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中國智能制造業(yè)的崛起!中國工業(yè)機(jī)器視覺技術(shù)的十年

新機(jī)器視覺 ? 來源:YXQ ? 2019-07-05 10:26 ? 次閱讀

過去十年,我們有幸見證了中國工業(yè)機(jī)器視覺技術(shù)的蓬勃發(fā)展以及市場的風(fēng)起云涌。面對如此重要的十年,非常有必要圍繞狹義的面陣工業(yè)數(shù)字相機(jī)最重要的感光元件(CCD、CMOS等)以及數(shù)字接口等技術(shù)迭代和市場變幻,盡量簡潔地回顧一下2008-2017這十年間工業(yè)相機(jī)在中國市場的發(fā)展,以便總結(jié)過去并窺視未來。

12008年:風(fēng)雪交加、市場低迷

5.12汶川地震,舉國悲痛,而后北京奧運(yùn),舉國為之一振。但就中國工業(yè)相機(jī)市場而言,這一年至關(guān)重要,甚至說以一年成就未來十年之發(fā)展也不為過。這一年,IEEE1394相機(jī)大行其道,針對機(jī)器視覺應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)IIDC(Version1.32)最終版本發(fā)布;經(jīng)過兩年的蟄伏,基于標(biāo)準(zhǔn)GigE Vision的工業(yè)相機(jī)已經(jīng)面世并嶄露頭角。IEEE1394和GigE工業(yè)相機(jī),將在未來五年內(nèi)在工業(yè)領(lǐng)域完成對模擬相機(jī)的最終絞殺,并奠定今天中國之市場格局。同年,剛剛成立一年的初創(chuàng)公司CMOSIS推出了自己的CMV系列CMOS芯片,開啟了高端CMOS與CCD的角逐時代。這一年,蘋果iPhone 3G發(fā)布,Android操作系統(tǒng)中的第一個正式版本Android 1.0發(fā)布,開啟智能手機(jī)時代。此后,這兩件事情將把國內(nèi)工業(yè)機(jī)器視覺市場推向了一個又一個高峰。

22009年:“四萬億”+十大產(chǎn)業(yè)振興計劃

以資本為驅(qū)動,中國開啟了基礎(chǔ)設(shè)施大躍進(jìn)時代,尤其以高鐵建設(shè)為代表,這也奠定了未來中國工業(yè)相機(jī)的重要市場基礎(chǔ)之一。同時,GigE相機(jī)開始真正鋒芒畢露,挑戰(zhàn)當(dāng)時共占據(jù)75%市場份額的模擬相機(jī)和IEEE1394相機(jī)。然而好戲總是以出人意料的方式上演,首先登場的竟是相機(jī)價格大跳水。在工業(yè)相機(jī)動輒接近萬元人民幣的時代,部分GigE相機(jī)廠商放出了千元人民幣的價格,讓市場驚掉下巴。但是,相比較IEEE1394和模擬相機(jī)即插即用的優(yōu)點,GigE技術(shù)需要客戶針對網(wǎng)卡進(jìn)行系列配置,CPU資源占用率相對較高,在當(dāng)時最困難的事情是說服客戶接受GigE技術(shù)。盡管困難重重,到年2009年底,GigE相機(jī)在國內(nèi)的市場份額已經(jīng)從上一年的不足5%躍升到15%左右。

32010年:上海世博會

中國經(jīng)濟(jì)走出低谷,并躍升為世界第一制造大國。工業(yè)數(shù)字相機(jī)在ITS(智能交通)領(lǐng)域徹底讓位給國產(chǎn)監(jiān)控相機(jī),宣告在一個行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的終結(jié)。Kodak推出2900萬像素CCD,未來幾年將在LCD檢測領(lǐng)域獨步天下。同年,蘋果公司發(fā)布iPhone4以及iPad產(chǎn)品,在市場為之瘋狂的同時,國內(nèi)工業(yè)視覺行業(yè)也迎來了以智能手機(jī)和平板電腦等驅(qū)動的市場繁榮期。自此之后,智能手機(jī)和平板電腦衍生的相關(guān)工業(yè)視覺應(yīng)用將成為行業(yè)內(nèi)一個永恒話題,并的確成就了國內(nèi)一批工業(yè)機(jī)器視覺相關(guān)企業(yè),甚至智能裝備制造企業(yè)。

42011年:中國高鐵躍居世界第一

中國高鐵營運(yùn)里程達(dá)8358公里,工業(yè)機(jī)器視覺在該行業(yè)的應(yīng)用爆發(fā)。這一年,GigE Vision最終版本發(fā)布,GenICam成為工業(yè)相機(jī)編程接口的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),這給工業(yè)相機(jī)廠家?guī)砹瞬糠株囃?,但協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化更強(qiáng)有力地推動了GigE Vision的發(fā)展。這一年,GigE工業(yè)相機(jī)市場份額超過30%,模擬相機(jī)出現(xiàn)斷崖式下跌,由2008年的55%跌至不到20%。

