Die Sensortechnologie steht an der Spitze moderner Wissenschaft und Technik, und die Sensorindustrie ist eine Hightech-Branche mit vielversprechenden Zukunftsaussichten, die national wie international anerkannt ist. Sie zeichnet sich durch ihren hohen technologischen Anteil, ihre guten wirtschaftlichen Vorteile, ihre starke Marktdurchdringung und ihre breiten Marktperspektiven aus. Experten im Bereich der Automatisierung in meinem Land fordern dringendes Handeln, da zunehmend komplexe Systeme zu einem Rückgang der Automatisierung geführt haben. Ein Hauptgrund dafür ist die schleppende Entwicklung der Sensortechnologie. Dieser Rückstand zeigt sich sowohl in der unzureichenden Informationserfassung von Sensoren als auch in ihrem Mangel an Intelligenz und Vernetzungsfähigkeit. Die Analytikbranche benötigt dringend neue Sensortypen. Analytikgeräte sind die Grundlage für die nachhaltige wissenschaftliche, wirtschaftliche und soziale Entwicklung meines Landes. Ob in der industriellen Prozesssteuerung, der Pflanzenproduktion, der Biomedizin, der Umweltkontrolle, der Lebensmittelsicherheit oder sogar in der Luft- und Raumfahrttechnik – es besteht ein dringender Bedarf an einer neuen Generation von Analytikgeräten, die miniaturisierte, spezialisierte, vereinfachte und für den Heimgebrauch (oder sogar für den persönlichen Gebrauch) geeignete Sensoren als Informationsquellen nutzen. Dies ermöglicht eine empfindlichere, genauere, schnellere und zuverlässigere Echtzeitdetektion und verändert den veralteten Stand der Analysetechnik in meinem Land grundlegend. Technologische Fortschritte sind sowohl Voraussetzung als auch Chance, die Entwicklung der Sensortechnologie zu beschleunigen. Seit Jahrzehnten bildet die Mikroelektronik die Grundlage für deren Entwicklung. In den nächsten 10–20 Jahren (voraussichtlich 2014–2017) wird die traditionelle Siliziumtechnologie ihre Reifephase erreichen. Dann werden Siliziumwafer mit 300 mm Durchmesser in der Produktion weit verbreitet sein, was zu einer beispiellosen Entwicklung kostengünstiger Siliziumfertigungs- und Anwendungstechnologien führen wird. Dies wird zweifellos die Forschung und Entwicklung neuer Sensoren wie Mikrosensoren und intelligenter Sensoren technologisch unterstützen. Aus einer Gesamtperspektive betrachtet, wird die traditionelle Siliziumtechnologie bis 2047 (dem 100. Jahrestag der Erfindung des Transistors) fortbestehen, bevor sie ihre Sättigungsgrenze (d. h. die Grenze der Chipstrukturgröße) erreicht und an Bedeutung verliert. Die aktuelle Mikroelektroniktechnologie wird weiterhin den beiden Grundprinzipien der „gleichen Skalierung“ und des „Mooreschen Gesetzes“ folgen und bestrebt sein, die Grenzen der traditionellen Siliziumtechnologie auszuloten, während sie gleichzeitig ihre interdisziplinären Anwendungen (wie MEMS) kontinuierlich erweitert und Durchbrüche bei „nicht-stationären physikalischen Bauelementen“ (Quanten- und Molekülbauelementen) erzielt. Diese beiden Hauptentwicklungsrichtungen der Mikroelektronik bilden genau die zentralen Entwicklungsrichtungen der Sensortechnologie in der Gegenwart und den nächsten 20 Jahren. Gleichzeitig treibt die interdisziplinäre Integration verschiedener Spitzentechnologien die Entstehung und Entwicklung einer neuen Sensorgeneration voran. Beispielsweise konzentriert sich China derzeit auf die Entwicklung von MEMS (Mikroelektronik und Mikromechanik), MOMES (Mikroelektronik und Mikrooptik), intelligenten Sensoren (MEMS und CPU, Informations- und Steuerungstechnik), biochemischen Sensoren (MEMS und Biotechnologie, Elektrochemie), vernetzten Sensoren (MEMS-Netzwerktechnologie) und Nanosensoren (Nanotechnologie und Sensortechnik). Diese Sensoren zählen zu den neuen Generationen von Sensoren, die verschiedene Disziplinen und Technologien integrieren. (1) Modell für die Industrialisierung von Sensoren: Wir müssen die Entwicklung eines Modells für die Industrialisierung von Sensoren beschleunigen, das Forschung und Entwicklung mit der Serienproduktion verbindet. Durch einen Entwicklungssprung, der unabhängige Innovation und internationale Kooperation vereint, kann China zu einem der weltweit führenden Sensorproduzenten werden. (2) Die Produktstruktur von Sensoren sollte umfassend, koordiniert und nachhaltig entwickelt werden. Der Fokus sollte auf Spitzentechnologie und hoher Wertschöpfung liegen, insbesondere um bestehende Produktlücken zu schließen. (3) Die Produktionskapazität der Unternehmen (jährliche Produktionskapazität) sollte auf Skaleneffekte bzw. geeignete Skaleneffekte ausgerichtet sein. Die Produktionsmenge von Allzwecksensoren mit großen Stückzahlen und breitem Anwendungsbereich liegt im dreistelligen Millionenbereich pro Jahr, die von Sensoren der mittleren Preisklasse im zweistelligen Millionenbereich (und darüber hinaus), während die Produktionsmenge von High-End- und Spezialsensoren im Bereich von Hunderttausenden bis Millionen pro Jahr liegt. (4) Die Produktionsstruktur entwickelt sich hin zur Spezialisierung. Spezialisierung bedeutet: die Produktion weniger, dafür aber spezialisierterer Sensorkategorien, die Spezialisierung auf bestimmte Sensorserien für spezifische Anwendungsgebiete, um einen höheren Marktanteil zu erzielen; die Spezialisierung von Sensorunternehmen in der kooperativen Produktion. (5) Die Technologie der Sensor-Massenproduktion entwickelt sich hin zur Automatisierung. Die Vielzahl an Sensorkategorien und -varianten sowie die unterschiedlichen verwendeten Sensormaterialien bestimmen die Diversität und Komplexität der Sensorfertigungstechnologie. Betrachtet man den aktuellen Stand der Sensorfertigungslinien, so ist der Großteil der Prozesse bereits auf Einzelmaschinenebene automatisiert, die vollständige Automatisierung des Produktionsprozesses stellt jedoch weiterhin eine Herausforderung dar. Zukünftig sind bahnbrechende Entwicklungen durch die breite Einführung von CAD, CAM sowie fortschrittlicher Automatisierungstechnik und Industrierobotern erforderlich. (6) Unternehmen sollten den Übergang von der Abhängigkeit von importierter Technologie hin zur Aneignung, Integration und Weiterentwicklung importierter Technologien verstärken. (7) Unternehmen sollten ihre Entwicklung beschleunigen und sich von einer Fokussierung auf den Inlandsmarkt hin zu einer Internationalisierung bewegen, die Inlands- und Auslandsmärkte einbezieht. (8) Unternehmen werden sich hin zu einem Modell entwickeln, in dem große, mittlere und kleine Unternehmen sowie gruppenbasierte und spezialisierte Produktion nebeneinander bestehen.