原创 | 文 BFT机器人

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核心观点

• 政策与企业合力，机器替人刚需化

政府的目标是制造强国、高质量发展；企业的目标是提效降费、提升竞争力，机器替人享受双重驱动。且机器替人本质是先进生产力对落后生产力的替代，同行的竞争压力加速了扩散，逐渐成为刚需。机器视觉是机器替人的典型应用，2021年中国机器视觉市场销售额达到164亿元，同比增长34.5%，预计未来三年CAGR达37%，是少有的持续景气方向。

• 3D视觉引领下一代机器视觉革命

2D向3D的转变已成为继黑白到彩色、低分辨率到高分辨率、静态图像到动态影像后的第四次视觉技术突破。预计至2025年3D视觉市场规模将超过100亿元，CAGR达到74%，占比提升至22%。3D视觉的四类代表势力：传统机器视觉领军、机器人厂商、AI视觉新秀、互联网巨头。在资本催化下，预计2023年3D视觉市场竞争加剧，可能出现较多整合。

• 需求侧“新半车”等应用场景增量不断

下游应用方面，锂电为当前最热门领域，2019-2021年机器视觉在锂电行业销售额CAGR达到110%；展望2023年，半导体、光伏、新能源车等领域的增长潜力较大，今年走弱的3C领域也有望在明年迎来复苏。

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政府与企业合力，机器替人刚需化2.1 政府和市场双重驱动下，机器替人从可选走向刚需机器替人/数字化转型，处于政策和市场的交汇点

• 政府的目标是制造强国、高质量发展；企业的目标是提效降费、提升竞争力。二者的实现路径往往不重合

• 机器替人/数字化转型，同时符合政策导向和市场需求，享受双重驱动

  
  

机器视觉为典型受益领域，获得高成长性

• 2021年中国机器视觉市场销售额达到164亿元，同比增长34.5%，且预计未来三年CAGR达37%

• 机器视觉逐步成为制造业企业的“标配”

（数据来源：机器视觉产业联盟）

2.2 实现“制造强国”的关键抓手，政策强催化

国家已将智能制造纳入顶层设计，支持力度将持续增强

• 二十大报告、国务院关于数字经济发展情况的报告、十四五机器人产业发展规划中均有相关的鼓励支持表述

• 《十四五规划纲要》第八章深入实施制造强国战略、第九章 发展壮大战略性新兴产业、第十五章 打造数字经济新优势，已提出详尽规划各地大量出台财政补贴、税收优惠等鼓励措施

  
  

（数据来源：中国政府网）

2.3 助力“提效降费”，破解人力成本困局

人力成本快速提升的困局：要么东南亚，要么自动化

• “七普”凸显老龄化、少子化，人口红利退潮。我国老龄化速度明显加快, 同时2020年我国育龄妇女总和生育率仅为1.3，实际已经低于日本

• 制造业就业人员平均工资持续上行，2016-2021年均提升9%左右，对企业的成本压力逐年上升

• 两个选择：1）中低端劳动密集型产业外迁至东南亚等低劳动力成本国家；2）改造产线，机器替人

（数据来源：wind，国家统计局）

机器替人本质是先进生产力对落后生产力的替代，同行的竞争压力加速了智能制造扩散，逐渐成为“刚需”

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供给侧：3D视觉、软件平台能力突破

3.1 3D视觉大幅普及，软件能力拉开差距硬件迭代：2D向3D视觉加速演进

• 普通型号的工业相机在外观、性能、可靠性等方面较难拉开差距

• 高端产品线上，从2D向3D视觉的演进是近年的重要技术潮流。2019-2021年，机器视觉行业在3D解决方案方向研发投入从2.3亿元增长至6.5亿元

• 此外，高光谱成像、超高像素相机也是硬件的升级方向

软件升级：算法平台成为差异化竞争抓手

• HIKROBOT、华睿、奥普特、凌云光等公司均展示了图形化的机器视觉软件，对标海外的VisionPro，搭载算法库以及AI能力，能够大幅提升定制化算法的开发速度

• AI驱动的解决方案已成为机器视觉行业研发投入最多的方向

  
  

（数据来源：机器视觉产业联盟）

3.2 3D引领下一代机器视觉革命

2D向3D的转变已成为继黑色到彩色、低分辨率到高分辨率、静态图像到动态影像后的第四次视觉技术突破

• 在应用最多的3C电子、锂电、汽车等高端制造领域，对产品生产质量有着严苛的要求，任何微小的瑕疵都有可能带来较大损失

• 3D视觉满足了更高精确度、更高自动化的要求，给生产模式和效率带来质变

3D图像生成实现的主流技术：3D立体视觉、飞行时间（TOF）、结构光线、激光三角测量

（几种3D成像技术比较图，数据来源：机器视觉发展白皮书）

（激光3D工业相机结构图，资料来源：奥普特官网）

3.3 3D视觉份额快速提升，四类厂商竞争GGII数据显示，2021年我国3D视觉市场约为11.5亿元，占比约为8%；预计至2025年3D视觉市场规模将超过100亿元，CAGR达到74%，占比提升至22%

