中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 眾所周知，中國(guó)正在成為一座世界工廠。將近100種商品生產(chǎn)位居世界第一，它們遍布10多個(gè)工業(yè)行業(yè)，諸如：消費(fèi)品、制藥、電子器件等。中國(guó)在剛剛過(guò)去的2003年吸引了超過(guò)500億美元的海外投資。近年來(lái)每年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度保持在7～8%。 制造業(yè)已經(jīng)成為中國(guó)最大的工業(yè)行業(yè)，然而來(lái)自裝備制造業(yè)的產(chǎn)值僅相當(dāng)于整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)值的26%。與美國(guó)和德國(guó)超過(guò)40%的比例相比，在未來(lái)20年，中國(guó)制造業(yè)需要高速發(fā)展。這將給工廠自動(dòng)化帶來(lái)前所未有的機(jī)遇。資金密集型和技術(shù)密集型的工業(yè)越來(lái)越多地受到政府支持；另一方面，鑒于中國(guó)潛在的巨大市場(chǎng)和豐富低廉的人力資源，許多發(fā)達(dá)國(guó)家將他們的生產(chǎn)線和設(shè)備轉(zhuǎn)移到中國(guó)大陸開(kāi)辦工廠，因此在未來(lái)較長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)，發(fā)展勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)仍將是中國(guó)政府的重要政策。 上面這些因素都直接影響著中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的面貌。例如在長(zhǎng)春大眾和上海大眾的現(xiàn)代化工廠和Nokia的北京工廠中，最先進(jìn)的工業(yè)生產(chǎn)線和檢測(cè)設(shè)備隨處可見(jiàn)，自動(dòng)化水平及質(zhì)量檢測(cè)水平與他們?cè)趧e的國(guó)家的生產(chǎn)基地相比毫不遜色甚至更高。你也可以看到很多半自動(dòng)化、半人工的生產(chǎn)線，人們僅僅在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)加入自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，在很多情況下這種安排反而帶來(lái)更高的效率和更低的成本。這種不平衡的帶有中國(guó)特色的發(fā)展格局自始至終都給工業(yè)視覺(jué)的發(fā)展產(chǎn)生影響。 機(jī)器視覺(jué)在中國(guó)短暫的發(fā)展歷史 1990年以前，僅僅在大學(xué)和研究所中有一些研究圖像處理和模式識(shí)別的實(shí)驗(yàn)室。在20世紀(jì)90年代初，一些來(lái)自這些研究機(jī)構(gòu)的工程師成立了他們自己的視覺(jué)公司，開(kāi)發(fā)了第一代圖像處理產(chǎn)品，例如基于ISA總線的灰度級(jí)圖像采集卡，和一些簡(jiǎn)單的圖像處理軟件庫(kù)，他們的產(chǎn)品在大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室和一些工業(yè)場(chǎng)合得到了應(yīng)用，人們能夠做一些基本的圖像處理和分析工作。盡管這些公司用視覺(jué)技術(shù)成功地解決了一些實(shí)際問(wèn)題，例如多媒體處理，印刷品表面檢測(cè)，車(chē)牌識(shí)別等，但由于產(chǎn)品本身軟硬件方面的功能和可靠性還不夠好，限制了他們?cè)诠I(yè)應(yīng)用中的發(fā)展?jié)摿Α４蠛銏D像公司就是做的較好者之一。另外，一個(gè)重要的因素是市場(chǎng)需求不大，工業(yè)界的很多工程師對(duì)機(jī)器視覺(jué)沒(méi)有概念，另外很多企業(yè)也沒(méi)有認(rèn)識(shí)到質(zhì)量控制的重要性。這種狀況一直持續(xù)到1998年。所以，我們稱(chēng)1990～1998年為初級(jí)階段。期間真正的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)市場(chǎng)銷(xiāo)售額微乎其微。主要的國(guó)際機(jī)器視覺(jué)廠商還沒(méi)有進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。 