萬物之眼 傳感器突圍記

時間:2022-03-14

來源:中國傳動網(wǎng)

導(dǎo)語:傳感器,是中國制造大而不強的最適合的度量計。它以近3萬種的類別,可以覆蓋所有產(chǎn)業(yè)、所有國民經(jīng)濟的每一個角落。它可以精確地衡量出壓力、溫度、濃度,也同樣可以精確地記載了中國制造的軟肋。

  大而不強的度量計

  傳感器,是中國制造大而不強的最適合的度量計。它以近3萬種的類別,可以覆蓋所有產(chǎn)業(yè)、所有國民經(jīng)濟的每一個角落。它可以精確地衡量出壓力、溫度、濃度,也同樣可以精確地記載了中國制造的軟肋。在手機射頻傳感器領(lǐng)域,幾乎都是美國博通、Qorvo的天下;在工業(yè)測量,則是博世、霍尼韋爾的地盤。在MEMS壓力傳感器,博世獨占天下20%。中國則在少量的傳感器領(lǐng)域,如消費者傳感器:有歌爾、瑞聲從美國樓氏搶得耳機用MEMS麥克風(fēng)芯片的部分天地。在絕大部分工業(yè)領(lǐng)域的高端場合,基本都是淪陷。作為材料、芯片、電路、工藝等各種弱項的乘積,傳感器的劣勢或許并不意外。作為集機械、光、電于一體的傳感器,可能是基礎(chǔ)零部件領(lǐng)域最弱勢的一個行業(yè)。

  傳感器是一個極其特殊的行業(yè)。它的產(chǎn)值低,中國市場有1800億人民幣的產(chǎn)值,但卻有無數(shù)種類,塞滿每個角落。這讓投資者容易望而卻步。它的原理透明,但工藝卻非常復(fù)雜,是制造業(yè)中少見的帶有“手藝”氣息的工業(yè)品,技術(shù)訣竅都是深藏在工藝之中。

  那么,國外的傳感器是如何發(fā)展的?

  傳感器強國主要有美國、日本、德國、英國、瑞士,也有散落在歐洲的一些國家。細究起來,主要是四種戰(zhàn)術(shù),將一個不起眼、不入眼、不聲張的行業(yè),整得風(fēng)生水起。

  八爪魚八爪魚,多條觸角鉆下去

  很多傳感器廠家,采用了集團跟隨的戰(zhàn)略,與更大體量的儀表或者電子公司相結(jié)合。反過來說,一些工業(yè)巨頭的集團發(fā)展策略,對傳感器采用了明顯的品牌矩陣布局。它通過多品牌、多產(chǎn)品在不同領(lǐng)域交叉組合,從而形成了一種八爪章魚術(shù)。

  先說說美國電子測試工具公司福祿克Fluke。它是從丹納赫集團分離出來,而丹納赫也是一個并購狂人,在自動化、測量等領(lǐng)域有四十多個品牌,真是一個多子多孫的家庭。它以兩個亮點取勝,一是丹納赫的精益生產(chǎn)極有章法,可以說是日本豐田汽車最好的學(xué)生;另外一個則是它在2019年,為GE貢獻了百年歷史上第一個非GE內(nèi)部提拔的CEO人選。有吞有吐,福祿克就是它撇出來的小巨人,2020年收入14億美元,旗下有十個品牌。它將傳感器跟測試工具緊密結(jié)合,形成了工業(yè)現(xiàn)場幾乎離不開的各種手持測量儀表。

  

福祿克八爪章魚術(shù).png

  圖1 福祿克八爪章魚術(shù)

  即使如此,福祿克也還是美國福迪威Fortive旗下的一個章魚頭而已。Fortive在2016年與丹納赫集團分開,目前銷售收入也有62億美元。

  一層控制一層,多個觸角伸展在不同的行業(yè)。亦軍亦民,亦橫亦縱,亦整機亦零部件,美國制造業(yè)呈現(xiàn)了一種獨特的形態(tài),來控制工業(yè)食物鏈。通過集團化優(yōu)勢和多元化觸角,就像是一只八爪章魚,確保即使是在細分市場上只有幾千萬收入的子品牌依然能夠生存。美國儀表廠商與傳感器廠商之間,往往采用手心、手背的合體關(guān)系,傳感器既可以為其他品牌供貨,也可以同時確保自己在儀器儀表的核心競爭力。

