میکروالکترونیک پیشران تحول صنعتی ایران در مسیر کاهش وابستگی فناورانه

کد خبر: ۸۳۲۹۵۷

تاریخ: ۱۶ فروردين ۱۴۰۵ - ۱۰:۳۸

به گزارش ایران اکونومیست؛ فناوری میکروالکترونیک که از دهه ۱۹۶۰ به عنوان موتور محرک توسعه علمی و صنعتی جهان شناخته می‌شود، یکی از حوزه‌های راهبردی در اقتصاد و صنعت کشورها تبدیل شده‌ است؛ در ایران نیز با وجود آغاز برنامه‌ریزی‌ها از دهه ۱۳۷۰ و اجرای طرح‌های توسعه‌ای در حوزه‌هایی چون نیمه هادی‌ها و سامانه‌های هوشمند فناوران درصدد هستند تا با توسعه سامانه‌ها، فاصله ایران را با دنیا کاهش دهند.

فناوری میکرو که ابتدا در حوزه الکترونیک به‌ عنوان بخشی از تحقیقات علمی و در ادامه به‌عنوان یک صنعت مطرح شد؛ از دهه ۱۹۶۰ به‌عنوان صنعتی پیشتاز، محرک توسعه علمی در زمینه‌های گوناگون مطرح شد. اهمیت راهبردی فناوری‌های میکرو در توسعه اقتصادی، صنعتی، دفاعی و اجتماعی سبب شد این حوزه همچنان در زمره اولویت‌های کشورهای مختلف قرار گیرد؛ چرا که این فناوری در بخش‌های مختلفی از جمله حمل‌ و نقل، سلامت، کشاورزی، انرژی و دفاع، ارزش‌ افزوده چشمگیری ایجاد کند و راهکاری برای عبور از چالش‌های صنعتی و اجتماعی به شمار می‌رود.

در ایران نیز از دهه ۱۳۷۰ برنامه‌ریزی برای گسترش این فناوری با تأسیس ستادهای تخصصی، ورود صنایع به تولید قطعات و آموزش نیروی انسانی آغاز شد. این فناوری با بهینه ‌سازی فرآیندهای صنعتی، مدیریت انرژی و ارتقای خدمات سلامت، علاوه‌ بر تأمین زیرساخت‌های ضروری برای تحقق اهداف دیجیتال و اقتصادی کشور، وابستگی به فناوری‌های خارجی را کاهش داده و جایگاه مناسبی در عرصه تحول دیجیتال ایجاد می‌کند.

با وجود ایجاد زیرساخت‌های پژوهشی و کسب تجربیات ارزشمند، هنوز شکاف فناورانه قابل ‌توجهی میان ایران و کشورهای پیشرو وجود دارد.

بر اساس ماده ۱ سند ملی توسعه علوم و فناوری نانو، فناوری‌های مواد، قطعات و سیستم‌ها که در آنها یکی از ابعاد در مقیاس میکرو ( ۰.۱ تا ۱۰۰۰ میکرون) باشد، به ‌عنوان فناوری میکرو شــناخته می‌شود. این فناوری‌ها در حوزه‌های مواد دارای اندازه میکرو، میکروالکترونیک، سیستم‌های میــکرو الکترومکانیکی، میکرو ربات‌ها، آزمایشگاه روی تراشه و میکرو حسگرها قرار گرفته و حوزه‌هایی مانند میکروبیولوژی و سایر زیرمجموعه‌های زیست‌فناوری مستثنی هستند.

اقدامات صورت گرفته در کشور را این گونه می‌توان تشریح کرد:

اجرای برنامه توسعه فناوری‌های میکرو

توسعه فناوری‌های میکرو در کشور در حوزه‌های «توسعه زنجیره ارزش فناوری میکروالکترونیک و نیمه هادی‌ها»، «توسعه زنجیره ارزش فناوری سامانه‌های پایش خودتوان»، «توسعه زنجیره ارزش فناوری الکترونیک چاپی» و «توسعه زنجیره ارزش فناوری ابزارهای تشخیص بر بالین» متمرکز شده است.

در این ۴ حوزه قرار است این اقدامات اجرایی شود:

ردیف

اقدامات

۱

توسعه فناوری‌های مرتبط با میکروالکترونیک و نیمه هادی‌ها

۲

حمایت از توسعه صنعتی میکروالکترونیک و نیمه هادی‌ها

۳

توسعه تعاملات و جریان‌سازی در حوزه میکروالکترونیک و نیمه‌هادی‌ها

۴

توسعه فناوری‌های مرتبط با سامانه‌های پایش خودتوان

۵

حمایت از توسعه صنعتی سامانه‌های پایش خودتوان

۶

توسعه تعاملات و جریان‌سازی در حوزه سامانه‌های پایش خودتوان

۷

توسعه فناوری‌های مرتبط با الکترونیک چاپی

۸

راهبری کمیته فنی الکترونیک چاپی

۹

توسعه فناوری‌های مرتبط با ابزارهای تشخیص بر بالین

۱۰

حمایت از توسعه صنعتی ابزارهای تشخیص بر بالین

۱۱

توسعه تعاملات و جریان‌سازی ابزارهای تشخیص بر بالین

۱۲

توسعه زنجیره ارزش فناوری میکروالکترونیک و نیمه هادی‌ها

۱۳

اجرای طرح مطالعاتی فناوری‌های آینده در میکروالکترونیک با هدف بررسی فناوری‌های نوین در ساخت تراشه و روش‌های نوین محاسباتی در میکروالکترونیک