52012年:富士康百萬機(jī)器人計劃

該計劃的推出猶如在已經(jīng)翻滾的工業(yè)視覺這鍋熱油里面又澆了一壺開水,爆了!我們且不管該計劃后續(xù)如何,總之,這一概念帶火了工業(yè)機(jī)器人,更成就了工業(yè)機(jī)器視覺。作為工業(yè)自動化和工業(yè)機(jī)器人的“眼睛”,工業(yè)相機(jī)協(xié)助機(jī)械手實現(xiàn)裝配、定位、抓取、分揀和檢測等高度自動化應(yīng)用。而GigE工業(yè)相機(jī)天生具有的長距離傳輸(單根網(wǎng)線最長100米)、抗強(qiáng)電磁干擾、多相機(jī)應(yīng)用、高柔性等特點,幾乎就是為工業(yè)機(jī)械手所準(zhǔn)備的。由此,GigE相機(jī)在這一年以使用數(shù)量計算市場份額超過55%,盛行一時的模擬相機(jī)下降到不足6%,在工業(yè)領(lǐng)域基本宣告出局,而IEEE1394相機(jī)也不足18%。如此快速的市場技術(shù)更迭,也讓一批傳統(tǒng)相機(jī)品牌付出了慘痛代價。

62013年:德國4.0登場

源自德國的工業(yè)4.0概念在國內(nèi)引發(fā)了工業(yè)4.0熱,同時也極大地促進(jìn)了中國政府開始反思自己的智能制造模式。2013年1月,工業(yè)相機(jī)USB3 Vision標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)布,然而,這次市場的反饋卻極其謹(jǐn)慎。因為在此標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)布之前的兩年,個別公司攜SuperUSB3,以“工業(yè)相機(jī)步入USB3.0時代”為口號,積極贈送免費樣品給客戶測試,沒想到問題頻出,導(dǎo)致其后相當(dāng)長一段時間內(nèi),客戶依然嚴(yán)重懷疑USB3 Vision 相機(jī)的穩(wěn)定性,并影響至今。

72014年:中國制造2025

中國制造2025的核心是力圖通過“工業(yè)化和信息化”引領(lǐng)中國制造,用十年時間邁向制造強(qiáng)國。該年,中國占到全球工業(yè)機(jī)器視覺市場15%以上的份額,此后更是成為整個行業(yè)的全球發(fā)動機(jī)。同時,國產(chǎn)工業(yè)相機(jī)品牌開始登上舞臺,將相機(jī)價格拉到百元人民幣水平,開啟了更為可怕的價格大戰(zhàn)。與此同時,LCD及OLED行業(yè)的崛起,成就了2900萬像素CCD相機(jī)和CoaXpress相機(jī)等高端市場,這也刺激了未來更高分辨率相機(jī)的技術(shù)革新。

82015年:“互聯(lián)網(wǎng)+”概念提出

同時,一個“馬桶蓋”引發(fā)了國內(nèi)關(guān)于產(chǎn)業(yè)升級的大討論。該年,SONY宣布停止CCD業(yè)務(wù),芯片將陸續(xù)供貨至2025年。IEEE1394接口相機(jī)市場占有率下降到不足10%,而僅僅4年前其還占據(jù)著30%以上的市場份額。于此同時,USB3 Vision、CameraLink HS和Thunderbolt等新的接口技術(shù)開始出現(xiàn)。同年,ams AG收購CMOSIS,但誰也未曾想到來年就出現(xiàn)了嚴(yán)重的交貨問題,并對整個工業(yè)相機(jī)行業(yè)造成了嚴(yán)重打擊。

92016年:AlphaGo帶火了人工智能

人工智能概念加上大數(shù)據(jù),讓機(jī)器深度學(xué)習(xí)成為工業(yè)視覺的新增長點。同時,美的收購德國庫卡,根據(jù)VDMA的統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2016年,中國在運(yùn)行的各種工業(yè)機(jī)器人達(dá)到8.7萬臺,在庫機(jī)器人達(dá)34萬臺,而到2020年,預(yù)計將達(dá)到95萬臺。由此,該年又被很多公司稱為“中國工業(yè)機(jī)器人元年”。這一年,SONY和安森美半導(dǎo)體分別攜Pregius和Python系列芯片開啟了工業(yè)相機(jī)行業(yè)的CMOS時代。

2017年:人機(jī)協(xié)作與智能制造

經(jīng)過多年的積累,工業(yè)視覺行業(yè)終于實現(xiàn)大爆發(fā),“缺貨”成為年度關(guān)鍵詞。是年7月,國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,將人工智能前所未有地提升到了國家戰(zhàn)略層面,并提出“成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎”,期望其帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過5萬億元。對于工業(yè)相機(jī)和工業(yè)機(jī)器視覺而言,一切都看似前景一片光明。

回顧過去十年,我們可以明顯看到中國制造業(yè)的崛起,中國智能制造業(yè)的崛起已是大勢所趨。

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原文標(biāo)題:薦讀 | 中國工業(yè)機(jī)器視覺技術(shù)的十年

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