  八爪章魚采用了兩層供應(yīng)鏈的防控方式。既有第一控鏈,如儀表:它能控制測量的入口,而且產(chǎn)值容易做大;又有第二控鏈,如傳感器作為防守鏈。量大面廣但體量甚小的傳感器,在美國八爪章魚的護衛(wèi)方式下,獲得了穩(wěn)定的增長。一個中心,八面玲瓏。八爪章魚戰(zhàn)術(shù)撐起了金字塔尖相對狹小的市場。

  全球儀表收入排名Top10以內(nèi)的美國阿美泰克,2021財年收入52億美元(比2020年大漲20%,很拉風(fēng)的一年),下面有十多個儀表與傳感器品牌。其中的溫度、壓力、燃油、液位等傳感器,可以用在商業(yè)航空、軍事、工業(yè)領(lǐng)域。幾乎所有的飛機發(fā)動機都會使用它的傳感器。它專門有一個傳感器、測試與校準部門STC。從這個部門的名字可以看出來,傳感器首當(dāng)其沖,但是,它跟測試等其它業(yè)務(wù)纏繞在一起。而這個部門,不過是阿美特克電子儀器集團的一部分。同樣,它還有一個部門是測量與動力部門MPS,同樣有傳感器業(yè)務(wù)與之相匹配。

  識別這樣公司的業(yè)務(wù)邏輯,有時候是艱難的。它在去年分別完成了四筆收購,跟液位控制、軟件人機界面和機器人自動化相關(guān),而2021年底收購的英國Alphasense,則是面向空氣質(zhì)量傳感器。Alphasense其實很小,年銷售額只有2億人民幣。然而,這可是全球第二大電化學(xué)傳感器。德國人喜歡“隱形冠軍”的說法,其實很多傳感器公司就是“微型冠軍”,年收入在5億元人民幣之下。它們像是石頭縫隙里面尖銳的牙齒,在確定的應(yīng)用場景之下,它們獨一無二。這就是傳感器令人驚嘆的生態(tài)。當(dāng)然,它現(xiàn)在需要賣身給大的儀表廠家,這就是傳感器的生存之道吧。全球第一的英國電化學(xué)傳感器City,也委身于工業(yè)巨頭霍尼韋爾。從而造就了傳感器領(lǐng)域的八角章魚術(shù)。這四個來自美國、加拿大、德國和英國的公司,分別被并入到機電一體化集團和和電子工業(yè)集團??梢钥闯觯瑑x表集團也都是在世界版圖里面找獵物,全球視野的收購。實際上,對于傳感器眾多偏門的小企業(yè),全球化布局是最值得推薦的商業(yè)邏輯。

  順便說一句,這樣的公司往往也都是國防軍工的重度供應(yīng)商。中國最近制裁的兩家公司洛馬和雷神,都是離不開阿美特克的。

  同樣全球最大的儀表公司美國賽默飛集團,則掌控了能有上百個品牌。國內(nèi)任何一家高校,或者任何一家醫(yī)藥實驗室,恐怕都不會看不到賽默飛的分析儀器。這需要多么復(fù)雜的管理,才能把如此眾多的文化、產(chǎn)品、領(lǐng)域,結(jié)合在一起。這種集團化的八角章魚,把一條條觸手,牢牢地把握工業(yè)、科學(xué)的每一個領(lǐng)域。

  糖葫蘆串糖葫蘆串,從頭到尾串起來

  由于傳感器體量太小,而且深藏在儀表或者設(shè)備的內(nèi)部,它很難了解工廠用戶的需求,它自身的影響力也是微不足道。那就像是100頁合同里面的一條備注,或者是名人畫卷里的一個印漬而已。傳感器是一個“前不著村、后不著店”的行業(yè)。它前面需要依靠芯片、材料、電子信號板的突破,后面則需要依靠儀表、工程集成商,最后才能到達用戶。它自己的力量,是孤單無助的。

  在這種情況下,面向終端用戶的設(shè)備集成商,或者工程商,就起到了串聯(lián)的作用。既做儀表,又做傳感器,就是一條路徑。

  在高端的科學(xué)儀器,國外大企業(yè)雖然能夠在高利潤、但體量小回報少的領(lǐng)域長期耕耘。比如英國儀表巨頭思百吉Spectris旗下的仕富梅Servomex,在高純氧分析這樣的細分領(lǐng)域就可以死磕下去?,F(xiàn)在它獨大了,安心地躺平賺錢。做這種行業(yè),還真要心平氣定。但是前后一體化的糖葫蘆串,給了傳感器休養(yǎng)生息的機會。

