大國博弈時代，全球各個領(lǐng)域的科技競爭將會更加激烈。機(jī)器視覺是人工智能范疇重要的前沿分支之一，是一種利用機(jī)器模擬人類視覺系統(tǒng)來理解和識別圖像的綜合技術(shù)。當(dāng)前，工業(yè)機(jī)器視覺市場規(guī)模持續(xù)提升，中國工業(yè)機(jī)器視覺市場也將持續(xù)保持高速增長。
整體來看，國內(nèi)機(jī)器視覺領(lǐng)域較早涌現(xiàn)的企業(yè)有海康機(jī)器人、奧普特、矩子科技、天準(zhǔn)科技等，隨著技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，近兩年也涌現(xiàn)出一批后起之秀，例如由地方政府和國內(nèi)知名科研院所合力孵化的搖櫓船科技等。
不過，由于國內(nèi)在計算機(jī)視覺、人工智能等方面起步較晚，導(dǎo)致在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用方面與國際先進(jìn)水平存在一定差距。同時，機(jī)器視覺領(lǐng)域全球市場已基本由美日歐巨頭壟斷。在此背景下，中國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)亟需新的突破……
一、巨頭壟斷，國際巨頭占據(jù)全球市場“大壁江山”
機(jī)器視覺具有識別、測量、定位、檢測四大主要功能，在 20 世紀(jì)60、 70 年代發(fā)源于北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家并最早在相應(yīng)國家展開應(yīng)用。工業(yè)4. 0 的到來推動全球制造業(yè)進(jìn)入了智能化生產(chǎn)時代，各類機(jī)器視覺產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于3C電子、新能源、汽車、半導(dǎo)體、快遞物流等行業(yè)，使得機(jī)器視覺市場化進(jìn)一步加深。
整體來看，機(jī)器視覺在全球的發(fā)展歷史不過半個多世紀(jì)，目前知名的機(jī)器視覺廠商以歐美日韓等發(fā)達(dá)國家企業(yè)為主，如美國的康耐視（Cognex）、科磊（KLA）、特利丹（Teledyne），德國的寶視納（Basler）、西克（Sick），日本的基恩士（Keyence）、歐姆龍（Omron）等。從行業(yè)的競爭格局來看，機(jī)器視覺國際市場特別是高端市場基本被國外頭部企業(yè)壟斷[1]。有研究機(jī)構(gòu)對機(jī)器視覺的競爭格局做了分析，如下圖所見， 2021 年被業(yè)內(nèi)稱為機(jī)器視覺雙龍頭的基恩士、康耐視除了壟斷合計近70%的國際市場外，在中國機(jī)器視覺市場中也以近50%的市場份額占據(jù)了“大片江山”，且基恩士在全球機(jī)器視覺市場中優(yōu)勢明顯。
特別是基恩士作為全球最 先入局機(jī)器視覺行業(yè)的企業(yè)之一，在 1982 就確認(rèn)傳感器為其主營業(yè)務(wù)，并建立起了包括機(jī)器視覺系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、傳感器等幾大板塊的豐富產(chǎn)品種類，形成遍布全球的“直銷”網(wǎng)絡(luò)。另一巨頭康耐視則在海外市場占據(jù)較大優(yōu)勢，有研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示， 2020 年康耐視海外業(yè)務(wù)市場布局超過了65%。而近期，康耐視宣布已同意以 400 億日元(約合2. 75 億美元)全現(xiàn)金交易方式收購日本機(jī)器視覺光學(xué)組件供應(yīng)商Moritex，從而擴(kuò)展機(jī)器視覺光學(xué)組件領(lǐng)域，加深對日本機(jī)器視覺市場的滲透。
二、方興未艾，國內(nèi)機(jī)器視覺市場增量空間大
較于歐美日韓而言，我國對機(jī)器視覺的研究和產(chǎn)業(yè)化都要晚得多。國內(nèi)機(jī)器視覺行業(yè)啟蒙于 20 世紀(jì) 90 年代，當(dāng)時主要是以代理國外機(jī)器視覺為主，進(jìn)入 21 世紀(jì)后，國內(nèi)本土企業(yè)逐漸開啟自主研發(fā)之路，目前我國機(jī)器視覺發(fā)展正處于國產(chǎn)代替的初步階段。
源于《中國工業(yè)和信息化》期刊“工業(yè)機(jī)器視覺的應(yīng)用與發(fā)展趨勢”一文
