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摇橹船科技攻坚机器视觉 加速国产替代

  大国博弈时代,全球所有的领域的科技竞争将会更激烈。机器视觉是AI范畴重要的前沿分支之一,是一种利用机器模拟人类视觉系统来理解和识别图像的综合技术。当前,工业机器视觉市场规模持续提升,中国工业机器视觉市场也将持续保持高速增长。

  整体来看,国内机器视觉领域较早涌现的企业有海康机器人、奥普特、矩子科技、天准科技等,随技术和产业的发展,近两年也涌现出一批后起之秀,例如由地方政府和国内著名科研院所合力孵化的摇橹船科技等。

  不过,由于国内在计算机视觉、人工智能等方面起步较晚,导致在有关技术的研发和应用方面与国际领先水平存在一定差距。同时,机器视觉领域全球市场已基本由美日欧巨头垄断。在此背景下,中国机器视觉产业亟需新的突破……

  机器视觉具有识别、测量、定位、检测四大基本功能,在20世纪60、70年代发源于北美、欧洲等发达国家并*早在相应国家展开应用。工业4.0的到来推动全球制造业进入了智能化生产时代,各类机器视觉产品已大范围的应用于3C电子、新能源、汽车、半导体、快递物流等行业,使得机器视觉市场化进一步加深。

  整体来看,机器视觉在全球的发展历史不过半个多世纪,目前知名的机器视觉厂商以欧美日韩等发达国家企业为主,如美国的康耐视(Cognex)、科磊(KLA)、特利丹(Teledyne),德国的宝视纳(Basler)、西克(Sick),日本的基恩士(Keyence)、欧姆龙(Omron)等。从行业的竞争格局来看,机器视觉国际市场特别是高端市场基本被国外头部企业垄断[1]。有研究机构对机器视觉的竞争格局做了分析,如下图所见,2021年被业内称为机器视觉双龙头的基恩士、康耐视除了垄断合计近70%的国际市场外,在中国机器视觉市场中也以近50%的市场占有率占据了“大片江山”,且基恩士在全球机器视觉市场中优势明显。

  特别是基恩士作为全球*先入局机器视觉行业的企业之一,在1982就确认传感器为其主营业务,并建立起了包括机器视觉系统、测量系统、传感器等几大板块的丰富产品品种类型,形成遍布全球的“直销”网络。另一巨头康耐视则在海外市场占据较大优势,有研究机构发布的多个方面数据显示,2020年康耐视海外业务市场布局超过了65%。而近期,康耐视宣布已同意以400亿日元(约合2.75亿美元)全现金交易方式收购日本机器视觉光学组件供应商Moritex,从而扩展机器视觉光学组件领域,加深对日本机器视觉市场的渗透。

  较于欧美日韩而言,我国对机器视觉的研究和产业化都要晚得多。国内机器视觉行业启蒙于20世纪90年代,当时主要是以代理国外机器视觉为主,进入21世纪后,国内本土企业逐渐开启自主研发之路,目前我国机器视觉发展正处于国产代替的初步阶段。

  源于《中国工业与信息化》期刊“工业机器视觉的应用与发展的新趋势”一文

  同时,由于国内工业机器视觉的应用较晚,国内市场还存在巨大的增量空间。从国内机器视觉市场主体上分析,当前奥普特、海康机器人等少数企业建立了覆盖较为丰富的产品线,凌云光的主营业务为机器视觉和光通信,奥比中光则主营3D视觉技术,在国内有着较强竞争力。

  此外,部分业内新秀的实力也不可以小看,如上述提及的摇橹船科技。该企业是在促进机器视觉国产替代迫在眉睫背景下,2020年12月由重庆市两江新区政府与中国科学院西安光学精密机械研究所(下称西安光机所)携手成立。其中,西安光机所为上世纪60年代,国家二机部和中国科学院为发展中国的核武器,解决用于核爆试验必需的高速摄影和耐辐照光学材料问题而成立,有着60余年的光学技术和计算机视觉等先进技术。

