過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里,在高端智能傳感器的關(guān)鍵行業(yè)、關(guān)鍵技術(shù)、高附加值應(yīng)用上,國(guó)際品牌一直處于壟斷地位,其中又以美國(guó)、日本、德國(guó)的品牌為代表。隨著近年來(lái)云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)在國(guó)內(nèi)逐漸成熟落地,傳感技術(shù)自主可控成為了不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

值此背景下,國(guó)內(nèi)許多企業(yè)開始布局高端智能傳感器賽道,大批新技術(shù)、新裝備的出現(xiàn),促使3C生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)朝著更快、更智能、更高精度的方向提升,帶動(dòng)3C電子產(chǎn)業(yè)智能制造邁上新臺(tái)階。

作為具有跨專業(yè)領(lǐng)域綜合研發(fā)實(shí)力的國(guó)產(chǎn)高端工業(yè)傳感器一線企業(yè),海伯森技術(shù)(深圳)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“海伯森”)一直深耕先進(jìn)傳感技術(shù)研發(fā),不斷豐富產(chǎn)品線,在光學(xué)精密測(cè)量、工業(yè)2D/3D檢測(cè)、機(jī)器人精密力控等領(lǐng)域已經(jīng)形成了成熟的產(chǎn)品矩陣。近日,海伯森在3D視覺檢測(cè)領(lǐng)域再次發(fā)力,正式發(fā)布中國(guó)首臺(tái)集光、機(jī)、電、算技術(shù)于一體的3D閃測(cè)傳感器——“大菠蘿”HPS-DBL60。

海伯森3D閃測(cè)傳感器“大菠蘿”HPS-DBL60

該產(chǎn)品配備了業(yè)界頂級(jí)水準(zhǔn)的CMOS感光元件、四位一體彩色投光單元和超低畸變遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。無(wú)需一秒,即可完成62×62mm工作區(qū)域的2D尺寸和3D輪廓的測(cè)量,重復(fù)測(cè)量精度可達(dá)到1μm。特別優(yōu)化的光學(xué)系統(tǒng)和內(nèi)置算法,大大提高了對(duì)高反光和黑色材料被測(cè)表面的適應(yīng)能力,適合于各種3C、半導(dǎo)體、PCB、精密工件等產(chǎn)品的2D/3D外觀和尺寸高精度在線測(cè)量。

借新產(chǎn)品發(fā)布之際,OFweek維科網(wǎng)·電子工程也有幸專訪了海伯森CEO王國(guó)安博士,共同探討國(guó)產(chǎn)傳感器廠商助力中國(guó)智能制造高質(zhì)量發(fā)展背后的邏輯。

聚焦高端傳感,主抓技術(shù)研發(fā)

在訪談中了解到,海伯森創(chuàng)始人王國(guó)安是日本名古屋大學(xué)博士,深圳市“孔雀人才”。早年間在日本的求學(xué)和工作經(jīng)歷,讓他在傳感器研發(fā)領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)日本社會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)、專注的精神也對(duì)他產(chǎn)生了深刻的影響。回國(guó)后,王國(guó)安于2015年創(chuàng)辦了海伯森,秉承日本所倡導(dǎo)的“工匠精神”,開始了高端傳感器產(chǎn)品的研發(fā)。

自成立之初,海伯森就確立了“技術(shù)贏市場(chǎng),誠(chéng)信待客戶”的經(jīng)營(yíng)原則,多年來(lái)一直堅(jiān)持不斷創(chuàng)新,并在高端工業(yè)傳感器領(lǐng)域取得了不菲成績(jī)。

據(jù)王國(guó)安介紹,傳感器是一門集合了數(shù)學(xué)、物理學(xué)、微電子學(xué)、力學(xué)、機(jī)械等于一體的復(fù)雜學(xué)科。回顧傳感器發(fā)展史,大體可分為三代:第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器,利用結(jié)構(gòu)參量變化來(lái)感受和轉(zhuǎn)化信號(hào);第二代是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的固體型傳感器,由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成;如今已步入了以智能型傳感器為主的第三代傳感器時(shí)代。

