A05B-2022-C122工控網訊：近幾年，隨著傳感器產業將進一步向著生產規模化、專業化和自動化方發展，并隨著新型敏感材料的加速開發和各種新技術的綜合運用，我國傳感器行業的發展速度較快，呈現出良好的發展態勢。
國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
A05B-2022-C122目前對傳感器尚無一個統一的分類方法，但比較常用的有如下三種：
按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器
按傳感器工作原理分類，可分為電阻、電容、電感、電壓、霍爾、光電、光柵、熱電偶等傳感器。
按傳感器輸出信號的性質分類，可分為：輸出為開關量（“1”和“0”或“開”和“關”）的開關型傳感器輸出為模擬型傳感器輸出為脈沖或代碼的數字型傳感器。
目前中國的傳感器產品已由過去的少數品種擴展到光敏、熱敏、力敏、電壓敏、磁敏、氣敏、濕敏、聲敏、射線敏、離子敏、生物敏等各種傳感器，以及變送器、二次儀表等多種類、多形式產品，與國外研制領域相當。多學科、多種高新技術的交叉融合，推動了新一代傳感器的誕生與發展。特別是隨著數碼技術、半導體制造技術以及網絡多媒體系統的迅速發展，圖像傳感器日益成為市場競爭的新亮點。中國在研制傳感器方面有一定技術基礎，同時地區競爭優勢明顯。
發布的《2015-2020年中國傳感器行業深度研究及前景預測報告》顯示，我國傳感器行業近幾年的發展速度較快，其中光敏傳感器將作為產業化發展的產品之一，廣泛應用于信息、機械、家電等領域，2014年光敏傳感器的年生產能力達到4.5億只，市場需求量達到2.5億只，說明光敏傳感器有著良好的發展前景。目前光敏傳感器的產品主要包括光探測器、光電傳感器、CCD圖像傳感器、光纖傳感器等。
隨著傳感器產業將進一步向著生產規模化、專業化和自動化方發展，并隨著新型敏感材料的加速開發和各種新技術的綜合運用，我國傳感器行業近幾年的發展速度較快，呈現出良好的發展態勢。　OFweek工控網訊：數字化工廠的處理系統相當于大腦，連接網絡如同神經系統，驅動系統就像是肌肉，傳感器則相當于眼睛和鼻子……在“工業4.0”和“中國制造2025”的時代圖景中，未來制造業的工廠正在醞釀著巨大變革。
然而，工廠內部的不同系統之間、不同部門之間、不同產品之間，乃至不同工廠之間，如何用同一種“語言”交流，以提高效率呢？“在這方面，機電一體化概念設計解決方案可以率先讓機器用同一種‘語言’交流。”在西門子工業軟件公司（Siemens PLM Software）上海研發中心總經理徐居仁看來，這就是“工業4.0”真正落地的第一步。
藏在寫字樓里的“實驗室”
最近，西門子機電一體化概念設計實驗室將在上海研發中心正式設立。讓記者驚訝的是，實驗室和研發中心并非選址專門的科學園區，而是直接放在了繁華鬧市的樓宇中。

在長寧區中山公園附近的一幢寫字樓里，記者目睹了這個機電一體化概念設計實驗室的“真容”。說是實驗室，其實也就是一間只有幾十平方米的辦公室。當然，也不可能安放巨大的生產線，這里有的只是各種電腦設備——原來，這是基于機電一體化概念設計的“虛擬調試”平臺。實驗室展示了正在為客戶設計的一條全新的LED燈裝配線。這條裝配線之前是由五個工人操作，進行燈泡的組裝；如今客戶希望通過安裝工業機器人，來減少人工的使用。
“過去我們采用的實驗方式是實物測試，在控制系統的測試中，因為成本等因素，只能在最后階段使用實際樣機測試。當測試完成后，有的問題可能會變得很明顯，比如一根不足尺寸的軸，或者因為碰撞問題而需要重新設計的刀架，持續三個月的返工很尋常。”實驗室技術負責人史桂蓉表示，“現在，我們采用虛擬測試，只要先做一個虛擬樣機，其他都交給電腦了。”記者看到，一位工程師熟練地把各種數據輸入電腦，一條虛擬生產線馬上就顯示在大屏幕上。這條生產線逼真地還原了LED進料、抓取燈泡、刷膠、擰螺絲、裝配等過程。工程師只要看著系統的運轉，就能馬上看出要如何做調試。而如果需要調整機器人和人工的配比，或是要修改生產線的參數，只要敲敲鍵盤，馬上就能完成。
使用機電一體化概念設計能幫助研發人員加速產品開發，允許來自不同部門的工程師并行工作，利用創新性技術幫助設計師用更短的設計時間，以更低的成本，設計出更高生產率的機器。
做合格的“語言翻譯”不容易
乍一看，這套“所見即所得”的系統類似于計算機輔助設計。可徐居仁告訴記者，內行看門道，機電一體化概念設計其實很復雜。
一個關鍵難題是，要讓不同領域的機器“協同作戰”，就必須使用同一種“語言”，而這并不是一件容易的事情，“如果我們的機電一體化解決方案沒有做好這個‘翻譯’工作，就可能失之毫厘，謬以千里。”
首先遇到的一個“語言”問題，就是如何讓不同板塊的工程師并行工作。在目前的工業研發體系中，大致分為電氣化、自動化和機械結構三個板塊。在設計研發新的流水線或者產品時，這些工程師之間關注的重點領域各不相同，設計工具也是各取所需，導致相互之間的交流并不通暢。機電一體化解決方案提供了集成的平臺，無縫地共享不同領域的數據，能夠在虛擬環境中快速評估設計概念，實現功能拆分，增強不同板塊工程師的協作。
又比如，在工廠內部，從設計、制造到銷售等部門之間也需要統一的“語言”。工廠內借助大量不同的軟件，以提升企業生產管理層面的效率。有了統一的“語言”，一旦產品數據發生變化，研發人員和制造人員就能迅速更改數據，隨后系統根據新的制造解決方案分配生產線和時間。
最后，工廠內部的軟硬件供應商五花八門，未來也需要同一種“語言”進行整合和交流。要實現不同軟件、系統之間的互聯互通既是最大的難點，也是數字工廠邁向“工業4.0”的重要一步。正如在德國學者烏爾里希·森德勒主編的《工業4.0——即將來襲的第四次工業革命》中提到的，“軟件是工業的未來”，并強調“通過軟件的交互性并不僅僅是在生產層面，還在于業務層面”，也就是說，“通過工業軟件，實現了虛擬和現實的交互。”
在這方面，基于大量的技術和實踐積累，西門子機電一體化概念設計邁出了第一步。未來中國的制造業能否從中獲得有益的啟發呢？
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