人文艺术 > 机器视觉对产业发展的驱动是怎样的?

机器视觉对产业发展的驱动是怎样的?

2020-07-26 06:20阅读(63)

机器视觉对产业发展的驱动是怎样的?机器视觉目前正受到各国的一致关注与追捧。我国机器视觉研发和应用都相对较晚,产业应用发展趋势将如何?:2000年以后,全球

1

2000年以后,全球机器视觉行业进入高速发展阶段。根据Markets and Markets统计数据,2008-2017年,全球机器视觉市场从24.6亿美元增长至80亿美元,复合增速为14%。预计到2020年,全球市场规模将达到125亿美元,2025年将超过192亿。从地区分布看,机器视觉主要集中在欧美和日本;随着全球制造中心向中国转移,中国将成为国际机器视觉厂商的重要目标市场。

机器视觉可说是工业自动化系统的灵魂之窗,从物件/条码辨识、产品检测、外观尺寸量测到机械手臂/传动设备定位,都是机器视觉技术可以发挥的舞台,因此它的应用范围十分广泛,从作用看,主要包括图像检测应用、视觉定位应用、物体测量应用、物体分拣应用和图像识别应用。

行行查,行业研究数据库 www.hanghangcha.com


尽管国内机器视觉起步较晚,但随着智能制造提速,加之技术和资本助力,中国机器视觉行业规模不断增加,且增长速度在2016年以后加快,远超全球机器视觉行业规模增速。2017年,中国机器视觉行业规模达到65亿元,同比增长114%,2018年,中国机器视觉行业规模已突破100亿元。未来,随着政策扶持和国家战略的高度重视,机器视觉市场将获得更大的发展机会。

机器视觉(Machine Vision)指的是通过光学的装置和非接触的传感器自动的接收和处理真实物体的图像,以获得所需信息或控制机器人运动的装置,通俗的说就是应用在工业领域的视觉应用。

机器视觉作为人工智能正在快速发展的一个分支,其作用为用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统通过CMOS和CCD将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,手机被摄目标的形态信息后将图像信号转变成数字化信号。图像系统根据信号特征进行运送,从而控制现场设备的动作。相比人工作业,机器视觉系统最基本的特点就是提高生产的灵活性和自动化程度。在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉。

行行查,行业研究数据库 www.hanghangcha.com


对于自动化生产线、工业机器人尤其是智能机器人来说,机器视觉是重要部件之一,对实现感知、提高灵活性都具有决定性意义。一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、相机(包括CCD 相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯/ 输入输出单元。

行行查,行业研究数据库

请至网站www.hanghangcha.com

查看更多行业研究资料

2

需求量和质量都在提高。随着生活水平增高,人类越来越注重细节,镜头可以检查出人类看不出来的问题提高了品质,而且可以代替质检员,减少人力成本

3

影响是很大的,机器视觉检测就是用机器来代替人的眼睛做一些判断和测量的工作。

视觉系统是指通过机器视觉设备即图像摄取装置,将被拍摄的目标转化为图像信息。

在传给专门的图像处理系统,根据像素的分布、亮度和颜色等信息,转变为数字化信号,图像系统在对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判断的结果来控制现场的设备来进行一系列的操作。

目前已在电子、包装、印刷、化工、食品、塑胶、纺织等行业得到了广泛的应用。

目前国内做视觉检测的公司比较多,深圳有家全帝科技还可以,特别是软件实力很强,一天检测能达到几万个,做的范围也挺广的,大大降低人工成本。

4

——以下数据及分析均来自于前瞻产业研究院中国机器视觉产业发展前景与投资预测分析报告》。

一、工业视觉与人眼相比有明显优势

与人眼相比,工业视觉在精确程度、客观程度、可重复性、成本以及效率上都有明显的优势。

工业视觉可用于实现对产品表面信息进行检测、非接触式测量产品外观尺寸、判断物体位置坐标以及识别判断物体的颜色、形状等特征。从应用工艺来看,工业视觉既可以和机器人配合,实现分拣、装配、印刷等工艺,也可以进行高性能和精密组件的检测和测量,后者对精密程度要求更高,但也恰恰是人眼难以实现的,需求也更大。工业视觉相当于给赋予生产过程一双眼睛,让制造智能化,打开了智能制造的新“视界”。

