自動(dòng)化產(chǎn)線轉(zhuǎn)型加速,視覺(jué)應(yīng)用迎來(lái)騰飛
機(jī)器視覺(jué),為機(jī)器裝上“眼睛”和“大腦”。機(jī)器視覺(jué)的本質(zhì)是為機(jī)器植入“眼睛”和“大腦”,“眼睛”指圖像采集硬件(相機(jī)、鏡頭、光源等)為機(jī)器植入眼睛,“大腦”指圖像處理軟件。
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)圖像采集硬件將環(huán)境中的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成圖像信號(hào),緊接著圖像處理軟件對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行特征提取,給出判斷結(jié)果,進(jìn)而給出執(zhí)行動(dòng)作的輸出。
一個(gè)典型的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)一般包括光源及光源控制器、鏡頭、相機(jī)、視覺(jué)控制系統(tǒng)(視覺(jué)處理分析軟件及視覺(jué)控制器硬件)等部件。其中,光源及光源控制器、鏡頭、相機(jī)等硬件部分負(fù)責(zé)成像功能,視覺(jué)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行處理分析、輸出分析結(jié)果至智能設(shè)備的其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
機(jī)器視覺(jué)將取代人眼處理的單一復(fù)雜工作。
機(jī)器視覺(jué)發(fā)展的初衷是用來(lái)代替人眼所處理的重復(fù)單一的勞動(dòng)。機(jī)器視覺(jué)四大基本功能是識(shí)別、測(cè)量、定位和檢測(cè),四項(xiàng)功能的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度依次上升。
識(shí)別是基于目標(biāo)物的特征(外形、顏色、字符等)進(jìn)行甄別,識(shí)別的準(zhǔn)確度和速度是關(guān)鍵指標(biāo)。
測(cè)量是通過(guò)獲取目標(biāo)物的圖像信息精確地計(jì)算出幾何尺寸,高精度以及復(fù)雜形態(tài)的測(cè)量是機(jī)器視覺(jué)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。
定位是獲得目標(biāo)物體的位置信息,定位的精度和速度是關(guān)鍵指標(biāo)。檢測(cè),一般指外觀檢測(cè),如產(chǎn)品裝配后的完整性檢測(cè)、外觀缺陷檢測(cè)等,是四項(xiàng)功能中實(shí)現(xiàn)難度最高的。
以檢測(cè)為例,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)相比人工檢測(cè)具備全天候工作、效率高、準(zhǔn)確性和可靠性高等顯著優(yōu)勢(shì)。在人工成本持續(xù)攀升及工業(yè)制造精細(xì)度持續(xù)提升的背景下,機(jī)器視覺(jué)在識(shí)別、測(cè)量、定位、檢測(cè)等各方面代替人眼的不斷提升。
視覺(jué)控制系統(tǒng)居于行業(yè)中游核心,約占機(jī)器視覺(jué)成本的35%。
上游包括芯片、光源、光源控制器、工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)等基礎(chǔ)硬件及算法軟件;中游視覺(jué)系統(tǒng)和智能裝備;下游為電子半導(dǎo)體、汽車、醫(yī)藥、印刷包裝等應(yīng)用領(lǐng)域。上游來(lái)看,光源及光源控制器搭配使用,用來(lái)照亮目標(biāo),突出特征;鏡頭相當(dāng)于人眼的晶狀體,是機(jī)器視覺(jué)采集和傳遞被攝物體信息過(guò)程的起點(diǎn);相機(jī)相當(dāng)于人眼的視網(wǎng)膜,其作用是將通過(guò)鏡頭的光線聚集于像平面,生成圖像。
根據(jù)前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),機(jī)器視覺(jué)成本結(jié)構(gòu)中,零部件、軟件開(kāi)發(fā)、組裝集成、維護(hù)分別占比45%/35%/15%/5%。軟件開(kāi)發(fā)主要是實(shí)現(xiàn)視覺(jué)系統(tǒng),視覺(jué)系統(tǒng)將光源、鏡頭、相機(jī)等零部件采集的圖像進(jìn)行處理,根據(jù)處理結(jié)果和判決條件實(shí)現(xiàn)指令輸出。視覺(jué)系統(tǒng)相當(dāng)于人的“大腦”,其處理性能的好壞直接影響到指令輸出的準(zhǔn)確性和可靠性,故視覺(jué)系統(tǒng)在機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)核心位置。
