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多企共话 | 智能感知如何重塑“智”造?

来源:智能制造纵横 发布时间:2025-05-07 90
智能制造传感器工业机器人软件及平台工业互联智能加工设备智能检测设备智能仓储物流智能制造解决方案 技术前沿
巴鲁夫IO-Link协议实现预测性维护零硬件追加、易福门AI平台缩短40%停机时间、多航电子±1%气体检测精度——工业传感器正从‘感知末梢’向‘决策中枢’进化。深度拆解全球技术路线:ToF激光测距0.8微米重复精度、纳米敏感电极材料量产、IO-Link生态协同,如何重构智能制造效率边界?

在全球制造业向智能化、数字化加速转型的进程中,传感器作为“感知层”的核心载体,正以前所未有的技术深度与场景广度,重构工业生产的效率边界。从汽车焊装产线的毫米级定位,到半导体车间的纳米级气体监测;从人形机器人的触觉交互,到AI算力中心的精准热管理——传感器技术的创新突破,正在为智能制造注入“智慧基因”。


近期,本刊对多家传感器领域的企业进行了采访,通过他们的分享,我们有望进一步了解传感器技术在智能制造中的创新应用与发展趋势。


多航电子:以“气体感知”为锚,撬动工业安全与健康新场景

 

在工业安全与健康监测需求激增的当下,气体传感器作为环境感知的“哨兵”,正从单一检测工具向智能化解决方案跃迁。近日,陕西多航电子科技有限公司(以下简称“多航电子”)技术总监张登接受本刊采访,系统阐述了企业在气体传感器领域的技术突破、产学研协同及场景化深耕策略,展现了一家本土科技企业在复杂市场环境中的突围之道。  

 


作为国内气体传感器领域的创新者,多航电子布局了电化学、红外、PID等多种技术路线,以适配AIoT场景的严苛需求。通过低功耗材料研发与电路优化,结合温度补偿、交叉干扰补偿算法,其传感器在工业废气监测中实现了±1%的高精度检测;而深度学习算法的引入,则进一步优化了数据去噪与特征提取能力。“传感器不仅是数据的采集者,更是环境风险的‘预判者’。”张登表示,以石油化工行业为例,硫化氢、氯气等有毒气体检测传感器通过纳米材料与选择性过滤膜技术,可在高湿环境下稳定运行,将泄漏事故预警时效提升30%。  


产学研合作是多航电子技术迭代的关键引擎。与中科院西安光机所、西安交大等机构的深度联动,形成了“小试验证-分级转化-产业化落地”的闭环模式。例如,针对特殊毒气传感器的敏感电极材料研发,高校实验室完成可行性验证后,公司快速匹配成熟基底膜材,将研发周期缩短40%,试错成本降低60%。“技术前沿性与产业化成本并非对立,而是需要通过精准筛选与资源整合实现平衡,”张登强调。这一模式在高温耐性电解质材料的开发中同样奏效,助力传感器在矿山、隧道等高湿高尘场景中保持长期稳定性。  


面对微型化与医疗健康的新兴趋势,多航电子推出mini系列毒气传感器,高度仅为传统产品的50%,重量仅2克,适配可穿戴设备与便携式检测仪。在医疗领域,呼吸机专用氧气传感器与人体呼吸异味检测传感器的研发已进入关键阶段。“传感器微型化不仅是尺寸的压缩,更是能效比与可靠性的全面升级。”张登指出。以城市地下管廊检测为例,通过凝胶态电解质与离子液体技术,公司攻克了一氧化碳传感器在高湿环境中的信号漂移难题,将故障率降低至传统方案的1/5。  


在低端产能过剩与高端技术不足的结构性矛盾中,多航电子选择以定制化服务破局。通过收集终端场景需求,研发抗腐蚀氧气传感器、无铅型mini传感器等差异化产品,公司逐步构建起“工业级可靠+民用级灵活”的双轨体系。例如,新能源汽车电池包氢气泄漏监测传感器,凭借快速响应与抗干扰特性,成为预防锂电池热失控的核心组件。“定制化不是简单的功能叠加,而是对场景痛点的深度解构。”张登坦言,“唯有如此,小型企业才能在与巨头的竞争中开辟生存空间。”

 
从油气田到智慧管廊,从工业废气到人体呼吸,多航电子正以气体感知为支点,撬动安全与健康监测的万亿市场。正如张登所言:“当每一缕气体的变化都被精准捕捉,工业生产的‘隐形风险’将无处遁形。”


