从分类来看,传感器是一个小众产品。它既不需要很多的机械设备,也不需要很大的生产场地,我国传感器企业也以中小微企业居多,销售额大多在一亿元人民币以内。
在万物互联的趋势下,传感技术的发展不得不让人感慨一句“迅猛”。毕竟当前不论是芯片、5G、元宇宙还是数字孪生,这些重要技术的应用都离不开传感器的参与。
据中商产业研究院的预测,2024年中国传感器市场规模或将达到3732.7亿元,未来几年该市场还有很大可能继续保持增长。传感器在我国制造行业智能化转型过程中起着重要作用,但对于传感器产业本身而言,它的智能制造过程又是怎样的呢?
本期内容中,我们采访到北京赛亿凌科技有限公司首席执行官于连吉,一起来探讨如何智能化地生产传感器,传感器企业面临的数字化转型困境,以及小微企业可以采取哪些措施来实施智能制造等话题。
Part 1 小而优的传统行业
北京赛亿凌科技有限公司是一家以热工测量传感器及变送器为主营业务的企业,产品涵盖铂电阻温度传感器、温度变送器、一体化温度变送器、热电偶温度传感器、压力变送器、液位变送器、温湿度变送器等系列,主要被应用于航空航天、石油、重工、电力、自动化系统等领域。其中,温度传感器系列是公司支柱性产品。
“从分类来看,传感器是一个小众产品。它既不需要很多的机械设备,也不需要很大的生产场地,我国传感器企业也以中小微企业居多,销售额大多在一亿元人民币以内。”于连吉说道。
相较于工业发达国家在传感器领域的悠久历史,我国传感器产业在上世纪九十年代才进入快速发展期,在此之前国内市场上也主要以国外企业的传感器产品为主。进入2000年以后,常规性、基础性的传感器产品渐渐被国产替代,成本、本土化是处于发展期的国内传感器企业拥抱市场的优势。
当前,我国传感器产业的参与者主要以国外综合性传感器公司和国内中小微型传感器企业为主,各自有其优势市场,既有竞争又有合作,相互促进。
尽管传感器只是工业领域中的小众产业,但其涉及的工业体系相当全面,从材料到专业人员到设备到出场检测,每一个环节都要求严格。而且传感器业务类型以小订单居多,意味着生产线上每一个客户的需求都不一样,生产环节必须做到柔性生产。为了达到客户的要求,从产品设计-生产-检验-发货,甚至包装,企业都需要针对性地按照需求来进行,从而导致生产周期和生产复杂程度的难以量化。因此,在行业内很多传感器产品的生产都是以定制为主。
Part 2智能化改造实施与落地
随着制造业面向智能制造发展的趋势,以及企业面临的成本压力,传感器行业也迈出了智能化转型的步伐。
在于连吉看来,传感器行业的智能制造主要体现为几个方面:智能产线、智能管理、智能检测。
智能产线以温度传感器为例,它的生产过程主要以人工为主,机械设备为辅。“以前温度传感器的产品生产,人工的比例占到90%,现在以我们企业这种规模体量,人工占比已经可以控制在30%左右,其他70%可以用机械、设备以及智能化改造的工具来实现替代。”于连吉介绍到,产线进行升级后,一是生产效率提高;二是生产成本降低;三是生产质量也有大幅度的提升。
在智能管理方面,赛亿凌依据生产线工艺特点,以及智能手机的拍照功能,自主研制了一套生产过程记录系统,能记录从原材料到生产的所有环节和过程,并将所有过程记录形成历史照片。对于后期进行生产环节确认、工艺瑕疵查找,以及流程优化,都能够方便地调取历史资料作为第一手材料,有据可查。解决了以往纸笔记录的有效性、保存性差;查找困难的问题。
“在传感器制造过程有一个比较重要的环节是测试,我们现在基本上已经实现了自动化测试。”于连吉表示,半导体行业是公司比较重要的客户群体,我国对半导体产业的投资也很大,国内很多半导体企业都在发力追赶国外半导体制程的进步。他们一直在优化产品,对产品的品质追求没有止境,要求的精度和稳定性以毫开(mK)为单位。公司从硬件的测试搭建到程序的运行,基本上实现了无人值守全自动测试,确保提供的传感器产品精度、重复性、稳定性,达到毫开级别的指标。
自动化测试的落地,是行业内高精度计量产品测试流程的一次进步,传统以人工为主的测试方式在精度指标、效率、可持续性等方面很难始终如一。实施24小时自动化在线测试以后,除了能满足市场对产品数量的需求、产品质量的要求,更重要的是能够在不依赖于人工的情况下,实现产品指标的复刻。
Part 3传统小微制造企业如何进行智能化转型?
无论是智能产线、智能管理还是智能测试的实施,对于于连吉而言,都不是容易的事情。在他看来,传统小微制造企业在转型升级过程中,推进智能制造落地最难的地方在于如何基于自身产品、技术现状,与需要达到的指标协调统一?
一方面,传感器产业属于传统行业,相较于以IT为代表的新兴产业,离智能制造的距离更远,在现有的科技条件下借助于行业的进步,可能实现一些局部的智能制造,但达到整体智能制造还任重而道远。
另一方面,企业进行智能化改造需要的很多软硬件产品市场上可能没有,或者不适合,需要企业自身进行研发,以及根据企业发展情况调整和优化,但是很多小微制造企业并不具备这样的人才体系。
既然智能制造如此困难,那就不做了吗?不是
于连吉认为,小微制造企业进行智能制造的转型升级,一是紧抓行业(或行业头部客户)需求,花费大量人工和成本进行软硬件的投入,不断提升技术指标和进步;二是依赖于科技的进步不断推陈出新,持续优化产品的结构、生产过程,以及出厂检验等环节。在大环境中不断提升公司的特征和优势,从而在夹缝中求生存和壮大。
“我比较认可国外公司的这种理念:公司不只是生产和制造产品,而是能把产品实现智能改造、智能优化。这样公司也能进步并在行业中生存下来,或在优胜劣汰的大环境里立于不败之地,或成为行业的排头兵、领军企业,这才是更重要的。”于连吉说道。
“如何将传统行业小而散的订单做到标准化、智能化?这是我们公司目前追求的目标之一。”在于连吉看来,智能制造没有止境,尽管它更多地是在一些复杂程度更高,重复性更强的行业去做应用。但是对于类似于赛亿凌这样的小公司,也能在科技进步的大潮下,得益于科技进步来实现自身的发展。智能制造是行整个行业的进步,而不一家两家公司或者一两个行业的进步。