機(jī)器視覺(jué)行業(yè)技術(shù)壁壘

機(jī)器視覺(jué)行業(yè)技術(shù)壁壘機(jī)器視覺(jué)行業(yè)技術(shù)壁壘機(jī)器視覺(jué)設(shè)備制造屬于技術(shù)密集型及科技創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)，設(shè)備及相關(guān)零部件對(duì)生產(chǎn)工藝的智能化及精細(xì)化程度要求較高，相關(guān)技術(shù)亦需融合計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、圖像處理、模式識(shí)別、神經(jīng)生物學(xué)、機(jī)械及自動(dòng)化等多個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)難度較大，行業(yè)內(nèi)的企業(yè)需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的跟蹤、研究才能掌握機(jī)器視覺(jué)設(shè)備的核心技術(shù)及生產(chǎn)工藝，并深刻理解下游客戶的核心需求，進(jìn)而研發(fā)與生產(chǎn)出滿足下游企業(yè)要求的設(shè)備。目前，行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先廠商已具有較強(qiáng)的自主研發(fā)及創(chuàng)新能力，可以根據(jù)不斷變化的市場(chǎng)需求，快速開發(fā)出高品質(zhì)的新產(chǎn)品，并率先占領(lǐng)市場(chǎng)，這對(duì)市場(chǎng)新入者構(gòu)成較高的技術(shù)壁壘。光伏行業(yè)持續(xù)加速成長(zhǎng)，硅片質(zhì)檢是太陽(yáng)能電池的質(zhì)量保證、發(fā)展關(guān)鍵2021年，中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量CAGR達(dá)35%，2021年同比增速達(dá)42%，行業(yè)迎來(lái)加速成長(zhǎng)期。同期帶動(dòng)機(jī)器視覺(jué)的光伏行業(yè)應(yīng)用規(guī)模由2019年2．6億元快速提升至2021年的6．5億元，CAGR高達(dá)58%。在整個(gè)電池片生產(chǎn)過(guò)程中，來(lái)料硅片質(zhì)量監(jiān)控、過(guò)程電池片的缺陷監(jiān)控以及成品電池片的質(zhì)量檢測(cè)是生產(chǎn)出高質(zhì)量電池片的保證。電池片生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的每個(gè)工藝段都有提供對(duì)應(yīng)的光機(jī)視覺(jué)模組（相機(jī)、光源、鏡頭等），可快速配置，提供高質(zhì)量的視覺(jué)成像效果。隨著工業(yè)4．0的到來(lái)，工業(yè)場(chǎng)景對(duì)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的需求持續(xù)推進(jìn)著工業(yè)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展。這其中包括了：3D技術(shù)要求的提高、逐步占據(jù)主導(dǎo)地位、碎片化場(chǎng)景的一體化整合。在巨大的應(yīng)用場(chǎng)景下，3D技術(shù)將發(fā)展更加成熟且普遍2D視覺(jué)發(fā)展的同時(shí)，3D技術(shù)也在崛起。從目前的趨勢(shì)來(lái)看，3D機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展勢(shì)頭要遠(yuǎn)大于2D。盡管當(dāng)前工業(yè)機(jī)器視覺(jué)發(fā)展較為成熟，但是3D技術(shù)國(guó)內(nèi)依然屬于發(fā)展初期，國(guó)外的公司和產(chǎn)品在微觀高精度檢測(cè)方面較國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先，且占據(jù)市場(chǎng)的大部分份額。國(guó)內(nèi)企業(yè)開始在硬件軟件等方面逐漸替代國(guó)外企業(yè)。半導(dǎo)體行業(yè)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)全流程技術(shù)支持機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)全流程技術(shù)支持。在2019年的全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)銷售額為576億美元，其中中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模129億美元，占比22．4%，預(yù)測(cè)未來(lái)幾年中國(guó)半導(dǎo)體投資會(huì)躍居全球第一。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有集成度、精細(xì)度高的特點(diǎn)，是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)最早大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域之一。機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用涉及到半導(dǎo)體外觀缺陷、尺寸、數(shù)量、平整度、距離、定位、校準(zhǔn)、焊點(diǎn)質(zhì)量、彎曲度等的檢測(cè)，尤其是晶圓制作中的檢測(cè)、定位、切割、封裝過(guò)程全程都需應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)。新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰電行業(yè)需求井噴，機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)大2021年中國(guó)鋰電池產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到232．