巴鲁夫:从智能感知到生态赋能


在全球制造业加速向智能化、数字化转型的背景下,传感器作为工业自动化的核心部件,正扮演着愈发关键的角色。近日,巴鲁夫自动化(上海)有限公司(以下简称“巴鲁夫”)亚太区副总裁兼大中华区总经理Thomas SATTES接受本刊专访,分享了巴鲁夫在传感器领域的技术优势、市场洞察及对未来趋势的展望。  

 


巴鲁夫在传感器领域的核心技术依托于高效的测量原理和先进的信号传输协议技术。通过将传感器与微处理器深度集成,产品实现了自动校零、校准、补偿及数据采集功能,可精准检测、处理并管理被测对象的特定信息。Thomas强调,公司的智能传感技术结合了优化的产品设计和高品质元器件,确保产品在复杂工业场景中依然保持高精度、高可靠性和稳定性。此外,巴鲁夫通过IO-Link技术和预测性维护功能,赋予传感器更强的互联与自诊断能力,使其在严苛环境下也能稳定运行。  


在应用领域,巴鲁夫不仅提供传感器,更致力于打造涵盖工业网络模块、RFID、连接器等产品的全栈自动化解决方案,其技术已深入智能制造、半导体、内物流、汽车及电池技术等关键行业。例如,在智能制造领域,嵌入状态监测功能的智能传感器帮助客户实时监控设备性能,实现预测性维护与流程优化,减少停机时间;在半导体行业,高精度光电传感器助力中国某制造商提升晶圆定位准确性,降低污染风险,显著提升良率。此外,在巴鲁夫与中国台湾仓储解决方案商的合作中,IO-Link与RFID技术结合优化了数万箱体的物流跟踪效率;在汽车行业,过去十年间,巴鲁夫为几乎所有中国头部汽车品牌提供从冲压到总装的全程自动化支持,在焊接与零部件追溯领域表现尤为突出。Thomas表示,这些案例证明巴鲁夫的技术始终以客户的实际需求为核心,可以帮助其降本增效,创造长期价值。  


面对市场需求的快速变化,Thomas指出,当前客户更倾向于寻求智能、互联且高性价比的集成解决方案。为应对这一趋势,巴鲁夫通过三大策略快速响应:一是将状态监测功能直接嵌入标准传感器,实现设备健康管理的“零硬件追加”;二是构建完整的IO-Link生态系统,支持客户灵活搭建模块化、去中心化的网络架构;三是加码本地化生产,中国基地已成为巴鲁夫全球三大制造中心之一,60%在华销售产品实现本地生产,显著缩短交付周期并保障供应链稳定。“我们的目标是成为客户真正的自动化合作伙伴,助其驾驭复杂挑战,控制成本,布局未来。”他补充道。

 
谈及人形机器人、人工智能等新兴领域,巴鲁夫选择以“基础赋能者”的角色参与其中。Thomas举例称,尽管公司不直接开发机器人,但其高性能传感器、工业网络技术及IO-Link生态为这些先进技术的生产设备提供了可靠支持。例如,人形机器人对安全性与精度的要求甚至高于汽车制造,而巴鲁夫凭借数十年服务高要求行业的经验,可帮助客户实现严苛标准。同时,其解决方案还支持数字孪生与信息物理系统的发展,为智能工厂奠定技术基础。“我们的优势在于确保自动化的物理层足够可靠和智能,为下一波数字化转型做好准备。”  


展望未来5-10年,Thomas认为传感器行业将迎来深度变革。状态监测功能将逐步标准化,更多设备具备自我感知与健康诊断能力;IO-Link、以太网协议与边缘计算将推动去中心化通信架构的普及,使设备与企业系统无缝连接;AI技术将赋能边缘决策,智能传感器需具备本地数据处理能力以实现实时响应;数字孪生技术趋于主流,支持虚拟调试与系统优化的传感器需求增长;智能设备支持可持续发展,推动节能降耗与循环制造。巴鲁夫正通过投资智能平台、强化IO-Link技术及本地化布局,与这些趋势深度对齐。  


针对中国传感器产业的发展,Thomas提出务实建议:推广兼容IO-Link、OPC UA等全球标准以提升设备集成性;开发支持预测性维护的多功能智能传感器;强化供应链管理,优化产品在恶劣工业环境中的可靠性;同时,培育本土技术专家团队,助力客户高效落地解决方案。“中国工业自动化潜力巨大,通过生态协作与技术创新,有望在全球传感器领域占据更重要的位置。”他总结道。  


