由于機器視覺系統具有高效率、高精度、高可靠性、高柔性、高自動化等特點,其在工業制造、航空航天、科研等領域得到越來越廣泛的應用。機器視覺為企業及用戶提供了更優質產品及完美解決方案。如今,包括俄羅斯、美國等在內的互聯網巨頭加速布局機器視覺,正是看中了該行業無限廣闊的應用前景。在未來數年內,機器視覺將會成為各國搶占智能市場的爭奪焦點。
根據相關調研機構的數據統計,未來幾年中國機器視覺行業市場規模將持續保持穩定增長的狀態,面對迅速擴大的市場機遇,2016年機器視覺各代表性企業發展如何?將做何布局?
本期《伺服與運動控制》機器視覺專輯邀請了機器視覺各代表性企業就2016年機器視覺的發展進行闡述。
機器視覺呈現出高速發展的狀態,是當下最熱門的行業之一
SICK曲海波助理產品經理
21世界的今天,隨著工業4.0的進一步推廣,越來越多的從業者投入到芯片技術、圖像算法和圖形處理等技術中,機器視覺呈現階躍式狀態,與此同時也助推了機器視覺更高速、良性的發展方向。機器視覺作為近20多年的新興技術和產業,它的發展大大提高了工業生產過程中的靈活性和智能性水平,新一輪的“視覺沖擊”在企業和公眾面前一石激起千層浪。特別是近幾年中國的視覺類產品以及專門從事視覺產品、設備銷售和研發的公司更是如雨后春筍般,公眾對視覺的接受度和依賴度越來越高。
作為全球傳感器行業的領軍者,SICK在機器視覺領域深耕幾十年,積累了豐富的市場經驗與技術方案。從世界上第一臺3D智能相機到現如今的2D智能相機以及二維條碼閱讀器等讀碼辨識類產線,SICK已經擁有了相對較全并極富競爭力的產品,如SICK視覺3D類產品線擁有同業者無以匹敵的技術優勢和豐富產品線,廣泛應于在電子、汽車、輪胎、木材、鐵路交通等各個領域。此外,SICK提供基于不同技術的讀碼類識別產品,應用于汽車、電子、消費品、物流行業的產品記錄和追溯應用中。未來的一兩年內,SICK將發布大量具有行業獨創性的視覺類產品。
大力研發機器視覺底層核心零部件
華睿科技總經理兼大華股份副總裁張興明
華睿科技總經理兼大華股份副總裁張興明認為,智能制造是《中國制造2025》和“工業4.0”的核心,而機器視覺是智能制造的關鍵。機器視覺主要應用在讀碼、字符識別、定位、模板匹配、測量、色選等方面,是機器人的眼睛和大腦,能大幅度提高生產的柔性和自動化程度。隨著國內人口紅利的消失,制造業對于使用機器視覺產品替代人工視覺的需求越來越緊迫;同時,制造業轉型升級的需求倒逼機器視覺加速向智能化方向發展;再者,全球高端制造業正不斷向中國轉移,行業缺口巨大,市場空間非常廣闊,未來五年機器視覺市場將以接近16%的速度繼續增長。
隨著智能化進程加快,機器視覺市場需求差異化與個性化顯著,對技術發展提出了更高要求。但就目前而言當前國內機器視覺市場在上層二次應用開發方面,國內廠商占比較大的份額;但是機器視覺底層核心零部件上,目前主要還是以進口品牌工業相機為主。機器視覺底層核心零部件上存在著技術支持力度小、產品供貨不及時、更新換代慢、價格高等劣勢,在一定程度上阻礙了整個機器視覺行業的發展。
綜合這些國內發展現狀華睿科技的定位明確——做好基礎的部件。目前華睿科技推出的全系列工業相機產品屬于通用品,由于機器視覺領域客戶需求高度分散,華睿科技希望與集成商和其他伙伴合作,由華睿提供最新最強的平臺,合作伙伴在優秀的平臺上拓展行業化應用,共同做好行業級的應用推廣。
在圖像畫質方面,華睿科技繼承了大華股份在安防監控領域十多年深厚的ISP圖像處理技術,相機畫質出眾;在設備可靠性方面,華睿共享了大華上千平方米世界一流的可靠性實驗室和價值幾千萬元的百余臺專業的測試設備;同時,還共享大華完善的供應鏈體系和嚴格的檢測標準,華睿科技的工業相機產品,和大華年產2000萬只監控攝像頭,保持了同樣的產品高度一致性。除了相機的高品質,還不斷進行創新,不斷提升產品的核心競爭力。
