中國(guó)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈、市場(chǎng)規(guī)模及未來發(fā)展前景分析

中國(guó)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈、市場(chǎng)規(guī)模及未來發(fā)展前景分析

機(jī)器視覺可克服人類視覺的缺陷。相比于人類視覺，機(jī)器視覺技術(shù)具有精確性、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性好、可持續(xù)工作、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、智能制造、醫(yī)藥、食品包裝等領(lǐng)域都發(fā)揮著巨大的作用。

一、機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈

機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游零部件供應(yīng)商、中游裝備廠商以及下游應(yīng)用行業(yè)構(gòu)成。機(jī)器視覺是一種基礎(chǔ)功能性技術(shù)，整體包括相機(jī)、鏡頭、視覺控制器、圖像處理、傳感器、算法平臺(tái)等，其下游應(yīng)用領(lǐng)域丌斷拓展，包括消費(fèi)電子、汽車、半導(dǎo)體、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能安防、健康醫(yī)療等。

從機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈上中游來看，2015年機(jī)器視覺的總體成本分布中80%的成本來源于部件的購買以及軟件開發(fā)。而在應(yīng)用領(lǐng)域方面，工業(yè)機(jī)器視覺下游應(yīng)用主要為半導(dǎo)體及電子制造，2015年占比達(dá)到46.6%，其次為汽車、食品與包裝機(jī)械等。

機(jī)器視覺下游應(yīng)用需求快速增長(zhǎng)。機(jī)器視覺應(yīng)用以制造業(yè)為主，2017年銷售額占比為86%，其中，消費(fèi)電子、汽車、半導(dǎo)體是機(jī)器視覺行業(yè)應(yīng)用最廣泛的三大領(lǐng)域。目前消費(fèi)類電子和半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模年增長(zhǎng)率在20%左右，預(yù)計(jì)2018年市場(chǎng)規(guī)模突破20億元，而汽車市場(chǎng)規(guī)模增速將近30%，下游應(yīng)用需求快速增長(zhǎng)。

二、機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模

在樂觀預(yù)測(cè)下，2023年全球機(jī)器視覺技術(shù)市場(chǎng)將達(dá)248億美元。隨著機(jī)器視覺在傳統(tǒng)行業(yè)的滲透率提升及下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開拓，全球機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2017年全球機(jī)器市場(chǎng)規(guī)模突破80億美元，2008-2017年CAGR達(dá)到14%。由于受到制藥、食品和飲料以及汽車行業(yè)強(qiáng)勁需求的驅(qū)動(dòng)，全球機(jī)器視覺技術(shù)市場(chǎng)在規(guī)模上已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新高度，其預(yù)測(cè)全球機(jī)器視覺技術(shù)市場(chǎng)將從2018年的160億美元，增長(zhǎng)到2023年的248億美元，CAGR將為9.16%。

中國(guó)機(jī)器視覺處于快速成長(zhǎng)期，國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。中國(guó)的機(jī)器視覺行業(yè)自從90年代末開始起步，經(jīng)歷了啟蒙階段、初步發(fā)展階段，目前正處于快速發(fā)展階段。目前機(jī)器視覺行業(yè)及其核心控制和功能部件行業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)長(zhǎng)期由少數(shù)國(guó)際知名廠商把持，如康耐視、基恩士等。目前國(guó)際機(jī)器視覺市場(chǎng)主要被美國(guó)和德國(guó)占據(jù)，占比為29.76%、24.5%，隨著國(guó)家政策大力支持和國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)水平的提升，國(guó)產(chǎn)替代將進(jìn)一步加速。

中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模2023年將達(dá)到197億元。亞太機(jī)器視覺技術(shù)市場(chǎng)將從2018年的46億美元，增長(zhǎng)到2023年的73億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率為9.7%。其中，中國(guó)、日本和印度是主要的市場(chǎng)。中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。2011-2017年我國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模從10.8億元增長(zhǎng)到80億元，CAGR近40%，且將持續(xù)增長(zhǎng)，至2023年有望達(dá)到197億元。

