工業(yè)機器視覺行業(yè)深度報告兼具高成長和成熟技術的AI應用賽道

工業(yè)機器視覺行業(yè)深度報告兼具高成長和成熟技術的AI應用賽道（報告出品方：中信建投證券）一、機器視覺產(chǎn)業(yè)宏觀分析工業(yè)機器視覺就是軟硬件一體化的應用領域系統(tǒng)工業(yè)機器視覺就是軟硬件一體化的集成系統(tǒng)，它的目的就是替代人眼對被測物進行觀測和推斷。從共同共同組成上，機器視覺系統(tǒng)硬件設備主要涵蓋光源、鏡頭、相機等，軟件主要涵蓋傳統(tǒng)的數(shù)字圖像處理算法和基于深度自學的圖像處理算法。系則為叢蘚科扭口蘚工作時首先依靠硬件系統(tǒng)將外界圖像捕捉并轉換成數(shù)字信號意見反饋給計算機，如下圖深灰色方塊右圖過程，然后依靠軟件算法對數(shù)字圖像信號進行處理，如下圖中灰色方塊右圖過程。工業(yè)機器視覺在識別的精確度、速度、客觀性、可靠性、工作效率、工作環(huán)境建議、數(shù)據(jù)價值方面都優(yōu)于人眼。機器視覺的“大腦”：算法+軟件平臺機器視覺系統(tǒng)的算法軟件部分就是利用計算機視覺算法對以以獲取圖像進行分析，進而為進一步?jīng)Q策提供更多更多所仍須信息。根據(jù)集成程度和研發(fā)難度的相同可以細分為供集成商和設備商研發(fā)使用的底層算法和供最終客戶使用的二次開發(fā)不好的算法紙盒。由于相同工業(yè)應用領域場景之間的差異性以及對精度的高建議，往往仍須專門設計對應的軟件算法以滿足用戶工業(yè)場景下的視法號市場需求。機器視覺可實現(xiàn)由易到難等多種功能機器視覺可實現(xiàn)外觀檢測、識別檢驗、尺寸測量、引導定位等功能。機器視覺的功能主要分為四大類，從技術同時同時實現(xiàn)難度上來說，識別檢驗、引導定位、尺寸測量、外觀檢測的難度就是遞增的，而基于四大基礎功能延伸出的多種細分功能在同時同時實現(xiàn)難度上也存差異。機器視覺發(fā)展史：重點把握住核心技術的突破和下游應用領域拓展機器視覺彌漫制造業(yè)的轉型升級和對品往上建議的不斷加強，逐步同時同時實現(xiàn)核心技術的突破和下游應用領域場景的拓展。歐美：應用領域場景層面上，從80年代已經(jīng)已經(jīng)開始，由汽車、半導體等高端制造業(yè)的發(fā)展而已經(jīng)已經(jīng)開始發(fā)展；時程快速發(fā)展的消費電子變成機器視覺最為關鍵的應用領域場景；各行各業(yè)對于生產(chǎn)生產(chǎn)的建議逐步提高也推動機器視覺在各行各業(yè)中逐步蔓延。技術能力層面上，從早期基于模式匹配的2D逐步向以深度自學和3D視覺檢測為代表的新技術發(fā)展。中國：應用領域場景層面上，與我國制造業(yè)發(fā)展相匹配，最早應用領域在食品、印刷外包裝等場景中應用領域，時程快速發(fā)展的3C電子變成最為關鍵的應用領域場景，近年來隨其我國制造業(yè)的轉型升級比如半導體、汽車以及新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展比如新能源逐步蔓延更多的應用領域場景。技術層面上，從早期依賴海外的技術至逐步同時同時實現(xiàn)核心技術的自研，目前在部分領域中已經(jīng)達致全球領先水平。我們表示，應用領域場景的拓展為機器視覺提供更多更多寬闊市場空間，技術能力突破為機器視覺在更多場景應用領域落地奠定能力基為礎，二者就是分析機器視覺發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與前景的關鍵因素。產(chǎn)業(yè)角度：制造業(yè)轉型升級持續(xù)推動機器視覺發(fā)展機器視覺主要下游應用行業(yè)增速明顯：2021年，鋰電池、新能源汽車、工業(yè)機器人與電子等行業(yè)的下游行業(yè)的增速較快，分別達到了181%、150%、65%、40%。數(shù)字化、智能化需求不斷提升，下游應用場景穩(wěn)步增長，需求有望釋放。工業(yè)企業(yè)技術改造意愿強烈：隨其我國制造業(yè)企業(yè)逐步向精細化、數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，我國工業(yè)企業(yè)技術改造強輝，全國規(guī)上工業(yè)企業(yè)技術改造經(jīng)費支出自2017年已經(jīng)已經(jīng)開始已已連續(xù)正快速增長，利空機器視覺設備在下游工業(yè)現(xiàn)場的滲透率增加。我們表示，我國制造業(yè)的數(shù)智化轉型升級將助推機器視覺應用領域場景的拓展和滲透率提升，為機器視覺提供更多更多有力提振。