同時，由于國內(nèi)工業(yè)機(jī)器視覺的應(yīng)用較晚，國內(nèi)市場還存在巨大的增量空間。從國內(nèi)機(jī)器視覺市場主體上分析，當(dāng)前奧普特、?？禉C(jī)器人等少數(shù)企業(yè)建立了覆蓋較為豐富的產(chǎn)品線，凌云光的主營業(yè)務(wù)為機(jī)器視覺和光通信，奧比中光則主營3D視覺技術(shù)，在國內(nèi)有著較強(qiáng)競爭力。
此外，部分業(yè)內(nèi)新秀的實(shí)力也不容小覷，如上述提及的搖櫓船科技。該企業(yè)是在促進(jìn)機(jī)器視覺國產(chǎn)替代迫在眉睫背景下， 2020 年 12 月由重慶市兩江新區(qū)政府與中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（下稱西安光機(jī)所）攜手成立。其中，西安光機(jī)所為上世紀(jì) 60 年代，國家二機(jī)部和中國科學(xué)院為發(fā)展中國的核武器，解決用于核爆試驗(yàn)必需的高速攝影和耐輻照光學(xué)材料問題而成立，有著 60 余年的光學(xué)技術(shù)和計算機(jī)視覺等先進(jìn)技術(shù)。
推動國內(nèi)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)化和國產(chǎn)替代，技術(shù)創(chuàng)新是基礎(chǔ)。在機(jī)器視覺應(yīng)用逐步加深的背景下，企業(yè)只有充分利用技術(shù)解決當(dāng)下的行業(yè)痛點(diǎn)，才能快速在市場中占據(jù)一席之地。搖櫓船科技就針對當(dāng)下機(jī)器視覺的應(yīng)用場景進(jìn)行技術(shù)的自主研發(fā)并申請了相關(guān)專利，如其CN202210870283.X（涂膠缺陷檢測方法及裝置）專利技術(shù)就解決了汽車涂膠人工檢測精度的不確定性和現(xiàn)有技術(shù)中涂膠缺陷檢測效率低的問題，實(shí)現(xiàn)了涂膠缺陷的自主檢測并提高了涂膠缺陷檢測效率。
CN202210870283.X專利
在機(jī)器視覺另一個重要的3D領(lǐng)域中，搖櫓船科技的CN202210926776. 0 專利通過改良灰度重心和雅可比矩陣的中心線提取算法并利用小孔成像原理和特殊正交群性質(zhì)等方法，解決了現(xiàn)有激光平面標(biāo)定技術(shù)重建精度較低、標(biāo)定過程復(fù)雜、標(biāo)定成本高等問題，提升了線激光三維重建的精度，簡化了標(biāo)定過程，降低了標(biāo)定成本，進(jìn)一步推動了3D視覺技術(shù)的突破。因此搖櫓船科技在成立之初就靠著天然的技術(shù)基礎(chǔ)形成了自身的競爭優(yōu)勢，并快速展開產(chǎn)業(yè)化。
CN202210926776. 0 專利
另一方面，隨著入局者的增多，業(yè)內(nèi)正在不斷通過融資、市場擴(kuò)張、產(chǎn)研合作等手段來提升自己的競爭力。如?？禉C(jī)器人于今年 3 月份開啟了創(chuàng)業(yè)板的IPO。凌云光也已在美國、新加坡、越南等地設(shè)立子公司，開始在當(dāng)?shù)刂鸩竭M(jìn)行業(yè)務(wù)拓展。今年 6 月份，搖櫓船科技與中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院共建了西南地區(qū)首 個“智能視覺實(shí)驗(yàn)室”，并計劃到 2025 年，突破智能視覺檢測基礎(chǔ)共性技術(shù)及推動智能檢測裝備的示范應(yīng)用。
不過，盡管國內(nèi)機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)正在逐步擴(kuò)大，但仍不得不面對一些現(xiàn)實(shí)的問題。首先，從全球視角來看，我國當(dāng)前還未形成類似歐美日等國家地區(qū)的有強(qiáng)大國際影響力的品牌；其次，國內(nèi)機(jī)器視覺雖實(shí)現(xiàn)在低端市場的國產(chǎn)替代，但仍正處于由低端市場到高端市場的探索期，國際競爭力整體來說還比較弱；再就是我國機(jī)器視覺作為新興技術(shù)領(lǐng)域，人才培育和積累不足，致使相關(guān)技術(shù)專業(yè)人才匱乏。
因此，國內(nèi)亟需大批技術(shù)領(lǐng)先、研究全面、創(chuàng)新性強(qiáng)的綜合性企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)。對于新入局者而言，如何快速整合實(shí)力、建立自己的技術(shù)優(yōu)勢和管理體系，對企業(yè)未來的生存發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。其實(shí)，國內(nèi)一些新成立卻已具備行業(yè)領(lǐng)先實(shí)力的企業(yè)已為業(yè)內(nèi)有意加入機(jī)器視覺賽道的市場主體樹立了典范，搖櫓船科技就是其中之一。
