在全球制造業(yè)向智能化、數(shù)字化加速轉(zhuǎn)型的進程中，傳感器作為“感知層”的核心載體，正以前所未有的技術(shù)深度與場景廣度，重構(gòu)工業(yè)生產(chǎn)的效率邊界。從汽車焊裝產(chǎn)線的毫米級定位，到半導(dǎo)體車間的納米級氣體監(jiān)測；從人形機器人的觸覺交互，到AI算力中心的精準熱管理——傳感器技術(shù)的創(chuàng)新突破，正在為智能制造注入“智慧基因”。

近期，本刊對多家傳感器領(lǐng)域的企業(yè)進行了采訪，通過他們的分享，我們有望進一步了解傳感器技術(shù)在智能制造中的創(chuàng)新應(yīng)用與發(fā)展趨勢。

多航電子：以“氣體感知”為錨，撬動工業(yè)安全與健康新場景

在工業(yè)安全與健康監(jiān)測需求激增的當下，氣體傳感器作為環(huán)境感知的“哨兵”，正從單一檢測工具向智能化解決方案躍遷。近日，陜西多航電子科技有限公司（以下簡稱“多航電子”）技術(shù)總監(jiān)張登接受本刊采訪，系統(tǒng)闡述了企業(yè)在氣體傳感器領(lǐng)域的技術(shù)突破、產(chǎn)學研協(xié)同及場景化深耕策略，展現(xiàn)了一家本土科技企業(yè)在復(fù)雜市場環(huán)境中的突圍之道。  

作為國內(nèi)氣體傳感器領(lǐng)域的創(chuàng)新者，多航電子布局了電化學、紅外、PID等多種技術(shù)路線，以適配AIoT場景的嚴苛需求。通過低功耗材料研發(fā)與電路優(yōu)化，結(jié)合溫度補償、交叉干擾補償算法，其傳感器在工業(yè)廢氣監(jiān)測中實現(xiàn)了±1%的高精度檢測；而深度學習算法的引入，則進一步優(yōu)化了數(shù)據(jù)去噪與特征提取能力。“傳感器不僅是數(shù)據(jù)的采集者，更是環(huán)境風險的‘預(yù)判者’。”張登表示，以石油化工行業(yè)為例，硫化氫、氯氣等有毒氣體檢測傳感器通過納米材料與選擇性過濾膜技術(shù)，可在高濕環(huán)境下穩(wěn)定運行，將泄漏事故預(yù)警時效提升30%。  

產(chǎn)學研合作是多航電子技術(shù)迭代的關(guān)鍵引擎。與中科院西安光機所、西安交大等機構(gòu)的深度聯(lián)動，形成了“小試驗證-分級轉(zhuǎn)化-產(chǎn)業(yè)化落地”的閉環(huán)模式。例如，針對特殊毒氣傳感器的敏感電極材料研發(fā)，高校實驗室完成可行性驗證后，公司快速匹配成熟基底膜材，將研發(fā)周期縮短40%，試錯成本降低60%。“技術(shù)前沿性與產(chǎn)業(yè)化成本并非對立，而是需要通過精準篩選與資源整合實現(xiàn)平衡，”張登強調(diào)。這一模式在高溫耐性電解質(zhì)材料的開發(fā)中同樣奏效，助力傳感器在礦山、隧道等高濕高塵場景中保持長期穩(wěn)定性。  

面對微型化與醫(yī)療健康的新興趨勢，多航電子推出mini系列毒氣傳感器，高度僅為傳統(tǒng)產(chǎn)品的50%，重量僅2克，適配可穿戴設(shè)備與便攜式檢測儀。在醫(yī)療領(lǐng)域，呼吸機專用氧氣傳感器與人體呼吸異味檢測傳感器的研發(fā)已進入關(guān)鍵階段。“傳感器微型化不僅是尺寸的壓縮，更是能效比與可靠性的全面升級。”張登指出。以城市地下管廊檢測為例，通過凝膠態(tài)電解質(zhì)與離子液體技術(shù)，公司攻克了一氧化碳傳感器在高濕環(huán)境中的信號漂移難題，將故障率降低至傳統(tǒng)方案的1/5。  

