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行業新聞

淺談中國機器視覺未來發展趨勢
日期:2019-07-20 17:00:33 點擊量:0
  

 機器視覺自起步發展到現在,已有15年的發展歷史。應該說機器視覺作為一種應用系統,其功能特點是隨著工業自動化的發展而逐漸完善和發展的。

 

  目前全球整個視覺市場總量大概在60~70億美元,是按照每年8.8%的增長速度增長的。而在中國,這個數字目前看來似乎有些龐大,但是隨著加工制造業的發展,中國對于機器視覺的需求將成上升趨勢。

 

  機器視覺的定義及特點

 

  簡言之,機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統是指通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置,分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

 

  機器視覺系統的特點是提高生產的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業的危險工作環境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用機器視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業生產過程中,用人工視覺檢查產品質量效率低且精度不高,用機器視覺檢測方法可以大大提高生產效率和生產的自動化程度。而且機器視覺易于實現信息集成,是實現計算機集成制造的基礎技術。

 

  正是由于機器視覺系統可以快速獲取大量信息,而且易于自動處理,也易于同設計信息以及加工控制信息集成,因此,在現代自動化生產過程中,人們將機器視覺系統廣泛地用于工況監視、成品檢驗和質量控制等領域。在中國,這種應用也在逐漸被認知,且帶來最直接的反應就是國內對于機器視覺的需求將越來越多。

 

  機器視覺在國內外的應用現狀

 

  在國外,機器視覺的應用普及主要體現在半導體及電子行業,其中大概40%-50%都集中在半導體行業。具體如PCB印刷電路:各類生產印刷電路板組裝技術、設備;單、雙面、多層線路板,覆銅板及所需的材料及輔料;輔助設施以及耗材、油墨、藥水藥劑、配件;電子封裝技術與設備;絲網印刷設備及絲網周邊材料等。SMT表面貼裝:SMT工藝與設備、焊接設備、測試儀器、返修設備及各種輔助工具及配件、SMT材料、貼片劑、膠粘劑、焊劑、焊料及防氧化油、焊膏、清洗劑等;再流焊機、波峰焊機及自動化生產線設備。電子生產加工設備:電子元件制造設備、半導體及集成電路制造設備、元器件成型設備、電子工模具。機器視覺系統還在質量檢測的各個方面已經得到了廣泛的應用,并且其產品在應用中占據著舉足輕重的地位。除此之外,機器視覺還用于其他各個領域。

 

  而在中國,以上行業本身就屬于新興的領域,再加之機器視覺產品技術的普及不夠,導致以上各行業的應用幾乎空白,即便是有,也只是低端方面的應用。目前在我國隨著配套基礎建設的完善,技術、資金的積累,各行各業對采用圖像和機器視覺技術的工業自動化、智能化需求開始廣泛出現,國內有關大專院校、研究所和企業近兩年在圖像和機器視覺技術領域進行了積極思索和大膽的嘗試,逐步開始了工業現場的應用。其主要應用于制藥、印刷、礦泉水瓶蓋檢測等領域。這些應用大多集中在如藥品檢測分裝、印刷色彩檢測等。真正高端的應用還很少,因此,以上相關行業的應用空間還比較大。當然、其他領域如指紋檢測等等領域也有著很好的發展空間。

 

  中國機器視覺未來發展趨勢

 

  在機器視覺賴以普及發展的諸多因素中,有技術層面的,也有商業層面的,但制造業的需求是決定性的。制造業的發展,帶來了對機器視覺需求的提升;也決定了機器視覺將由過去單純的采集、分析、傳遞數據,判斷動作,逐漸朝著開放性的方向發展,這一趨勢也預示著機器視覺將與自動化更進一步的融合。

 

  需求決定產品,只有滿足需求的產品才有生存的空間,這是不變的規律。機器視覺也是如此。

 

  未來,中國機器視覺發展主要表現為以下一些特性:

 

  1、隨著產業化的發展對機器視覺的需求將呈上升趨勢

 

  機器視覺發展空間較大的部分在半導體和電子行業,而據我國相關數據顯示,全球集成電路產業復蘇跡象明顯;與此同時,全球經濟衰退使我國集成電路產業獲取了市場優勢、成本優勢、人才回流等優勢;國家加大對集成電路產業這一戰略領域的規劃力度,“信息化帶動工業化”,走“新興工業化道路”為集成電路產業帶來了巨大的發展機遇,特別是高端產品和創新產品市場空間巨大,設計環節、國家戰略領域、3C應用領域、傳統產業類應用領域成為集成電路產業未來幾年的重點投資領域。