  推动国内机器视觉产业化和国产替代,技术创新是基础。在机器视觉应用逐步加深的背景下,企业只有充分的利用技术解决当下的行业痛点,才能快速在市场中占据一席之地。摇橹船科技就针对当下机器视觉的应用场景进行技术的自主研发并申请了相关专利,如其CN3.X(涂胶缺陷检验测试方法及装置)专利技术就解决了汽车涂胶人工检测精度的不确定性和现存技术中涂胶缺陷检验测试效率低的问题,实现了涂胶缺陷的自主检测并提高了涂胶缺陷检验测试效率。

  在机器视觉另一个重要的3D领域中,摇橹船科技的CN6.0专利通过改良灰度重心和雅可比矩阵的中心线提取算法并利用小孔成像原理和特殊正交群性质等方法,解决了现有激光平面标定技术重建精度较低、标定过程复杂、标定成本高等问题,提升了线激光三维重建的精度,简化了标定过程,降低了标定成本,逐步推动了3D视觉技术的突破。因此摇橹船科技在成立之初就靠着天然的技术基础形成了自身的竞争优势,并快速展开产业化。

  另一方面,随着入局者的增多,业内正在不断通过融资、市场扩张、产研合作等手段来提高个人的竞争力。如海康机器人于今年3月份开启了创业板的IPO。凌云光也已在美国、新加坡、越南等地设立子公司,开始在当地逐步进行业务拓展。今年6月份,摇橹船科技与中国科学院重庆绿色智能技术研究院共建了西南地区*“智能视觉实验室”,并计划到2025年,突破智能视觉检测基础共性技术及推动智能检测装备的示范应用。

  不过,尽管国内机器视觉产业正在慢慢地扩大,但仍不得不面对一些现实的问题。首先,从全球视角来看,我国当前还未形成类似欧美日等国家地区的有强大国际影响力的品牌;其次,国内机器视觉虽实现在低端市场的国产替代,但仍正处于由低端市场到高端市场的探索期,国际竞争力整体来说还比较弱;再就是我国机器视觉作为新兴技术领域,人才培育和积累不足,致使有关技术专业人才匮乏。

  因此,国内亟需大批技术*、研究全面、创新性强的综合性公司进行产业引领。对于新入局者而言,如何快速整合实力、建立自己的技术优势和管理体系,对企业未来的生存发展起着至关重要的作用。其实,国内一些新成立却已具备行业*实力的企业已为业内有意加入机器视觉赛道的市场主体树立了典范,摇橹船科技就是这里面之一。

  通过摇橹船科技成立至今的发展历史来看,其在业内的快速成长离不开以下几个要素,即有着先进技术、攻坚业内难题打破国际垄断以及重视知识产权的运用与管理。在国内错过机器视觉领域技术、市场先发优势的形式下,这样的企业更具备在“大浪淘沙”中脱颖而出的实力。

  据悉,摇橹船科技建立了西安核心器件研究中心、华东行业数据大脑研究院、西南智能视觉终端研究院三大研究中心,是目前国内机器视觉领域首家完整掌握光、机、电、算、软设计开发能力的科技公司和国内*完整掌握高精密光电测量核心技术的AI企业。同时,其还依托两江新区优良的创新环境结合西安光机所60年的技术基础,开发出了覆盖视觉系列、机器人系列、AI平台、集成装备四大类15系列的智能视觉技术和产品,被称为机器视觉“国家队”。

  如今,成立仅两年的摇橹船科技已汇集100余名行业专家、产业领军人才,并基于打造顶尖光学、机械、电学、算法、软件科研平台的企业愿景,进行了光源照明、光路成像、人工智能、图像处理算法、视觉平台软件等5大技术创新。靠着强大的科研实力和发展的潜在能力,摇橹船科技快速受到长期资金市场注意,其分别在2020、2021、2023年获得了三轮市场融资,投资机构包括中天辽创投、国经创投、联通创投、新洋丰、两江创投等,为下一步的研发和市场扩展奠定了基础。

