原創(chuàng) | 文 BFT機(jī)器人

01

核心觀(guān)點(diǎn)

• 政策與企業(yè)合力，機(jī)器替人剛需化

政府的目標(biāo)是制造強(qiáng)國(guó)、高質(zhì)量發(fā)展；企業(yè)的目標(biāo)是提效降費(fèi)、提升競(jìng)爭(zhēng)力，機(jī)器替人享受雙重驅(qū)動(dòng)。且機(jī)器替人本質(zhì)是先進(jìn)生產(chǎn)力對(duì)落后生產(chǎn)力的替代，同行的競(jìng)爭(zhēng)壓力加速了擴(kuò)散，逐漸成為剛需。機(jī)器視覺(jué)是機(jī)器替人的典型應(yīng)用，2021年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到164億元，同比增長(zhǎng)34.5%，預(yù)計(jì)未來(lái)三年CAGR達(dá)37%，是少有的持續(xù)景氣方向。

• 3D視覺(jué)引領(lǐng)下一代機(jī)器視覺(jué)革命

2D向3D的轉(zhuǎn)變已成為繼黑白到彩色、低分辨率到高分辨率、靜態(tài)圖像到動(dòng)態(tài)影像后的第四次視覺(jué)技術(shù)突破。預(yù)計(jì)至2025年3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億元，CAGR達(dá)到74%，占比提升至22%。3D視覺(jué)的四類(lèi)代表勢(shì)力：傳統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)軍、機(jī)器人廠(chǎng)商、AI視覺(jué)新秀、互聯(lián)網(wǎng)巨頭。在資本催化下，預(yù)計(jì)2023年3D視覺(jué)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，可能出現(xiàn)較多整合。

• 需求側(cè)“新半車(chē)”等應(yīng)用場(chǎng)景增量不斷

下游應(yīng)用方面，鋰電為當(dāng)前最熱門(mén)領(lǐng)域，2019-2021年機(jī)器視覺(jué)在鋰電行業(yè)銷(xiāo)售額CAGR達(dá)到110%；展望2023年，半導(dǎo)體、光伏、新能源車(chē)等領(lǐng)域的增長(zhǎng)潛力較大，今年走弱的3C領(lǐng)域也有望在明年迎來(lái)復(fù)蘇。

02

政府與企業(yè)合力，機(jī)器替人剛需化2.1 政府和市場(chǎng)雙重驅(qū)動(dòng)下，機(jī)器替人從可選走向剛需機(jī)器替人/數(shù)字化轉(zhuǎn)型，處于政策和市場(chǎng)的交匯點(diǎn)

• 政府的目標(biāo)是制造強(qiáng)國(guó)、高質(zhì)量發(fā)展；企業(yè)的目標(biāo)是提效降費(fèi)、提升競(jìng)爭(zhēng)力。二者的實(shí)現(xiàn)路徑往往不重合

• 機(jī)器替人/數(shù)字化轉(zhuǎn)型，同時(shí)符合政策導(dǎo)向和市場(chǎng)需求，享受雙重驅(qū)動(dòng)

  
  

機(jī)器視覺(jué)為典型受益領(lǐng)域，獲得高成長(zhǎng)性

• 2021年中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到164億元，同比增長(zhǎng)34.5%，且預(yù)計(jì)未來(lái)三年CAGR達(dá)37%

• 機(jī)器視覺(jué)逐步成為制造業(yè)企業(yè)的“標(biāo)配”

（數(shù)據(jù)來(lái)源：機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

2.2 實(shí)現(xiàn)“制造強(qiáng)國(guó)”的關(guān)鍵抓手，政策強(qiáng)催化

國(guó)家已將智能制造納入頂層設(shè)計(jì)，支持力度將持續(xù)增強(qiáng)

• 二十大報(bào)告、國(guó)務(wù)院關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的報(bào)告、十四五機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中均有相關(guān)的鼓勵(lì)支持表述

• 《十四五規(guī)劃綱要》第八章深入實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、第九章 發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、第十五章 打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)，已提出詳盡規(guī)劃各地大量出臺(tái)財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等鼓勵(lì)措施

  
  

（數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)政府網(wǎng)）

2.3?助力“提效降費(fèi)”，破解人力成本困局

人力成本快速提升的困局：要么東南亞，要么自動(dòng)化

• “七普”凸顯老齡化、少子化，人口紅利退潮。我國(guó)老齡化速度明顯加快, 同時(shí)2020年我國(guó)育齡婦女總和生育率僅為1.3，實(shí)際已經(jīng)低于日本

