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打破行業壁壘 消除數據鴻溝 營造良好的傳感器產業生態體系

作者:九三學社中央科技委副主任、中國傳感器與物聯網產業聯盟副理事長 郭源生

改革開放以來,我國經濟經歷了由政策推動的短缺經濟和由資源推動的過剩經濟,一舉成為制造業大國和世界第二大經濟體。如今已邁向以傳統產業為基礎、以信息技術為主線、以數據為驅動力的創新經濟,為我國產業結構調整與轉型升級和高質量發展指明了方向。然而,行業壁壘和“孤島化”、數字共享中的“鴻溝”等已成為我國數字經濟和基礎產業發展過程中的最大障礙。因此,加快傳感器產業化生態體系建設,突破數據采集過程中的技術瓶頸與產品的“碎片化”,彌補數字產業鏈的技術短板,是實現“產業數字化、數字產業化”亟須解決的關鍵要素問題。

傳感器是“一切數據之母”

傳感器是數據采集的唯一功能器件和信息獲取的基礎,是“大數據之母”,與計算機、通信構成了信息技術的三大支柱,在信息系統中處于“窗口”位置。傳感器也是高技術領域中多學科的聚合體,具有技術密集、工藝復雜、種類繁多、品質高端,以及獨立性、邊緣性、綜合性和技藝性強等特征。傳感器產業集中度不高,生產過程被稱為制作“工業工藝品”,具有較大的產業化難度。其產業化程度已成為衡量一個國家軍事、科技、工業基礎水平和綜合實力體現的重要標志。

傳感器產業化創新始終都伴隨著敏感機理與材料、工藝技術與設備、結構設計及應用的創新,目前全球傳感器約有2.6萬種,我國約有1.4萬種,常用的大約有7000多種,F階段,我國傳感器產品依賴國外配套的情況尤為突出。其中民用市場中大約67%左右、高端裝備和大型工程等主流市場中大約90%以上的傳感器,仍依賴進口。這嚴重制約和影響新一代信息技術發展與應用創新,成為我國社會、經濟、產業發展的又一個“卡脖子”的關鍵節點。

目前,伴隨著我國工業轉型升級與制造業高質量發展、產業數字化和數字產業化進程要求,以及物聯網、5G、人工智能等新一代信息技術發展和日常生活智能化的市場需求,傳感器產業迎來了良好的發展機遇,從傳感器產業自身來看,其產業化發展也迎來了一次挑戰。敏感機理、敏感材料、工藝裝備、多功能復合與協同、產品結構、智能化節點、應用場景等方面進入了一場全新的變革。創新成為產業發展的新常態,呈現出全面滲透、融合、轉型等產業發展的新特征。

因此,我們必須直面應對,抓住這一有利時機,全面快速提升我國獨立自主發展的產業化體系。

產業化與應用創新取得突破

在5G、物聯網、大數據、人工智能等新技術帶動下,以及萬物互聯的逐步形成,智能化產品與裝備需要大量的信息處理功能,形成了對傳感器龐大的市場需求,這對傳感器產業化發展無疑起到了很好的拉動作用。目前,我國在工業、農業、能源信息化、交通智能化、消費類電子、汽車、醫療與大健康產業等諸多領域都大量使用了各種不同類型的傳感器技術與產品。然而,這些應用領域都不同程度地存在一定的行業壁壘和準入門檻,對傳感器配套形成一定的影響,加大了傳感器產和用之間的難度。

傳感器產業化正在尋求工藝技術上的突破,以MEMS工藝技術為代表的產業化共性基礎工藝技術正在走向成熟,現已經覆蓋聲、光、力、磁、氣、溫濕度、生物、射頻等八大敏感技術與產品,為產業化掃除了技術瓶頸與障礙,也為傳感器技術從單一的物性型向多功能、多技術復合集成,以及微型化、低成本、多功能、數字化、智能化、系統化、網絡化、嵌入式方向發展鋪平道路,填平了行業壁壘形成的市場“鴻溝”。而且,各行業物聯網應用的大量需求,也為網絡化、智能化傳感器提供了充分的市場空間。

