传感器定制

国内传感器厂家没有规模。与传感器沾边的国内上市公司大约有40家，但传感器都无法成为主营业务。在国内传感器做的有声有色，算是闯出一套血路的郑州，2020年收入为20亿。这其中纯粹的传感器不到20%，其他都是围绕着传感器而形成的物联网解决方案。而且，这么高的比例，跟新冠疫情引起的测温传感器需求剧增有很大关系。如果以2019年来看，传感器的收入占比则不到10%。

传感器的幸运儿。放眼看过去，国内具有一定规模的工业传感器生产厂家不到两千家，很多都在3000万的收入线上挣扎。很多传感器产品都是处于小批量生产状态，单一产品的研制成本居高不下。中国制造的产品往往给人一种深刻的印象，就是价格低廉，比国外有优势。但其实恰好相反，中国很多工业传感器，成本往往并没有竞争力。

这与传感器较为复杂和精准的生产工艺有关。以光电传感器为例，需要从微弱信号检测到提取信号、整形放大、噪声处理等，而针对不同传感器的工艺流程是对企业Know-how的真正考验。传感器企业需要购买芯片、材料、单片机等元件，然后自己做光学、做结构，进行收光、发光处理以及显示等。这个过程，需要的设备、工装、制具、校准仪器等，很多都需要企业自行研发。作为智能的起点产品，传感器居然是一种近乎“自给自足”的生产方式。这未免给人留下了一种沮丧的印象，传感器几乎还没有进入“工业化的状态”。

传感器制造还有软件算法问题，从而支撑传感器的智能化要求。光电开关看上去简单，有收发光线即可，但其实一个小小的光电开关通常有100多个元器件，针对不同的应用场景有不同要求，要做好也不容易。天津宜科自2003年开始从事传感器制造，多年来在光电传感器算法方面，一直寻找各种经验的积累。例如在食品包装线的饼干检测中，一条包装线上会有不同的饼干，包装数量、包装方式都不同。而光电开关的基础功能就是计数，例如数出有多少个饼干。这听上去很简单，实际情况要复杂得多。有的饼干成分中掺杂有芝麻、巧克力豆等，会形成干扰；有的饼干很薄，信号很弱；在混线生产时，不同颜色的饼干都混在一起。当林林总总的饼干在包装线上连在一起往前运动的时候，要将它们一个个数出来难度不小。为了得出一种可以对各种饼干进行准确计数的算法，宜科的研发人员就到超市去买饼干，总共买了上百包各式各样的饼干，一一测试。巧克力饼干黑白分明，算法就要将黑白比减少；带孔眼的饼干过线的时候，光斑不容易打出来，就要通过算法将光斑放大。

当剩余的饼干终于可以被吃掉的时候，意味着电路板硬件、材料和光学等技术条件都已经过关。接下来要考虑的就是小批量生产的稳定性，这也正是传感器制造最难的地方。如果有大订单量，生产线容易变得更稳定，厂家也就更愿意在质量控制体系可靠性和供应链稳定性方面投入精力。而国内传感器生产的批量通常只有几千只，大批量生产的需求很少。但小批量生产，几乎要花费同样的投入来实现来料、工艺、质量检测等，这样一来，生产一致性自然就不好控制了。

这种多品种、小批量的产品，半手工半自动化就在所难免，一下子也难以找到合适的智能制造生产方式。这真是一个巨大的讽刺，当一家传感器企业的产品被广泛集成到智能制造的生产线的时候，它自身的生产却还是采用一种很落后的方式。