二、政府频频出台利好政策,工业视觉得到重点关注

工业4.0和制造业转型之下,国家和地方智能制造利好政策频频出台,工业视觉产业将得到重点发展。围绕实现制造强国的战略目标,2015年5月,国务院发布《中国制造2025》,提出加快机械、航空、船舶、汽车、轻工、纺织、食品、电子等行业生产设备的智能化改造,提高精准制造、敏捷制造能力,统筹布局和推动智能交通工具、智能工程机械、服务机器人、智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化,推动制造业的转型升级和跨越式发展。在此背景下,地方也纷纷推出产业发展路线规划支持智能制造、高端装备制造业、人工智能、工业机器人的发展。工业视觉是智能制造的核心分支之一,也是能够率先渗透并发展起来的核心技术之一,已经得到了政策的关注和扶持。在政策利好环境下,工业视觉产业将获得大而稳定的发展空间。

三、制造业人口红利消退,机器代替人眼势在必行

普遍流行的观点认为,近几十年来中国制造业取得的巨大成就绝大部分是来自丰富且廉价的劳动力,然而我国的人口红利却开始呈现消退迹象。我国步入人口老龄化社会。从就业人数来看,我国制造业劳动力数量从2013年开始进入下降通道,2015年以来城镇制造业就业人数均下降3%以上,制造业劳动供给不足。据前瞻测算,截至2018年底,全国制造业就业人数进一步下降至4472万人。

而反观人力成本,城镇制造业就业人员的平均工资快速增长,2010-2017年制造业就业人员平均工资CAGR达到11%。局前瞻测算,2018年,制造业职工平均工资进一步上涨至68353元。

人力成本的提升意味着工业视觉的投资回收期缩短,整体性价比提升,机器代替人眼势在必行。

四、我国工业视觉渗透率较低,对比发达国家市场潜力巨大

中国工业视觉行业起步较晚,渗透率仍然偏低。虽然工业视觉渗透率缺乏直观的统计,但仍然可以从其他的数据观察到我国工业视觉渗透率对比传统工业强国而言仍然偏低。

根据世界银行的最新数据,我国2017年制造业增加值在3.59万亿美元,可以看出我国制造业年增加值占全球总增加值1/4,体量不仅庞大,占比还仍有增长的势头。而我国是全球消费电子制造业布局的关键地区,全球大约70%以上的电子产品均由中国进行制造和装配。3C行业整体产能虽大,但自动化设备渗透率很低,目前自动化渗透率约15%-25%,密度不到20台/万员工,而日韩已分别达到1180和1100台/万员工。工业视觉大都结合自动化设备进行应用,自动化设备的渗透率低也就意味着工业视觉在我国的渗透率较低。

综上所述,工业视觉的使用还远远落后于传统工业强国,这更意味着我国市场存在巨大的发展潜力,制造业转型升级将带来行业的爆发。

五、我国市场正不断扩张,增速高于全球水平

结合上述人口红利消退、利好政策刺激以及渗透率亟待提高三大驱动因素,我国工业视觉市场也在加速扩张。2018年我国工业机器视觉市场规模达到44.4亿元,十年年复合增长率达21%。据国际自动成像协会(AIA)的统计,近十年全球工业机器视觉市场规模年复合增长率仅为7.7%。可见我国工业机器视觉虽起步晚,但伴随工业制造智能化进程产业发展迅速,产业仍处于快速成长期。