目前,華睿科技的產品主要應用于3C/電子制造、太陽能、SMT、印刷/包裝/灌裝、機器人/汽車等行業,已有針對通用機器視覺需求的3000系列和5000系列的GIGE工業面陣相機;針對高速應用的5000系列USB3和CameraLink工業面陣相機;針對印刷、鐵路等行業的5000系列GIGE和CameraLink工業線陣相機;針對LCD/FPD等行業的5000系列大面陣相機;以及對應配套的1/1.8″的MH-S系列工業定焦鏡頭、2/3″的MH-M系列工業定焦鏡頭、1″的MH-X系列工業定焦鏡頭。產品可以滿足大部分機器視覺應用需求。
根植需求的創新,為客戶提供更多元選擇
映美精相機項目技術經理曾慶國
隨著智慧工廠、工業4.0、物聯網浪潮來襲,機器視覺將會擺脫最初“輔助工具”的地位,成為未來生產系統的眼睛與大腦。
目前,機器視覺已然是工業生產的核心技術要件。首先,工業生產在線人眼在精準度、效率方面已不能滿足產業升級的要求,而不可觀測物體、高精度產品離不開機器視覺技術、人工成本上升、用工荒等原因也在推進機器人工業的發展。其次,人工智能、無人駕駛等消費需求端對機器視覺技術要求更加嚴格,運用在原工業生產在線的技術已不能滿足快速發展的工業生產。相較于其他自動化技術,機器視覺雖然尚屬新興發展產業,但做為自動化領域一環,其應用已經成熟;在技術上各種新部件及接口的導入,讓視覺應用大放異彩,而各類技術的相互競逐,工業相機規格已是百花齊放。
如今自動化領域逐漸走向“行業化”設計,即針對單一產業如電子、醫療、運輸等領域設計專用產品。機器視覺作為整體自動化系統一部份,針對單一市場設計的產品需求不高,目前多數廠商的產品仍為泛用型設計,映美精相機亦是如此,不同的是,映美精相機擁有項目設計服務技術團隊,滿足不同客戶的產品需求,如機器視覺與相機和主板整合的板機產品,這類型產品因非整機,具有很大的設計彈性,為提供客戶更多元的選擇。隨著應用快速擴張,機器視覺在軟硬件兩端的設計需更靈活,才可貼近應用端,創造出更高產品效益。
映美精相機,擁有超過25年機器視覺技術經驗,自1990年成立以來已成為全球制造工業相機、圖象采集卡、視頻轉換器、軟件及光學配備的領導者之一。映美精相機全方位的產品系列皆以創新、高質量及持續滿足高性能應用需求而著名,包括USB3.0、USB2.0、GigE、IEEE1394b和IEEE1394a等多元介面的工業相機、顯微鏡用、自動對焦、變焦相機、板級相機以及相關機器視覺產品,已廣泛地應用于工業自動化、質量檢測、物流、醫學、科研及安防等領域。
提供軟硬一體化解決方案
陽光視覺林文策總經理
機器視覺的介入,使自動化朝著更智能、更快速的方向發展,作為自動化的前端信號采集應用部分,機器視覺在伴隨著自動化技術的成長的同時逐漸壯大完善。
對于未來機器視覺的發展,陽光視覺總經理林文策先生認為“當今自動化領域都在提倡軟硬一體化解決方案。國內機器視覺公司在未來十年內也應該不單純是只提供產品,更應逐漸向一體化解決方案的系統集成商過渡。”隨著中國加工制造業的發展,對于機器視覺的需求也逐漸增多。隨著機器視覺產品的增多、技術的提高,國內機器視覺的尖端領域將由初級應用逐漸轉向精細標準化應用,這種轉變將是國內機器視覺的發展方向。
目前,機器視覺產品作為生產線上信息收集的重要工具而逐漸成為協作生產制造過程中不同階段的核心構成系統。但是機器視覺為生產線生產帶來便利的同時也引發了新一輪技術創新。行業應用上,急需建立各行業應用檢測標準;其次為滿足自動化柔性生產,隨著精密制造的加強而逐漸開放的局面以及客戶的不同需求,機器視覺正面臨著二次非標開發的技術革新。
