机器之眼占据AI时代“C位”,哪些国产企业已布局机器视觉行业?

智造部落 2022-08-08

机器人机器视觉智能时代

6087 字丨阅读本文需 14 分钟

机器视觉,简单来说,即以机器模拟人类视觉系统,通过镜头收集信息,而后以特定程序计算,反馈出想要的内容或者行为。

可以说,机器视觉是智能社会得以运行的基石技术之一,无论是手机、门禁、监控等常见的场景交互,还是制造业中各生产环节的跟踪、产品质量的检测,都离不开它的支撑。

上世纪80年代开始,基恩士、康耐视等外国巨头相继诞生,并一直占据着国际领先位置。我国机器视觉产业则于1990年前后,以代销海外产品起步,进入21世纪,各公司才陆续走上自主研发之路。

虽然起步较晚,但经过二十年奋力追赶,国内外差距已经快速缩小,甚至在部分领域实现反超。

这其中,最为著名的当属海康威视(002415.SZ),依托旗下杭州海康机器人技术有限公司(下称“海康机器人”),占据着全球约三成的视频监控设备市场;另一家为人熟知的大恒科技(600288.SH),其机器视觉业务,2021年以10.8亿元营业收入位列我国企业前列;奥普特(688686.SH)营收规模稍稍落后,但却有着最完整的产品线,毛利率亦高于同行。

除此之外,天准科技(688003.SH)、矩子科技(300802.SZ)、凌云光(688400.SH)等诸多玩家,同样有着各自的优势,分享着机器视觉行业不断增加的红利。

1 中国智造时代来了

高端装备制造助力步入工业 4.0 新时代。工业 4.0 的概念最早由 2013 年德国提 出,重点强调“通信”和“连接”,包含了“智能工厂”、“智能生产”和“智能 物流”三大主题,标志着在新一代信息技术的引领下,大数据、云计算、人工智 能、物联网等技术成为新的生产力,在制造业转型升级的过程中提供重要助力。 区别于前三次工业革命,工业 4.0 的根本变化是通过物理技术和数字技术的融合 实现生产系统的有机整合,“数据信息”成为了工业生产中的关键原材料,制造 业最终将成为信息产业的一部分。

在全球范围内,自动化设备替代人力劳动生产的趋势不断推进,自动化设备销售 量逐年提高。根据美国市场研究公司 Transparency Market Research 的数据 显示,2018 年全球工业自动化市场规模达 2,272.9 亿美元,到 2027 年底,全 球工业自动化市场的价值预计将达到 4,380.8 亿美元,CAGR 达 7.56%。国内 方面,中国工控网的数据显示 2004 年-2019 年我国自动化及工业控制市场规 模也已从 652 亿元增长至 1,865 亿元。

助力产业升级,政策驱动“中国制造”向“中国智造”转型。2015 年 5 月,国 务院正式印发《中国制造 2025》, 部署全面推进实施制造强国战略。2021 年 底,工信部等八部门联合印发了《“十四五”智能制造发展规划》(以下简称“《规 划》”),明确提出到 2025 年转型升级成效显著、供给能力明显增强、基础支撑 更加坚实,到 2025 年 70%的规模以上制造业企业普及数字化,到 2035 年全 面普及数字化网络化,重点行业骨干企业基本实现智能化。《规划》还提出智能 制造装备和工业软件技术水平和市场竞争力显著提升的要求,2025 年市场满足 率分别超过 70%和 50%,研发数字化非接触精密测量、在线无损检测、激光跟 踪测量等智能检测装备等。作为数字经济的重要组成部分,“十四五”期间制造 业与人工智能等信息技术的融合将加速,我国智能制造的发展将进入高景气时期。

新能源、半导体、汽车、航空航天等高端制造业占比提升,对工业智能化水平提 出更高要求。随着先进制造在我国的占比提升,工业生产线上人眼在精度、效率 等方面已不能满足产业升级的要求。如何借助机器视觉等智能化技术替代传统人 工操作,实现提质、降本、增效,成为制造业的共性需求。未来随着“中国智造 2025”战略的加速推进,工业制造自动化、智能化程度有望不断加深,机器视觉 这一技术将得到更广泛的应用。

2 AI时代,机器之眼占据“C位”

机器视觉行业有多重要?