隨著新一代信息技術(shù)的高速發(fā)展,以3C制造行業(yè)為首的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),受到人口紅利消失、技術(shù)迭代更新等因素的影響,各行業(yè)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高,自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人對(duì)于傳感器的需求也在大量增長(zhǎng),促使著傳感器朝著高端化、智能化發(fā)展。另一方面,工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用傳感器的細(xì)分場(chǎng)景極多,尤其是在極端工況條件下,傳感器需要抵抗震動(dòng)、粉塵、高溫、腐蝕等惡劣影響,這就要求現(xiàn)代傳感器需同時(shí)具備高穩(wěn)定性和高可靠性。

毫無(wú)疑問(wèn),高端傳感器市場(chǎng)潛力巨大,但其技術(shù)難度大、研發(fā)周期長(zhǎng) ,一款傳感器產(chǎn)品從概念到小批量、大批量進(jìn)入市場(chǎng)往往需要兩年半到三年半甚至更長(zhǎng)時(shí)間,還不能保證成功,而想要落地終端行業(yè),仍需要經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的驗(yàn)證及試用周期。

業(yè)內(nèi)不乏投入數(shù)年的時(shí)間進(jìn)行高端傳感器產(chǎn)品研發(fā)的業(yè)者,最終因?yàn)榉N種困難,產(chǎn)品開發(fā)不及預(yù)期,無(wú)法在市場(chǎng)立足而折戟沉沙,相比之下,將相同的時(shí)間與資金投入類似互聯(lián)網(wǎng)、金融等其他領(lǐng)域,則可能更容易獲得成果。

“我們一直堅(jiān)信,海伯森不做簡(jiǎn)單的事情,而是要去做難的事情,因?yàn)橹挥锌朔苏嬲щy的挑戰(zhàn),才會(huì)在最后爆發(fā)出極大的價(jià)值。”王國(guó)安對(duì)此自信且自豪的表示,早期的海伯森也經(jīng)歷了同樣的艱難時(shí)刻,在逐一解決人才短缺、研發(fā)時(shí)長(zhǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、獲客渠道等難題后,如今再回首審視,無(wú)疑是一筆寶貴的財(cái)富。

如今,海伯森通過(guò)多年的技術(shù)沉淀,從研發(fā)理念、組織架構(gòu)、研發(fā)流程和管理制度上進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建,建立起了屬于自己的技術(shù)研發(fā)體系。多年積累,海伯森已是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),公司已通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證和ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證,在力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械、電子、算法等方面均擁有自主核心技術(shù),取得了數(shù)十項(xiàng)產(chǎn)品自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前,海伯森掌握了多項(xiàng)前沿高端傳感技術(shù),并持續(xù)推出業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高性能工業(yè)傳感器產(chǎn)品。

核心技術(shù)自主可控乃大勢(shì)所趨

雖然近年來(lái)國(guó)內(nèi)的智能傳感器無(wú)論是在技術(shù)還是應(yīng)用領(lǐng)域,都取得了巨大進(jìn)步,但總體來(lái)看仍然存在不足。王國(guó)安告訴OFweek維科網(wǎng)·電子工程,當(dāng)他還在日本的時(shí)候,中國(guó)很少有很好的技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)支撐高端智能傳感器領(lǐng)域的市場(chǎng)發(fā)展,因此還得大量依賴國(guó)外進(jìn)口,這導(dǎo)致歐美以及日本的企業(yè)每年都在中國(guó)賺得缽滿盆盈。事實(shí)上,伴隨著中國(guó)的崛起,實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的自主可控是必然趨勢(shì)。

公開數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)市場(chǎng)上的高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)85%,國(guó)產(chǎn)化率非常低。王國(guó)安認(rèn)為,主要原因在于兩點(diǎn):一是國(guó)內(nèi)傳感器廠商基礎(chǔ)積累比較薄弱;二是傳感器產(chǎn)品的研發(fā)極度依賴“經(jīng)濟(jì)成本”與“時(shí)間成本”。除此之外,還要重點(diǎn)保證核心技術(shù)的自主可控。