6億只，同比增長(zhǎng)23．4%。鋰電產(chǎn)能的快速增加帶動(dòng)機(jī)器視覺(jué)高速發(fā)展，2021年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到17．7億元，2019-2021年CAGR高達(dá)110%。鋰電在機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用場(chǎng)景、制作工藝復(fù)雜，多個(gè)工序需要機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。隨著電芯、模組、PACK測(cè)量要求的不斷提高，被測(cè)物體條件愈發(fā)復(fù)雜，全線視覺(jué)檢測(cè)已逐步成為動(dòng)力電池廠商標(biāo)配。整合碎片化場(chǎng)景，標(biāo)準(zhǔn)化一體化設(shè)備將是機(jī)器視覺(jué)下一代發(fā)展方向隨著工業(yè)自動(dòng)化的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，智能制造模式下的產(chǎn)品多品種、小批量、個(gè)性化生產(chǎn)。企業(yè)開始向批量化定制生產(chǎn)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，但機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線中只能對(duì)少數(shù)產(chǎn)品進(jìn)行識(shí)別和分類，難以滿足碎片化場(chǎng)景。為解決此情況，整合碎片化場(chǎng)景、打造一體化設(shè)備將會(huì)極大地促進(jìn)信息技術(shù)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)的快速融合。同時(shí)，打造全流程數(shù)字化閉環(huán)也將是重要舉措之一。成為主旋律，中外廠商競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇，市場(chǎng)格局重構(gòu)當(dāng)前機(jī)器視覺(jué)替代率達(dá)50%，但多局限于2D機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域。未來(lái)隨著國(guó)產(chǎn)品牌協(xié)作共贏，產(chǎn)品功能專業(yè)、種類精細(xì)化，替代率將逐步升高。行業(yè)將趨向于專業(yè)化分工，自主化視覺(jué)平臺(tái)、視覺(jué)系統(tǒng)與裝備將協(xié)同作戰(zhàn)，逐步超越國(guó)外品牌，成長(zhǎng)為中國(guó)智能制造工業(yè)視覺(jué)的主力軍。機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈狀況產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長(zhǎng)且下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多。工業(yè)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈包括：1）上游：半導(dǎo)體材料、光學(xué)材料、電子元件、五金結(jié)構(gòu)件等原材料和零部件;2）中游：光源、鏡頭、相機(jī)及圖像采集卡等硬件、圖像處理軟件等核心部件;3）下游：機(jī)器視覺(jué)智能設(shè)備，包括機(jī)器引導(dǎo)設(shè)備、視覺(jué)識(shí)別設(shè)備、視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備、視覺(jué)測(cè)量設(shè)備、解決方案供應(yīng)商;4）終端應(yīng)用行業(yè)：終端應(yīng)用領(lǐng)域較廣，如電子、半導(dǎo)體、汽車制造、食品包裝、制藥等領(lǐng)域，其中消費(fèi)電子、汽車和半導(dǎo)體是當(dāng)前機(jī)器視覺(jué)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。從機(jī)器視覺(jué)成本分布來(lái)看，鏡頭、相機(jī)、圖像采集卡等核心部件的制造以及圖像處理軟件的開發(fā)成本，合計(jì)占據(jù)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品總成本的80%以上;從銷售額占比來(lái)看，軟件系統(tǒng)包括可配置視覺(jué)系統(tǒng)和特定應(yīng)用視覺(jué)系統(tǒng)，分別為25．22%和21．94%，工業(yè)相機(jī)、鏡頭和光源的銷售額占比分別為15．61%、12．13%和9．37%;3）從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)凈利潤(rùn)率來(lái)看，光源的凈利潤(rùn)率達(dá)到18．4%，為各核心部件中最高水平。機(jī)器視覺(jué)自動(dòng)化推進(jìn)智能制造，國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)產(chǎn)生巨大需求。當(dāng)前，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)技術(shù)門檻逐漸變高，我國(guó)機(jī)器視覺(jué)相關(guān)企業(yè)注冊(cè)量總體趨勢(shì)表現(xiàn)為先增長(zhǎng)后下降。機(jī)器視覺(jué)不僅可以幫助機(jī)器人完成需要導(dǎo)航和識(shí)別物體的任務(wù)，還幫助機(jī)器人與人類工人協(xié)作，并將來(lái)自視覺(jué)來(lái)源的信息與來(lái)自不同傳感器的信息進(jìn)行整合。人眼視覺(jué)與機(jī)器視覺(jué)對(duì)比與人類視覺(jué)相比，機(jī)器視覺(jué)在量化程度、灰度分辨力、空間分辨力和觀測(cè)速度等方面都存在顯著優(yōu)勢(shì)。其利用相機(jī)、鏡頭、光源和光源控制系統(tǒng)采集目標(biāo)物體數(shù)據(jù)，借助視覺(jué)控制