• 制造業(yè)就業(yè)人員平均工資持續(xù)上行，2016-2021年均提升9%左右，對(duì)企業(yè)的成本壓力逐年上升

• 兩個(gè)選擇：1）中低端勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)外遷至東南亞等低勞動(dòng)力成本國(guó)家；2）改造產(chǎn)線(xiàn)，機(jī)器替人

（數(shù)據(jù)來(lái)源：wind，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局）

機(jī)器替人本質(zhì)是先進(jìn)生產(chǎn)力對(duì)落后生產(chǎn)力的替代，同行的競(jìng)爭(zhēng)壓力加速了智能制造擴(kuò)散，逐漸成為“剛需”

03

供給側(cè)：3D視覺(jué)、軟件平臺(tái)能力突破

3.1?3D視覺(jué)大幅普及，軟件能力拉開(kāi)差距硬件迭代：2D向3D視覺(jué)加速演進(jìn)

• 普通型號(hào)的工業(yè)相機(jī)在外觀(guān)、性能、可靠性等方面較難拉開(kāi)差距

• 高端產(chǎn)品線(xiàn)上，從2D向3D視覺(jué)的演進(jìn)是近年的重要技術(shù)潮流。2019-2021年，機(jī)器視覺(jué)行業(yè)在3D解決方案方向研發(fā)投入從2.3億元增長(zhǎng)至6.5億元

• 此外，高光譜成像、超高像素相機(jī)也是硬件的升級(jí)方向

軟件升級(jí)：算法平臺(tái)成為差異化競(jìng)爭(zhēng)抓手

• HIKROBOT、華睿、奧普特、凌云光等公司均展示了圖形化的機(jī)器視覺(jué)軟件，對(duì)標(biāo)海外的VisionPro，搭載算法庫(kù)以及AI能力，能夠大幅提升定制化算法的開(kāi)發(fā)速度

• AI驅(qū)動(dòng)的解決方案已成為機(jī)器視覺(jué)行業(yè)研發(fā)投入最多的方向

  
  

（數(shù)據(jù)來(lái)源：機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

3.2?3D引領(lǐng)下一代機(jī)器視覺(jué)革命

2D向3D的轉(zhuǎn)變已成為繼黑色到彩色、低分辨率到高分辨率、靜態(tài)圖像到動(dòng)態(tài)影像后的第四次視覺(jué)技術(shù)突破

• 在應(yīng)用最多的3C電子、鋰電、汽車(chē)等高端制造領(lǐng)域，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有著嚴(yán)苛的要求，任何微小的瑕疵都有可能帶來(lái)較大損失

• 3D視覺(jué)滿(mǎn)足了更高精確度、更高自動(dòng)化的要求，給生產(chǎn)模式和效率帶來(lái)質(zhì)變

3D圖像生成實(shí)現(xiàn)的主流技術(shù)：3D立體視覺(jué)、飛行時(shí)間（TOF）、結(jié)構(gòu)光線(xiàn)、激光三角測(cè)量

（幾種3D成像技術(shù)比較圖，數(shù)據(jù)來(lái)源：機(jī)器視覺(jué)發(fā)展白皮書(shū)）

（激光3D工業(yè)相機(jī)結(jié)構(gòu)圖，資料來(lái)源：奧普特官網(wǎng)）

3.3?3D視覺(jué)份額快速提升，四類(lèi)廠(chǎng)商競(jìng)爭(zhēng)GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)3D視覺(jué)市場(chǎng)約為11.5億元，占比約為8%；預(yù)計(jì)至2025年3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)100億元，CAGR達(dá)到74%，占比提升至22%

（數(shù)據(jù)來(lái)源：高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII））

3D視覺(jué)四類(lèi)代表勢(shì)力：傳統(tǒng)機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)軍、機(jī)器人廠(chǎng)商、AI視覺(jué)新秀、互聯(lián)網(wǎng)巨頭

• 快速擴(kuò)大的3D視覺(jué)市場(chǎng)，已經(jīng)吸引多方玩家進(jìn)入；四類(lèi)廠(chǎng)商各具優(yōu)勢(shì)，共同促成3D視覺(jué)行業(yè)繁榮