未来,随着消费电子类产品,如手机,电脑等等组装生产过程中的引导、测量、检测等相关需求的不断涌现,我国工业机器视觉市场规模也将保持25%以上的年增长速度。

5

食品包装质量检验需求量大 机器视觉市场增长迅速



机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支。简单说来,机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不视觉系统工作原理简图适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。

新思界产业研究中心出具的《2020年全球及中国机器视觉产业深度研究报告》显示,预计全球机器视觉市场将从2020年的107亿美元增长到2025年的147亿美元,在预测期内的复合年增长率为6.5%。由于对质量检查和自动化的需求不断增长,对视觉引导机器人系统的需求不断增加,在汽车、建筑和基础设施、消费品、食品和包装等应用中越来越多地采用3D机器视觉系统,因此机器视觉市场正在增长。

通用机器视觉市场有望在机器视觉市场中占据最大份额

基于部署,机器视觉市场已细分为通用机器视觉系统和机器人单元。机器人会继续移动,这可能会导致图像模糊。机械手单元的成本比一般的机器视觉部署要高得多。因此,与机器人单元相比,一般的机器视觉系统被更广泛地部署。

预计在预测期间,软件机器视觉将以更快的速度增长

随着深度学习使机器能够识别对象,预计在预测期间内将AI集成到工业机器视觉软件中将推动软件工业机器视觉市场的增长。此外,基于深度学习的机器视觉软件有助于区分人为可接受的产品变化和制造行业中的缺陷,从而最大程度地减少了人为干预,并提供了实时解决方案。

在预测期内,质量保证和检验将在机器视觉市场中占据最大的市场份额

推动工业机器视觉市场用于质量保证和检查应用的增长的关键因素包括对优质产品的需求不断增加,制造能力不断提高以及熟练工人的短缺等。半导体和电子公司高度依赖视觉检测技术来检查其产品质量以及加快其生产过程。

在预测期内,食品和包装行业将在机器视觉市场中以最快的速度增长

食品工业是高度劳动密集型产业。人工成本大约是产品成本的50%,其中大部分是重复性工作,这导致不良的质量控制和事故。如果使用机器视觉系统通过自动化降低了人工成本,则总成本可能会降低。因此,为了提供质量保证和检查,最小化人工成本并提高效率,机器视觉系统在食品和包装行业中的应用程度最高。

2020年至2025年之间,亚太地区将在机器视觉市场中占据最大的市场份额 亚太地区的机器视觉市场预计将在预测期内占据主要市场份额,因为中国、日本、印度和韩国等亚太地区的国家拥有一些最大的制造设施,其中以制造过程的自动化为主要目标。此外,亚太地区的消费电子公司之间的激烈竞争可能会促进该地区机器视觉系统的采用。 2019年,机器视觉市场主要由Keyence(日本),Cognex(美国),Basler(德国),Omron Corporation(日本),National Instruments(美国),ISRA Vision AG(德国),Baumer Optronic(德国)主导。这些参与者已经采取了各种增长策略,例如产品发布、收购、合作伙伴关系和协议,以进一步扩大其在全球机器视觉市场的影响力。 康耐视(美国)是美国和全球机器视觉市场的主导者。康耐视提供用于自动化过程的机器视觉系统、软件、传感器、表面检查系统和工业ID读取器。 Keyence(日本)是全球机器视觉产品的主要参与者。该公司开发、制造和销售工厂自动化和控制设备、测量仪器、信息设备以及其他电子应用设备和系统。它是全球传感器,测量系统,激光制造商和机器视觉系统的领先供应商。

6

优先发展危险作业性质的机械,比如煤矿可视开采机器


7

影响是巨大的,这是最有前景的技术之一,对机器人,自动驾驶,自动化工厂的发展能起到巨大的推动作用,现在的自动驾驶技术不成熟,其主要原因就是机器视觉技术不成熟,不能很好的识别物体进而无法作出合理的判断,机器人与自动化设备也是,如果能够通过机器视觉自动判断识别物体的方位能够极大提高应用范围和系统容错率