۱۴

اجرای طرح مطالعاتی تجهیزات منتخب فب‌های تولید تراشه با هدف امکان‌سنجی ساخت و تأمین منابع مالی برای توسعه تجهیزات منتخب این حوزه

اجرای طرح مطالعاتی صنعت نیمه‌هادی چین

اجرای طرح مطالعات صنعت نیمه هادی چین بخشی از برنامه‌های توسعه‌ای میکروالکترونیک کشور است که در این زمینه اقدامات زیر اجرایی شده است:

ردیف

اقدامات اجرایی شده

۱

شناسایی، دسته‌بندی و ارزیابی آزمایشگاه‌های فعال در حوزه میکروالکترونیک در کشور به‌ منظور ایجاد یک بانک اطلاعاتی از ظرفیت‌های آزمایشگاهی

۲

برگزاری فراخوان مشترک با بنیاد علم ایران در حوزه شناسایی، ارزیابی و حمایت از طرح‌های توسعه فناوری و محصول در حوزه مدارهای مجتمع با کاربرد خاص

۳

معرفی سه محصول در حوزه سنسورهای پیشرفته صنعتی به برنامه رینکست در راستای حمایت از طریق جذب سرمایه‌گذار برای شرکت‌های تولیدکننده

۴

برگزاری نشست تخصصی با هدف شناسایی موانع موجود و ارائه راهکارهای اجرایی برای توسعه صنعت میکروالکترونیک و کسب‌وکارهای فب‌لس

۵

انعقاد تفاهم‌نامه میان ایران و روسیه به نمایندگی ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو و شرکت ZNTC با هدف تحقیق و توسعه و تولید قطعات میکروالکترونیک

در بخش توسعه زنجیره ارزش فناوری سامانه‌های پایش خودتوان طرح‌های ذیل اجرایی شده است:

ردیف

اقدامات

۱

اجرای طرح مطالعاتی فناوری‌های برداشت انرژی با هدف بررسی اصول علمی، چالش‌های فنی، روندهای بازار و فرصت‌های توسعه فناور ی

۲

اجرای طرح مطالعاتی بررسی فناوری‌های مورد استفاده در سنسورهای پایش علایم محیطی خودتوان و تحلیل محصولات تجاری شده

۳

اجرای طرح مطالعاتی شناسایی محققان برجسته و تحلیل زیست ‌بوم متخصصان حوزه فناوری سنسورهای خودتوان

۴

برگزاری فراخوان مشترک با بنیاد علم ایران در حوزه برداشت انرژی به ‌منظور دریافت طرح‌های فناوری

۵

برگزاری فراخوان در حوزه برداشت انرژی با هدف شناسایی فناوران، ارزیابی توانمندی‌های علمی و حمایت از پروژه‌های پژوهشی و توسعه محصول

۶

برگزاری نشست‌های تخصصی در حوزه سامانه‌های پایش خودتوان با متخصصان و فناوران

دستاوردها در حوزه میکروالکترونیک

میکروالکترونیک یکی از بنیادین‌ترین حوزه‌های فناوری در جهان امروز است و نقش آن در پیشبرد نوآوری‌های دیجیتال غیرقابل‌انکار است. تقریباً تمامی تجهیزات مدرن از گوشی‌های هوشمند و رایانه‌ها تا تجهیزات پزشکی، خودروهای هوشمند و سیستم‌های مخابراتی بر اجزای میکروالکترونیکی متکی هستند. کوچک‌سازی مدارها، افزایش سرعت پردازش، کاهش مصرف انرژی و امکان تولید دستگاه‌های قابل‌حمل و هوشمند، همگی نتیجه پیشرفت در این حوزه‌اند.

اهمیت میکروالکترونیک تنها به تولید تراشه‌ها محدود نمی‌شود؛ بلکه این فناوری موتور محرک اقتصاد دیجیتال، صنایع دفاعی، ارتباطات نسل‌های جدید و حتی هوش مصنوعی است. کشورها و شرکت‌هایی که در این حوزه توان بالایی دارند، عملاً کنترل آینده سیستم‌های هوشمند و زیرساخت‌های حیاتی را در دست می‌گیرند. به همین دلیل میکروالکترونیک نه‌تنها یک رشته علمی، بلکه یک مزیت راهبردی در رقابت جهانی به شمار می‌رود.