在低端產(chǎn)能過剩與高端技術(shù)不足的結(jié)構(gòu)性矛盾中，多航電子選擇以定制化服務(wù)破局。通過收集終端場景需求，研發(fā)抗腐蝕氧氣傳感器、無鉛型mini傳感器等差異化產(chǎn)品，公司逐步構(gòu)建起“工業(yè)級可靠+民用級靈活”的雙軌體系。例如，新能源汽車電池包氫氣泄漏監(jiān)測傳感器，憑借快速響應(yīng)與抗干擾特性，成為預(yù)防鋰電池熱失控的核心組件。“定制化不是簡單的功能疊加，而是對場景痛點的深度解構(gòu)。”張登坦言，“唯有如此，小型企業(yè)才能在與巨頭的競爭中開辟生存空間。”

 
從油氣田到智慧管廊，從工業(yè)廢氣到人體呼吸，多航電子正以氣體感知為支點，撬動安全與健康監(jiān)測的萬億市場。正如張登所言：“當每一縷氣體的變化都被精準捕捉，工業(yè)生產(chǎn)的‘隱形風險’將無處遁形。”

巴魯夫：從智能感知到生態(tài)賦能

在全球制造業(yè)加速向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下，傳感器作為工業(yè)自動化的核心部件，正扮演著愈發(fā)關(guān)鍵的角色。近日，巴魯夫自動化（上海）有限公司（以下簡稱“巴魯夫”）亞太區(qū)副總裁兼大中華區(qū)總經(jīng)理Thomas SATTES接受本刊專訪，分享了巴魯夫在傳感器領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢、市場洞察及對未來趨勢的展望。  

巴魯夫在傳感器領(lǐng)域的核心技術(shù)依托于高效的測量原理和先進的信號傳輸協(xié)議技術(shù)。通過將傳感器與微處理器深度集成，產(chǎn)品實現(xiàn)了自動校零、校準、補償及數(shù)據(jù)采集功能，可精準檢測、處理并管理被測對象的特定信息。Thomas強調(diào)，公司的智能傳感技術(shù)結(jié)合了優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計和高品質(zhì)元器件，確保產(chǎn)品在復(fù)雜工業(yè)場景中依然保持高精度、高可靠性和穩(wěn)定性。此外，巴魯夫通過IO-Link技術(shù)和預(yù)測性維護功能，賦予傳感器更強的互聯(lián)與自診斷能力，使其在嚴苛環(huán)境下也能穩(wěn)定運行。  

在應(yīng)用領(lǐng)域，巴魯夫不僅提供傳感器，更致力于打造涵蓋工業(yè)網(wǎng)絡(luò)模塊、RFID、連接器等產(chǎn)品的全棧自動化解決方案，其技術(shù)已深入智能制造、半導(dǎo)體、內(nèi)物流、汽車及電池技術(shù)等關(guān)鍵行業(yè)。例如，在智能制造領(lǐng)域，嵌入狀態(tài)監(jiān)測功能的智能傳感器幫助客戶實時監(jiān)控設(shè)備性能，實現(xiàn)預(yù)測性維護與流程優(yōu)化，減少停機時間；在半導(dǎo)體行業(yè)，高精度光電傳感器助力中國某制造商提升晶圓定位準確性，降低污染風險，顯著提升良率。此外，在巴魯夫與中國臺灣倉儲解決方案商的合作中，IO-Link與RFID技術(shù)結(jié)合優(yōu)化了數(shù)萬箱體的物流跟蹤效率；在汽車行業(yè)，過去十年間，巴魯夫為幾乎所有中國頭部汽車品牌提供從沖壓到總裝的全程自動化支持，在焊接與零部件追溯領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出。Thomas表示，這些案例證明巴魯夫的技術(shù)始終以客戶的實際需求為核心，可以幫助其降本增效，創(chuàng)造長期價值。  