當前和未來相當長一段時期內,機器視覺的整體市場都會呈現上升的趨勢,但各品牌之間的競爭將進一步加劇。原因在于,隨著市場對各類新興行業產業鏈的產品質量、精度要求的進一步提高、傳統行業的視覺應用范圍的進一步擴大以及需求端市場擴大,供應端市場涌現出尤其是國產品牌和大量的相對廉價的歐美簡易型產品,使得視覺產品的品牌分化日趨明顯。
陽光視覺的產品主要集中在市場的高端和中端部分,除了擁有以高分辨率見長的svs工業相機,更在東亞映美精品牌市場占據絕對的領導地位,同時擁有自主品牌的各類鏡頭、定制光源等產品,涵蓋市場上各類客戶的應用與供應需求。多年以來,陽光視覺已經在手機電子行業、半導體行業、電路板/PCB板行業、鋰電池行業、印刷行業、機械手行業、軍工、高鐵、物流、雕銑行業及各類精加工行業上積累了大批忠實客戶。
未來,陽光視覺在穩固并擴大現有市場的同時,把為客戶量身提供視覺整體解決方案作為下一階段的發展重點。陽光視覺在下個階段依然采取積極進取的市場戰略,公司除了進一部擴大現有映美精相機、svs相機、自有光源和鏡頭品牌的市場占有率外,將在視覺整體解決方案層面上尋求突破,擴大自身產品線,以此來應對日漸激烈的市場競爭。
加大市場投資力度,滿足多層次需求,實現智能化轉型
康耐視視覺產品經理梁浩
隨著現代工業自動化對于工作效率需求的不斷提升,傳統的人工檢測模式已經不能滿足生產的需要。在工業制造領域,由于機器視覺具有的客觀性、精確性、重復性、以及成本低等優勢,使其成功代替繁瑣的傳統人工勞動力,尤其在一些對于人工來說比較危險的工作環境,很多流水線上高重復度的工作都可以依靠機器視覺系統設備來完成,大大提高了檢測的精確度以及工作效率,順應了現代化生產模式的發展。
隨著《中國制造2025》的出臺和工業4.0的廣泛推廣,加速了中國工業向“智能”時代轉型的步伐,與此同時,中國持續20多年的快速發展給自動化行業來新的機會,機器視覺作為企業自動化生產過程中的重要部分,迎來了空前的繁榮與發展,未來無限美好。
為贏得機器視覺未來市場,康耐視已做好全方位的布局,致力于與中國的用戶合作和成長。面對中國工業企業向“智能”時代的轉型機遇,為了能夠更好地向中國本土客戶提供更加完善優質的產品和服務,滿足各類客戶不同層次的需求,康耐視重點推出了主要包括兼具卓越的工件檢驗、識別和引導功能的In-Sight視覺系統和兼具In-Sight視覺系統的強大功能與視覺傳感器的簡易性和實惠性優勢的In-Sight2000視覺傳感器。此外,康耐視將進一步擴大在中國市場的投資,組建更專業的服務團隊,對中國機器視覺市場進行耐心培育,幫助用戶逐漸了解認識和運用到機器視覺產品,從而真正實現向智能化時代的成功轉型。
康耐視目前主推的In-Sight2000視覺系統是康耐視視覺產品里具有代表性的一款系列。它具有強大的工件檢驗、識別和引導功能。這種獨立的工業級視覺系統包含有高級視覺工具庫,具有高速圖像讀取和處理功能。In-Sight2000視覺系統具備多種型號產品,可滿足各種價格和性能要求,已成為業界自動檢驗和產品質量保證的標準配件。如今,康耐視的機器視覺產品在中國已廣泛應用于汽車、航空、文件處理、電子、食品飲料、衛生與美容、醫療設備、金屬、包裝、造紙、制藥、半導體等眾多行業,并且獲得了迅速的發展。
強大的軟硬件平臺,只為讓機器視覺應用更快、更簡單
堡盟電子視覺技術銷售經理李智勇
近幾年來,隨著智能手機、智能倉儲、工業4.0的推動,機器視覺無論是從市場還是其軟、硬件技術角度而言,都得到了快速的發展。眾多企業也競相投入到機器視覺產業大軍里,力圖享受一場饕餮盛宴,但同時也導致市場上的機器視覺產品良莠不齊,不過對于國內需要高端機器視覺解決方案的企業而言,這是一個巨大的機遇。而堡盟也將值此機會步步為營,成為機器視覺的最佳“主角”。
