有公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，在 2018 年，全球用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的機(jī)器視覺(jué)技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 44．4 億美元，預(yù)計(jì) 2023 年將達(dá) 122．9 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá) 21％，市場(chǎng)需求巨大。

在近日的GSMA Thrive活動(dòng)中，華為輪值董事長(zhǎng)郭平在演講中也分享了這樣一個(gè)有關(guān)機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用場(chǎng)景：

在飛機(jī)機(jī)體的制造中使用了大量的碳纖維材料，多達(dá)70層的疊加材料，每層材料拼縫間隙要求小于2mm。采用傳統(tǒng)人工檢查，每層檢測(cè)需花費(fèi)40分鐘，不合格品要整層重新鋪貼。人工質(zhì)檢耗時(shí)費(fèi)力還檢測(cè)不準(zhǔn)，浪費(fèi)物資。上海商飛采用了5G＋AI的“智眼”檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)間從40min縮小到1min以內(nèi)，另外還減少了90％以上的物資浪費(fèi)。

萬(wàn)物互聯(lián)與人工智能時(shí)代，機(jī)器視覺(jué)已經(jīng)成為備受全球科技巨頭關(guān)注與重點(diǎn)投入的新基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)。華為也不例外，正如日前華為安防突然官宣：將“華為安防”更名為“華為機(jī)器視覺(jué)”，說(shuō)不準(zhǔn)哪天華為機(jī)器視覺(jué)就從“智能安防”領(lǐng)域拓展到工業(yè)領(lǐng)域。

誰(shuí)占據(jù)了工業(yè)機(jī)器視覺(jué)的半壁江山？

機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)生產(chǎn)中主要應(yīng)用在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺(jué)難以滿足要求的場(chǎng)合。除此之外，在大批量的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，采用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)可以大幅提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。

在工業(yè)4．0和制造業(yè)轉(zhuǎn)型，數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)的背景下，制造業(yè)總體規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、智能化水平不斷提高，下游行業(yè)對(duì)機(jī)器視覺(jué)的需求度和認(rèn)知度也在逐步提升，帶動(dòng)了中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。

機(jī)器視覺(jué)目前主要應(yīng)用在消費(fèi)電子、汽車制造、食品包裝、制藥業(yè)等領(lǐng)域，其中又以消費(fèi)電子和汽車制造領(lǐng)域?yàn)橹鳌?/p>

根據(jù)gongkong市場(chǎng)研究顯示：中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)市場(chǎng)仍然保持高度集中，電子制造行業(yè)以59．0％的市場(chǎng)份額占整體市場(chǎng)的半壁江山。2019年，電子制造、汽車、制藥、食品與包裝機(jī)械、印刷機(jī)械五大應(yīng)用行業(yè)的市場(chǎng)份額高達(dá)80％以上。

在汽車制造行業(yè)，機(jī)器視覺(jué)幾乎涉及所有系統(tǒng)和部件的制造流程，例如車身裝配檢測(cè)、面板印刷和質(zhì)量檢測(cè)、零件尺寸的精密測(cè)量、工業(yè)零部件表面缺陷檢測(cè)等。在消費(fèi)電子行業(yè)，機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用于高精度制造和質(zhì)量檢測(cè)，包括圓晶切割、3C表面檢測(cè)、觸摸屏制造、AOI 光學(xué)檢測(cè)、PCB 印刷電路、電子封裝等。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)中的應(yīng)用主要包括三個(gè)功能：視覺(jué)測(cè)量、視覺(jué)引導(dǎo)和視覺(jué)檢測(cè)。

視覺(jué)測(cè)量技術(shù)通過(guò)測(cè)量產(chǎn)品關(guān)鍵尺寸、表面質(zhì)量、裝配效果等，可以確保出廠產(chǎn)品合格；

視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)通過(guò)引導(dǎo)機(jī)器完成自動(dòng)化搬運(yùn)、最佳匹配裝配、精確制孔等，可以顯著提升制造效率和裝配質(zhì)量；

視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)可以監(jiān)控制造工藝的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以用于保證產(chǎn)品的完整性和可追溯性，有利于降低制造成本。

機(jī)器視覺(jué)在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用已貫穿了整個(gè)汽車車身制造過(guò)程，包括從初始原料質(zhì)量檢測(cè)發(fā)展到汽車零部件100％在線測(cè)量，再對(duì)制造過(guò)程中的焊接、涂膠、沖孔等工藝過(guò)程進(jìn)行把控，最后對(duì)車身總成、出廠的整車質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。

機(jī)器視覺(jué)引入非接觸測(cè)量技術(shù)，逐步發(fā)展成固定式在線測(cè)量站與機(jī)器人柔性在線測(cè)量站等在線測(cè)量系統(tǒng)，可嚴(yán)格監(jiān)控車身尺寸波動(dòng)，提供數(shù)據(jù)支持。

