工業(yè)機(jī)器視覺的四大應(yīng)用領(lǐng)域及三大未來趨勢(shì)

隨著中國(guó)配套基礎(chǔ)建設(shè)的完善及技術(shù)和資金的積累，各行業(yè)對(duì)應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化、智能化的需求廣泛提升。

億歐智庫聯(lián)合阿里云加速器聯(lián)合發(fā)布分析了當(dāng)前相對(duì)成熟且極具發(fā)展?jié)摿Φ?a href="http://wenjunhu.com/v/" target="_blank">工業(yè)細(xì)分賽道，并結(jié)合技術(shù)痛點(diǎn)洞察了未來應(yīng)用趨勢(shì)。

機(jī)器視覺是人工智能領(lǐng)域一個(gè)正在快速發(fā)展的分支，用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷，通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器，自動(dòng)接收和處理真實(shí)物體的圖像，以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。工業(yè)機(jī)器視覺的核心是通過“機(jī)器眼”代替人眼，對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、測(cè)量并做出判斷。

從機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，機(jī)器視覺行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長(zhǎng)，上游由機(jī)器視覺系統(tǒng)硬件和軟件算法構(gòu)成，中游為設(shè)備商和系統(tǒng)集成商主要負(fù)責(zé)軟件的二次開發(fā)和設(shè)備制造，下游應(yīng)用場(chǎng)景和行業(yè)廣泛。

工業(yè)是目前中國(guó)機(jī)器視覺行業(yè)最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域的銷售額占比為81.2%，其中工業(yè)行業(yè)包括電子制造、顯示面板、汽車、印刷、半導(dǎo)體、食品飲料包裝等行業(yè)。其他、交通、娛樂、國(guó)防安防行業(yè)為輔。

工業(yè)機(jī)器視覺四大應(yīng)用

根據(jù)億歐智庫調(diào)研結(jié)果，隨著行業(yè)深度及廣度應(yīng)用的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器視覺應(yīng)用領(lǐng)域中，目前域值得關(guān)注的四大賽道分別是3C電子、半導(dǎo)體、鋰電、光伏。

賽道一：3C行業(yè)作為工業(yè)視覺行業(yè)應(yīng)用標(biāo)桿，現(xiàn)階段仍有技術(shù)難點(diǎn)待攻克

全球當(dāng)前3C電子產(chǎn)業(yè)向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，伴隨著3C行業(yè)高精度、換代快等特點(diǎn) ，助推機(jī)器視覺技術(shù)迭代，應(yīng)用場(chǎng)景延伸和品類拓展有望持續(xù)推動(dòng)我國(guó)3C行業(yè)機(jī)器視覺滲透率提升。

從行業(yè)和產(chǎn)品屬性綜合來看，機(jī)器視覺在3C電子行業(yè)應(yīng)用最為成熟，3C電子的行業(yè)屬性及產(chǎn)品屬性都決定了機(jī)器視覺在該行業(yè)的滲透率將會(huì)更高。

賽道二：半導(dǎo)體行業(yè)未來將實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺全流程技術(shù)支持

機(jī)器視覺在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用，未來有望實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺全流程技術(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)器視覺技術(shù)最早大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域之一。機(jī)器視覺在半導(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、封裝過程全程都需應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)。

賽道三：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)器視覺應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)大

機(jī)器視覺廣泛應(yīng)用于動(dòng)力電池聲場(chǎng)過程中各關(guān)鍵工藝的缺陷檢測(cè)、尺寸測(cè)量和定位。隨著鋰電行業(yè)持續(xù)高景氣，新能源汽車蓬勃發(fā)展，電池廠擴(kuò)產(chǎn)帶來了機(jī)器視覺裝備需求井噴。同時(shí)，鋰電池工藝復(fù)雜，也使得機(jī)器視覺應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，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，全線視覺檢測(cè)已逐步成為動(dòng)力電池廠商標(biāo)配。

賽道四：光伏行業(yè)持續(xù)加速成長(zhǎng)，硅片質(zhì)檢是太陽能電池的質(zhì)量保證、發(fā)展關(guān)鍵

2021年，中國(guó)太陽能電池產(chǎn)量CAGR達(dá)35%，2021年同比增速達(dá)42%，行業(yè)迎來加速成長(zhǎng)期。同期帶動(dòng)機(jī)器視覺的光伏行業(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)過程中，來料硅片質(zhì)量監(jiān)控、過程電池片的缺陷監(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)視覺模組（相機(jī)、光源、鏡頭等），可快速配置，提供高質(zhì)量的視覺成像效果。

工業(yè)機(jī)器視覺未來趨勢(shì)

隨著工業(yè)4.0的到來，工業(yè)場(chǎng)景對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)的需求持續(xù)推進(jìn)著工業(yè)機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展。這其中包括了：3D技術(shù)要求的提高、國(guó)產(chǎn)化替代逐步占據(jù)主導(dǎo)地位、碎片化場(chǎng)景的一體化整合。

趨勢(shì)一：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視覺發(fā)展的同時(shí)，3D技術(shù)也在崛起。從目前的趨勢(shì)來看，3D機(jī)器視覺的發(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)。

趨勢(shì)二：國(guó)產(chǎn)化替代成為主旋律，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)器視覺替代率達(dá)50%，但多局限于2D機(jī)器視覺領(lǐng)域。未來隨著國(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，自主化視覺平臺(tái)、視覺系統(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)視覺的主力軍。

國(guó)產(chǎn)化替代三大技術(shù)領(lǐng)域趨勢(shì) ：

趨勢(shì)三：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。