它由“成像”和“视觉分析”两大板块构成,两者又可分别包含了光源、光源控制器、镜头、相机,以及视觉算法、深度学习、图形化编程等具体技术。

从这些词汇可以感受到,如果没有该行业,AI将会变成“瞎子”,很多智能设备根本无法运行。

并且,随着人类社会的发展,工业生产中,许多产品对于工艺精度的要求快速提升,动辄以毫米、微米,甚至纳米计,如此一来,仅凭肉眼已经无法分辨差别,更无法完成合格率检测。这就需要以相关机器视觉技术制成的检测设备完成相关工作。

图源:国元证券相关研报

正如国元证券所介绍的,机器视觉产业链下游主要为设备制造行业和终端用户,所涉范围十分广泛,几乎包括国民经济的方方面面,如汽车、医药、化学、电 子、半导体、印刷、食品饮料、物流、烟草、医疗、电池……

基于此,全球机器视觉行业都正处在高速发展阶段,市场规模从2010年的31.7亿美元,增长至2020年的107亿美元,年复合增长率为14.47%。

从地区分布来看,欧洲地区市场规模最大,占全球比重的36.4%;北美和亚太地区占比分别为 29.3%、25.3%。受益于全球制造中心向中国转移,中国将成为欧洲、北美和日本外另一个国际机器视觉厂商的重要目标市场。

中国产业信息网预测,2023年我国机器视觉行业规模有望达到197亿元,2019年至2023年复合年均增长率达17.6%;另据机器视觉产业联盟数据,2021年我国机器视觉产业规模突破150亿元,未来多年有望保持30%左右的增长速度,2023年将接近300亿元,翻倍在望。

巨大的红利吸引着越来越多的玩家进入,2010年行业企业数量仅仅60家,2020年便暴增至637家,增长了十倍。各龙头公司则凭借着先发优势,分得了更多蛋糕。

海康机器人2021年实现营业收入27.61亿元,同比增长103.31%,当然,其有移动机器人、机器视觉及无人机多个业务,并未单独披露数据。

今年7月初刚刚登陆科创板的凌云光,2021年机器视觉业务营收同比增长43.39%,达到15.1亿元,位列国内企业第一。

大恒科技通过大恒图像、深圳恒志等控股子公司,早在2017年机器视觉业务营收便已达到8.82亿元,此后数年发展有所停滞。不过2021年10.8亿元的营业收入,同比增速23.01%,重回高速增长轨道,大致处于行业第二、第三位置(视海康机器人而定)。

专注于机器视觉领域的奥普特,营业收入从2017年的3.02亿元,增长至2021年的8.75亿元,年均复合增长率(CAGR)达30.4%。

值得强调的是,20%、30%的增速似乎仅与行业整体水平差距不大,但别忘了这是参与者成倍增长的情况下所实现的。

3 产业链

机器视觉是一项综合技术,包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、 I/O卡等)。工业机器机器视觉产业链可以分为上游零部件(核心零部件和软件提供商)、集成和软件服务商(二次开发),核心零部件及软件又可以再细分为光源、工业镜头、工业相机、图像采集卡等。下游主要应用在电子、半导体、汽车、机器人等领域。

国家统计局数据显示:2021年全国工业机器人产量成功突破30万套大关,达到36.6万套,同比增长44.9%。与此同时,工业机器人的应用行业与应用领域也进一步扩大,应用领域已覆盖汽车、电子、冶金、轻工、石化、医药等行业中。

2021年我国工业机器人市场已经开始复苏,我国业机器人市场销量24.8万台,同比增长46.1%,预计2022年市场销量有望达到30万台。

4 重点企业分析

4.1.天准科技:机器视觉多点开花,智能驾驶冉冉新星

AI赋能工业制造,下游行业多点开花。天准科技成立于 2005 年,是首批科创板 上市企业。公司成立以来,围绕人工智能和精密光机电两大技术体系,由精密测 量仪器起家、通过工业视觉检测设备,向消费电子、PCB、新汽车、光伏、半导 体等行业拓展。同时,面向智能网联领域,提供智能驾驶、车路协同、通用 AI 计 算单元等智能化解决方案。经过十多年的深耕与积累,公司累计服务了全球 5000 余家中高端工业客户。

公司作为中游智能装备制造商,已于 2012 年进入苹果产 业链,提供玻璃、电池等环节视觉检测设备;2018 年拓展光伏行业,提供光伏 硅片分选机,客户包括隆基、通威、晶科等头部企业;2021 年 5 月收购德国 MueTec,进入前道晶圆检测领域,补齐国产半导体设备短板。2017-2021 年, 公司营业收入 CAGR 高达 41%。机器视觉行业长坡厚雪,我们认为公司有望在 3C、汽车等现有优势行业逐步实现份额提升,在锂电池检测等新兴赛道打开增 量空间。