作为工业自动化领域的隐形冠军,巴鲁夫始终以技术创新与客户需求为导向,通过智能传感技术赋能千行百业。面对未来,其“本地生产、全球可靠”的战略布局,以及对边缘智能与生态协同的持续投入,或将在行业变革浪潮中书写新的篇章。

 

申泰柯精密技术:深耕传感器技术,赋能智能制造


随着智能制造的快速发展,传感器作为连接物理世界与数字世界的桥梁,其重要性日益凸显。申泰柯精密技术 (天津)有限公司(以下简称“申泰柯精密技术”)由福迪威西特更名而来,旗下拥有亨士乐(Hengstler)、西特(SETRA)、捷迈(GEMS)、安德-森耐格(Anderson-Negele)等一系列知名品牌。这些品牌以其差异化的技术特色,广泛应用于各行各业。


申泰柯精密技术的核心竞争力在于其独特的传感器技术。亨士乐搭载齿轮箱多圈技术的绝对值编码器享誉世界。西特则以干式电容为原理的微差压技术平台,衍生出了一系列超精密压力传感器,应用于HVAC领域和泛半导体领域。此外,捷迈的溅射薄膜压力传感器技术和安德森-耐格在卫生洁净领域都展现了特色的应用场景。


在智能制造领域,申泰柯精密技术的传感器产品发挥着至关重要的作用。亨士乐的AM34超薄多圈绝对值编码器,同时具备成熟的无电池多圈技术和性价比,被广泛应用于机器人和AGV系统中,其功能安全架构也可以帮助驱动器制造商快速搭建符合欧洲体系的伺服驱动产品。西特超高纯压力传感器225和730金属薄膜规在半导体制造领域,为复杂的半导体工艺持续保驾护航。安德森-耐格数字式微差压液位传感器D3在生物制药行业罐体液位检测可以为用户极大的优化安装调试和维护流程。捷迈3100/3250压力传感器,通过专门为中国市场设计的电路,可以适应各种恶劣的EMC环境。

 


当前,国内市场对传感器的需求正发生着深刻变化。 申泰柯精密技术战略市场拓展经理杨晓萌指出,国内客户 对传感器的要求已经超越了国外用户,这要求外资企业必须将全球技术平台与中国用户的个性化需求相结合。为此,申泰柯精密技术在国内建立了完备的生产售后体系和独立的研发团队,与中国客户保持紧密沟通,利用全球业务经验,为用户提供定制化的解决方案,帮助用户避免使用上的盲点,加速新设备上市的节奏。 对于我国当前传感器产业的发展,杨晓萌提出了中肯的建议。他认为,虽然我国传感器行业发展迅速,但在高端应用方面仍存在卡脖子问题。他建议更多企业能在抢占市场份额的同时,静下心来进行基础科学研究,解决高端传感器技术难题。同时,他也强调了中国传感器企业融入全球供应链的重要性,认为通过与国外企业进行更开放的战略合作,才有机会立足于全球智能化浪潮。


展望未来,杨晓萌认为高度集成微型化和AI算法融合将是传感器行业的发展趋势。他相信,随着人工智能和微型化技术的不断进步,传感器将更深入地融入我们的生活和工作中,帮助人类更快速、更优雅地完成工作,让机器运行更加高效、稳定。


易福门电子:以IO-Link与工业AI双引擎,重塑智能工业感知生态

 

在工业自动化向智能化纵深发展的浪潮中,传感器作为连接物理世界与数字世界的纽带,正经历从单一功能到系统集成的蜕变。近日,易福门电子(上海)有限公司(ifm)产品销售经理徐晟尧接受本刊采访,解析了企业在工业传感器领域的核心技术布局与行业实践,展现其以IO-Link通信协议与工业AI双轮驱动,赋能智能制造的创新图景。  

 


作为IO-Link国际协会创始成员之一,ifm将这一开放通信协议视为技术核心。公司95%的传感器产品支持IO-Link技术,通过点对点数字通信、24V抗干扰传输及多参数同步传输能力,重构工业现场的感知效率。“IO-Link不仅简化了布线与设备集成,更通过远程参数设置与诊断数据,让传感器从‘数据采集器’升级为‘智能决策节点’。”徐晟尧表示。以KQ10系列液位传感器为例,其非接触式连续监测结合LED百分比显示功能,在半导体行业的化学品输送系统中实现了高精度液位管理;而KI60系列电容式接近开关通过可视化调节与抗沉积物设计,助力超纯水系统稳定运行。  