面對市場需求的快速變化，Thomas指出，當前客戶更傾向于尋求智能、互聯(lián)且高性價比的集成解決方案。為應(yīng)對這一趨勢，巴魯夫通過三大策略快速響應(yīng)：一是將狀態(tài)監(jiān)測功能直接嵌入標準傳感器，實現(xiàn)設(shè)備健康管理的“零硬件追加”；二是構(gòu)建完整的IO-Link生態(tài)系統(tǒng)，支持客戶靈活搭建模塊化、去中心化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；三是加碼本地化生產(chǎn)，中國基地已成為巴魯夫全球三大制造中心之一，60%在華銷售產(chǎn)品實現(xiàn)本地生產(chǎn)，顯著縮短交付周期并保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定。“我們的目標是成為客戶真正的自動化合作伙伴，助其駕馭復(fù)雜挑戰(zhàn)，控制成本，布局未來。”他補充道。

 
談及人形機器人、人工智能等新興領(lǐng)域，巴魯夫選擇以“基礎(chǔ)賦能者”的角色參與其中。Thomas舉例稱，盡管公司不直接開發(fā)機器人，但其高性能傳感器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及IO-Link生態(tài)為這些先進技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備提供了可靠支持。例如，人形機器人對安全性與精度的要求甚至高于汽車制造，而巴魯夫憑借數(shù)十年服務(wù)高要求行業(yè)的經(jīng)驗，可幫助客戶實現(xiàn)嚴苛標準。同時，其解決方案還支持數(shù)字孿生與信息物理系統(tǒng)的發(fā)展，為智能工廠奠定技術(shù)基礎(chǔ)。“我們的優(yōu)勢在于確保自動化的物理層足夠可靠和智能，為下一波數(shù)字化轉(zhuǎn)型做好準備。”  

展望未來5-10年，Thomas認為傳感器行業(yè)將迎來深度變革。狀態(tài)監(jiān)測功能將逐步標準化，更多設(shè)備具備自我感知與健康診斷能力；IO-Link、以太網(wǎng)協(xié)議與邊緣計算將推動去中心化通信架構(gòu)的普及，使設(shè)備與企業(yè)系統(tǒng)無縫連接；AI技術(shù)將賦能邊緣決策，智能傳感器需具備本地數(shù)據(jù)處理能力以實現(xiàn)實時響應(yīng)；數(shù)字孿生技術(shù)趨于主流，支持虛擬調(diào)試與系統(tǒng)優(yōu)化的傳感器需求增長；智能設(shè)備支持可持續(xù)發(fā)展，推動節(jié)能降耗與循環(huán)制造。巴魯夫正通過投資智能平臺、強化IO-Link技術(shù)及本地化布局，與這些趨勢深度對齊。  

針對中國傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，Thomas提出務(wù)實建議：推廣兼容IO-Link、OPC UA等全球標準以提升設(shè)備集成性；開發(fā)支持預(yù)測性維護的多功能智能傳感器；強化供應(yīng)鏈管理，優(yōu)化產(chǎn)品在惡劣工業(yè)環(huán)境中的可靠性；同時，培育本土技術(shù)專家團隊，助力客戶高效落地解決方案。“中國工業(yè)自動化潛力巨大，通過生態(tài)協(xié)作與技術(shù)創(chuàng)新，有望在全球傳感器領(lǐng)域占據(jù)更重要的位置。”他總結(jié)道。  

作為工業(yè)自動化領(lǐng)域的隱形冠軍，巴魯夫始終以技術(shù)創(chuàng)新與客戶需求為導(dǎo)向，通過智能傳感技術(shù)賦能千行百業(yè)。面對未來，其“本地生產(chǎn)、全球可靠”的戰(zhàn)略布局，以及對邊緣智能與生態(tài)協(xié)同的持續(xù)投入，或?qū)⒃谛袠I(yè)變革浪潮中書寫新的篇章。