自從1998年，越來(lái)越多的電子和半導(dǎo)體工廠，包括香港和臺(tái)灣投資的工廠，落戶(hù)廣東和上海。帶有機(jī)器視覺(jué)的整套的生產(chǎn)線和高級(jí)設(shè)備被引入中國(guó)。隨著這股潮流，一些廠商和制造商開(kāi)始希望發(fā)展自己的視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備，這是真正的機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)需求的開(kāi)始。設(shè)備制造商或OEM廠商需要更多來(lái)自外部的技術(shù)開(kāi)發(fā)支持和產(chǎn)品選型指導(dǎo)，一些自動(dòng)化公司抓住了這個(gè)機(jī)遇，例如，北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司（原北京四通電機(jī)公司，主要做運(yùn)動(dòng)控制）。他們走了不同于上面提到的圖像公司的發(fā)展道路——做國(guó)際機(jī)器視覺(jué)供應(yīng)商的代理商和系統(tǒng)集成商。他們從美國(guó)和日本引入最先進(jìn)的成熟產(chǎn)品，給終端用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)咨詢(xún)服務(wù)，有時(shí)也和他們的商業(yè)伙伴一起開(kāi)發(fā)整套的視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期市場(chǎng)開(kāi)拓和培育，不僅僅是半導(dǎo)體和電子行業(yè)，而且在汽車(chē)、食品、飲料、包裝等行業(yè)中，一些頂級(jí)廠商開(kāi)始認(rèn)識(shí)到機(jī)器視覺(jué)對(duì)提升產(chǎn)品品質(zhì)的重要作用。這里，我們將1998～2002年定義為機(jī)器視覺(jué)概念引入期。在此階段，許多著名視覺(jué)設(shè)備供應(yīng)商，諸如：Matsushita,Omron，Cognex,DVT,CCS,DataTranslation,Matrix,Coreco,開(kāi)始接觸中國(guó)市場(chǎng)尋求本地合作伙伴，但符合要求的本地合作伙伴寥若晨星。例如，北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司曾經(jīng)被五家外國(guó)公司選做主要代理商或解決方案提供商。 第三階段從2002年至今，我們稱(chēng)之為機(jī)器視覺(jué)發(fā)展期，從下面幾點(diǎn)我們可以看到中國(guó)機(jī)器視覺(jué)的快速增長(zhǎng)趨勢(shì)： 1.在各個(gè)行業(yè)，越來(lái)越多的客戶(hù)開(kāi)始尋求視覺(jué)檢測(cè)方案，機(jī)器視覺(jué)可以解決精確的測(cè)量問(wèn)題和更好地提高他們的產(chǎn)品質(zhì)量，一些客戶(hù)甚至建立了自己的視覺(jué)部門(mén)。 2.越來(lái)越多的本地公司開(kāi)始在他們的業(yè)務(wù)中引入機(jī)器視覺(jué)，一些是普通工控產(chǎn)品代理商，一些是自動(dòng)化系統(tǒng)集成商，一些是新的視覺(jué)公司。雖然他們絕大多數(shù)尚沒(méi)有充分的回報(bào)，但都一致認(rèn)為機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)潛力很大。資深視覺(jué)工程師和實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的缺乏是他們面臨的最主要的問(wèn)題。 3.一些有幾年實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的公司（諸如，大恒、和利時(shí)電機(jī)）逐漸給自己的定位以便更好的發(fā)展機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)。他們或者繼續(xù)提高采集卡、圖像軟件開(kāi)發(fā)能力，或者試圖成為提供工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)方案或視覺(jué)檢查設(shè)備的領(lǐng)袖廠商。單純的代理仍然是他們業(yè)務(wù)的一部分，但他們已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)自己的技術(shù)或者訣竅，在元件和系統(tǒng)的層次上。 4.