“以一臺(tái)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備為例,其中的外殼、平臺(tái)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等模塊都是很常規(guī)的部分,真正實(shí)現(xiàn)這臺(tái)設(shè)備進(jìn)行高精度檢測(cè)等功能,其核心還是在于工業(yè)傳感器,”王國(guó)安表示,“高端工業(yè)傳感器在當(dāng)前工業(yè)設(shè)備中扮演著核心零部件的角色,這也是為什么過(guò)去談傳統(tǒng)傳感器而如今都在談智能化傳感器的原因,就是因?yàn)榛诠I(yè)級(jí)場(chǎng)景下,它豐富了精度、傳輸、算法等更加細(xì)化的功能。”

值得注意的是,高端工業(yè)傳感器在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集時(shí),機(jī)器視覺技術(shù)的出現(xiàn)賦予了生產(chǎn)制造“智慧之眼”。相比人類視覺,機(jī)器視覺檢測(cè)優(yōu)勢(shì)明顯,因?yàn)槠錂z測(cè)效率高、速度快、精度高、可靠性好,工作時(shí)間更長(zhǎng)、信息方便集成、能適應(yīng)惡劣環(huán)境。隨著深度學(xué)習(xí)、3D視覺、高精度成像技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,機(jī)器視覺的性能優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步加大。

助力中國(guó)智造,國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

公開數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)11%,預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)總量將超過(guò)2500億元。然而,當(dāng)前國(guó)產(chǎn)工業(yè)廠商在購(gòu)買高精度、高可靠性的傳感器時(shí)大多偏愛國(guó)外品牌,對(duì)于國(guó)產(chǎn)品牌存在一定刻板印象,認(rèn)為國(guó)產(chǎn)的質(zhì)量得不到保障。但隨著近兩年來(lái)新冠肺炎疫情,以及國(guó)際貿(mào)易摩擦加劇等因素影響,許多廠商將目光投向了國(guó)產(chǎn)傳感器。

王國(guó)安告訴OFweek維科網(wǎng)·電子工程:“以前很多集成商為了安心,更愿意花大價(jià)錢購(gòu)置國(guó)外的傳感器,但是由于外部環(huán)境變化,許多廠商開始主動(dòng)找到我們來(lái)測(cè)試產(chǎn)品,結(jié)果發(fā)現(xiàn)原來(lái)國(guó)產(chǎn)傳感器也能做得很好。所以如今國(guó)內(nèi)傳感器廠商其實(shí)肩負(fù)起了打破高端工業(yè)傳感器‘卡脖子’局面的重任。在高端工業(yè)傳感器領(lǐng)域,海伯森也會(huì)全力以赴研發(fā)高精度、高可靠性產(chǎn)品,以幫助國(guó)內(nèi)緩解當(dāng)前的供需壓力。”

國(guó)外高端傳感器發(fā)展時(shí)間悠久,產(chǎn)品在實(shí)踐中不斷進(jìn)行迭代更新,所以才有了今天的高品質(zhì)。海伯森在工業(yè)場(chǎng)景實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)不如國(guó)外廠商幾十年的技術(shù)積累的條件下,無(wú)疑更需要一顆耐得住寂寞的心。王國(guó)安表示,“高端工業(yè)傳感器技術(shù)不是通過(guò)大量堆砌人力、物力、財(cái)力就能解決的,最難突破的還是在于時(shí)間維度上。我們哪怕是坐五年、十年冷板凳,也要在這個(gè)行業(yè)當(dāng)中去深挖下去。總之,要想成功沒有捷徑可走,唯有埋頭苦干。”

總體而言,高端工業(yè)傳感器目前正處于一個(gè)龐大的增量市場(chǎng),隨著5G到來(lái),無(wú)論是在技術(shù)上還是應(yīng)用場(chǎng)景上都會(huì)實(shí)現(xiàn)大的突破。王國(guó)安表示,未來(lái),海伯森一方面將保持研發(fā)投入力度,依靠多年來(lái)積累的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)沿著高端工業(yè)傳感器方向去深耕,擴(kuò)大技術(shù)壁壘,做出更多更好的高可靠性、高性能產(chǎn)品提供給終端客戶。另一方面,海伯森也會(huì)瞄準(zhǔn)未來(lái)趨勢(shì),從與工業(yè)比較接近的領(lǐng)域出發(fā),去提供更多的高附加值產(chǎn)品和服務(wù),助力中國(guó)智造騰飛。