中國(guó)機(jī)器視覺市場(chǎng)企業(yè)數(shù)量眾多，但國(guó)內(nèi)尚未出現(xiàn)有主導(dǎo)地位的龍頭企業(yè)。目前進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的國(guó)際機(jī)器視覺企業(yè)和中國(guó)本土企業(yè)都已超過200家，產(chǎn)品代理商超過300家，專業(yè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)集成商超過70家，且我國(guó)工業(yè)視覺企業(yè)數(shù)量（不包括代理商）目前每年保持20%左右的增速。雖然企業(yè)數(shù)量眾多，但國(guó)內(nèi)尚未出現(xiàn)有主導(dǎo)地位的龍頭企業(yè)，GGII統(tǒng)計(jì)2015年中國(guó)機(jī)器視覺Top20公司營(yíng)收僅占中國(guó)整體市場(chǎng)規(guī)模37%左右；此外，根據(jù)2017年底企業(yè)調(diào)查結(jié)果，營(yíng)業(yè)收入超過1億元以上的企業(yè)占比16.5%。

三、機(jī)器視覺未來發(fā)展前景廣闊

1、機(jī)器視覺是人工智能最重要的分支之一

（1）機(jī)器視覺是一種基礎(chǔ)功能性技術(shù)最大應(yīng)用是工業(yè)

機(jī)器視覺作為機(jī)器人的“眼睛”，是機(jī)器人自主行動(dòng)的前提，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)于外界環(huán)境的觀察、識(shí)別以及判斷等功能，是人工智能范疇最重要的前沿分支之一。CSG科大智能研究院院長(zhǎng)劉偉表示，人工智能市場(chǎng)規(guī)模2020年有望達(dá)到千億市場(chǎng)，中國(guó)機(jī)器視覺應(yīng)用在人工智能領(lǐng)域占比達(dá)到34.9%，將受益人工智能發(fā)展熱潮，前景廣闊。

工業(yè)是目前機(jī)器視覺應(yīng)用中比重最大的領(lǐng)域之一。由于制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，成本壓力迫使企業(yè)重視生產(chǎn)效率并促進(jìn)了機(jī)器視覺技術(shù)的應(yīng)用。為了提高生產(chǎn)效率，降低人力成本、減少生產(chǎn)過程中的錯(cuò)誤，工業(yè)生產(chǎn)和管理中的某些人工環(huán)節(jié)逐漸被機(jī)器替代。機(jī)器視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和智能化程度。此外，機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)核心技術(shù)之一。因此，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，機(jī)器視覺系統(tǒng)與智能制造如影隨形，被廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品尺寸檢測(cè)、缺陷檢測(cè)、產(chǎn)品識(shí)別、裝配定位等方面。

（2）工業(yè)領(lǐng)域三類應(yīng)用

機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域主要有三類應(yīng)用，包括尺寸與缺陷檢測(cè)、智能制造以及自主導(dǎo)航等。尺寸與缺陷檢測(cè)：主要包括高精度定量檢測(cè)（例如工業(yè)零部件的尺寸檢測(cè)）和定性檢測(cè)（例如產(chǎn)品的外觀檢查、缺陷性檢測(cè)與裝配完全性檢測(cè)）。在一些人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，機(jī)器視覺可高效地替代人工視覺；同時(shí)，在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不足，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)自動(dòng)化程度。

智能制造是機(jī)器視覺技術(shù)目前應(yīng)用最廣的技術(shù)方向之一。機(jī)器視覺系統(tǒng)可用于指引工業(yè)機(jī)器人在大范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)，如從雜亂的零件堆中撿取零部件并按一定的方位放在傳輸帶或裝配到其他設(shè)備上。還可以融合多傳感器技術(shù)引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人在小范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)。

機(jī)器視覺在導(dǎo)航領(lǐng)域可以模擬人眼來識(shí)別環(huán)境，通過大腦分析，來指導(dǎo)行走。機(jī)器視覺技術(shù)用攝像頭攝取場(chǎng)景圖像，通過算法進(jìn)行圖像分析和識(shí)別，找出與已設(shè)置路徑的相對(duì)位置，從而引導(dǎo)裝置行走的一種導(dǎo)航方法。例如：裝備有機(jī)器視覺自動(dòng)導(dǎo)引裝置的無人物流車，能夠自主行駛，具有安全保護(hù)等功能。