在應用方面,無論是航空航天飛行器、火車、高鐵、汽車,還是移動終端、機器人,都已成為一個多技術融合與聚集的平臺——一個安裝了各種傳感器的平臺,其智能化程度和性能優劣取決于裝了多少個傳感器和什么類型的傳感器。同時,物聯網的再度興起,為傳感器技術創新和應用突破提供了充分的想象空間。據官方公布,在未來的大健康產業中,從可穿戴到家庭智能終端再到服務型機器人,會形成8萬億元到10萬億元的市場規模。隨著我國傳感器產業化水平的整體提升,傳感器應用將呈現出爆發式增長態勢。

當然,所有的行業配套和創新應用都基于傳感器產品自身的品質。因此,提升產業化能力是對傳感器產業高質量發展,以及國產化率和行業配套能力的一個考驗,也是對企業工藝技術水平、產品品質和規模等產業化綜合能力和企業整體實力的檢驗。

傳感器產業化發展相關建議

業內普遍認為,需要把傳感器發展提升到國家戰略高度進行“再認識”,其產業化需要戰略定位與頂層設計,同時需要深度挖掘行業問題,以問題為導向尋求突破,針對問題提供解決方法,制定出國家層面的統籌規劃和戰略性政策予以扶持。并建立持續評估和產業評價的行業規范與技術標準,為產業化發展創造條件。為此,特提出具體建議如下:

一是提升戰略地位,加強統籌規劃。把傳感器列入“國家產業發展的重點方向和目標的內容”,在“十四五”規劃中給予重點支持、優先發展。設立“傳感器產業化發展專項資金”,激勵中小企業發展專業性強、有特色、有特長技術的產品,鼓勵并推動傳感器企業的產業化發展。

二是注重產業化人才培養。設立特殊的人才培育扶持政策,在大學開設傳感器專業課程和研究方向,常態化培養不同階層的專業化人才隊伍,建立長效機制的人才培養體系,為產業化提供持續性的研發、生產、管理等專業、跨界、復合型人才。

三是加強公共平臺和產業化生態體系建設。圍繞新基建中的“城市數據中心”,在一個數據中心、一個完整的系統架構和運營與服務模式、統一數據標準和技術規范下,打破行業壟斷行為導致的“數據阻隔”和“技術壁壘”。同時,搭建并促進由政府、大學、科研院所、企業共同建立的國家、行業技術研發、檢測和標準知識產權公共服務平臺,為數據共享提供技術支撐。建立傳感器標準委員會,制定傳感器從材料、器件、工藝、裝備、應用等不同層級的專業化標準,完善標準體系建設,為技術標準的規范性和持續性提供支持。

四是制定民族品牌優先的市場原則,以包容性的心態和政策性的引導,打破人為制造的行業“壁壘”和準入中的歧視行為,培育、扶持民族產業和品牌成長與壯大,營造小微型高科技企業產品的市場公平性競爭環境。同時,制定相應的“知識產權保護”政策法規,確保技術創新成果得到應有的價值體現和全社會的尊重。

五是打造良好的傳感器產業生態環境,創建區域化和專業性的傳感器產業園區。發揮區域化的政策優勢,利用地方經濟發展對高技術產業的需求原動力,整合區域與行業資源,優化地區環境與特色,通過產業聚集、整合、并購,在國內產業優勢突出和相對集中地區,打造技術、產品特色明確,產業鏈完整,具有國際化市場能力的國際傳感器產業園——中國“傳感谷”。形成多級化的產業集群,以集群化方式培育、營造和構建區域化的產業生態體系,形成有效的合力,避免資源分散、體系不全、單打獨斗。用規;觽鞲衅鲊H化競爭面臨的機遇和挑戰,徹底擺脫依賴進口的局面。建立政、產、學、研、用、服六維一體的常態化服務體系,把地區建設成為具有全球化視野和市場理念,以及產業優勢與特色的國際名片。

總之,感知技術是信息技術基礎,是智能化系統中信息獲取的“電子五官”,微處理器是數據處理的“大腦”,5G等通信承擔著系統的“神經”傳輸功能。三者相互依存,構成了信息化、智能化的核心支柱,相互依托和賦能推動了我國產業結構調整和轉型升級快速邁向新的未來。我們期待著智能化時代的到來,更期待著傳感器產業化能為智能時代創造輝煌。

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