（数据来源：高工机器人产业研究所（GGII））

3D视觉四类代表势力：传统机器视觉领军、机器人厂商、AI视觉新秀、互联网巨头

• 快速扩大的3D视觉市场，已经吸引多方玩家进入；四类厂商各具优势，共同促成3D视觉行业繁荣

• 新兴厂商挑战老牌机器视觉龙头的过程中，需要突破三个关键瓶颈：对场景的理解、硬件能力、客户群体的信任

（数据来源：AI掘金志）

3.4 3D视觉本土厂商得到资本催化，或将进入整合期

3D视觉已成为国内企业占优领域

• 外资企业2D视觉市场中具备压倒性先发优势；而3D视觉中外企业起步于同一起跑线

• 国内拥有3C、新能源等丰富的应用场景

3D视觉赛道火热，资本催化下大量企业涌现

• 今年以来，我国3D视觉领域已发生至少41起融资事件，其中有至少12家3D视觉企业获得亿元级融资

（今年依赖3D视觉领域的部分融资情况图，数据来源：AI掘金志）

预计2023年3D视觉市场竞争将加剧，可能出现整理

• 常见的拆码垛、定位、分拣等场景下同质化竞争较多；开始向强工艺场景延伸，如焊接、检测、装配等场景

• 缺乏客户资源和技术优势的公司，面试生存挑战

  
  

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需求侧：“新半车”等场景增量不断

4.1 与制造业景气度强相关，扩张“新半车”等大场景应用场景方面，锂电为当前最热门领域，半导体、光伏、新能源车等具备增长潜力

• 短期维度，机器视觉的需求受到下游行业景气度影响较明显，如今年3C领域需求的走弱。目前机器视觉在3C领域渗透率较高，需要跟踪消费电子整体的复苏节奏

• 与此对应的是锂电领域应用的快速普及。机器视觉在锂电行业2019-2021年销售额复合增速达到110%。但锂电扩产高峰期过后，对机器视觉的需求增速可能明显下降

• 展望明年，根据下游景气度和渗透率，半导体、光伏、新能源车等领域的增长潜力较大

• 长期看，容易接受智能化转型的企业类型：1）有足够的盈利水平；2）没有太多的闲置产能和积压的库存；3）有相应的投资能力

（数据来源：机器视觉产业联盟）

应用场景方面，锂电为当前最热门领域，半导体、光伏、新能源车等具备增长潜力

（工业之间重点行业典型场景，资料来源：IDC）

4.2 锂电/光伏：下游大量扩产，拉动机器视觉需求抱球机器视觉在锂电池各个生产环节均有深入的应用

• 隔膜，基材等来料的质量需要视觉辅助判断，对不良品加以剔除，以线阵方案为主

• 电池成型的前段通常以线阵相机为主，面阵CCD为辅，对极片相关的表面缺陷、尺寸信息进行检测

• 中段和后段设备上的视觉应用以面阵CCD和3D激光轮廓仪方案为主，会有较多的组装定位，组装效果复检、焊接与点胶效果检测、读码溯源等需求

在光伏产业链中，视觉应用集中在硅片、电池片、组件环节

• 硅片环节视觉应用主要包括在线检测硅片缺陷，包括崩边、脏污、隐裂等检测项

• 中游电池片环节常见的视觉需求有电池片上料定位，EL或PL检测电池片隐裂、电极不良、划伤等缺陷

• 下游组件环节视觉应用最多，包括划片机定位、电池串正面与反面的串检及EL检、排版机的定位、层压前后组件的外观检及EL检、接线盒定位及焊点、灌胶检测、最终产品的外观终检及EL检等

4.3 半导体/PCB：与国内集成电路产业协同发展

半导体产业具有高集成度、高精细度的特点，是机器视觉技术最早大规模应用的领域

晶圆制作中的检测、定位、切割和封装过程全程都需要机器视觉技术的辅助

• 电子元器件外观检测：检测小型电子元器件的外观，如SMD产品、硅片

• 芯片外观检测：检测IC芯片尺寸、外观、平整度等

• PCB印刷电路检测：检测PCB印刷电路板的外观尺寸、位置、缺陷等

（机器视觉在半导体自动焊接机AOI系统中的应用，资料来源：HIKROBOT官网）

4.4 汽车/零部件：直接受益于新能源造车热潮

机器视觉技术被广泛的应用于汽车制造业，主要应用包括汽车零配件检测、汽车装配校验检测、汽车零配件二维码及字符识别、涂胶检测等

• 汽车总装和零部件检测：包括零部件尺寸、外观、形状；总成不见错漏装、方向、位置检测；读码、型号、生产日期检测；总装机器人焊接导向和质量检测；电器性能检测、功能检测

（机器视觉在汽车生产中的应用案例—连测曲轴的品种差异）

• 发动机检测：内容主要包括机加工位置、形状和尺寸大小，包括圆弧；正时链位置检测；活塞标记方向和型号检测；曲轴连杆连码、字符、型号检测；点胶有无检测；缸体缸盖读码、字符、型号检测

（机器视觉在汽车生产中的应用案例—变矩器的组装检测）

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技术和场景完成突破，国内厂商崛起！

5.1 关注价格、服务、解决方案能力，国内厂商正在建立优势

• 相较于全球机器视觉领军Keyence，国内厂商在价格上的竞争力明显

• 经过多年的扩张布局，国内头部厂商建立了较为完备的服务体系和销售网络；同时，能够给下游提供定制化的服务，这也是国外竞争对手不愿意做的

• 在解决方案层面，软件和平台的重要性愈发显现，在各个行业内的项目经验、能否提供成熟的软硬件解决方案，成为竞争时的胜负手

报告出品：申万宏源

报告编辑：BFT机器人

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