中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)增速遠(yuǎn)快于全球市場(chǎng)。
2010-2020年,全球機(jī)器視覺(jué)器件市場(chǎng)規(guī)模由 31.7 億美元增至 107 億美元,CAGR 為12.9%;預(yù)計(jì)至2025年將達(dá)到 147 億美元,2020-2025年 CAGR 為 6.6%。中國(guó)在全球的機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要地位。2016-2021年,中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模由 47 億元增至178 億元,CAGR 為 30.5%;預(yù)計(jì)至2026年將達(dá)到 543 億元,2021-2026年 CAGR 為25.0%,增速遠(yuǎn)快于全球。
驅(qū)動(dòng)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展的兩大因素:宏觀政策的推動(dòng)和微觀用工成本的提升。
機(jī)器視覺(jué)憑借效率與成本優(yōu)勢(shì)取代人工。近年來(lái),我國(guó)老齡人口占比持續(xù)提升,至2021年65 歲以上人口達(dá)到 2 億,占人口總數(shù)的14.2%。與此同時(shí),勞動(dòng)力平均工資也在持續(xù)替身,2015-2021年就業(yè)人員平均工資同比增長(zhǎng)普遍保持在7%以上,2021年就業(yè)人員平均工資達(dá)到8.8萬(wàn)元/年。人口老齡化+勞動(dòng)力成本的上升凸顯了機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)產(chǎn)線上的優(yōu)勢(shì)。
宏觀層面來(lái)看,2017年以來(lái),國(guó)家部委和各省市均出臺(tái)了一系列政策鼓勵(lì)制造業(yè)高端轉(zhuǎn) 型,而高端轉(zhuǎn)型的進(jìn)程中則少不了機(jī)器視覺(jué)對(duì)人工的取代。
與德美相比,中國(guó)機(jī)器視覺(jué)滲透率還有巨大提升空間。
定義機(jī)器視覺(jué)密度=機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模/當(dāng)年制造業(yè)增加值。2019年,德國(guó)、美國(guó)、全球、中國(guó)機(jī)器視覺(jué)密度分別為0.16%、0.12%、0.07%、0.03%,中國(guó)機(jī)器視覺(jué)密度遠(yuǎn)低于德美。在中國(guó)制造業(yè)高端轉(zhuǎn)型進(jìn)程中,中國(guó)機(jī)器視覺(jué)滲透率有望持續(xù)提升。
機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,電子/電氣為最大應(yīng)用場(chǎng)景。
相較于人眼而言機(jī)器視覺(jué)的精度更高,更適合在精密的電子/電氣產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用。2020年,電子/電氣占據(jù) 52.9%的應(yīng)用份額。在電子/電氣領(lǐng)域,機(jī)器視覺(jué)主要用于 3C 表面檢測(cè)、觸摸屏制造、AOI 光學(xué)檢測(cè)、PCB 印刷電路等。
機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)領(lǐng)域的第二大應(yīng)用場(chǎng)景為半導(dǎo)體(含太陽(yáng)能電池),約占 10.3% 的份額,在半導(dǎo)體領(lǐng)域機(jī)器視覺(jué)主要是對(duì)芯片進(jìn)行晶圓切割、定位組裝、尺寸測(cè)量和硅片表面缺陷的檢測(cè)。第三大應(yīng)用領(lǐng)域是汽車產(chǎn)業(yè),主要對(duì)汽車某些零部件進(jìn)行高精度識(shí)別、測(cè)量、定位、檢測(cè),這部分約占下游應(yīng)用的 8.8%。
機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,滲透率持續(xù)提升
PCB:消費(fèi)電子原料,機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用成熟
PCB 機(jī)器視覺(jué)設(shè)備應(yīng)用成熟,競(jìng)爭(zhēng)廠商眾多。由于消費(fèi)電子的元器件尺寸較小,普通肉眼難以對(duì)局部細(xì)微的地方進(jìn)行識(shí)別、測(cè)量、定位、檢測(cè),機(jī)器視覺(jué)通過(guò)高精度的工業(yè)級(jí)相機(jī)和獨(dú)特的光源技術(shù)結(jié)合機(jī)器視覺(jué)算法擁有微米級(jí)探測(cè)能力和 256 灰度級(jí)的視力,實(shí)現(xiàn)了 PCB 產(chǎn)業(yè)精細(xì)度的躍升。機(jī)器視覺(jué)在 PCB 的 SMT 段、FT 段、預(yù)組裝段都有非常廣泛的應(yīng)用。