視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)逐漸滲透到汽車制造的全過(guò)程，例如引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行最佳匹配安裝、精確制孔、焊縫引導(dǎo)及跟蹤、噴涂引導(dǎo)、風(fēng)擋玻璃裝載引導(dǎo)等。

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行制造工藝檢測(cè)、自動(dòng)化跟蹤、追溯與控制等，包括通過(guò)光學(xué)字符識(shí)別（OCR）技術(shù)獲取車身零件編碼以保證零件在整個(gè)制造過(guò)程中的可追溯性，通過(guò)識(shí)別零件的存在或缺失以保證部件裝配的完整性，以及通過(guò)視覺(jué)技術(shù)識(shí)別產(chǎn)品表面缺陷或加工工具是否存在缺陷以保證生產(chǎn)質(zhì)量。

市場(chǎng)：2019年，傳統(tǒng)汽車行業(yè)產(chǎn)能由于政策調(diào)整，目前產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，新增產(chǎn)能進(jìn)入瓶頸期，行業(yè)項(xiàng)目主要集中在維護(hù)改造。而油品升級(jí)導(dǎo)致車型更換對(duì)整車產(chǎn)能擴(kuò)張影響力有限。此外，新能源汽車也增長(zhǎng)乏力，行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)效益有所回落。汽車市場(chǎng)的整體下滑，對(duì)機(jī)器視覺(jué)在汽車行業(yè)的應(yīng)用深化或產(chǎn)生一定影響。

機(jī)器視覺(jué)在消費(fèi)電子行業(yè)的應(yīng)用

電子產(chǎn)品的產(chǎn)線涉及非常多的手工勞動(dòng)，造成產(chǎn)出品質(zhì)不一，為了把控出廠質(zhì)量，自動(dòng)化的檢測(cè)代替人工檢測(cè)是必然發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)器視覺(jué)在消費(fèi)電子領(lǐng)域，以 PCB／FPC AOI 檢測(cè)、零部件及整機(jī)外觀檢測(cè)、裝配引導(dǎo)等應(yīng)用為主，并呈現(xiàn)出越來(lái)越多的新的應(yīng)用場(chǎng)景。

在這里，以一條典型的 3C 產(chǎn)線為例，為大家介紹下可能會(huì)包含工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)的應(yīng)用環(huán)節(jié)：

SPI視覺(jué)檢測(cè)：SPI（Solder Paste Inspection） 錫膏測(cè)厚儀，用于測(cè)量 PCB 板上錫膏的厚度、長(zhǎng)度、體積、截面積等，統(tǒng)計(jì)分析以進(jìn)行工藝控制；

AOI視覺(jué)檢測(cè)：AOI（Automated Optical Inspection） 系統(tǒng)對(duì) PCB 進(jìn)行圖像采集，然后與預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn) PCB 圖像進(jìn)行比較，通過(guò)分析、處理和判斷，發(fā)現(xiàn)缺陷并進(jìn)行位置提示；

產(chǎn)品裝配檢測(cè)：基于 IPC 工業(yè)相機(jī)，通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)方法，自動(dòng)識(shí)別人工裝配過(guò)程中的工序是否正確，對(duì)錯(cuò)誤操作實(shí)時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示，防止不合規(guī)操作發(fā)生；

整機(jī)產(chǎn)品視覺(jué)檢測(cè)：使用工業(yè)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品表面瑕疵、污點(diǎn)、Logo 等檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷并及時(shí)處理；

市場(chǎng)：2019年，在貿(mào)易摩擦的外在壓力和內(nèi)生驅(qū)動(dòng)力不足的環(huán)境下，中國(guó)電子制造業(yè)整體運(yùn)行低迷。從細(xì)分行業(yè)看，3C行業(yè)中的手機(jī)行業(yè)產(chǎn)量和銷量下滑，蘋果中國(guó)地區(qū)出貨量持續(xù)下滑，將制造業(yè)務(wù)逐步遷至海外，波及中國(guó)3C裝備產(chǎn)業(yè)鏈；國(guó)內(nèi)手機(jī)品牌采用的是多型號(hào)、多規(guī)格市場(chǎng)戰(zhàn)略，相對(duì)無(wú)法形成大批量生產(chǎn)；集成電路和半導(dǎo)體行業(yè)仍保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，但動(dòng)力不足。電子制造業(yè)的不穩(wěn)定變化，也將短暫影響機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)需求。

穩(wěn)定增長(zhǎng) 但核心技術(shù)有待提升

雖然2019年汽車和電子制造行業(yè)波動(dòng)明顯，但中國(guó)勞動(dòng)力人口將逐步縮減，人力成本進(jìn)一步提升的趨勢(shì)不可避免。此外，受益于配套基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善、制造業(yè)總體規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、智能化水平不斷提高，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)。