成为地平线合作伙伴,跨入自动驾驶新赛道。2022 年 6 月天准科技成为地平线 IDH 之一,将基于地平线芯片打造智驾域控制器及两域融合的中央控制解决方 案。此次与地平线的合作,是已有业务的进一步外拓。公司 2018 年开始将机器 视觉技术应用到了无人物流车领域,经过几年的深耕,围绕着智能驾驶域控制器 核心产品,形成了包括远程驾驶、数据采集回灌、多传感器联合标定、车路协同 等产品和方案在内的一套完整的开发工具链,建立起了硬件设计、底软和中间件 开发、算法部署和优化等全面的技术能力,服务了国内外 100 余家主要的 L4 智 能驾驶客户。我们认为未来 5 年将是智能驾驶高速发展黄金期,公司在与智驾芯 片厂商合作中具有卡位优势,迈入自动驾驶新赛道未来可期。

4.2.奥普特:3C、锂电双轮驱动,零部件龙头迈向解决方案提供商

国产机器视觉零部件龙头,锂电检测打开成长空间。奥普特成立于 2006 年, 是 中国机器视觉行业的领军企业之一。公司最早以机器视觉核心部件的光源产品为 突破口,进入了当时主要以国际品牌垄断的工业机器视觉市场。在十几年的发展 过程中,公司坚持“深耕优势、以点带面、以面促点、逐个突破”的发展路径,将产品线逐步拓展至镜头、工业相机、视觉控制器、视觉处理软件等其他机器视 觉部件。同时,奥普特特在工业读码器、3D 激光传感器及深度学习产品方面完 成了相关布局,取得了初步的销售突破。经过多年发展,公司已经成为具有前端 核心零部件自主化能力的机器视觉系统解决方案提供商,是国内唯一一家产业链 覆盖度可比肩基恩士的中国本土公司。

产品矩阵丰富,3C 锂电高景气助力公司快速发展。奥普特提供的机器视觉产品 已广泛应用于 3C 电子、新能源、半导体、汽车、医药及食品加工等多个行业, 并得到苹果、宁德时代、华为、欧姆龙、安费诺、大族激光等行业龙头企业的长 期稳定的生产合作。2017-2021 年,公司营业收入 CAGR 达 30.40%,主要 得益于 3C 领域的国产替代和锂电行业对机器视觉检测的需求增长。

自 2016 年 进入锂电视觉检测以来,奥普特已在电芯段各工序拥有成熟的视觉应用案例,并 与行业头部厂商保持紧密的技术合作,已能提供整套的解决方案。同时,公司的 行业领先地位得益于持续的研发投入,2021 年公司研发投入 1.37 亿元,占收 入比例为 15.67%,研发人员 715 人,同比增加 30.24%。公司累计获发明专利 30 项、实用新型专利 200 项、外观设计专利 25 项,累计获软件著作权 73 项, 持续推进机器视觉关键零部件的国产替代。

4.3.凌云光:软件实力确立领先优势,老牌劲旅扬帆起航

掌握底层核心算法,本土机器视觉领军者。凌云光成立于 2002 年,公司战略聚 焦机器视觉业务,坚持“为机器植入眼睛和大脑”,是可配置视觉系统、智能视 觉装备与核心视觉器件的专业供应商,是我国较早进入机器视觉领域的企业之一。 在机器视觉产业链上,公司一方面坚持自主研发系统和装备,另一方面坚持自主 研发软件、算法与器件,建立技术平台,全面掌握“光机电算软”底层技术,2004 年,凌云光率先研制了国内第一代大功率 LED 线光源,并成功批量应用于印钞 检测设备。公司率先于 2010 年推出了商用机器视觉开发软件平台 VisionBox, 是国内少有的拥有独立算法库的企业,曾获得一项国家技术发明一等奖和两项国 家科学技术进步二等奖。

本土厂商销量第一,3C 印刷行业领先。2018-2021 年凌云光营收稳步增长, CAGR 达到 20.12%,机器视觉业务的高景气推动公司收入持续增长。根据中 国机器视觉产业联盟统计,凌云光在 2021 年中国机器视觉行业销售额排名中位 列第一。根据 CINNO Research 的统计,凌云光在中国印刷行业机器视觉智能 装备领域的市场占有率为 21.1%,位列行业第一;在消费电子领域,公司长期服 务于苹果公司、华为、小米的产业链,与鸿海精密、瑞声科技、歌尔股份等业内 领先的电子制造厂商建立了长期稳定的合作关系。根据CINNO Research统计, 2020 年公司在中国消费电子可配置视觉系统领域的市场占有率为 22.41%,位 列行业第三,仅次于康耐视和基恩士。

4.4.奥比中光:3D视觉未来之星,多线技术路劲齐头并进

深耕 3D 视觉新领域,技术硬核未来可期。奥比中光是行业领先的 3D 视觉感知 整体技术方案提供商,已构建起“全栈式技术研发能力+全领域技术路线布局” 的 3D 视觉感知技术体系,在技术纵向上对包括深度引擎芯片、感光芯片、专用 光学系统等在内的核心底层技术以及 SDK、行业应用算法等全链路技术进行全 栈式自主研发,在技术横向上对结构光、iToF、双目、dToF、Lidar、工业三维 测量进行全领域布局。