以蘋果公司為代表的知名消費(fèi)電子公司不斷強(qiáng)化對(duì)機(jī)器視覺(jué)的技術(shù)在各產(chǎn)業(yè)鏈的應(yīng)用,形成了一個(gè)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的正向循環(huán)。
信息化滲透持續(xù)加速背景下,全球 PCB 市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)健增長(zhǎng)。
2015-2020年,全球 PCB 產(chǎn)值由 553 億美元增至 804 億美元,CAGR 為 7.8%。根據(jù) Prismark 預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)至2026年全球 PCB 行業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1016億美元,2021-2026年 CAGR 為4.8%,在較高基數(shù)下保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。
全球 PCB 行業(yè)已形成以亞洲為主導(dǎo)、中國(guó)大陸為核心的產(chǎn)業(yè)格局。
受益于中國(guó)在勞動(dòng)力成本、生產(chǎn)制造環(huán)境、產(chǎn)業(yè)政策等方面的顯著優(yōu)勢(shì)以及中國(guó)電子產(chǎn)業(yè)的完整產(chǎn)業(yè)鏈,全球印制電路板產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能將繼續(xù)向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。
PCB 高端升級(jí)將提升機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備用量。
2020年中國(guó)大陸單雙面板、多層板等低端 PCB 產(chǎn)值占比 64%,日本僅占15%,我國(guó)高端 PCB 滲透空間巨大。在國(guó)內(nèi) PCB 制造邁向高端的過(guò)程中,機(jī)器視覺(jué)設(shè)備的不可替代性也會(huì)越來(lái)越大。根據(jù) WECC 數(shù)據(jù),單產(chǎn)線機(jī)器視覺(jué)設(shè)備配置數(shù)量有望由 1 臺(tái)提升至 3 臺(tái)。
顯示面板:OLED、Mini/Micro LED帶來(lái)新機(jī)遇
面板生產(chǎn)中采用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)降本增效。面板生產(chǎn)過(guò)程分為 Array、Cell、Module 三段,AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備在三段中均有應(yīng)用。面板生產(chǎn)過(guò)程中使用 AOI 設(shè)備,首先可以對(duì)日益上升的勞動(dòng)力成本形成一定對(duì)沖;其次可以有效提升產(chǎn)品良率。整體來(lái)說(shuō),采用 AOI 機(jī)器視覺(jué)對(duì)于面板的各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè),將助力面板廠家實(shí)現(xiàn)降本增效。
AMOLED、Mini/Micro OLED 等出貨量持續(xù)提升。
目前 LCD 面板仍然是主流產(chǎn)品,出貨量仍然保持在 25 億片以上。LED 類面板相較 LCD 具有響應(yīng)更快、色彩更豐富等優(yōu)勢(shì),近年來(lái)出貨量穩(wěn)步提升。截至2021年,AMOLED 和其他(包括 Mini/Micro OLED 等產(chǎn)品)出貨分別為 8.83 億塊、5.43 億塊,預(yù)計(jì)在2022年出貨量?jī)烧叱鲐浟繉⒎謩e達(dá)到 9.22 億塊、5.31 億塊。
OLED 小尺寸與高良品率要求提升機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用占比。
與傳統(tǒng)的 LCD 屏相比,Mini/Micro LED 將 LED 燈的距離收縮到 10-300μm 左右的領(lǐng)域,更緊密的 LED 小燈排列對(duì)檢測(cè)精度提出了更高的要求,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯。此外在當(dāng)前面板行業(yè),產(chǎn)品良品率是關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)要素,提升良品率的一大關(guān)鍵就是要提高檢測(cè)效果,這需要更多應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)。