  儀表跟傳感器的關(guān)系最為明顯,因為糖葫蘆串最容易串起來。重慶川儀是國家三大三小唯一幸存的一家還能打的國營儀表公司。在化工壓力儀表方面是國內(nèi)的領(lǐng)跑者,它也在建立自己的傳感器和芯片基地,就是向前端開拓。通過儀表作為采購方的優(yōu)勢,扶持傳感器的發(fā)展。HP、佳能的MEMS傳感器為什么二十年來一直處于全球Top20的位置?盡管并非是炙手可熱的手機傳感器的提供商,但是它們的噴墨打印機,采用了自家的MEMS傳感器。這種一體化發(fā)展的需要,也確保了這些品牌在MEMS傳感器的全球市場位置。

  糖葫蘆串的要義,就是上下騰挪,尋找產(chǎn)業(yè)鏈上的鄰居。武漢敢為的紅外傳感器最近兩年發(fā)展很快,跟早期在氣體池的積累大有關(guān)系。氣體池是紅外傳感器三大關(guān)鍵部件之一,加上光源和檢測器,三個一結(jié)合就可以制造出紅外傳感器。把某個零部件做精做透,后續(xù)就有機會。這就像造車,要么先東拼西湊攢個車——就像吉利說的汽車就是一個沙發(fā)加上四個輪子,或者現(xiàn)在的電動車是一個大號手機躺在四個輪子上。通過整車占領(lǐng)市場后,再來造發(fā)動機。或者就是自己造發(fā)動機,做好之后,再往整車靠。或者向下串,或者向上串。在產(chǎn)業(yè)鏈條上,串來串去,傳感器這棵樹就活了。敢為就是先小后大的串串模式。而在氣體分析獨有建樹的青島嶗應(yīng)環(huán)境公司,則反過來串串。投資兩億蓋廠房生產(chǎn)用量極小的傳感器。只有掌握上游源頭,才能在成本可控、技術(shù)可控。

  在高保真耳機代工品牌一枝獨秀的歌爾,在2020年銷售收入達到了近600億??瓷先ゲ诲e,但是它的前五名客戶的銷售額占比達到了80%,尤其是排名第一的大客戶,將近50%。是的,就是蘋果耳機。香甜的蘋果,人人喜歡它;危險的蘋果,人人害怕它。歐菲光借助于收購索尼電子的鏡頭和傳感器技術(shù),一舉將手機鏡頭模組打入蘋果供應(yīng)鏈。三年時間,在2019年歐菲光的手機鏡頭模組的出貨量問鼎行業(yè)第一,2020年總收入也逼近500億,跟歌爾是一個體量。但在2021年3月,被蘋果踢出供應(yīng)鏈之后,身價一落千丈。2021年收入應(yīng)該不會超過250億,但虧損卻預(yù)計為27個億。歐菲光,成為“都虧光”。從人造小太陽到日薄西山,這種局面難免讓供應(yīng)鏈上的眾生人人自危。寒蟬效應(yīng)既出,歌爾作為蘋果的第一貼身帶刀侍衛(wèi),也應(yīng)該早已明了這種危險的依賴。這也是歌爾一直尋求旗下的MEMS傳感器子公司分拆出去的一個重要原因。它在2017年成立了歌爾微公司,主要做MEMS傳感器,2020年收入為13億,能排到全球第6的位置。獨立出去,一方面是躲避風(fēng)險,好兔三窟;另一方面也是借助當(dāng)下MEMS傳感器的好浪頭,或許再次殺進科創(chuàng)板。有意思的是,歌爾微的分拆也是一波三折,它的業(yè)務(wù)范疇也在變化,體現(xiàn)了對市場風(fēng)向的微妙把握。最早歌爾微的業(yè)務(wù)是“MEMS 麥克風(fēng)、MEMS傳感器、微系統(tǒng)模組”,而最新的口徑,已經(jīng)調(diào)整為“MEMS器件及微系統(tǒng)模組研制”,反而去掉了傳感器,直接向半導(dǎo)體粘上去。背后總是有小聰明無數(shù)的高人。實際上,MEMS傳感器來勢洶涌,借助于半導(dǎo)體題材,在資本市場率先為傳感器叩開大門。專門做MEMS傳感器的敏芯,2021年收入為3億元人民幣,已經(jīng)成功上市。這給很多傳感器廠家?guī)硇碌臒嵬@種單打獨斗的模式,也將是一個漫長的苦旅。