經(jīng)過(guò)幾年尋找代理的過(guò)程，許多跨國(guó)公司開(kāi)始在中國(guó)建立自己的分支機(jī)構(gòu)。通常他們?cè)诒本┗蛏虾＝⒆约涸谥袊?guó)的分支機(jī)構(gòu)，來(lái)管理關(guān)鍵的客戶(hù)以及向合作伙伴提供技術(shù)和商務(wù)支持。 中國(guó)機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的主要廠商 中國(guó)機(jī)器視覺(jué)經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，到今天這個(gè)領(lǐng)域依然活躍的公司和研究機(jī)構(gòu)大約有幾十家，另外大約10個(gè)跨國(guó)公司在國(guó)內(nèi)開(kāi)展業(yè)務(wù)。 其中部分見(jiàn)列表所示： 主要的國(guó)內(nèi)公司 1.北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司（運(yùn)動(dòng)控制電機(jī)、控制器和機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)） 2.北京大恒圖像視覺(jué)公司（圖像處理，視覺(jué)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和代理商） 3.北京微視公司（視覺(jué)產(chǎn)品代理） 4.科瑞自動(dòng)化（深圳）（電子和半導(dǎo)體設(shè)備） 5.東方冠群科技（上海）（對(duì)電子和半導(dǎo)體行業(yè)提供支持，光源） 6.步進(jìn)機(jī)電（深圳）（運(yùn)動(dòng)控制，視覺(jué)產(chǎn)品代理商） 7.Second2None機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)公司（采集卡和圖像軟件開(kāi)發(fā)） 8.西安至信控制系統(tǒng)集成公司（藥品檢測(cè)設(shè)備） 跨國(guó)公司 1.Cognex（模塊和板卡系統(tǒng)，在上海有一個(gè)代表處代理商銷(xiāo)售） 2.DVT（模塊化視覺(jué)系統(tǒng)，在上海有一個(gè)代表處代理商銷(xiāo)售） 3.Matrox（板卡視覺(jué)處理系統(tǒng)，通過(guò)代理商銷(xiāo)售） 4.Coreco（板卡視覺(jué)處理系統(tǒng)，通過(guò)代理商銷(xiāo)售） 5.Matsushita松下電工（模塊化視覺(jué)系統(tǒng)，在北京、上海、廣州和深圳設(shè)立有分公司，代理商銷(xiāo)售） 6.Omron（模塊化視覺(jué)系統(tǒng)，在主要城市設(shè)有分支機(jī)構(gòu)和代理商） 7.Keyence（模塊化視覺(jué)傳感器，由自己的中國(guó)分部直接銷(xiāo)售） 8.PPT視覺(jué)（線掃視覺(jué)系統(tǒng)，代理商銷(xiāo)售） 9.NI美商國(guó)家儀器（基于計(jì)算機(jī)虛擬儀器技術(shù)的視覺(jué)系統(tǒng)，在北京、上海、深圳、西安設(shè)有分支機(jī)構(gòu)，代理商銷(xiāo)售） 10.DT（圖像采集卡和軟件包，通過(guò)代理商提供銷(xiāo)售） 11.CCS（光源設(shè)備，在上海設(shè)有分支機(jī)構(gòu)） 主要的應(yīng)用范圍、市場(chǎng)規(guī)模、商機(jī)以及面臨的問(wèn)題 機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體、電子、計(jì)算機(jī)配件、消費(fèi)品、食品、汽車(chē)、冶金、包裝、制藥等行業(yè)得到了應(yīng)用，它主要是來(lái)提供產(chǎn)品尺寸測(cè)量、表面檢測(cè)、定位導(dǎo)航，OCR/OCV，以及顏色識(shí)別等。這些工業(yè)應(yīng)用和別的國(guó)家基本一致。但必須指出的是：由于中國(guó)有完整的復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)，每個(gè)行業(yè)都可能使用機(jī)器視覺(jué)，但不能期待每一個(gè)大的廠商都安裝視覺(jué)系統(tǒng)，因?yàn)樵谥袊?guó)人力資源豐富且廉價(jià)，有的廠商寧愿使用人工來(lái)取得較好的效果。 在幾年前，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)近乎于零，大多數(shù)代理商每年只銷(xiāo)售幾套。2000年，安裝的視覺(jué)系統(tǒng)總數(shù)不超過(guò)100套。