申泰柯精密技術(shù)：深耕傳感器技術(shù)，賦能智能制造

隨著智能制造的快速發(fā)展，傳感器作為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁，其重要性日益凸顯。申泰柯精密技術(shù) （天津）有限公司（以下簡稱“申泰柯精密技術(shù)”）由福迪威西特更名而來，旗下?lián)碛泻嗍繕罚℉engstler）、西特（SETRA）、捷邁（GEMS）、安德-森耐格（Anderson-Negele）等一系列知名品牌。這些品牌以其差異化的技術(shù)特色，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。

申泰柯精密技術(shù)的核心競爭力在于其獨特的傳感器技術(shù)。亨士樂搭載齒輪箱多圈技術(shù)的絕對值編碼器享譽世界。西特則以干式電容為原理的微差壓技術(shù)平臺，衍生出了一系列超精密壓力傳感器，應(yīng)用于HVAC領(lǐng)域和泛半導(dǎo)體領(lǐng)域。此外，捷邁的濺射薄膜壓力傳感器技術(shù)和安德森-耐格在衛(wèi)生潔凈領(lǐng)域都展現(xiàn)了特色的應(yīng)用場景。

在智能制造領(lǐng)域，申泰柯精密技術(shù)的傳感器產(chǎn)品發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。亨士樂的AM34超薄多圈絕對值編碼器，同時具備成熟的無電池多圈技術(shù)和性價比，被廣泛應(yīng)用于機器人和AGV系統(tǒng)中，其功能安全架構(gòu)也可以幫助驅(qū)動器制造商快速搭建符合歐洲體系的伺服驅(qū)動產(chǎn)品。西特超高純壓力傳感器225和730金屬薄膜規(guī)在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，為復(fù)雜的半導(dǎo)體工藝持續(xù)保駕護航。安德森-耐格數(shù)字式微差壓液位傳感器D3在生物制藥行業(yè)罐體液位檢測可以為用戶極大的優(yōu)化安裝調(diào)試和維護流程。捷邁3100/3250壓力傳感器，通過專門為中國市場設(shè)計的電路，可以適應(yīng)各種惡劣的EMC環(huán)境。

當前，國內(nèi)市場對傳感器的需求正發(fā)生著深刻變化。 申泰柯精密技術(shù)戰(zhàn)略市場拓展經(jīng)理楊曉萌指出，國內(nèi)客戶 對傳感器的要求已經(jīng)超越了國外用戶，這要求外資企業(yè)必須將全球技術(shù)平臺與中國用戶的個性化需求相結(jié)合。為此，申泰柯精密技術(shù)在國內(nèi)建立了完備的生產(chǎn)售后體系和獨立的研發(fā)團隊，與中國客戶保持緊密溝通，利用全球業(yè)務(wù)經(jīng)驗，為用戶提供定制化的解決方案，幫助用戶避免使用上的盲點，加速新設(shè)備上市的節(jié)奏。 對于我國當前傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，楊曉萌提出了中肯的建議。他認為，雖然我國傳感器行業(yè)發(fā)展迅速，但在高端應(yīng)用方面仍存在卡脖子問題。他建議更多企業(yè)能在搶占市場份額的同時，靜下心來進行基礎(chǔ)科學研究，解決高端傳感器技術(shù)難題。同時，他也強調(diào)了中國傳感器企業(yè)融入全球供應(yīng)鏈的重要性，認為通過與國外企業(yè)進行更開放的戰(zhàn)略合作，才有機會立足于全球智能化浪潮。

展望未來，楊曉萌認為高度集成微型化和AI算法融合將是傳感器行業(yè)的發(fā)展趨勢。他相信，隨著人工智能和微型化技術(shù)的不斷進步，傳感器將更深入地融入我們的生活和工作中，幫助人類更快速、更優(yōu)雅地完成工作，讓機器運行更加高效、穩(wěn)定。

