数字传感器：流程工业智能制造必备硬件

2019世界传感器大会于2019年11月9日至11日在郑州国际会展中心举办。据了解，本次大会共举办12场专题论坛，突出市场导向和应用导向，涉及智能传感器在流程工业MEMS研究、人工智能、智能制造、车联网、5G等领域的应用。10日上午，“流程工业现场仪表/传感器应用论坛”成功举办。会议由中国仪器仪表学会产业和信息化委员会秘书长刘哲鸣主持。

会议现场

据悉，2019世界传感器大会由传感器大会、传感器产业展览会、传感器创新大赛（决赛）（一会一展一赛）三大板块组成。大会连续举办三届，今年是第二届。大会以“感知世界、智赢未来”为主题，以“国际化、智慧化、专业化”为特色，致力于交流全球传感器科技、产业和应用的最新成果，旨在打造技术先进、应用繁荣、产业链完善、营商环境优越的传感器产业生态发展系统，助推建设全国重要的特色智能传感器产业基地,建设国际知名的智能传感器应用示范城市，打造郑州经济发展的“新标志”。

众所周知，流程工业是我国现代化的基础，随着新技术革命时代的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。“十二五”规划中战略性新兴产业中的“高端装备制造”，就要大量使用传感器，使高端装备有感知、有智能，从而使生产力更加提高，使安全得以保障。

在10日举办的“流程工业现场仪表/传感器应用论坛”上，首先由军事科学院研究员孙柏林将军带来了“5G与仪器仪表”的主题演讲。孙柏林将军简单介绍了第五代移动通信技术的基本概念，简要分析了5G网络的特点，介绍了5G关键技术功能在各个领域的应用，以及5G技术对仪器仪表带来的影响。

孙柏林·军事科学院研究员/将军

孙柏林将军在演讲中表示：“万物互联时代，5G带给仪器仪表巨大发展机遇。作为新一代移动通信技术，5G技术切合了传统制造企业智能制造转型对无线网络的应用需求，能满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求。在物联网、工业自动化控制、物流追踪、工业AR、云化机器人等工业应用领域，5G技术起着支撑作用。”

在谈到5G技术与仪器仪表行业的发展时，孙将军说：“不可否认5G技术对行业的推动和发展，并将为仪器仪表行业带来新一轮的洗牌。万物互联的所有动作链接和应用场景的实现，都需要靠传感器来完成，传感器已经成为万物互联的基础硬件和必备条件。”

接下来，恩德斯豪斯(中国)自动化有限公司市场产品部分析产品经理兰思杰为大家解析“智能传感器自诊断及预维护功能助力智慧工厂建设”；天津中环温度仪表有限公司总经理刘瀚孺带来了“工业现场测温技术难点及解决”；上海洛丁森自动化设备有限公司总经理王徐坚分析了“高稳定性差压/压力变送器新型技术发展应用和案例”；西门子（中国）有限公司过程仪表培训经理陈永久介绍了“西门子智能化流量测量技术”；以及京金德创业测控技术有限公司行业经理李军的“利马克超高频3D 雷达物位扫描仪产品介绍及应用”。

兰思杰·恩德斯豪斯(中国)自动化有限公司市场产品部分析产品经理

刘瀚孺·天津中环温度仪表有限公司总经理

王徐坚·上海洛丁森自动化设备有限公司总经理

陈永久·西门子（中国）有限公司，过程仪表培训经理

李军·北京金德创业测控技术有限公司行业经理

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

主持人：中国仪器仪表学会产品信息工作委员会秘书长·刘哲鸣

最后，刘哲鸣秘书长进行了会议总结，他表示：“今天的分论坛探讨了过程控制中的温度、压力、液位、流量等物理量的仪表控制，以及传感器在其中起到重要作用，即流程工业智能优化制造。这也符合了本届大会的主题——‘感知世界、智赢未来’。”

除“流程工业现场仪表/传感器应用论坛”外，大会还分别设置了：智能传感器与MEMS 技术、光学与电子传感器技术、环境和气体传感检测技术应用、人工智能与传感器技术、传感器在生物医疗技术与应用、车联网与云传感器技术，以及传感器在农、林、牧、渔领域技术与应用、传感器材料及先进技术研讨会、5G 时代传感器发展应用等多个主题论坛。

智能硬件时代需要制造业的支撑：一半靠硅，另一半靠钢

刚刚落下帷幕的2016 CES上，智能硬件再次成为全球瞩目的焦点，不仅智能硬件产品本身在创新、在突破，而且在趋势上也变得更加多元化、时尚化。

甚至不仅有更多的科技公司在创新产品，更有传统企业基于自身优势加入智能硬件行业，带来了更多突破，如欧莱雅的紫外线监测纹身、泰格豪雅、IWC等大牌进入智能手表领域等。