半導(dǎo)體:機(jī)器視覺(jué)最早大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域
機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體前、中、后段生產(chǎn)過(guò)程中均有廣泛應(yīng)用。半導(dǎo)體具有高集成度和高精度的特點(diǎn),是機(jī)器視覺(jué)最早大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域。在半導(dǎo)體前道晶圓制造工序中、中后道封裝測(cè)試環(huán)節(jié)中,機(jī)器視覺(jué)主要用于測(cè)量和缺陷檢測(cè),涉及的設(shè)備包括量測(cè)設(shè)備和缺陷檢測(cè)設(shè)備。
半導(dǎo)體前道制程工藝匯中,缺陷檢測(cè)占比 45%。
半導(dǎo)體前道制程涉及的機(jī)器視覺(jué)設(shè)備包括膜厚量測(cè)設(shè)備、CD-SEM關(guān)鍵尺寸量測(cè)、光刻校準(zhǔn)量測(cè)、圖形缺陷檢測(cè)設(shè)備等多種設(shè)備,其中缺陷檢測(cè)類占比 45%。
半導(dǎo)體設(shè)備出貨維持高增速,利好機(jī)器視覺(jué)企業(yè)。
受貿(mào)易摩擦及閃存半導(dǎo)體缺貨影響,全球和國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備銷量在2019年都有所下降,但2020年后隨著各行各業(yè)的信息化建設(shè)如火如荼進(jìn)行,國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體設(shè)備銷量深 V 反彈。
根據(jù) SEMI 預(yù)測(cè),到2025年,全球半導(dǎo)體設(shè)備銷售額將達(dá)到 1410 億美元,2020-2025年 CAGR 為 14.63%;到2025年,中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額將達(dá)到 708 億美元,2020-2025年 CAGR 為 30.47%,遠(yuǎn)高于全球增速。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備銷售額的高增速將顯著利好國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)類企業(yè)。
鋰電:巨大裝機(jī)缺口帶動(dòng)機(jī)器視覺(jué)設(shè)備放量
機(jī)器視覺(jué)在鋰電生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。新能源汽車安全性要求不斷提升,對(duì)鋰電池要求愈發(fā)提高,電池企業(yè)對(duì)于電池缺陷檢測(cè)的傳統(tǒng)方法是人工測(cè)量和判斷,容易受檢測(cè)人員主觀意愿、情緒、視覺(jué)疲勞等人為因素的影響,使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差疏漏。因此在鋰電池生產(chǎn)制造的過(guò)程中,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)重要性凸顯、應(yīng)用增多。
以方形卷繞電芯為例,在電芯前段工序中,視覺(jué)檢測(cè)主要應(yīng)用于涂布的涂覆糾偏、尺寸測(cè)量,極片的表面瑕疵檢測(cè)、尺寸測(cè)量,卷繞對(duì)齊度等。
在電芯后工序中,視覺(jué)檢測(cè)主要應(yīng)用于裸電芯極耳翻折檢測(cè)、極耳裁切碎屑檢測(cè)、極耳焊接質(zhì)量檢測(cè)、尺寸測(cè)量、貼膠定位,以及入殼頂蓋焊接質(zhì)量檢測(cè)、密封釘焊接質(zhì)量檢測(cè)、電芯外觀檢測(cè)等。
在模組和 PACK 段,以視覺(jué)檢測(cè)裝備為主,主要應(yīng)用于底部藍(lán)膠檢測(cè)、BUSBAR 焊縫檢測(cè)、側(cè)焊縫檢測(cè)、模組全尺寸檢測(cè)、PACK 檢測(cè)等。
動(dòng)力電池需求旺盛,有望帶動(dòng)機(jī)器視覺(jué)等鋰電設(shè)備快速增長(zhǎng)。
根據(jù) GGII 預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),到2024年,全球動(dòng)力電池需求將達(dá)到 901.9GWh,2021-2024年 CAGR 為 47.7%。動(dòng)力電池旺盛的需求將帶動(dòng)鋰電廠商擴(kuò)產(chǎn),帶動(dòng)鋰電設(shè)備需求快速攀升。
此外,良品率成為鋰電生產(chǎn)中的核心考量指標(biāo),機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)代替人工檢測(cè)將顯著提升鋰電良品率,后續(xù)鋰電擴(kuò)產(chǎn)中機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的滲透率有望進(jìn)一步提升。鋰電擴(kuò)產(chǎn)高峰疊加機(jī)器視覺(jué)滲透率的快速提升,機(jī)器視覺(jué)設(shè)備的需求將快速放量。