  從歌爾耳機,重慶川儀,向前拆分出傳感器的方式來看,這種糖葫蘆串的模式,對于當(dāng)下的中國傳感器發(fā)展,不失為一種直接借鑒的方式。河南漢威則更加前行一步,通過工程應(yīng)用項目,來反哺傳感器。它以工程應(yīng)用做大市場,反向帶動傳感器基礎(chǔ)研究。整體收入20多億人民幣,傳感器也不過一兩億的收入,但這兩種收入都是關(guān)鍵性的。一個決定了體量和養(yǎng)分,一個決定了核心價值。只有有了大體量的養(yǎng)分,才能在電化學(xué)傳感器賽場上,逐漸取代全球第一和第二品牌的City和AlphaSense。這就是糖葫蘆串的價值吧。有了更大的體量和傳感器能力,打通技術(shù)、產(chǎn)品到市場,下一步才能走到八爪魚道路,橫向擴張。

  當(dāng)然,企業(yè)的體量也不能太大。像??低曔@樣收入800多億的巨無霸,賺錢太容易。傳感器反而無足輕重。盡管它在視覺相機有一定的發(fā)展,都是硬件收入而已。它離挑戰(zhàn)美國康耐視和日本基恩士方面,還差得太遠太遠。在它的八大創(chuàng)新業(yè)務(wù)中,智能家居(如智能鎖)的螢石網(wǎng)絡(luò)和??禉C器人甚至打算走上上市的道路,但沒有什么含金量,不過是背靠大山的中國卷而已。資本的誘惑,不太容得下這樣追逐體量的公司,彎下身來為傳感器花費巨資研發(fā)卻只有小不點的營收。業(yè)績,或許可以相信海康威視;但傳感器這種高精尖的奇葩產(chǎn)品則很難依賴上。

  車輻條車輻條,一根軸心多肩挑

  要是沒有了大集團在背后的依托,獨立的傳感器廠家該如何生存呢?像博世這樣財大氣粗的傳感器廠家,看上去是獨立的。但博世作為全球第一大汽車零部件廠商,和消費者電子傳感器廠家,早已在汽車、手機、家電有著廣泛的布局,芯片、傳感器和電子零部件的一體化優(yōu)勢。這依然是糖葫蘆串模式的盡興表演,淋漓盡致。分析這樣的公司,不能不看到這背后強大的協(xié)同效應(yīng)?;裟犴f爾在工業(yè)流程自動化領(lǐng)域的霸主地位,也給它旗下的傳感器帶來了很多的蔭庇。當(dāng)然西門子是個例外。這個自動化巨頭,似乎一直吃不透傳感器的精髓。雖然有傳感器與通訊部部門,但通訊能力強,傳感器業(yè)務(wù)則一直萎靡不振。與此相關(guān)的是,它在儀表也像是打了瞌睡。傳感器不行,儀表也別想好,分析儀器也心不在焉。西門子還真是中了一個魔咒。它在流程行業(yè)雄心勃勃的最后一次打擊,就是流程自動化部門前兩年被并入了數(shù)字化工廠,原來中國區(qū)兩個太子之爭,也以流程行業(yè)敗給離散制造而終。與芯片、傳感器無源,西門子或許也是有著歷史根基的。當(dāng)年西門子的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部門,也是獨樹一幟。1999年分拆了出去,于是成就了當(dāng)前英飛凌芯片與傳感器的英名。

  最新的一個西門子放棄傳感器的例子,是它在2020年7月,將瑞士富巴HUBA,出售給了智路資本。智路資本是中國制造業(yè)資本的傳奇,它近期出資14億美元收購韓國芯片廠商美格納(可惜去年年底被美國否決)、中國臺灣日月光封測的大陸工廠,甚至接手紫光集團,都呈現(xiàn)了回腸蕩氣的格局。對于中國制造的未來何處去,智路資產(chǎn)管理公司表現(xiàn)得如此具有前瞻性和定力。收購瑞士富巴是一個很好的牌局。它專注于壓力測量技術(shù)的傳感器芯片和傳感器。2019財年收入也有7億元人民幣。當(dāng)然,留在智路資本手里也只是過渡,找一個合適的儀表下家,對未來的富巴是一個更好的發(fā)展。