بر این اساس فناوران کشور در این حوزه طرح‌هایی را اجرایی کردند که حاصل آن دستاورهای متعدد در حوزه‌های زیر است:

توسعه زنجیره ارزش فناوری الکترونیک چاپی

* تعریف طرح مطالعاتی با هدف بررسی مفاهیم پایه، مزایا، روش‌های تولید، کاربردها، جوهرها و همچنین چشـم‌ انداز آینده و چالش‌های حوزه

الکترونیک چاپی

* بررسی پیش‌نویس استانداردهای ارسالی سازمان بین‌المللی الکتروتکنیک در راستای همکاری با «دفتر مطالعات تطبیقی و مشــارکت در تدوین استانداردهای بین‌المللی سازمان ملی استاندارد ایران»
* توسعه فعالیت‌های کارگروه‌های کمیته فنی الکترونیک چاپی

در بخش توسعه زنجیره ارزش فناوری سامانه‌های تشخیص بر بالین

* اجرای طرح مطالعاتی الزامات اخذ مجوز سامانه‌های تشخیص بر بالین به منظور مشخص کردن استانداردهای مهم مورد نظر برای انواع محصولات این حوزه
* تدوین بانک اطلاعات زنجیره ارزش ابزارهای تشخیص بر بالین شامل اطلاعات مربوط به تولیدکنندگان، واردکنندگان و صادرکنندگان محصولات POCT
* برگزاری فراخوان مشترک با بنیاد علم ایران در دو حوزه طرح‌های پژوهشی و رساله‌های دکتری به منظور شناسایی و حمایت از فناوران حوزه سامانه‌های تشخیص بر بالین
* برگزاری فراخوان طراحی و تولید زیرساخت‌ها و ابزارهای آزمون‌های تشخیص بر بالین
* رونمایی از دستگاه قابل حمل تشخیص بیماری.های عفونی (آی فست)

حمایت از شرکت‌های حوزه سنسورهای پیشرفته صنعتی

در راستای حمایت از توسعه محصولات، «آشکارساز شعله»، «حسگرهای ناوبری حین حفاری» و «حسگر گازی برای شناسایی گاز هیدروژن سولفید» تولید شده در شرکت‌های دانش‌بنیان برای دریافت تسهیلات به برنامه رینکست ستاد نانو (حمایت از فعالیت‌های تحقیق و توسعه در شرکت‌های صنعتی بزرگ و متوسط) معرفی شدند.

این حمایت به جذب سرمایه‌گذاری برای شرکت‌های فعال در حوزه سنسورهای پیشرفته صنعتی و حمایت از توسعه محصولات بومی منجر شده است.

طرح مطالعاتی فناوری‌های برداشت انرژی

مطالعه‌ای با هدف بررسی اصول علمی، چالش‌های فنی، روندهای بازار و فرصت‌های توسعه فناوری‌های برداشت انرژی تدوین شد. در این پژوهش، فناوری‌های مختلف برداشت انرژی از جمله پیزوالکتریک، تریبوالکتریک، الکترومغناطیس، ترموالکتریک، پیروالکتریک و امواج رادیویی مورد تجزیه‌و تحلیل قرار گرفته‌اند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که هر یک از این فناوری‌ها دارای مزایا و محدودیت‌هایی هستند که بر اســاس نوع کاربرد می‌توانند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

طرح مطالعاتی سنسورهای پایش علایم محیطی خودتوان

مطالعه‌ای با موضوع بررسی فناوری‌های مورد استفاده در سنسورهای پایش علایم محیطی خودتوان و تحلیل محصولات تجاری شده در این حوزه در دستور کار قرار گرفت. در این پژوهش، ۱۷ محصول تجاری شده از شرکت‌های بین‌المللی مورد بررسی قرار گرفته‌اند که نشان‌دهنده گسترش روزافزون فناوری‌های سنسورهای خودتوان در صنایع مختلف است.

محصولات تحلیل‌ شده شامل سنسورهایی بــا فناوری‌های برداشت انرژی از امواج رادیویی، ترموالکتریک و پیزوالکتریک هستند که برای نظارت بر دارایی‌ها و زنجیره تأمین، نظارت بر تجهیزات صنعتی دوار و تله بخار، نظارت بر خطوط ریلی و واگن‌های باری به کار گرفته می‌شوند.

شناسایی و تحلیل زیست‌بوم

با توجه به اینکه فناوری سنسورهای خودتوان همچنان در مرحله تحقیقات دانشگاهی قرار دارد، مطالعه‌ای با هدف شناسایی محققان برجسته و تحلیل زیست‌ بوم متخصصان انجام شد. برای این مـنظور، پایگاه‌های علمی Science of Web و Scopus مورد بررسی قرار گرفتند تا محققان کلیدی، دانشگاه‌های فعال و روند پژوهشی این حوزه شناسایی شوند. از جمله نتایج این مطالعه این بود که دانشگاه صنعتی اصفهان در حوزه برداشت انرژی از ارتعاشات، دانشگاه علم و صنعت ایران در زمینه برداشت از حرارت و دانشگاه تربیت مدرس در بخش برداشت انرژی از امواج فعال