三、沖出重圍，國產(chǎn)機(jī)器視覺企業(yè)走上崛起之路
通過搖櫓船科技成立至今的發(fā)展歷程來看，其在業(yè)內(nèi)的快速成長離不開以下幾個要素，即擁有先進(jìn)技術(shù)、攻堅業(yè)內(nèi)難題打破國際壟斷以及重視知識產(chǎn)權(quán)的運(yùn)用與管理。在國內(nèi)錯過機(jī)器視覺領(lǐng)域技術(shù)、市場先發(fā)優(yōu)勢的形式下，這樣的企業(yè)更具備在“大浪淘沙”中脫穎而出的實(shí)力。
60 余載深厚技術(shù)底蘊(yùn)，打造機(jī)器視覺“國家隊(duì)”
據(jù)悉，搖櫓船科技建立了西安核心器件研究中心、華東行業(yè)數(shù)據(jù)大腦研究院、西南智能視覺終端研究院三大研究中心，是目前國內(nèi)機(jī)器視覺領(lǐng)域頭家完整掌握光、機(jī)、電、算、軟設(shè)計開發(fā)能力的科技企業(yè)和國內(nèi)首 個完整掌握高精密光電測量核心技術(shù)的AI企業(yè)。同時，其還依托兩江新區(qū)優(yōu)良的創(chuàng)新環(huán)境結(jié)合西安光機(jī)所 60 年的技術(shù)基礎(chǔ)，開發(fā)出了覆蓋視覺系列、機(jī)器人系列、AI平臺、集成裝備四大類 15 系列的智能視覺技術(shù)和產(chǎn)品，被稱為機(jī)器視覺“國家隊(duì)”。
如今，成立僅兩年的搖櫓船科技已匯集 100 余名行業(yè)專家、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才，并基于打造光學(xué)、機(jī)械、電學(xué)、算法、軟件科研平臺的企業(yè)愿景，進(jìn)行了光源照明、光路成像、人工智能、圖像處理算法、視覺平臺軟件等 5 大技術(shù)創(chuàng)新?？恐鴱?qiáng)大的科研實(shí)力和發(fā)展?jié)摿?，搖櫓船科技快速受到資本市場注意，其分別在2020、2021、 2023 年獲得了三輪市場融資，投資機(jī)構(gòu)包括中天遼創(chuàng)投、國經(jīng)創(chuàng)投、聯(lián)通創(chuàng)投、新洋豐、兩江創(chuàng)投等，為下一步的研發(fā)和市場擴(kuò)展奠定了基礎(chǔ)。
攻堅機(jī)器視覺難題，是打破國際壟斷的第 一步當(dāng)下，在機(jī)器視覺細(xì)分市場中，國內(nèi)2D機(jī)器視覺市場已逐漸飽和，未來3D視覺檢測與3D視覺引導(dǎo)類標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品將更符合市場的需求。因此，搖櫓船科技除研發(fā)面陣相機(jī)、2D引導(dǎo)相機(jī)、制冷相機(jī)等多款2D機(jī)器視覺產(chǎn)品外，同時基于2D視覺技術(shù)在某些應(yīng)用場景的檢測、識別精度較低等行業(yè)痛點(diǎn)，研發(fā)了曲面高反光3D成像系統(tǒng)、3D線激光輪廓相機(jī)、光場相機(jī)等多類3D機(jī)器視覺產(chǎn)品。
搖櫓船科技3D涂膠產(chǎn)品
一直以來，3D涂膠質(zhì)量在線檢測設(shè)備被德國伊斯拉視像、美國科惠力，相應(yīng)器件被日本基恩士、美國康耐視等少數(shù)巨頭企業(yè)掌握[2]。而今，搖櫓船科技開發(fā)出了國內(nèi)首 個3D涂膠質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)，沖破了國際巨頭的圍堵。據(jù)了解，搖櫓船科技已就3D涂膠質(zhì)量在線檢測系統(tǒng)與重慶某新能源車企展開了合作，其創(chuàng)始人鄭道勤還向媒體透露，目前已有數(shù)十家國內(nèi)主機(jī)廠在3D涂膠上有強(qiáng)烈合作意向，德國某車企新能源電池包生產(chǎn)線也有望與這家機(jī)器視覺“國家隊(duì)”快速達(dá)成合作。
而作為國內(nèi)率先布局“機(jī)器視覺裝備+行業(yè)大腦”的企業(yè)，搖櫓船科技除了為企業(yè)提供機(jī)器視覺方案和裝備外，還以智能視覺裝備為數(shù)據(jù)抓手，開發(fā)了具有數(shù)字孿生（AR&VR)、AIOPS智能運(yùn)維、預(yù)測性維護(hù)等核心功能的“THESEUS行業(yè)數(shù)據(jù)大腦”，形成科學(xué)決策與智能控制，提高制造資源配置效率，保障企業(yè)業(yè)務(wù)連續(xù)性。