2015 年,公司成为全球少数实现消费级 3D 传感摄像头 量产的厂商,已先后服务全球超过 1,000 家客户及众多开发者,包括 OPPO、 蚂蚁集团、捷普、牧原、中国移动等行业龙头。2017-2018 年,公司二代和三 代芯片研发成功,推出 3D 刷脸支付解决方案,并量产百万级安卓手机 3D 摄像 头;2020-2021 年,公司为魅族 5G 旗舰机 18 Pro 提供了 TOF 系统解决方案 和一站式量产方案、联合头部锁企推出全球量产 3D 刷脸门锁、发布单光子面阵 固态激光雷达技术方案等。

4.5.亿嘉和:智能电网如火如荼,特种机器人龙头乘风破浪

深耕电网智能化,品类开拓,步入平台型机器人公司。公司成立于 1999 年,是 中国特种机器人行业的领军者。公司践行“应用智能科技、改善人类生活”的企 业使命,聚合全球创新,以特种机器人研发为切入点,致力于电力、消防、市政、 石油石化等行业智能机器人的研发制造,目前主要为电力系统提供智能巡检机器 人产品和智能化服务,维护电力设备、设施的安全稳定运行,提高供电效率。

2021 年,根据公司公告数据,公司电力巡检机器人市场份额稳居全国第一,并且是国 内唯一一家可以生产商业化带电作业机器人的企业。此外,公司积极拓展华东地 区以外的客户,华东以外地区营收占比已从 2017 年的 3.56%提升至 2021 年 的 17.8%。2022 年 6 月,公司全国首发共享充电桩机器人系统在苏州上线,有 望深度受益于以新能源为主体的新型电网建设。我们认为,公司凭借先进的机器 人控制技术、人工智能算法以及在电力巡检行业积累的丰富数据,将持续实现机 器人品类外拓,不断向平台型特种机器人公司迈进。

4.6.海康机器人(海康威视子公司):智能制造小巨人蓄势待发

脱胎于海康创新业务,分拆上市加速产业进程。海康机器人是面向全球的机器视 觉和移动机器人产品及解决方案提供商,业务聚焦于工业物联网、智慧物流和智 能制造。海康机器人 2019-2021 年实现营收 8.1、13.6、27.6 亿元,2020- 2021 年分别同比增长 66.9%和 103.3%。2021 年海康机器人持续丰富和优化 机器视觉产品,以 VM(Vision Master)算法软件平台为核心,培育视觉应用 生态,携手行业合作伙伴共同开发满足碎片化工业场景需求的应用。

在近期揭晓 的首次引入国内的“视觉系统设计创新奖 VSDC Innovators Awards 2021” 年度获奖名单中,海康机器人凭借机器视觉“软硬双核”——21MP CXP-12 相机、VM 算法开发平台分别荣膺此次评选唯一最高荣誉白金奖和金奖,标志着 业界对海康机器人在产品技术创新、市场表现、企业实力等方面的充分认可。 2022 年 1 月,海康机器人对研发和产能双双加码,包括拟筹资 11.66 亿元建设 海康机器人产品产业化基地建设项目和拟筹资 15.34 亿元建设智能制造(桐庐) 基地项目,预计规划产能为年产 10 万台移动机器人和 500 万套机器视觉产品。 2022 年 6 月,海康威视发布预案,拟将其控股子公司海康机器人整体变更为股 份有限公司后,分拆至创业板上市。

4.7.华睿科技(大华股份子公司):工业相机国产先行者,业务版图持续扩张

深耕机器视觉+AMR,竞争优势持续增强。华睿科技是大华股份旗下的机器视觉 子公司,专注于机器视觉与移动机器人,广泛应用于物流、汽车、3C、锂电、光 伏和医药等行业。公司机器视觉产品包含工业相机、线扫相机、智能相机、智能 传感器、3D 工业相机和镜头等系列产品,主要用于读码识别、缺陷检测、测量 和定位;移动机器人产品包含潜伏、牵引、叉取和分拣等机器人,主要用于机器 视觉领域。公司继承了大华股份在安防监控领域深厚的 ISP 图像处理技术,始终 坚持技术创新,2021 年研发人员占比超过 60%,专业研发级技术团队 500 人 +,专利申请近 300 件。2021 年 9 月 28 日,大华股份发布公告称,拟分拆江 华睿科技至境内证券交易所上市。

整体来看,我国机器视觉行业数家龙头企业之间差距较小,有着各自的成熟业务、优势领域,且在行业新增蛋糕面前,又几乎站在了同一起跑线,你更看好哪一家公司的发展前景?欢迎在文末留言。

来源:野马财经,财通证券,智研咨询

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:智造部落
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...