• 新興廠(chǎng)商挑戰(zhàn)老牌機(jī)器視覺(jué)龍頭的過(guò)程中，需要突破三個(gè)關(guān)鍵瓶頸：對(duì)場(chǎng)景的理解、硬件能力、客戶(hù)群體的信任

（數(shù)據(jù)來(lái)源：AI掘金志）

3.4?3D視覺(jué)本土廠(chǎng)商得到資本催化，或?qū)⑦M(jìn)入整合期

3D視覺(jué)已成為國(guó)內(nèi)企業(yè)占優(yōu)領(lǐng)域

• 外資企業(yè)2D視覺(jué)市場(chǎng)中具備壓倒性先發(fā)優(yōu)勢(shì)；而3D視覺(jué)中外企業(yè)起步于同一起跑線(xiàn)

• 國(guó)內(nèi)擁有3C、新能源等豐富的應(yīng)用場(chǎng)景

3D視覺(jué)賽道火熱，資本催化下大量企業(yè)涌現(xiàn)

• 今年以來(lái)，我國(guó)3D視覺(jué)領(lǐng)域已發(fā)生至少41起融資事件，其中有至少12家3D視覺(jué)企業(yè)獲得億元級(jí)融資

（今年依賴(lài)3D視覺(jué)領(lǐng)域的部分融資情況圖，數(shù)據(jù)來(lái)源：AI掘金志）

預(yù)計(jì)2023年3D視覺(jué)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將加劇，可能出現(xiàn)整理

• 常見(jiàn)的拆碼垛、定位、分揀等場(chǎng)景下同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)較多；開(kāi)始向強(qiáng)工藝場(chǎng)景延伸，如焊接、檢測(cè)、裝配等場(chǎng)景

• 缺乏客戶(hù)資源和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的公司，面試生存挑戰(zhàn)

  
  

04

需求側(cè)：“新半車(chē)”等場(chǎng)景增量不斷

4.1 與制造業(yè)景氣度強(qiáng)相關(guān)，擴(kuò)張“新半車(chē)”等大場(chǎng)景應(yīng)用場(chǎng)景方面，鋰電為當(dāng)前最熱門(mén)領(lǐng)域，半導(dǎo)體、光伏、新能源車(chē)等具備增長(zhǎng)潛力

• 短期維度，機(jī)器視覺(jué)的需求受到下游行業(yè)景氣度影響較明顯，如今年3C領(lǐng)域需求的走弱。目前機(jī)器視覺(jué)在3C領(lǐng)域滲透率較高，需要跟蹤消費(fèi)電子整體的復(fù)蘇節(jié)奏

• 與此對(duì)應(yīng)的是鋰電領(lǐng)域應(yīng)用的快速普及。機(jī)器視覺(jué)在鋰電行業(yè)2019-2021年銷(xiāo)售額復(fù)合增速達(dá)到110%。但鋰電擴(kuò)產(chǎn)高峰期過(guò)后，對(duì)機(jī)器視覺(jué)的需求增速可能明顯下降

• 展望明年，根據(jù)下游景氣度和滲透率，半導(dǎo)體、光伏、新能源車(chē)等領(lǐng)域的增長(zhǎng)潛力較大

• 長(zhǎng)期看，容易接受智能化轉(zhuǎn)型的企業(yè)類(lèi)型：1）有足夠的盈利水平；2）沒(méi)有太多的閑置產(chǎn)能和積壓的庫(kù)存；3）有相應(yīng)的投資能力

（數(shù)據(jù)來(lái)源：機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟）

應(yīng)用場(chǎng)景方面，鋰電為當(dāng)前最熱門(mén)領(lǐng)域，半導(dǎo)體、光伏、新能源車(chē)等具備增長(zhǎng)潛力

（工業(yè)之間重點(diǎn)行業(yè)典型場(chǎng)景，資料來(lái)源：IDC）

4.2 鋰電/光伏：下游大量擴(kuò)產(chǎn)，拉動(dòng)機(jī)器視覺(jué)需求抱球機(jī)器視覺(jué)在鋰電池各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)均有深入的應(yīng)用

• 隔膜，基材等來(lái)料的質(zhì)量需要視覺(jué)輔助判斷，對(duì)不良品加以剔除，以線(xiàn)陣方案為主

• 電池成型的前段通常以線(xiàn)陣相機(jī)為主，面陣CCD為輔，對(duì)極片相關(guān)的表面缺陷、尺寸信息進(jìn)行檢測(cè)