基于在機(jī)器視覺領(lǐng)域技術(shù)的先進(jìn)性和服務(wù)的多樣化，搖櫓船科技得到了各個行業(yè)市場主體的青睞，目前，其已與某面板行業(yè)龍頭、華為問界、康佳、三星SDI、格力電器等國內(nèi)外不同領(lǐng)域的百余家企業(yè)達(dá)成合作。
知識產(chǎn)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)制定，為知識經(jīng)濟(jì)時代競爭增強(qiáng)實(shí)力
當(dāng)今的產(chǎn)業(yè)發(fā)展不僅立足于市場競爭和技術(shù)博弈，在知識經(jīng)濟(jì)時代，知識產(chǎn)權(quán)也成為了企業(yè)能走多遠(yuǎn)的“標(biāo)尺”之一?？v觀國外國內(nèi)的行業(yè)龍頭，其知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)量、運(yùn)營、管理等方面都尤為突出，因此初創(chuàng)企業(yè)也應(yīng)早早將知識產(chǎn)權(quán)放到企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略上。
對于科創(chuàng)企業(yè)而言，對相關(guān)技術(shù)成果進(jìn)行知識產(chǎn)權(quán)申請尤為重要。
在成立的兩年時間里，搖櫓船科技累計申請專利 100 余項(xiàng)，并取得了 60 余項(xiàng)知識產(chǎn)權(quán)的授權(quán)和登記等，其中獲授權(quán)的包括 21 件機(jī)器視覺領(lǐng)域的發(fā)明專利和 9 件實(shí)用新型專利。
另一方面，在科技高速發(fā)展時代，高質(zhì)量專利成為企業(yè)提升核心競爭力的關(guān)鍵之一。據(jù)悉，搖櫓船科技在以光學(xué)+AI為核心的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化實(shí)踐中，不斷強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢、培育高價值專利，智能視覺專利布局涵蓋光源照明、光路成像、人工智能、圖像處理算法、視覺平臺軟件等領(lǐng)域。
企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)體系建設(shè)和管理是門“大學(xué)問”，因?yàn)镮P的創(chuàng)造、保護(hù)、管理和運(yùn)用離不開企業(yè)在知識產(chǎn)權(quán)上的頂層設(shè)計。搖櫓船科技深諳此道，當(dāng)前已通過《商標(biāo)管理制度》、《知識產(chǎn)權(quán)獎勵管理辦法》、《專利管理辦法》、《科技獎勵辦法》、《技術(shù)革新與合理化建議管理制度》等知識產(chǎn)權(quán)制度建設(shè)和管理，來保障企業(yè)技術(shù)革新的進(jìn)行以及知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造與管理。
同時，搖櫓船科技還相繼參與制定了機(jī)器視覺領(lǐng)域的 4 項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)和 1 項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，為我國孕育機(jī)器視覺前沿創(chuàng)新成果提供了標(biāo)準(zhǔn)體系支撐。據(jù)了解，企業(yè)參與國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)起草需要滿足一定條件，如企業(yè)本身及技術(shù)人才、產(chǎn)品等需在行業(yè)內(nèi)有一定影響力?？梢?，盡管成立還不滿三年，但搖櫓船科技還是在自身的創(chuàng)新實(shí)力和西安光機(jī)所 60 載行業(yè)技術(shù)加持下，具備著行業(yè)領(lǐng)先的硬實(shí)力。
新興行業(yè)的發(fā)展不僅使機(jī)器視覺的應(yīng)用變得更加廣泛，也為國內(nèi)企業(yè)打破國際壟斷帶來了機(jī)遇。在未來的技術(shù)和角逐中，國內(nèi)需要涌現(xiàn)更多如搖櫓船科技這樣的企業(yè)，類似其突破國外巨頭3D涂膠質(zhì)量在線檢測上的壟斷一樣，通過一項(xiàng)項(xiàng)細(xì)分技術(shù)和產(chǎn)品的更迭，一步步?jīng)_出國外的技術(shù)封鎖，并在未來逐步超越國外品牌，帶領(lǐng)中國在整個機(jī)器視覺行業(yè)立于世界之巔。
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