 

  此外,中國已成為全球集成電路的一個重要需求市場。據相關數據顯示,2002年我國集成電路市場需求規模為1135.5億元人民幣,占世界市場規模的9.76%。2002年中國集成電路市場總銷量為283.2億塊,總銷售額為1135.5億元,同比增長26.2%。中國已成為近年來世界半導體投資的熱點。在全國許多地區,特別是長江三角洲地區,都有新的IC制造線和封裝測試線投資興建,IC設計公司的數量每年成倍增長。在產業政策的引導下,上海、北京、天津和深圳等地出現投資IC的好勢頭:天津Motorola投資15億美元,月投2.5萬片的8英寸芯片生產線和上海中芯國際投資14億美元,月投8英寸芯片硅片4.2萬片的項目已經投入運行。另外,中國半導體行業協會最新調研數據表明,2000年6月到2002年8月兩年間,中國IC產業的投資總額約300億元,相當于過去40年的投資總和。全國IC設計單位數量兩年之間翻兩番,已激增到389家,收入過億元的達7~8家;專業測試公司已有10家左右,我國的IC測試業初具雛形。

 

  就以上數據顯示,中國的半導體和電子市場已初具規模,而如此強大的半導體產業將需要高質量的技術做后盾。同時他對于產品的高質量、高集成度的要求將越來越高。恰巧,機器視覺將能幫助他們解決以上的問題,因此該行業將是機器視覺最好的用武之地。同時,對于機器視覺的需求將蒸蒸日上。

 

  2、統一開放的標準是機器視覺發展的原動力

 

  目前國內有近數家機器視覺產品廠商,與國外機器視覺產品相比,國內產品最大的差距并不單純是在技術上,而且還包括品牌和知識產權上。另一現狀是目前國內的機器視覺產品主要以代理國外品牌為主,以此來逐漸朝著自主研發產品的路線靠近,起步較晚。未來,機器視覺產品的好壞不能夠通過單一因素來衡量,應該逐漸按照國際化的統一標準判定,隨著中國自動化的逐漸開放,將帶領與其相關的產品技術也逐漸開放。因此,依靠封閉的技術難以促進整個行業的發展,只有形成統一而開放的標準才能讓更多的廠商在相同的平臺上開發產品,這也是促進中國機器視覺朝國際化水平發展的原動力。

 

  3、基于嵌入式的產品將取代板卡式產品

 

  從產品本身看,機器視覺會越來越趨于依靠PC技術,并且與數據采集等其他控制和測量的集成會更緊密。且基于嵌入式的產品將逐漸取代板卡式產品,這是一個不斷增長的趨勢。主要原因是隨著計算機技術和微電子技術的迅速發展,嵌入式系統應用領域越來越廣泛,尤其是其具備低功耗技術的特點得到人們的重視。另外,嵌入式操作系統絕大部分是以C語言為基礎的,因此使用C高級語言進行嵌入式系統開發是一項帶有基礎性的工作,使用高級語言的優點是可以提高工作效率,縮短開發周期,更主要的是開發出的產品可靠性高、可維護性好、便于不斷完善和升級換代等。因此,嵌入式產品將會取代板卡式產品。

 

  4、標準化、一體化解決方案也將是機器視覺的必經之路

 

  另外,由于機器視覺是自動化的一部分,沒有自動化就不會有機器視覺,機器視覺軟硬件產品正逐漸成為協作生產制造過程中不同階段的核心系統,無論是用戶還是硬件供應商都將機器視覺產品作為生產線上信息收集的工具,這就要求機器視覺產品大量采用“標準化技術”,直觀的說就是要隨著自動化的開放而逐漸開放,可以根據用戶的需求進行二次開發。當今,自動化企業正在倡導軟硬一體化解決方案,機器視覺的廠商在未來5-6年內也應該不單純是只提供產品的供應商,而是逐漸向一體化解決方案的系統集成商邁進。

 

  在未來的幾年內,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,國內機器視覺的應用狀況將由初期的低端轉向高端。由于機器視覺的介入,自動化將朝著更智能、更快速的方向發展。另外,由于用戶的需求是多樣化的,且要求程度也不相同。那么,個性化方案和服務在競爭中將日益重要,即用特殊定制的產品來代替標準化的產品也是機器視覺未來發展的一個取向。

 

  機器視覺的應用也將進一步促進自動化技術向智能化發展。

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