文|每日財報 蘇峰
進入2023年,人工智能的發展速度遠超人們的想象,在此背景之下,各個細分場景均在快速向前迭代爆發,其中工業機器視覺的商業化進程最值得關注。
無論是人形機器人還是智能駕駛都是機器視覺落地的重要方向,機器視覺成為 AI 賦能千行百業的必要前提。
制造業紅利
工業機器視覺是軟硬件一體化的集成系統,它的目的是代替人眼對被測物進行觀察和判斷。從組成上,機器視覺系統硬件設備主要包括光源、鏡頭、相機等,軟件主要包括傳統的數字圖像處理算法和基于深度學習的圖像處理算法。
從80年代開始,工業機器視覺由汽車、半導體等高端制造業的發展而開始發展;后續快速發展的消費電子成為機器視覺最為重要的應用場景;各行各業對于生產制造的要求逐步提升也推動機器視覺在各行各業中逐步滲透。技術能力層面上,從早期基于模式匹配的2D逐步向以深度學習和3D視覺檢測為代表的新技術發展。
國內的機器視覺最早應用在食品、印刷包裝等場景中應用,后續快速發展的3C電子成為最為重要的應用場景,近年來隨我國制造業的轉型升級如半導體、汽車以及新興產業的興起如新能源逐步滲透更多的應用場景。技術層面上,從早期依賴海外的技術到逐步實現核心技術的自研,目前在部分領域中已經達到全球領先水平。
2016年以來,在人工智能產業和智能制造業升級相關的政策文件中被多次提及,2016年的《智能制造發展規劃(2016-2020)》、2017年 的《新一代人工智能發展規劃》、2020年的《工業互聯網創新發展規劃》和2021年的《“十四五”智能制造發展規劃》 等文件中均提出重點突破計算機視覺、視覺傳感相關技術,為機器視覺產業發展提供了政策助力。
隨我國制造業企業逐步向精細化、數字化、智能化方向發展,我國工業企業技術改造強烈,全國規上工業企業技術改造經費支出自2017年開始連續正增長,利好機器視覺設備在下游工業現場的滲透率增加。
據億歐智庫的數據統計,2022 年我國機器視覺市場規模突破 200 億元,預計到 2025 年將達到 393 億元,2020 年至 2025 年行業的復合增速預計可以達到 31% 左右。
聚焦本土企業
機器視覺行業上游環節價值量大,其中關鍵零部件和軟件系統約占工業機器視覺產品總成本的80%。工業相機、底層軟件算法等技術壁壘高,利潤率高。對機器視覺上游環節的掌握是目前市場競爭的關鍵。同時,相機、鏡頭、光源等核心零部件部件在機器視覺產品中的占比超過50%。
與國外相比,我國的機器視覺行業起步較晚,國內的機器視覺企業更多是視覺系統和解決方案集成商,對機器視覺核心零部件的把控能力較弱,全產品線的運營能力仍有待提高。
值得一提的是,2020 年,工業機器視覺國產品牌的市場占有率首次超過國外品牌,占比達到 52%。布局機器視覺相關業務的上市公司也在全力推進研發工作,努力縮小與國外品牌的差距,進一步提高國產品牌的核心競爭力和市場影響力。
技術門檻相對較低的零部件如光源,國產廠商憑借性價比優勢及逐步體現的產能優勢在市場競爭中逐漸實現對于國外品牌的替代。技術門檻較高的零部件如光源及相機,我國企業進入較晚,目前產品仍主要布局中低端市場,高端市場仍主要被國外品牌占據。
光源是上游硬件中國產程度較高的環節,國產品牌與國外品牌展開充分 競爭。以我國機器視覺光源龍頭奧普特與國際光源龍頭日本CCS公司對比為例,奧普特光源產品在照度及均勻性兩大重要指標上均具有一定優勢,同時,控制器產品在易用性和安全性上的功能設計也更為周全。
奧普特成立于2006年, 以光源產品切入機器視覺市場,逐步拓展其他核心零部件。成立之初,奧普特以機器視覺核心部件中的光源產品為突 破進入機器視覺市場。后續將產品線逐步拓展至其他機器視覺部件。目前,奧普特自主產品線已覆蓋光源、光源控制器、鏡頭、視覺控制系統等機器視覺核心部件。
矩子科技主營業務為機器視覺設備和控制線纜組件及控制單元。公司在線全自動光學檢測設備主要有2D AOI、3D AOI、3D SPI、Mini LED AOI、LED AOI、FPC柔性線路板通用光學檢測設備等產品;在線全自動生產設備主要有鐳雕機、選擇性波峰焊等產品。累計已服務約800家海內外知名客戶,已成為蘋果、華為、小米、OPPO、 VIVO等知名企業或其代工廠商的重要機器視覺設備供應商。
控制線纜組件/控制單元及設備業務,公司為全球下游客戶提供功能、材質、結構、形態各異及多種特殊場合、特種功能的控制線纜組件產品,能夠滿足工業、金融、醫療、汽車等多個國民經濟重要領域的智能設備企業對控制線纜組件的多樣化需求。公司控制單元及設備產品種類豐富,細分產品超過二十種,包括多種智能制造及檢測系統、太陽跟蹤系統、半導體設備控制柜等產品。下游應用包括工業自動化、工業分析、新能源、電子信息系統、半導體等諸多應用領域。
天準科技成立于2005年,主營業務為工業視覺裝備,包括精密測量儀器、智能檢測裝備、智能制造系統等。公司將機器視覺核心技術應用于工業領域,在機器視覺算法、工業數據平臺、先進視覺傳感器、精密驅動控制技術等前沿科技領域不斷投入研發,構筑和強化技術壁壘。公司專注于服務工業領域客戶:經過十余年的深耕與積累,公司累計服務了3000家客戶,積累了大量的行業經驗,確保前沿技術與工業實際場景的深度融合。
凌云光深耕行業20年,是國內領先的視覺系統與裝備供應商。公司堅持核心技術自主研發,建立技術平臺。通過自主研發并與國內領先研究單位合作,持續積累光學成像、算法、軟件的專利技術研發能力,實現了關鍵技術的突破與積累。公司服務下游應用領域多元,積累豐富客戶資源。初期在印鈔行業進行自主研發,后續逐步進入印刷包裝、新型顯示、消 費電子等行業,并與行業頭部客戶建立長期合作關系。