由于受到新冠肺炎疫情的影響，gongkong預(yù)計(jì)2020年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)的需求仍會(huì)出現(xiàn)小幅的萎縮，但隨著疫情防控趨勢(shì)向好，各行業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的進(jìn)度穩(wěn)步推進(jìn)，加之各行業(yè)自動(dòng)化、智能化程度的持續(xù)加深，機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)在經(jīng)歷了短暫的“寒冬”之后，仍會(huì)呈現(xiàn)出穩(wěn)定的增長(zhǎng)需求。

隨著新基建的推出和5G等新技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)在國(guó)內(nèi)還隱藏著巨大的市場(chǎng)潛力。但國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)企業(yè)以產(chǎn)品代理商與系統(tǒng)集成商為主，在機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈上游領(lǐng)域布局較少，在機(jī)器視覺(jué)核心零部件的研發(fā)能力上不及國(guó)外老牌公司雄厚，因此中高端市場(chǎng)主要由國(guó)際一線品牌主導(dǎo)。尤其是本土機(jī)器視覺(jué)企業(yè)在機(jī)器視覺(jué)算法方面，較國(guó)際先進(jìn)水平還有一定差距。

在產(chǎn)業(yè)鏈上游，國(guó)外已形成以基恩士、康耐視等巨頭為代表的核心軟硬件研發(fā)商。隨著近年來(lái)人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，大量的機(jī)器視覺(jué)廠商紛紛涌入，試圖打破產(chǎn)業(yè)鏈上游的壟斷局面，利用軟件、算法的優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)出性價(jià)比更優(yōu)的產(chǎn)品。

例如，近日機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)平臺(tái)百邁技術(shù)完成聯(lián)想創(chuàng)投領(lǐng)投的數(shù)千萬(wàn)元A輪投資，原有股東參與跟投。本輪融資將用于進(jìn)一步加大機(jī)器視覺(jué)技術(shù)研發(fā)，加速行業(yè)需求覆蓋，尤其是在半導(dǎo)體視覺(jué)檢測(cè)。

當(dāng)下，國(guó)內(nèi)能夠自主研發(fā)通用性工業(yè)視覺(jué)平臺(tái)的廠商極少，主要壁壘就在底層算法以及行業(yè)know－h(huán)ow的積累上。例如，國(guó)內(nèi)很多做工業(yè)機(jī)器視覺(jué)的公司，都是基于OpenCV 等開(kāi)源視覺(jué)算法庫(kù)，或以 Halcon、Vision Pro 等第三方商業(yè)算法庫(kù)為基礎(chǔ)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)（這個(gè)算法庫(kù)類似于手機(jī)的安卓系統(tǒng)）。

但不久前，小編在華為人心聲社區(qū)中看到這樣一篇文章：博士做機(jī)器視覺(jué)，我在華為當(dāng)“網(wǎng)紅”！作者分享了華為是如何用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)控制生產(chǎn)質(zhì)量，文中也提到了機(jī)器視覺(jué)平臺(tái)，并表示：“2019年，我們也開(kāi)始自研底層的算法庫(kù)，打造工業(yè)機(jī)器視覺(jué)的‘鴻蒙’?！笨梢钥吹?，華為不僅對(duì)內(nèi)對(duì)外都在加大對(duì)機(jī)器視覺(jué)的關(guān)注度。也許未來(lái)的某一天，我們就能“夢(mèng)想成真”，看到更多掌握核心技術(shù)的機(jī)器視覺(jué)廠家！

寫在最后

今天，是科創(chuàng)板上市一周年的日子。去年天準(zhǔn)科技以“中國(guó)機(jī)器視覺(jué)第一梯隊(duì)企業(yè)”上市，但天準(zhǔn)科技的業(yè)務(wù)范疇屬于“機(jī)器視覺(jué)”領(lǐng)域的中下游，偏裝備制造。近日，小編通過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)，廣東奧普特科技股份有限公司（下稱奧普特）科創(chuàng)板上市申請(qǐng)獲上交所受理，與天準(zhǔn)科技所不同的，奧普特是一家主要從事機(jī)器視覺(jué)核心軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。隨著更多機(jī)器視覺(jué)相關(guān)企業(yè)的入局，也讓我們?cè)絹?lái)越期待國(guó)產(chǎn)機(jī)器視覺(jué)的未來(lái)表現(xiàn)發(fā)展。但也需注意，在市場(chǎng)賦予更多機(jī)會(huì)的同時(shí)，國(guó)產(chǎn)機(jī)器視覺(jué)企業(yè)也將面臨更多挑戰(zhàn)。
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