易福門電子：以IO-Link與工業(yè)AI雙引擎，重塑智能工業(yè)感知生態(tài)

在工業(yè)自動化向智能化縱深發(fā)展的浪潮中，傳感器作為連接物理世界與數(shù)字世界的紐帶，正經(jīng)歷從單一功能到系統(tǒng)集成的蛻變。近日，易福門電子（上海）有限公司（ifm）產(chǎn)品銷售經(jīng)理徐晟堯接受本刊采訪，解析了企業(yè)在工業(yè)傳感器領(lǐng)域的核心技術(shù)布局與行業(yè)實踐，展現(xiàn)其以IO-Link通信協(xié)議與工業(yè)AI雙輪驅(qū)動，賦能智能制造的創(chuàng)新圖景。  

作為IO-Link國際協(xié)會創(chuàng)始成員之一，ifm將這一開放通信協(xié)議視為技術(shù)核心。公司95%的傳感器產(chǎn)品支持IO-Link技術(shù)，通過點對點數(shù)字通信、24V抗干擾傳輸及多參數(shù)同步傳輸能力，重構(gòu)工業(yè)現(xiàn)場的感知效率。“IO-Link不僅簡化了布線與設(shè)備集成，更通過遠程參數(shù)設(shè)置與診斷數(shù)據(jù)，讓傳感器從‘數(shù)據(jù)采集器’升級為‘智能決策節(jié)點’。”徐晟堯表示。以KQ10系列液位傳感器為例，其非接觸式連續(xù)監(jiān)測結(jié)合LED百分比顯示功能，在半導(dǎo)體行業(yè)的化學品輸送系統(tǒng)中實現(xiàn)了高精度液位管理；而KI60系列電容式接近開關(guān)通過可視化調(diào)節(jié)與抗沉積物設(shè)計，助力超純水系統(tǒng)穩(wěn)定運行。  

在風電領(lǐng)域，ifm的技術(shù)滲透同樣顯著。IGS232電感式接近開關(guān)與DD系列安全速度監(jiān)視器協(xié)同工作，實時監(jiān)測風機主軸轉(zhuǎn)速；PT5404壓力傳感器與LDH油溫濕度傳感器構(gòu)建的預(yù)測性維護體系，可將液壓系統(tǒng)故障率降低30%。“從轉(zhuǎn)子鎖定狀態(tài)監(jiān)測到油液顆粒物分析，傳感器不僅是設(shè)備‘健康管家’，更是風場降本增效的關(guān)鍵抓手。”徐晟堯強調(diào)。

 
面對新興市場，ifm以工業(yè)AI為錨點，推動技術(shù)跨界融合。其自主研發(fā)的moneo工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，集成深度學習與IIoT連接能力，通過本地化數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)設(shè)備異常早期預(yù)警。例如，平臺AI助手可基于振動、溫度等歷史數(shù)據(jù)訓練模型，精準識別生產(chǎn)偏差并觸發(fā)主動干預(yù)，將設(shè)備停機時間縮短40%。“工業(yè)AI的價值不僅在于數(shù)據(jù)處理，更在于賦予系統(tǒng)自適應(yīng)的決策能力。”徐晟堯指出，“這要求傳感器與算法、平臺形成閉環(huán)生態(tài)。”  

談及未來趨勢，徐晟堯認為智能化、無線化與高穩(wěn)定性將成為傳感器升級的主線。ifm持續(xù)加碼研發(fā)投入，將年營收的10%用于技術(shù)創(chuàng)新，推動IO-Link與5G、藍牙等無線技術(shù)融合，同時深化moneo平臺的邊緣計算能力。“未來，傳感器將不僅是工業(yè)現(xiàn)場的‘眼睛’，更是驅(qū)動柔性生產(chǎn)與智能運維的‘大腦’，”他總結(jié)道，“而開放協(xié)同的技術(shù)生態(tài)，將是這場變革的核心動能。”  