2.3 機(jī)器視覺(jué)發(fā)展趨勢(shì):2D到3D、嵌入式應(yīng)用
機(jī)器視覺(jué)持續(xù)拓展新應(yīng)用,技術(shù)不斷迭代升級(jí)。過(guò)去十年是中國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)發(fā)展的黃金十年,大批機(jī)器視覺(jué)核心零部件研發(fā)廠商涌現(xiàn)。
隨著機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在半導(dǎo)體、LCD、煙草、印刷、汽車等多個(gè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用,機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用范圍已從最初的消費(fèi)電子等領(lǐng)域,逐步拓展至印刷包裝、汽車、運(yùn)輸、醫(yī)療等領(lǐng)域。
預(yù)計(jì)未來(lái),除了傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域外,在 AI、自動(dòng)駕駛、人臉識(shí)別等新興技術(shù)興起的帶動(dòng)下,機(jī)器視覺(jué)將有進(jìn)一步拓寬能力邊界的可能。
機(jī)器視覺(jué)發(fā)展趨勢(shì):2D 到 3D,嵌入式應(yīng)用。
根據(jù)視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù),2020年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)研發(fā)投入中 3D 解決方案、嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)、AI 驅(qū)動(dòng)的解決方案、高光譜成像技術(shù)方案占比分別為20.1%、29.8%、25.1%、4%。2D到3D和嵌入式應(yīng)用成為機(jī)器視覺(jué)的重要方向。
3D 視覺(jué)檢測(cè)將逐步取代 2D。
相比 2D 機(jī)器視覺(jué),3D 機(jī)器視覺(jué)具有顯著優(yōu)勢(shì),例如測(cè)量速度快、精度高、抗干擾能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便等,能有效解決 2D 機(jī)器視覺(jué)對(duì)于高度、厚度、體積、平面度等測(cè)量因素缺失的問(wèn)題。3D 視覺(jué)技術(shù)的突破,將加速視覺(jué)技術(shù)在高端場(chǎng)景的應(yīng)用,推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。
電子產(chǎn)品微型化趨勢(shì)下,嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)凸顯。
嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)是機(jī)器視覺(jué)的一個(gè)分支,嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)包括嵌入式設(shè)備+相機(jī),嵌入式設(shè)備可以對(duì)相機(jī)圖像或視頻進(jìn)行編解碼,并且能夠?qū)崿F(xiàn)一些智能算法。因此嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)不但能夠完成普通工業(yè)相機(jī)的圖像采集任務(wù),還可以直接運(yùn)行圖像處理軟件完成對(duì)圖像的分析和處理,并完成與其他外部設(shè)備的直接互聯(lián)和通信。
對(duì)比基于計(jì)算機(jī)的視覺(jué)系統(tǒng),基于智能相機(jī)的系統(tǒng)具有集成度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、維護(hù)方便簡(jiǎn)單、體積小、運(yùn)行和構(gòu)建成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。(報(bào)告來(lái)源:遠(yuǎn)瞻智庫(kù))
中低端國(guó)產(chǎn)化率較高,高端突破依賴技術(shù)和工藝積累
機(jī)器視覺(jué)國(guó)產(chǎn)化率較高,高端領(lǐng)域仍有待突破
機(jī)器視覺(jué)行業(yè)集中度較低,分散程度在加劇。
2020年,我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)CR5、CR10分別為30.1%、40.3%,較2019年分別下降 2.9%、4.3%。我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)目前集中度較低且分散程度仍在加劇。行業(yè)格局分散主要系下游應(yīng)用場(chǎng)景差異化水平高導(dǎo)致。