在风电领域,ifm的技术渗透同样显著。IGS232电感式接近开关与DD系列安全速度监视器协同工作,实时监测风机主轴转速;PT5404压力传感器与LDH油温湿度传感器构建的预测性维护体系,可将液压系统故障率降低30%。“从转子锁定状态监测到油液颗粒物分析,传感器不仅是设备‘健康管家’,更是风场降本增效的关键抓手。”徐晟尧强调。

 
面对新兴市场,ifm以工业AI为锚点,推动技术跨界融合。其自主研发的moneo工业物联网平台,集成深度学习与IIoT连接能力,通过本地化数据分析实现设备异常早期预警。例如,平台AI助手可基于振动、温度等历史数据训练模型,精准识别生产偏差并触发主动干预,将设备停机时间缩短40%。“工业AI的价值不仅在于数据处理,更在于赋予系统自适应的决策能力。”徐晟尧指出,“这要求传感器与算法、平台形成闭环生态。”  


谈及未来趋势,徐晟尧认为智能化、无线化与高稳定性将成为传感器升级的主线。ifm持续加码研发投入,将年营收的10%用于技术创新,推动IO-Link与5G、蓝牙等无线技术融合,同时深化moneo平台的边缘计算能力。“未来,传感器将不仅是工业现场的‘眼睛’,更是驱动柔性生产与智能运维的‘大脑’,”他总结道,“而开放协同的技术生态,将是这场变革的核心动能。”  


从半导体洁净车间到风电塔筒之巅,从传统工业协议到AI赋能的物联平台,ifm正以技术迭代与场景深耕,书写智能感知的新范式。正如徐晟尧所言:“当每一颗传感器都能‘思考’,工业4.0的愿景便不再遥远。”

 

威格勒:从精密测量到智能决策

 

在当今智能制造快速发展的背景下,传感器作为工业自动化系统的“神经末梢”,扮演着至关重要的角色。


威格勒传感器技术(上海)有限公司(以下简称“威格勒”)专注于光电测距传感器的设计与制造,其核心技术围绕时间飞行(ToF)法和三角法测距原理展开。ToF法通过计算光脉冲发射与接收的时间差实现远距离快速测量,结合自主研发的多重滤波处理技术,即使在强背景光干扰或超大角度安装场景下仍能稳定工作;三角法则通过几何光学原理在1米范围内实现微米级高精度检测。


威格勒总经理王成发特别提到,公司2023年推出的P3系列高精度激光测距产品,可在1米量程内达到1毫米线性精度,当量程缩短至80毫米时,精度可提升至40微米,重复精度达0.8微米(1σ),展现出技术领先性。

 


在应用场景方面,威格勒传感器已深度融入汽车制造的冲压、焊装、涂装和总装四大工艺。例如,德国某知名车企中国工厂的机器人手臂上搭载了其传感器,通过实时感知料筐内物料堆叠高度和机械手与白车身的相对空间位置,实现了物料抓取与挡风玻璃、车门自动化安装的高效协同。此外,针对数据中心液冷散热需求,威格勒已为头部液冷设备企业批量供货流量传感器,助力高功率GPU芯片的散热效率提升,这一布局也彰显了其在人工智能领域的敏锐洞察。


王成发指出,未来5-10年传感器行业将呈现小型化、智能化、集成化和定制化趋势。威格勒的环形接近开关系列正是这一趋势的体现——作为业内首款可打开式设计,其快速安装与拆卸特性大幅降低了设备维护停机时间。


在技术突破上,公司依托der wintec专利技术,解决了复杂表面材质与大角度的检测难题,而长距离激光测距产品P1PY即便在100 kLux强背景光或水平测量角度下仍能保持稳定性能。谈及行业生态,王成发认为,尽管本土企业创新活力迸发,但仍需警惕同质化竞争,建议企业深耕细分市场,以贴近客户需求的技术定制化实现可持续发展。

 

尾记


当德国工业4.0强调CPS系统、美国推进AMP计划时,中国智能制造需要走出自己的感知技术路径。从易福门的数字协议到威格勒的精密测量,从多航电子的纳米材料到巴鲁夫的智能传感,本土企业正在构建“硬科技+场景know-how”的双重护城河。未来,随着AIoT与先进制造的深度融合,传感器产业将迎来从“配套部件”到“系统使能者”的价值跃升,这场静悄悄的感知革命,终将重塑全球智造格局。

 

来源:荣格-《智能制造纵横》


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