机器视觉领域竞争格局

机器视觉领域竞争格局

机器视觉领域竞争格局机器视觉的可应用领域广泛，覆盖3C电子、半导体、平板显示、食品饮料、汽车、印刷、电池、薄膜、纺织、医疗卫生等多个领域。机器视觉领域的参与者众多，主要分为两类：一是专注于相机、镜头、光源、算法等底层核心软硬件开发，为各应用行业提供基础部件解决方案，如基恩士、康耐视、奥普特等，位于产业链上游；二是专注于为某一个或某几个行业提供应用解决方案，位于产业链中游，如天准科技在消费电子领域的视觉测量/检测设备，得到苹果、三星等行业龙头的认可；精测电子主要产品为平板显示检测设备，服务于京东方等下游知名的面板或模组厂商；矩子科技的3C电子光学检测设备进入华硕等知名厂家的生产线。随着技术的成熟和行业的发展，产业链某一环节的企业逐步向全产业链发展，比如：奥普特以光源作为突破口，向产业链中游拓展，逐渐成长为机器视觉成套系统解决方案的提供商，服务于3C电子领域苹果、华为等多家知名企业。自动检测系统自动检测系统采用各种检测仪表和仪器，采用射线、激光、微波等各类检测方式，自动连续地对质量、厚度、水分等各种工艺变量进行测量，将测量结果用仪表指示并记录下来供操作人员或上位机观察、分析或将测量结果传送给控制系统，可为自动控制系统的实现自动化控制提供输入信息。自动检测系统一般由传感器、变送环节和显示器构成。传感器又称为检测元件或敏感元件，它直接响应被测参数，并经能量转换转化成一个与被测变量成对应关系的便于传送的输出信号。传感器的输出信号需要经过变送环节转换成标准统一的模拟量信号或满足特定标准的数字量信号。显示器的作用是向观察者显示被测量数值。过程装备与控制工程的发展趋势过程装备与控制工程在工业等不同领域中的地位表现越来越重要，国家加大了对人才的培养力度，在人才的培养中，对理论知识的掌握程度要求较高，技术人员对知识必须扎实、熟练的掌握。所谓控制工程，就是实现对设备或者仪器的高效率控制，逐步实现自动化与智能化，实现生产制造能力的不断提高。随着时代的发展，人们对智能化的依赖程度逐渐加大。只有对不同的产业进行高效的控制，才能实现设备的高效运转，同时，保证生产质量。不同国家、不同地区的企业可能管理理念有所不同，生产模式各异、技术水平参差不齐，但是都需要对现代化设备进行控制，很多公司已经成功应用了过程控制的设备和技术，不仅实现了结构的优化，而且提高了生产质量以及生产效率。在生产中，远程控制技术不断发展。智能化水平不断提高，在控制过程中，安全性以及稳定性也得到不断改善，企业获得了更大的经济效益。向智能化方向发展已经成为传统控制方式的发展趋势，智能化发展改变了传统的手工控制方式以及生产方式。采用远程控制方式将传统的控制方式和现代化的控制技术有机的融合起来，通过计算机、网络等现代化的媒体完成了操作需求，实现了生产任务。这种发展趋势，在提高产量的同时，保证了全过程的安全性。避免出现安全事故，消除一系列的安全隐患。为人们的安全和经济效益提供了保障。工控系统主要包括PLC、DCS和SCADA三大类工业控制系统（ICS，Industrialcontrolsystem）是各式各样控制系统类型的总称，是由各种自动化控制组件以及对实时数据进行采集、监测的过程控制组件，共同构成的确保工业基础设施自动化运行、过程控制与监控的业务流程管控系统。工业软件分为嵌入式软件（工业通信、汽车电子等）、研发设计类（CAX、PLM等）、生产制造类（MES、DCS等）、信息管理类（ERP、CRM等）。而生产制造类软件主要包括：生产控制类（PLC/DCS/SCADA）和制造执行类（MES）。工业控制系统涵盖了多种类型的控制系统，包括数据采集与监控系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）。在ISA-95企业管理系统与控制系统集成的五层系统中，PLC属于Level1，而DCS属于Level1和Level2，而SCADA则属于Level2。DCS与SCADA是一种控制系统，PLC只是一种控制装置。在工业自动化和控制系统的结构中，PLC作为重要的底层控制部件，通常应用在SCADA和DCS系统中，用于实现工业设备的具体操作与工艺控制，PLC控制系统重要的基础。DCS与SCADA侧重点不同。SCADA侧重于各子系统数据监测，SCADA主要用于控制点分散，比如天然气的长输管道、电力调度系统等等。DCS侧重于分散控制，也兼具了SCADA的功能。基本上，在一些生产企业会包含3种系统，SCADA作为生产管理级上位监控，DCS实现复杂控制，而PLC实现单机及简单控制。PLC：工控系统中的重要底层控制部件PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）是一种以微处理器为基础，集合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术的数字运算操作电子系统，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，将其存入PLC的用户程序存储器，运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC于上世纪60年代末研制出应用于汽车制造业，PLC是从摸仿原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只有开关量逻辑控制，所以被命名为可编程逻辑控制器。