盡管沒(méi)有確切的市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)，我們還是可以大致估計(jì)出來(lái)：2003年安裝的視覺(jué)系統(tǒng)總數(shù)超過(guò)了500套，這其中包括模塊化和板卡系統(tǒng)，直接銷(xiāo)售額大約為250萬(wàn)美元。進(jìn)口設(shè)備配套的視覺(jué)系統(tǒng)安裝數(shù)量沒(méi)有計(jì)算在內(nèi)。 就是站在一個(gè)中型企業(yè)的角度來(lái)看，這個(gè)市場(chǎng)規(guī)模也太小了，但我們不能忽視它巨大的市場(chǎng)潛力。像Cognex和Matsushita松下等領(lǐng)先公司在市場(chǎng)開(kāi)發(fā)方面做了大量的工作。像Siemens,Omron,Matsushita等綜合性的工控大公司在中國(guó)都有10年以上的商業(yè)經(jīng)驗(yàn)，與單純的視覺(jué)公司（如Cognex和DVT）相比他們更熟悉中國(guó)的商業(yè)和社會(huì)環(huán)境，都已經(jīng)建立了自己的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)擁有豐富的客戶(hù)資源。但是，專(zhuān)業(yè)公司依靠自身較強(qiáng)的產(chǎn)品線和專(zhuān)業(yè)服務(wù)也能夠得到競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 在機(jī)遇面前，總是同時(shí)出現(xiàn)困難和風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)剛剛起步，需要耐心培養(yǎng)，在很多場(chǎng)合人們并不遵守游戲規(guī)則，他們寧愿相信人際關(guān)系。許多客戶(hù)對(duì)視覺(jué)產(chǎn)品顯示了很大的興趣，但最終很少有人能承擔(dān)其費(fèi)用。所以，在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，如北京、上海、廣東，給外國(guó)公司做業(yè)務(wù)看起來(lái)是很不錯(cuò)的一個(gè)道路。另外一個(gè)因素是價(jià)格門(mén)檻，高昂的價(jià)格使很多客戶(hù)感到難以承受，雖然他們更應(yīng)當(dāng)從產(chǎn)品質(zhì)量提高和節(jié)約人工方面綜合評(píng)價(jià)投入產(chǎn)出比。最后，也許是最困難的因素是一個(gè)由原始供應(yīng)商，有資質(zhì)的代理商，富有經(jīng)驗(yàn)的集成商，足夠的應(yīng)用工程師以及其他角色構(gòu)成的完整產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈還遠(yuǎn)未形成。 總結(jié) 總的來(lái)說(shuō)，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)處在一個(gè)迅速發(fā)展期。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們可以看到來(lái)自不同領(lǐng)域的不同的商業(yè)模式和不同類(lèi)型的公司。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，一些國(guó)內(nèi)的工程公司和系統(tǒng)集成商將成為市場(chǎng)的引領(lǐng)者，更多的客戶(hù)將依賴(lài)他們?cè)谝曈X(jué)和其他自動(dòng)化技術(shù)方面的綜合能力來(lái)解決問(wèn)題，比如運(yùn)動(dòng)控制，網(wǎng)絡(luò)通訊。他們的后面是實(shí)力強(qiáng)大的跨國(guó)公司，他們將控制大的原始設(shè)備制造商和VIP終端用戶(hù)。我們也應(yīng)該注意到跨國(guó)公司在產(chǎn)品的生產(chǎn)組裝、服務(wù)、技術(shù)支持以及財(cái)政政策方面本地化的趨勢(shì)。另外，將有更多的國(guó)內(nèi)公司自己或者聯(lián)合外國(guó)公司開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的視覺(jué)產(chǎn)品。我們希望有一天中國(guó)的工程師像今天選擇PLC等工業(yè)產(chǎn)品一樣，能夠自由而且在合理的價(jià)位上選擇他們喜歡的視覺(jué)組件并且快速構(gòu)造自己的系統(tǒng)。