2023年7月13日至14日,由高工機(jī)器人、高工智能汽車、高工咨詢主辦的2023(第六屆)高工機(jī)器人集成商大會在蘇州日航酒店2樓姑蘇廳隆重舉行。大會同期,高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)聯(lián)合梅卡曼德機(jī)器人、康士達(dá)、知象光電、奧比中光四大參編單位重磅發(fā)布《2023機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》。
機(jī)器視覺系統(tǒng)中的“大腦”
從機(jī)器視覺的產(chǎn)業(yè)鏈來看,上游主要有光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)、工控機(jī)、圖像處理軟件等機(jī)器視覺組件設(shè)備的提供商。
在機(jī)器視覺的上游,機(jī)器視覺工控機(jī)作為視覺系統(tǒng)中的“大腦”,隨著工控機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,工控機(jī)的應(yīng)用也能夠為視覺系統(tǒng)的運(yùn)作提供強(qiáng)有力的支持,使機(jī)器視覺能夠廣泛地應(yīng)用于各個行業(yè)中,視覺工控機(jī)市場規(guī)模也與機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展密不可分。
GGII統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2022年,我國視覺工控機(jī)市場規(guī)模約為23.71億元,同比2021年增長12.62%,GGII預(yù)計,至2027年我國視覺工控機(jī)市場規(guī)模將超過65億元。
從參與者來看,機(jī)器視覺領(lǐng)域的工控機(jī)主要由臺系廠商研華科技、凌華科技為主導(dǎo)。近年來,越來越多的國產(chǎn)廠商入局工控機(jī)領(lǐng)域,其中,以康士達(dá)為代表的工控機(jī)廠商,在工控機(jī)領(lǐng)域積累了深厚的研發(fā)功底。
康士達(dá)從事控制器板卡的研發(fā)設(shè)計,有15年以上的設(shè)計經(jīng)驗,其核心產(chǎn)品包括Q6AMV-A控制器、U11MV控制器、E68MV控制器、U11MSK整機(jī)、Q6AMVB款等,在視覺工控機(jī)的細(xì)分市場占有率約20%以上。
3D視覺需求與日俱增
目前,2D視覺正在向3D視覺進(jìn)行延伸。隨著智能制造的不斷深入,面對復(fù)雜的物件辨識和尺寸量度任務(wù),以及人機(jī)互動所需要的復(fù)雜互動,2D視覺在精度和距離測量方面均出現(xiàn)部分技術(shù)局限,市場對3D視覺的需求開始與日俱增。
3D視覺技術(shù)的發(fā)展,將很大程度上填補(bǔ)2D視覺的應(yīng)用空白,并且可以更好地滿足對于高精度定位、抓取、檢測等場景的需求。
3D視覺感知行業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,由早期的工業(yè)級成功向消費(fèi)級拓展,且應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷拓寬,行業(yè)經(jīng)歷了起步、初級發(fā)展時期,即將迎來快速增長時期。目前已在生物識別、機(jī)器人、消費(fèi)電子、工業(yè)三維測量、汽車應(yīng)用等多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了推廣應(yīng)用。
根據(jù)GGII統(tǒng)計,2022年中國公共服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)量10.24萬臺,同比增長30.61%,預(yù)計未來幾年復(fù)合增速超27%,到2026年產(chǎn)量有望達(dá)到27萬臺。
從3D視覺傳感器參與者來看,主要有奧比中光、英特爾、索尼、英飛凌、銀牛微電子等,其中,2022年奧比中光在中國服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的市占率超過70%。
國產(chǎn)化進(jìn)程螺旋式上升
從機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈看,自下而上的國產(chǎn)化替代開始提速,從視覺應(yīng)用集成到相機(jī)、光源、鏡頭、工控機(jī)、軟件再到圖像傳感器、視覺芯片等環(huán)節(jié),國產(chǎn)化進(jìn)程不斷深入。
從數(shù)據(jù)上看,2022年中國市場機(jī)器視覺各大核心部件的國產(chǎn)化份額均已超過70%,其中光源國產(chǎn)化率超過90%,鏡頭國產(chǎn)化率80%左右,2D相機(jī)國產(chǎn)化率超過70%,3D相機(jī)國產(chǎn)化率超過60%,視覺軟件國產(chǎn)化率超過40%。2022年中國3D視覺市場增速接近60%,眾多國產(chǎn)廠商開始嶄露頭角。
從內(nèi)外資競爭角度看,2D視覺領(lǐng)域外資具備較強(qiáng)的先發(fā)優(yōu)勢,國產(chǎn)2D視覺的發(fā)展進(jìn)程可以總結(jié)為國產(chǎn)化替代的過程。相比之下,3D視覺內(nèi)外資起步差距并不大,只是技術(shù)路線與應(yīng)用領(lǐng)域有所差異,外資3D廠商更多應(yīng)用于檢測領(lǐng)域,國產(chǎn)3D廠商更多應(yīng)用定位引導(dǎo)領(lǐng)域。
GGII判斷,在3D定位引導(dǎo)領(lǐng)域,國產(chǎn)3D視覺廠商優(yōu)勢已經(jīng)持續(xù)鞏固,未來有望引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展;在3D檢測領(lǐng)域,外資品牌依然處于主導(dǎo)地位,國產(chǎn)處于追趕狀態(tài),預(yù)計未來五年國產(chǎn)品牌份額有望超過外資品牌份額。
從產(chǎn)品來看,目前在中國的機(jī)器視覺核心組件設(shè)備大多來自國外企業(yè),如高端鏡頭、高端CCD和CMOS、智能相機(jī)、高速圖像處理軟件等。國內(nèi)企業(yè)集中在生產(chǎn)光源、圖像軟件和機(jī)器視覺集成系統(tǒng)方面。
未來,國產(chǎn)化仍然是機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律,產(chǎn)業(yè)成長空間巨大。對于國產(chǎn)機(jī)器視覺企業(yè)來說,除了要把握產(chǎn)業(yè)政策紅利帶來的國產(chǎn)替代機(jī)會,還需逐步向高端國產(chǎn)替代發(fā)展。