PLC具有适用范围广、可靠性高、编程简单、使用方便等特点。PLC主要由CPU结构、存储器、I/O单元、电源模块、外部设备接口等部分组成。大中型PLC主要用于项目型市场，小型PLC应用于OEM市场。国内大中型PLC主要应用于项目型市场，产品的安全性、可靠性、稳定性和网络通信能力要求比较高，如汽车、冶金、电力、化工、建材等；小型PLC主要应用于OEM市场，如纺织机械、包装机械、起重机械、食品机械等器械设备。中国PLC市场主要由外资品牌主导。欧美品牌主要以西门子、罗克韦尔、施耐德、GE为代表。西门子在中国市场占而有率44%，占据领先的市场地位，其大型、中型、小型PLC产品的可靠性、稳定性等性能较为良好，在大型、中型PLC市场中具有较强竞争优势，罗克韦尔排名第四，市占率为5%，但是其在大型PLC产品是绝对的龙头；日韩品牌主要以三菱、欧姆龙、LG为代表。主要依靠较高的性价比和渠道优势占据一定的市场份额，其中以三菱和欧姆龙为代表的日本PLC在小型控制系统等细分领域中应用较多；本土品牌市占率仅11%，主要以信捷电气、汇川技术、麦格米特、和利时为代表，市场规模相对较小，目前本土品牌主要以提供小型PLC产品为主。行业趋势日趋明显相较于欧美、日本等国家，我国过程控制产业起步较晚，国外知名厂商占据国内市场的主要份额。近年来，我国本土工业自动化品牌快速发展。相较于国外企业，本土企业在服务和产品价格上具备明显优势。服务方面，本土企业贴近下游用户，对客户的需求和现状有充分了解，能够快速响应客户需求，提供全面且有保障的后期服务；价格方面，国内品牌具备成本优势，更加适合国内中小企业快速发展的节奏，满足其低成本自动化改造需求。我国2016-2020年工业自动化行业本土品牌市场份额也由2016年的35．2%提升至2020年的40．8%，本土企业市占率增幅明显。目前，我国过程控制行业仍有广阔的空间，未来随着国内厂商技术的不断成熟与发展，行业内趋势不断强化。过程控制行业发展现状应用领域拓展和检测精度提高，检测设备需求旺盛：在工业自动化中，特别是连续生产过程的自动化中，检测系统是实现生产过程自动化必不可少的技术工具之一。自动检测系统通过对过程参数的准确检测，可以及时准确地反映工艺设备的运行工况，为操作人员提供必要的操作依据，为自动控制系统提供必要的信号，是过程控制中重要的前端系统。随着工业自动化的应用领域不断拓展和工业生产过程中对于检测精细度的要求不断提升，工业自动化产业对于检测设备的需求日益旺盛。2020年全球自动检测设备规模已达到68．7亿美元。未来在全球工业自动化不断发展的驱动下，市场规模仍将保持持续增长。从细分领域角度，项目投资方在线检测产品主要涉及自动检测设备中的射线检测设备、激光检测设备和微波检测设备。射线检测技术、激光检测技术和微波检测技术等作为无损检测技术，应用范围广泛。射线检测设备方面，工业检测设备利用射线特质，在不影响、不损害被检对象使用性能的前提下，检测物料的缺陷和不均匀性、判断其状态。检测手段的非破坏性、检测结果的连续性和数据的可视化特性，避免了取样试验以点带面的局限性、弥补了人工感官检查的不足，使检查结果更具真实性、科学性，被广泛应用到医疗CT检查、工业品成分检测和内部缺陷等。随着检测精度要求提升和下游应用场景的不断增加，射线检测需求将保持快速增长。激光检测设备方面，激光广泛应用于仪器与传感器领域、材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研与医疗与美容领域、显示与打印领域。激光检测设备应用的是激光传感器，根据中金企信国际咨询统计数据，2020年全球激光传感器市场规模达到9．89亿美元。专家预计未来全球激光传感器市场规模将以9．61%的年复合增长率持续增长，2026年将达到17亿美元。微波检测设备方面，微波对非金属复合材料具有较好的穿透性，多用于检测塑料、陶瓷、玻璃、橡胶、木材以及各种复合材料等，如检测纸张/无纺布中的水分、胶接结构和蜂窝结构件中的分层、金属加工工件表面粗糙度、裂纹等，应用场景广泛，市场需求量较大。工业生产过程日趋复杂，工业控制系统前景广阔：工业控制系统包括监控控制和数据采集系统，以及分布式控制系统和使用可编程逻辑控制器控制本地化过程的小型控制系统，自动控制系统也属于工业控制系统范畴。随着生产技术水平的迅速提高与生产规模的持续扩大，工业领域对于自动控制系统的要求不断提升，对于工业自动控制系统的需求日益旺盛。根据中金企信国际咨询统计数据，2019年我国工业控制系统市场规模为105．6亿美元。2020年受新冠疫情影响，预计市场规模有所下降。未来随着工业自动化技术在我国各工业领域的普及和疫情恢复，我国工业控制市场规模将稳步提升，预计2027年我国工业控制系统市场规模将达到151．6亿美元。过程控制对于智能制造的重要性智能制造需要强大的工业自动化作为支撑。过程控制是工业自动化的重要分支，广泛应用于新能源电池、薄膜、造纸、无纺布及卫材、医药和食品等过程工业领域。随着人们物质生活水平的提高以及市场竞争的日益激烈，过程工业产品的质量和功能也向更高的层次发展，为满足优质、高产、低消耗