除了智能硬件的创新之外，从产品规模来看，更小的物联网硬件的兴起更是一个巨大的产业趋势。但也不可否认的是，从CES展会的产品来看，智能硬件的制造仍需突破。如果一个方便人们记录运动数据的佩戴型健康设备却是大而厚，那如何能让消费者甩开胳膊跑步？

尤其是在智能硬件时代的今天，当硬件创新越来越小巧、越来越高精尖时，对生产制造企业的要求越来越高，智能硬件产业的突破不仅要科技企业的设计、内核，更需要制造业的全力支撑，才能在小小的一方天地上大做文章。甚至，科技公司更需要与制造企业联手共同突破智能硬件产业的发展瓶颈，如更小巧、更嵌入式的模块，更精致的如项链、手环等穿戴式产品。

智能硬件必须要走向时尚、精巧，就更离不开制造企业在代工层面的配合以及制造企业本身的实力。

多元化、时尚化的智能硬件方向

记得三年前推出的早期智能手环产品，很多尝鲜的人只体验了一个月就放下了，其中的原因之一就有产品本身的硬、不贴身，让人戴着一直感觉是个异物。尤其对于寰寰姐这样的文字工作者，每天要伏案打字，这样的硬物必须先取下来才能工作。

随后再推出的Fitbit等智能运动监测类产品，就有了诸多改进。其实，包括Fitbit在内的诸多智能穿戴产品均由伟创力国际生产制造。

这三年中，智能可穿戴产品一直在演进当中。在这次2016CES 的最佳产品入围名单中，不仅有Misfit Ray、Wisewear Socialite等时尚定位的可穿戴产品，三星Gear S2等设计优雅、更接近高端腕表的智能手表，也都成为其中的代表者。

当前，Fossil、Armani、Michael Kors等诸多时尚品牌的加入，进一步让智能可穿戴设备摆脱丑陋的设计，将配饰与科技属性更好地结合起来。

与此同时，可穿戴设备也在朝着多元化的方向发展，其形态并不拘泥于手环、手表，如欧莱雅推出的紫外线监测纹身，设计时尚、小巧轻便，同时用户并不需要一直佩戴它，而是根据需求灵活使用。

此外，运动监测设备的巨大市场让更多的传统企业加入其中进行角逐，如内置传感器的智能跑鞋。在这一领域，阿迪达斯和耐克实际上早已进入，体育品牌开始以品牌号召力、新型产品及应用服务，与传统的手环厂商们竞争。早在去年10月，耐克公司就宣布正式与伟创力达成战略合作，加速产品触及消费者的进程，推进鞋类市场的创新步伐。

2016CES上的未来趋势还有很多，还有诸多概念产品的展示，让人们看到了未来物联网生活的美好画面，如用手机控制电灯、咖啡机、微波炉以及衣服，再加上一个硬件模块就可以实现物联网，按下一个小按钮就可网上下单购买日常用品，这样的未来生活图景正是人们所追求的新网络社会。

未来生活已经离我们很近，但越是这样高精尖的未来越离不开制造业支撑。

为何有饥饿营销？智能自动化提升产能40%到50%

智能硬件需要什么样的生产能力？智能时代，制造企业到底需要什么样的变革？这正是伟创力模式值得剖析之处。

曾经苹果手机都有供不应求的时刻，在中国的手机领域，一度小米以饥饿营销而引人侧目。这时人们还以为是小米故意学习苹果之举。当小米进一步发展之后，直到去年，小米创始人雷军终于承认，不是小米有意想过饥饿营销，而实在是生产能力不足。

事实上，当年的苹果同样如此，如果能最大程度满足消费者需求，谁不想为之？只是，早年的苹果手机开创了智能手机的先河，在制造环节有了诸多新变化，放眼全球，能做到这样的生产代工能力的企业并不多。小米同样如此。

未来生产制造的重要一环仍是自动化能力，这是钢的能力。

今天的生产环节更需要自动化组件来提升生产力，也就是说，机器人控制着掌管其他自动化设备控制器的制造工作。

在中国徐州，作为全球第5大建筑设备制造商，徐州工程机械集团使用了一台重达3吨的巨大自动装载机器人来确保员工的安全，防止他们接触有毒化学物质和极端高温等恶劣环境。在这家完全自动化的工厂内，自动驾驶输送车沿预定路线行进，机器人进行着焊接、电镀和钢板切割等操作，传感器监测着生产流程的每一个环节，工人在必要时可进行干预。该公司表示，生产流程上的这些变化使生产力提升了40%到50%。

这是一个全新的智能制造时代，它正在改变工厂的运作模式。新一代的传感器和计算机技术已经将这一技术变革带到了实际工作中：机器可以进行自行诊断和修理，它们知道何时会出现故障，从而避免相应的损坏；输送带会自动调整带速，无需人为干预；温度一直处于控制当中，确保产品质量可以保持在100%。