2、增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力=工業(yè)自動(dòng)化+技術(shù)需求

（1）15-17年行業(yè)復(fù)合增長(zhǎng)超過35%

2015-2017年機(jī)器視覺行業(yè)快速增長(zhǎng)，銷售額年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到36.4%，遠(yuǎn)高于同期中國(guó)GDP增長(zhǎng)率（6.8%，以當(dāng)年價(jià)格計(jì)算）。

與此同時(shí)，機(jī)器視覺產(chǎn)品的應(yīng)用范圍也逐步擴(kuò)大，由起初的半導(dǎo)體和消費(fèi)電子行業(yè)，擴(kuò)展到汽車制造、光伏半導(dǎo)體等領(lǐng)域，在交通、機(jī)器人等行業(yè)也有大量應(yīng)用，進(jìn)一步增加了機(jī)器視覺行業(yè)的發(fā)展前景。

目前進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的國(guó)際機(jī)器視覺企業(yè)和中國(guó)本土的機(jī)器視覺企業(yè)（不包括代理商）都已經(jīng)超過200家，產(chǎn)品代理商超過300家，專業(yè)的機(jī)器視覺系統(tǒng)集成商超過70家，覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈各端。

3、消費(fèi)類電子行業(yè)為機(jī)器視覺最主要的應(yīng)用行業(yè)

從工業(yè)領(lǐng)域下游行業(yè)看，機(jī)器視覺應(yīng)用以制造業(yè)為主，2017年銷售額占比為86.0%；非制造業(yè)為輔，銷售額占比為14.0%。在制造業(yè)中，消費(fèi)電子、汽車、半導(dǎo)體是機(jī)器視覺行業(yè)應(yīng)用最廣泛的三大領(lǐng)域。

消費(fèi)類電子行業(yè)為機(jī)器視覺最主要的應(yīng)用行業(yè)，從市場(chǎng)規(guī)模來看，目前消費(fèi)類電子行業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器視覺市場(chǎng)規(guī)模年增長(zhǎng)率在25%左右，預(yù)計(jì)2018年市場(chǎng)規(guī)模能夠突破20億元。

汽車銷量的不斷提升使汽車制造業(yè)保持快速發(fā)展。在近年來工業(yè)視覺下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展的過程中，一些新的領(lǐng)域呈現(xiàn)出更快的增長(zhǎng)勢(shì)頭。例如在標(biāo)準(zhǔn)化程度更高的汽車制造領(lǐng)域，盡管汽車是傳統(tǒng)制造業(yè)，但我國(guó)機(jī)器視覺取代人眼的趨勢(shì)在近幾年才開始爆發(fā)，市場(chǎng)規(guī)模增速將近30%。

機(jī)器視覺技術(shù)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的全過程。機(jī)器視覺技術(shù)在半導(dǎo)體生產(chǎn)的硅片制造、晶圓制造、封裝測(cè)試階段應(yīng)用廣泛。在硅片制造階段，機(jī)器視覺主要用于對(duì)硅片的檢測(cè)和分選；在晶圓制造階段，機(jī)器視覺主要用于精密定位和最小刻度檢測(cè)；在封裝測(cè)試階段，機(jī)器視覺技術(shù)的重要性更加凸顯，晶圓在切割過程中需要利用機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行精確快速定位，如果定位出錯(cuò)，則整個(gè)晶圓將會(huì)報(bào)廢，在整個(gè)切割過程中也需要機(jī)器視覺系統(tǒng)的全程定位引導(dǎo)，目前的機(jī)器視覺產(chǎn)品在引導(dǎo)過程中已兼具焊線掉線檢測(cè)功能；晶圓切割完成后將繼續(xù)利用機(jī)器視覺產(chǎn)品識(shí)別出非缺陷品進(jìn)入貼片流程；在貼片過程中，核心構(gòu)架為視覺加運(yùn)動(dòng)——需通過機(jī)器視覺產(chǎn)品識(shí)別晶片位置及角度，并引導(dǎo)電機(jī)對(duì)