從半導(dǎo)體潔凈車間到風電塔筒之巔，從傳統(tǒng)工業(yè)協(xié)議到AI賦能的物聯(lián)平臺，ifm正以技術(shù)迭代與場景深耕，書寫智能感知的新范式。正如徐晟堯所言：“當每一顆傳感器都能‘思考’，工業(yè)4.0的愿景便不再遙遠。”

威格勒：從精密測量到智能決策

在當今智能制造快速發(fā)展的背景下，傳感器作為工業(yè)自動化系統(tǒng)的“神經(jīng)末梢”，扮演著至關(guān)重要的角色。

威格勒傳感器技術(shù)（上海）有限公司（以下簡稱“威格勒”）專注于光電測距傳感器的設(shè)計與制造，其核心技術(shù)圍繞時間飛行（ToF）法和三角法測距原理展開。ToF法通過計算光脈沖發(fā)射與接收的時間差實現(xiàn)遠距離快速測量，結(jié)合自主研發(fā)的多重濾波處理技術(shù)，即使在強背景光干擾或超大角度安裝場景下仍能穩(wěn)定工作；三角法則通過幾何光學原理在1米范圍內(nèi)實現(xiàn)微米級高精度檢測。

威格勒總經(jīng)理王成發(fā)特別提到，公司2023年推出的P3系列高精度激光測距產(chǎn)品，可在1米量程內(nèi)達到1毫米線性精度，當量程縮短至80毫米時，精度可提升至40微米，重復(fù)精度達0.8微米（1σ），展現(xiàn)出技術(shù)領(lǐng)先性。

在應(yīng)用場景方面，威格勒傳感器已深度融入汽車制造的沖壓、焊裝、涂裝和總裝四大工藝。例如，德國某知名車企中國工廠的機器人手臂上搭載了其傳感器，通過實時感知料筐內(nèi)物料堆疊高度和機械手與白車身的相對空間位置，實現(xiàn)了物料抓取與擋風玻璃、車門自動化安裝的高效協(xié)同。此外，針對數(shù)據(jù)中心液冷散熱需求，威格勒已為頭部液冷設(shè)備企業(yè)批量供貨流量傳感器，助力高功率GPU芯片的散熱效率提升，這一布局也彰顯了其在人工智能領(lǐng)域的敏銳洞察。

王成發(fā)指出，未來5-10年傳感器行業(yè)將呈現(xiàn)小型化、智能化、集成化和定制化趨勢。威格勒的環(huán)形接近開關(guān)系列正是這一趨勢的體現(xiàn)——作為業(yè)內(nèi)首款可打開式設(shè)計，其快速安裝與拆卸特性大幅降低了設(shè)備維護停機時間。

在技術(shù)突破上，公司依托der wintec專利技術(shù)，解決了復(fù)雜表面材質(zhì)與大角度的檢測難題，而長距離激光測距產(chǎn)品P1PY即便在100 kLux強背景光或水平測量角度下仍能保持穩(wěn)定性能。談及行業(yè)生態(tài)，王成發(fā)認為，盡管本土企業(yè)創(chuàng)新活力迸發(fā)，但仍需警惕同質(zhì)化競爭，建議企業(yè)深耕細分市場，以貼近客戶需求的技術(shù)定制化實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

尾記

當?shù)聡I(yè)4.0強調(diào)CPS系統(tǒng)、美國推進AMP計劃時，中國智能制造需要走出自己的感知技術(shù)路徑。從易福門的數(shù)字協(xié)議到威格勒的精密測量，從多航電子的納米材料到巴魯夫的智能傳感，本土企業(yè)正在構(gòu)建“硬科技+場景know-how”的雙重護城河。未來，隨著AIoT與先進制造的深度融合，傳感器產(chǎn)業(yè)將迎來從“配套部件”到“系統(tǒng)使能者”的價值躍升，這場靜悄悄的感知革命，終將重塑全球智造格局。

來源：榮格-《智能制造縱橫》

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