政策角度：政策利空朝拜機器視覺發(fā)展工業(yè)機器視覺就是人工智能產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)轉型升級的重要環(huán)節(jié)，就是國家政策重點高度高度關注和發(fā)展的行業(yè)：2016年以來，在人工智能產(chǎn)業(yè)和智能制造業(yè)升級有關的政策文件中被多次提及，2016年的《智能生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》、2017年的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》、2020年的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃》和2021年的《“十四五”智能生產(chǎn)發(fā)展規(guī)劃》等文件中均明確提出重點突破計算機視覺、視覺傳感有關技術，為機器視覺產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多更多了政策助力。二、機器視覺產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)分析上游：環(huán)節(jié)價值量大，國產(chǎn)高端部件有待突破機器視覺行業(yè)上游環(huán)節(jié)價值量大：關鍵零部件和軟件系統(tǒng)約占工業(yè)機器視覺產(chǎn)品總成本的80%。工業(yè)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(huán)節(jié)的掌控就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(chǎn)品中的比重多于50%。國產(chǎn)低端零部件逐步同時同時實現(xiàn)，高端部件有待突破：技術門檻相對較低的零部件比如光源，國產(chǎn)廠商憑借性價比優(yōu)勢及逐步突顯的追加新增產(chǎn)能優(yōu)勢在市場競爭中逐漸同時同時實現(xiàn)對于國外品牌的替代。技術門檻較低的零部件比如光源及相機，我國企業(yè)步入較晚，目前產(chǎn)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(jù)。光源：國產(chǎn)品牌整體整體表現(xiàn)強勢，少于國際領先水平光源環(huán)節(jié)是國產(chǎn)品牌最有競爭力的環(huán)節(jié)：目前光源是上游硬件中國產(chǎn)程度較高的環(huán)節(jié)，國產(chǎn)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(chǎn)品在照度及均勻性兩大重要指標上均具有一定優(yōu)勢，同時，控制器產(chǎn)品在易用性和安全性上的功能設計也更為周全。趨勢1:光源在照明功能之外更注重拓展功能的實現(xiàn)，以結構光為代表的高端光源產(chǎn)品逐步獲得更大市場份額。趨勢2:隨著機器視覺逐步滲透更加復雜的工業(yè)制造環(huán)節(jié)，對于光源的照度、均勻性、能耗等關鍵指標要求逐漸提高。工業(yè)相機：國產(chǎn)廠商已經(jīng)已經(jīng)開始布局，“智能化”趨勢明顯國產(chǎn)品牌已經(jīng)已經(jīng)開始布局工業(yè)相機：工業(yè)相機就是機器視覺上游零部件中技術壁壘最高、技術運算最快速的部分，其市場規(guī)模也大于鏡頭與光源，就是最具備光明前景的細分賽道之一。但我國對于工業(yè)相機的研究起步較晚，早期主要為代理國外品牌，近年來國產(chǎn)品牌才逐步面世獨立自主研發(fā)的工業(yè)相機，目前仍主要布局中低端市場。趨勢1:CMOS傳感器技術逐漸明朗，具備集成度高、分辨率與幀率為為提升容易等優(yōu)點，將變成工業(yè)相機的主要技術方案。趨勢2:為解決更為高難度的工業(yè)生產(chǎn)場景中的繁瑣問題，工業(yè)相機呈現(xiàn)檢測小巧化、處理高速化及智能化的特點。算法軟件：算法自研，呈現(xiàn)技術標準化、軟件方便快捷化趨勢軟件算法開發(fā)難度較大，國產(chǎn)品牌自研程度較高：算法庫開發(fā)周期長、投入大，業(yè)內公司通?；陂_源算法庫開發(fā)自身應用算法，或自主開發(fā)與第三方集成并舉。目前頭部國產(chǎn)品牌擁有自主研發(fā)的商業(yè)機器視覺算法庫，如VisionWare（凌云光）、SciVision（奧普特）。趨勢1:隨著下游客戶需求更加多樣化，算法/軟件需要更多的采用“標準化技術”實現(xiàn)對于不同應用場景需求的匹配，軟件算法開發(fā)更完善，能夠滿足不同應用場景需求的廠商具有更強的競爭力。趨勢2:隨著機器視覺技術向工業(yè)領域的不斷普及，現(xiàn)場工程師成為算法軟件及開發(fā)工具的潛在用戶，因而推動機器視覺廠商提供在優(yōu)秀的檢測性能之外需要兼具便捷性和易用性。橫向：緊緊圍繞機器視覺技術，同時同時實現(xiàn)產(chǎn)品種類拓展將機器視覺技術與生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)融合，推出智能化生產(chǎn)制造設備：天準科技將機器視覺相關軟件算法技術應用于PCB生產(chǎn)過程中的曝光工藝，推出成像質量、產(chǎn)能及對位精度更高的LDI激光直接成像設備。