機器視覺是工業4.0的一個重要組成部分,在與工業4.0相關的追溯系統中,包括智能制造,檢測等環節皆離不開機器視覺參與。機器視覺與智能制造兩者密不可分的,機器視覺使設備制造更加柔性化,比如以往一些機械制造單個設備只能支持某個產品線進行生產,而現在通過機器視覺與機械手的組合,能夠針對不同種類產品實現生產過程快速切換,通過這種工業相機的使用,柔性化和效率都能得到提升。因此,未來對機器視覺技術的需求不斷擴大。
關于機器視覺的發展趨勢,堡盟電子視覺技術銷售經理李智勇認為從兩個方面來分析。一方面,從硬件來說,未來的機器視覺硬件將會是“更高、更快、更強”:相機分辨率將越來越高,從原來1000萬、2000萬到2900萬甚至未來更高到達5000萬的分辨率;傳輸幀率將越來越快,從最早的FireWire接口到如今的CameraLink、GigE和USB3.0接口,使工業相機以更高的速度傳輸圖片,從而提高工業生產的效率;尤其是CMOS傳感器技術的發展,相機的幀率和圖片品質較以前大幅提升,可以肯定的是CMOS技術將會成為未來幾年機器視覺產品主流,同時其在成本上具備更大的優勢,因而也更有利于視覺產品的普及。
鑒于此,堡盟踐行著“更高、更快、更強”的追求,順勢而為,從去年陸續推出USB3.0接口,最新的CMOS芯片相機,比如Pregius和Python。公司對該系列產品抱有對較高的期望。未來,堡盟會推出更多保證符合工業標準的高質量工業相機,讓客戶享受到Baumer品質的同時更在成本上得到實惠。
另一方面,從軟件而言,配合市場的需求,機器視覺軟件的算法發展將越來增快,功能越來越強大。所謂的功能強大并不等于軟件操作越來越復雜,堡盟一直追求軟件功能強大,但在界面操作上則越來越簡單,即使不是一個專業的機器視覺工程師,都可以較快速的掌握使用方法。把功能變強大,把界面部分簡單化即把復雜事情簡單化,這是堡盟一直秉承并踐行的信仰追求。而這所依托的正是堡盟德國工廠強大的技術研發實力和對創新的不斷追求。
堡盟產品獨樹一幟。堡盟一直將工業相機產品成為真正的工業相機。是因為堡盟相機產品就是為工業應用而生,在產品設計之初就考慮到工業現場使用環境,例如8-30VDC的寬范圍供電設計、相機多I/O設計、M8螺紋口確保相機纜線不會松脫、最高防護等級高達IP67的等等;在相機幀率上有非常具有特色的DualGigE接口,符合標準的創新型DualGigE接口具有240MB/s的帶寬,能夠以雙倍幀率實現更加簡單的集成;極短的曝光時間設計,是行業里做到工業相機曝光時間最短的企業之一。圖片品質上,FPN校正,優秀的圖片線性度,Burst功能等,都確保堡盟工業相機可以適用于最嚴苛的工業環境。目前堡盟視覺技術產品已在醫療、汽車行業、標簽印刷、工業機器人定位、食品飲料行業、科學試驗儀器、裝箱搬運、物流倉儲、OCR/OCV、二維碼讀取、電子半導體等場合得以成功應用。
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讓一切更簡單
為客戶提供可能需要的一切,幫助客戶將相機快速集成到系統中,從合適的附件到單個不同的啟動套件,可任意選擇。
提供系統匹配的附件
圖像處理系統需要的不僅僅是相機:電纜、PCI接口、濾光鏡、適配器、安裝支架和鏡頭。堡盟幫助客戶找到適合應用的附件,并提供廣泛的彼此兼容、完美匹配的附件。
啟動套件:即拆即用
啟動套件可單獨配置,以便與相機相匹配,并且幫助客戶評估堡盟相機。
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