  当下,在机器视觉细分市场中,国内2D机器视觉市场已逐渐饱和,未来3D视觉检测与3D视觉引导类标准化产品将更符合市场的需求。因此,摇橹船科技除研发面阵相机、2D引导相机、制冷相机等多款2D机器视觉产品外,同时基于2D视觉技术在某些应用场景的检测、识别精度较低等行业痛点,研发了曲面高反光3D成像系统、3D线激光轮廓相机、光场相机等多类3D机器视觉产品。

  一直以来,3D涂胶质量在线检测设备被德国伊斯拉视像、美国科惠力,相应器件被日本基恩士、美国康耐视等少数巨头企业掌握[2]。而今,摇橹船科技开发出了国内*的3D涂胶质量在线检测系统,冲破了国际巨头的围堵。据了解,摇橹船科技已就3D涂胶质量在线检测系统与重庆某新能源车企展开了合作,其创始人郑道勤还向媒体透露,目前已有数十家国内主机厂在3D涂胶上有强烈合作意向,德国某车企新能源电池包生产线也有望与这家机器视觉“国家队”快速达成合作。

  而作为国内*布局“机器视觉装备+行业大脑”的企业,摇橹船科技除了为公司可以提供机器视觉方案和装备外,还以智能视觉装备为数据抓手,开发了具有数字孪生(AR&VR)、AIOPS智能运维、预测性维护等核心功能的“THESEUS行业数据大脑”,形成科学决策与智能控制,提高制造资源配置效率,保障企业业务连续性。

  基于在机器视觉领域技术的先进性和服务的多样化,摇橹船科技得到了各个行业市场主体的青睐,目前,其已与某面板行业龙头、华为问界、康佳、三星SDI、格力电器等国内外不相同的领域的百余家企业达成合作。

  当今的产业高质量发展不仅立足于市场之间的竞争和技术博弈,在知识经济时代,知识产权也成为了企业能走多远的“标尺”之一。纵观国外国内的行业龙头,其知识产权的数量、运营、管理等方面都尤为突出,因此初创企业也应早早将知识产权放到公司发展的战略上。

  对于科创企业而言,对有关技术成果进行知识产权申请尤为重要。

  在成立的两年时间里,摇橹船科技累计申请专利100余项,并取得了60余项知识产权的授权和登记等,其中获授权的包括21件机器视觉领域的发明专利和9件实用新型专利。

  另一方面,在科技快速地发展时代,高质量专利成为企业提升核心竞争力的关键之一。据悉,摇橹船科技在以光学+AI为核心的产业数字化实践中,不断强化技术创新优势、培育高价值专利,智能视觉专利布局涵盖光源照明、光路成像、人工智能、图像处理算法、视觉平台软件等领域。

  企业的知识产权体系建设和管理是门“大学问”,因为IP的创造、保护、管理和运用离不开企业在知识产权上的顶层设计。摇橹船科技深谙此道,当前已通过《商标管理制度》、《知识产权奖励管理办法》、《专利管理办法》、《科技奖励办法》、《技术革新与合理化建议管理制度》等知识产权制度建设和管理,来保障企业技术革新的进行以及知识产权的创造与管理。

  同时,摇橹船科技还相继参与制定了机器视觉领域的4项国家标准和1项团体标准,为我国孕育机器视觉前沿创新成果提供了标准体系支撑。据了解,公司参与国家标准、行业标准、区域标准、团体标准等标准起草需要满足一定条件,如企业本身及技术人才、产品等需在行业内有一定影响力。可见,尽管成立还不满三年,但摇橹船科技还是在自身的创新实力和西安光机所60载行业技术加持下,具备着行业*的硬实力。

  新兴行业的发展不仅使机器视觉的应用变得更广泛,也为国内企业打破国际垄断带来了机遇。在未来的技术和角逐中,国内需要涌现更多如摇橹船科技这样的企业,类似其突破国外巨头3D涂胶质量在线检测上的垄断一样,通过一项项细分技术和产品的更迭,一步步冲出国外的技术封锁,并在未来逐步超越国外品牌,带领中国在整个机器视觉行业立于世界之巅。

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