2020年底推出產(chǎn)品，2021年便實現(xiàn)了7000萬的銷售額。矩子科技將機器視覺檢測環(huán)節(jié)與點膠生產(chǎn)環(huán)節(jié)相結合，推出生產(chǎn)質檢一體化的高速點膠設備，取得良好市場反饋。我們認為，跟隨下游應用需求變化而不斷拓展機器視覺產(chǎn)品種類是當下中游廠商發(fā)展的必經(jīng)之路，而具備機器視覺“基因”的智能化生產(chǎn)制造設備正在為機器視覺設備廠商帶來全新增長點。三、機器視覺海外龍頭企業(yè)分析基恩士：立足光電傳感技術，領先的工業(yè)自動化產(chǎn)品綜合供應商基恩士成立于1974年，就是領先的傳感器、測量系統(tǒng)、激光刻印機、電子顯微鏡系統(tǒng)以及單機式影像系統(tǒng)的國際化綜合供應商，采用Fabless模式進行生產(chǎn)。基于光電傳感核心技術，不斷面世全球領先的機器視覺產(chǎn)品。公司產(chǎn)品逐步從自動化傳感器、測量儀器發(fā)展至至機器視覺系統(tǒng)與設備比如激光打標機、圖像測量處理系統(tǒng)和2D/3D激光掃描儀?；魇客ㄟ^不斷研發(fā)，變成全球傳感設備的領導者，產(chǎn)品全面全面覆蓋多個工業(yè)生產(chǎn)與科學研究領域，服務座落在全球約70個國家的多于200,000名客戶。在《福布斯》“世界最具備創(chuàng)新力的公司”榜單上排名第17十一位?？的鸵暎喝驒C器視覺和代碼讀取領域的領導者康耐視成立于1981年。就是為生產(chǎn)自動化領域提供更多更多視覺系統(tǒng)、視覺軟件、視覺傳感器和工業(yè)讀碼器的一流提供商?？的鸵暰o緊圍繞機器視覺技術，為制造業(yè)領域提供更多更多相同的自動化設備。Cognex挑“cognitionexperts”（心智專家）之意，發(fā)展早期便致力于機器視覺在制造業(yè)的應用領域，公司早期機器視覺產(chǎn)品，DataMan視覺系統(tǒng)，就是世界上第一個能夠讀取、檢驗和證實零件和組件上輕而易舉標記的字母、數(shù)字和符號的工業(yè)光學字符識別（OCR）系統(tǒng)。時程發(fā)展過程中，康耐視通過獨立自主研刊發(fā)、繳重組等方式，一方面逐步完善了自身產(chǎn)業(yè)鏈布局，比如研發(fā)獨立自主工業(yè)機器視覺相機，另一方面拓展了在自身機器視覺產(chǎn)品的產(chǎn)品矩陣，從應用領域行業(yè)上進一步全面全面覆蓋自動化設備、電子產(chǎn)品、汽車等領域，從產(chǎn)品定位上全面全面覆蓋低、中、高端市場。四、機器視覺標的公司分析凌云光：深耕行業(yè)20年，國內領先的視覺系統(tǒng)與裝備供應商凌云光成立于2002年，主營業(yè)務包括機器視覺設備及光通信產(chǎn)品。公司堅持核心技術自主研發(fā)，建立技術平臺。通過自主研發(fā)并與國內領先研究單位合作，持續(xù)積累光學成像、算法、軟件的專利技術研發(fā)能力，實現(xiàn)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(yè)進行自主研發(fā)，后續(xù)逐步進入印刷包裝、新型顯示、消費電子等行業(yè)，并與行業(yè)頭部客戶建立長期合作關系。奧普特：光源等核心零部件優(yōu)勢顯著的系統(tǒng)解決方案供應商奧普特成立于2006年，主營業(yè)務為機器視覺核心軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。以光源產(chǎn)品對準機器視覺市場，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(chǎn)品為脛城陷步入機器視覺市場。時程將產(chǎn)品線逐步拓展至其他機器視覺部件。目前，奧普特獨立自主產(chǎn)品線已全面全面覆蓋光源、光源掌控器、鏡頭、視覺控制系統(tǒng)等機器視覺核心部件。天準科技：卓越的視覺裝備平臺型企業(yè)，工業(yè)轉型升級推動者天準科技成立于2005年，主營業(yè)務為工業(yè)視覺裝備，包括精密測量儀器、智能檢測裝備、智能制造系統(tǒng)等。公司將機器視覺核心技術應用于工業(yè)領域：在機器視覺算法、工業(yè)數(shù)據(jù)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(fā)，構筑和強化技術壁壘。公司專注于服務工業(yè)領域客戶：經(jīng)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(yè)經(jīng)驗，確保前沿技術與工業(yè)實際場景的深度融合。矩子科技：主營業(yè)務為機器視覺設備和控制線纜組件及控制單元機器視覺業(yè)務方面：公司在線全自動光學檢測設備主要存2DAOI、3DAOI、3DSPI、MiniLEDAOI、LEDAOI、FPC弓性線路板通用型光學檢測設備等產(chǎn)品；在線全自動生產(chǎn)設備主要存鐳雕機、選擇性波峰焊等產(chǎn)品?？傆嬕逊占s800家海內外知名客戶，已變成蘋果、華為、