伟创力采用的正是这样的自动化、机器人组件，这也是智能制造技术的提升。智能制造之下，工厂为设备配备了传感器、驱动器以及与智能手机内部相似的技术，大数据能够帮助操作工在生产过程中确保所有工序的顺利运行。

如伟创力先进制造中心高级副总裁Murad Kurwa说：“在采用这些流程之后，我们可以明确地了解哪些地方需要强化，部件是否被精确地组装，或客户的产品和工程设计是否需要改进。”

智能制造时代，自动化已经被植入到伟创力的工厂中。卡内基梅隆大学的研究者最近推出了两款尚在实验阶段的机器人——Baxter和CoBot，它们会自主进行协作来完成用户要求的动作。这一“概念验证（PoC）”项目让Baxter（有手臂但不能移动）和CoBot（无手臂，但有一个篮子，可以移动）通过无线网络进行通信，确定以最佳方式完成运送动作。未来这些机器人将可以通过传感器来完成几乎整个制造流程。

这些生产制造层面的改进为伟创力国际提升了40%到50%的生产力。所以，在伟创力的自动化制造能力之下，想必手机领域的饥饿营销将不会再发生。这更是对智能产业的核心推动。

制造层面的硅能力：IT能力更为关键

生产中的自动化靠钢，那么IT管理能力就是硅力量。

在智能制造成为常态之前，还有一些难题尚需解决。首先是IT问题，需要将现有的企业IT系统接入到车间，而大多数车间的计算机网络一般还相对低级。

从IT角度来说，智能制造意味着尖端系统。博世软件创新公司的HeinzDerenbach博士在麦肯锡的一份刊物中解释道：“下一个重大的步骤是考虑清楚机器、生产组件、制造环境和将它们连接在一起的IT架构之间的相关性，以将控制机器的生产技术与组件的技术数据融合在一起。这要求高度的标准化，让机器知道该如何对特定组件进行什么样的操作，而组件也能确认机器已经完成了这一操作。这种IT的关联远远超过了目前制造系统的范畴。”

此外，安全性和确保漏洞不干扰生产过程是业界面临的又一挑战。伟创力的Kurwa指出，制造传感器将数据提供给路由器，却可能面临数据安全问题。在一些情况下，较为松懈的安全措施可能会导致员工选择易于破解的密码，让陌生人有机可乘侵入敏感系统。在未来的工厂中，用户仍然需要想出比“666666”更安全有效的密码。

同时，智能制造还缺乏一套行业标准协议。由于既有传统的工厂设备又有传感器和路由器，多层技术的参与为共同标准的设定增添了难度。Kurwa表示，这会产生意想不到的问题。例如，对于用于工业用途且安装了传感器的衣物来说，需要考虑到如何使用微型芯片以避免水洗受损。

未来的生产制造环节的IT能力到底应该如何建设？伟创力其实给出了答案，这就是不仅要将带传感器的组件投入使用，未来的工厂还要建设云计算能力。随着相应技术的发展，最终做出决定的将会是云系统组件而不再是一个单个的计算机。

可以说，未来的智能制造意味着一种基于数据的、自动化的、近乎技术统治型的生产和输送方式。

再换言之，只有做出这样变革的工厂才能完成高精尖智能硬件产品的生产。

总结：伟创力成为推动智能产业发展的关键一环

随着智能硬件时代的来临，越来越多的制造商也在变革。但变革的方向也很清晰，如伟创力目前所引领的方向：既需要钢的自动化，也需要硅的IT能力。

伟创力在生产过程上的优势已经成为智能产业的重要合作伙伴，目前在全球的可穿戴设备市场，近75%的可穿戴产品由伟创力代工生产，伟创力制造业巨头的地位不容小觑。

伟创力，开创智慧生活

对于耐克等诸多运动品牌而言，运动鞋往往是旗下科技含量最高的产品之一，而耐克之所以选择与伟创力国际合作，看中的首先是伟创力本身的生产能力，除了高效率的生产可以提升智能出货量、加快生产周期，并以稳定的质量和低成本让自己的产品更有优势之外，诸多企业还看中了伟创力在制造生产方面“钢+硅”的创新模式。

比如，耐克正在不断加大在自动化、现代化、可持续发展和诸如Flyknit创新生产方式等领域的投入，并开发新技术以提升其生产制造业务的商业模式，而借助伟创力的诸多优势，这一进程将飞速前进。通过与伟创力的合作，耐克能引入现有鞋类领域之外创新的能力及技术，构建未来的产品制造体系并在全球供应链当中加速创新。

对更多有志于智能未来的企业来说，既需要有超强制造实力的合作伙伴实现生产制造，更需要有先进的产品制造理念为其带来变革，伟创力正是这样一个可以拥有多元化能力的伙伴。

当前，产品制造已经成为推动智能产业发展的关键一环，更深层面来看，智能时代需要全产业链的共同努力，伟创力对于智能制造的思考、智能制造的变革，正从深层推动整个智能产业的进一步发展。

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