• 中段和后段設(shè)備上的視覺(jué)應(yīng)用以面陣CCD和3D激光輪廓儀方案為主，會(huì)有較多的組裝定位，組裝效果復(fù)檢、焊接與點(diǎn)膠效果檢測(cè)、讀碼溯源等需求

在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，視覺(jué)應(yīng)用集中在硅片、電池片、組件環(huán)節(jié)

• 硅片環(huán)節(jié)視覺(jué)應(yīng)用主要包括在線(xiàn)檢測(cè)硅片缺陷，包括崩邊、臟污、隱裂等檢測(cè)項(xiàng)

• 中游電池片環(huán)節(jié)常見(jiàn)的視覺(jué)需求有電池片上料定位，EL或PL檢測(cè)電池片隱裂、電極不良、劃傷等缺陷

• 下游組件環(huán)節(jié)視覺(jué)應(yīng)用最多，包括劃片機(jī)定位、電池串正面與反面的串檢及EL檢、排版機(jī)的定位、層壓前后組件的外觀(guān)檢及EL檢、接線(xiàn)盒定位及焊點(diǎn)、灌膠檢測(cè)、最終產(chǎn)品的外觀(guān)終檢及EL檢等

4.3?半導(dǎo)體/PCB：與國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)具有高集成度、高精細(xì)度的特點(diǎn)，是機(jī)器視覺(jué)技術(shù)最早大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域

晶圓制作中的檢測(cè)、定位、切割和封裝過(guò)程全程都需要機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的輔助

• 電子元器件外觀(guān)檢測(cè)：檢測(cè)小型電子元器件的外觀(guān)，如SMD產(chǎn)品、硅片

• 芯片外觀(guān)檢測(cè)：檢測(cè)IC芯片尺寸、外觀(guān)、平整度等

• PCB印刷電路檢測(cè)：檢測(cè)PCB印刷電路板的外觀(guān)尺寸、位置、缺陷等

（機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體自動(dòng)焊接機(jī)AOI系統(tǒng)中的應(yīng)用，資料來(lái)源：HIKROBOT官網(wǎng)）

4.4 汽車(chē)/零部件：直接受益于新能源造車(chē)熱潮

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)，主要應(yīng)用包括汽車(chē)零配件檢測(cè)、汽車(chē)裝配校驗(yàn)檢測(cè)、汽車(chē)零配件二維碼及字符識(shí)別、涂膠檢測(cè)等

• 汽車(chē)總裝和零部件檢測(cè)：包括零部件尺寸、外觀(guān)、形狀；總成不見(jiàn)錯(cuò)漏裝、方向、位置檢測(cè)；讀碼、型號(hào)、生產(chǎn)日期檢測(cè)；總裝機(jī)器人焊接導(dǎo)向和質(zhì)量檢測(cè)；電器性能檢測(cè)、功能檢測(cè)

（機(jī)器視覺(jué)在汽車(chē)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例—連測(cè)曲軸的品種差異）

• 發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)：內(nèi)容主要包括機(jī)加工位置、形狀和尺寸大小，包括圓??；正時(shí)鏈位置檢測(cè)；活塞標(biāo)記方向和型號(hào)檢測(cè)；曲軸連桿連碼、字符、型號(hào)檢測(cè)；點(diǎn)膠有無(wú)檢測(cè)；缸體缸蓋讀碼、字符、型號(hào)檢測(cè)

（機(jī)器視覺(jué)在汽車(chē)生產(chǎn)中的應(yīng)用案例—變矩器的組裝檢測(cè)）

05

技術(shù)和場(chǎng)景完成突破，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商崛起！

5.1 關(guān)注價(jià)格、服務(wù)、解決方案能力，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商正在建立優(yōu)勢(shì)

• 相較于全球機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)軍Keyence，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)力明顯

• 經(jīng)過(guò)多年的擴(kuò)張布局，國(guó)內(nèi)頭部廠(chǎng)商建立了較為完備的服務(wù)體系和銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，能夠給下游提供定制化的服務(wù)，這也是國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不愿意做的

• 在解決方案層面，軟件和平臺(tái)的重要性愈發(fā)顯現(xiàn)，在各個(gè)行業(yè)內(nèi)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、能否提供成熟的軟硬件解決方案，成為競(jìng)爭(zhēng)時(shí)的勝負(fù)手

報(bào)告出品：申萬(wàn)宏源

報(bào)告編輯：BFT機(jī)器人

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