  德國西克光電Sick,作為一個非常獨立傳感器業(yè)務(wù)的公司,給出了一條明晰的答案。德國是傳感器強國,有多如牛毛的傳感器廠家,大部分都是家族企業(yè),或者就是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。德國隱形冠軍、微型冠軍,很多都是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。不知道為什么“鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)”,如果換成“家族企業(yè)”,似乎立刻就變得歷史浩蕩、金粉鋪身。

  德國的西克傳感器公司在2020年的收入為120億人民幣。它面對的行業(yè),是如此廣泛,以至于在不同的工廠、不同的機器、不同的物流倉儲空間,都會看到它的身影。西克的產(chǎn)品線應(yīng)該是流程、工廠和物流自動化里面最全的傳感器,如果它再跟德國的恩德斯豪斯E+H的儀表結(jié)合起來,基本就能湊成全套了。

  這意味著,一個傳感器公司,一定需要覆蓋多個行業(yè),才能分攤基礎(chǔ)研發(fā)成本。這要求對各個行業(yè)都有認識,其實也是最難的。但這正是很多小的傳感器公司。瑞士奇石樂公司,也是獨門心思只做傳感器,2021年收入達到28億元人民幣。在汽車行業(yè)的動力性測試臺、動力總成、輪胎測試等都離不開它的精確測量。實際上它有70%的收入來自汽車行業(yè)。與此同時,在航天、工業(yè)領(lǐng)域,都有它的尖端傳感器。它在機床領(lǐng)域的高端傳感器,幾乎無人可以替代。六維力度的壓電式傳感器,用于機床切削力測試,一套需要六十萬元。切削力不是標配 極少數(shù)會用。但這就是傳感器強勁實力的象征。通過在不同領(lǐng)域,找到了似是而非的多種應(yīng)用場景,奇石樂才能單單以傳感器的業(yè)務(wù),而滋潤地活下來。

  傳感器這種向極限求生存的產(chǎn)業(yè)形態(tài),呈現(xiàn)了一種與眾不同的“微批量不經(jīng)濟” 的產(chǎn)品現(xiàn)象。許多產(chǎn)品只能用在很特殊的場合,但依然會有公司去研制它。這么小的量,投入研發(fā)肯定不劃算。那么奇石樂等公司,為什么會開發(fā)出這種產(chǎn)品,它的收入能夠補償研發(fā)投入嗎?

  這是一種向底層技術(shù)縱深的技術(shù)向心力(點擊進入文章)現(xiàn)象。對于奇石樂而言,無論是槍管爆炸壓力,還是發(fā)動機缸體燃燒壓力,或者是機床切削力,這些都是基于壓電技術(shù)的延展應(yīng)用。奇石樂傳感器,正是通過“一根軸心多根輻條”的方式,突破底層技術(shù),向周邊進行扇形輻射,從而解決 “微批量不經(jīng)濟” 的現(xiàn)象。它可以從很小批量的傳感器,稍加改動,切換到量大的傳感器。天津宜科的高精度激光位移傳感器,正是因為可以在汽車、物流等多種不同的場合,進而找到了有力的發(fā)展空間,一路向上。

  這是一種橫穿賽道的能力。傳感器廠家要想活下來,就要學(xué)會這一點。

  小記:陣型組織,不可落后

  傳感器的發(fā)展,目前看主要是三種模式在發(fā)揮作用。大戶人家,搞得是八爪魚模式的巨無霸集團;或者是糖葫蘆串的模式,向一個行業(yè)的上下游縱深拓展;還有就是車輻條模式,利用同心技術(shù)覆蓋多個行業(yè)。這是獨具特色的領(lǐng)頭羊企業(yè),已經(jīng)證明了這些模式是破解傳感器獨有產(chǎn)業(yè)堡壘的利器。而國內(nèi)很多傳感器,依然是在單個行業(yè)、單打獨斗的拼殺。從國家振傳感器的角度,也需要重新思考各種打法的組合。


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