機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用包括識(shí)別、定位、測(cè)量、檢測(cè),被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、汽車、印刷、食品加工等領(lǐng)域,不同行業(yè)及應(yīng)用對(duì)于機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的要求均有較大差異。即使占比高達(dá) 52.9%的消費(fèi)電子領(lǐng)域,由于產(chǎn)品(手機(jī)、手表、電池)及工序(顯示行業(yè)中的 Array、Cell、Module 制程)的不同導(dǎo)致應(yīng)用差異也很大。
機(jī)器視覺(jué)國(guó)產(chǎn)化率穩(wěn)步提升,高端領(lǐng)域仍有較大差距。2016-2020年,國(guó)產(chǎn)品牌在國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)滲透率由39.0%提升至51.7%,整體看國(guó)產(chǎn)化水平已然不低。
不過(guò)國(guó)產(chǎn)品牌當(dāng)前僅在中低端市場(chǎng)具備競(jìng)爭(zhēng)力,工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、底層軟件系統(tǒng)等技術(shù)壁壘高、利潤(rùn)率高的高端市場(chǎng)目前仍被國(guó)外品牌(康耐視和基恩士等)主導(dǎo)。
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中軟硬件均占據(jù)重要位置。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),上游零部件(光源及控制器、鏡頭、相機(jī))和軟件開(kāi)發(fā)各占機(jī)器視覺(jué)成本的45%和35%,合計(jì)占比80%。另外,根據(jù)我們測(cè)算,奧普特提供的機(jī)器視覺(jué)整體解決方案中光源及光源控制器、鏡頭、相機(jī)、視覺(jué)控制系統(tǒng)價(jià)值量占比分別為23.1%/12.8%/26.8/37.3%。
低端切入,國(guó)產(chǎn)廠商在機(jī)器視覺(jué)上游各環(huán)節(jié)均有所突破。
光源部分,日本 CCS 和美國(guó) Ai 憑借多年的行業(yè)積累在高端市場(chǎng)擁有較高市占率。光源技術(shù)已相對(duì)成熟,屬于機(jī)器視覺(jué)上游部件中國(guó)產(chǎn)化程度最高、競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的,目前國(guó)內(nèi)廠商主要有奧普特、緯朗光電、沃德普、康視達(dá)等,其中奧普特為國(guó)內(nèi)光源市場(chǎng)市占率最高企業(yè)。
工業(yè)鏡頭部分,我國(guó)起步較晚,2008年以前國(guó)內(nèi)鏡頭市場(chǎng)基本被日德廠家占據(jù),近年國(guó)產(chǎn)品牌從中低端市場(chǎng)切入,憑借性價(jià)比具備一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
在高端鏡頭市場(chǎng),國(guó)內(nèi)進(jìn)口依賴度高,不過(guò)國(guó)內(nèi)東正光學(xué)、慕藤光等企業(yè)開(kāi)始向高端發(fā)力。工業(yè)相機(jī)部分,國(guó)內(nèi)以進(jìn)口歐美為主,國(guó)產(chǎn)品牌開(kāi)從低端市場(chǎng)開(kāi)始逐步進(jìn)口替代。
根據(jù)前瞻工業(yè)研究院數(shù)據(jù),2018年,全球工業(yè)相機(jī)市場(chǎng),北美品牌占比62%、歐洲品牌占比 15%。視覺(jué)控制軟件部分,分為底層算法和二次開(kāi)發(fā)的軟件包兩部分。
行業(yè)巨頭盈利水平長(zhǎng)期維持高位,彰顯行業(yè)高壁壘特性。
2012-2021年,基恩士毛利率、息稅前凈利率、凈利率平均值分別為80.5%、53.7%、36.6%;康耐視毛利率、息稅前凈利率、凈利率平均值分別為75.5%、28.4%、26.47%。
作為全球機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域巨頭,基恩士和康耐視盈利水平長(zhǎng)期維持高位也從側(cè)面彰顯出行業(yè)壁壘很高。機(jī)器視覺(jué)行業(yè)高壁壘主要體現(xiàn)在兩大方面:技術(shù)研發(fā)和工藝積累,分別對(duì)應(yīng)“技術(shù)密集”和“工藝密集”。
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