中國工業(yè)自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 眾所周知，中國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多個工業(yè)行業(yè)，諸如：消費品、制藥、電子器件等。中國在剛剛過去的2003年吸引了超過500億美元的海外投資。近年來每年的經(jīng)濟增長速度保持在7～8%。 制造業(yè)已經(jīng)成為中國最大的工業(yè)行業(yè)，然而來自裝備制造業(yè)的產(chǎn)值僅相當于整個制造業(yè)產(chǎn)值的26%。與美國和德國超過40%的比例相比，在未來20年，中國制造業(yè)需要高速發(fā)展。這將給工廠自動化帶來前所未有的機遇。資金密集型和技術密集型的工業(yè)越來越多地受到政府支持；另一方面，鑒于中國潛在的巨大市場和豐富低廉的人力資源，許多發(fā)達國家將他們的生產(chǎn)線和設備轉(zhuǎn)移到中國大陸開辦工廠，因此在未來較長的一個時期內(nèi)，發(fā)展勞動密集型產(chǎn)業(yè)仍將是中國政府的重要政策。 上面這些因素都直接影響著中國工業(yè)自動化的面貌。例如在長春大眾和上海大眾的現(xiàn)代化工廠和Nokia的北京工廠中，最先進的工業(yè)生產(chǎn)線和檢測設備隨處可見，自動化水平及質(zhì)量檢測水平與他們在別的國家的生產(chǎn)基地相比毫不遜色甚至更高。你也可以看到很多半自動化、半人工的生產(chǎn)線，人們僅僅在一些關鍵環(huán)節(jié)加入自動檢測設備，在很多情況下這種安排反而帶來更高的效率和更低的成本。這種不平衡的帶有中國特色的發(fā)展格局自始至終都給工業(yè)視覺的發(fā)展產(chǎn)生影響。 機器視覺在中國短暫的發(fā)展歷史 1990年以前，僅僅在大學和研究所中有一些研究圖像處理和模式識別的實驗室。在20世紀90年代初，一些來自這些研究機構的工程師成立了他們自己的視覺公司，開發(fā)了第一代圖像處理產(chǎn)品，例如基于ISA總線的灰度級圖像采集卡，和一些簡單的圖像處理軟件庫，他們的產(chǎn)品在大學的實驗室和一些工業(yè)場合得到了應用，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技術成功地解決了一些實際問題，例如多媒體處理，印刷品表面檢測，車牌識別等，但由于產(chǎn)品本身軟硬件方面的功能和可靠性還不夠好，限制了他們在工業(yè)應用中的發(fā)展?jié)摿?。大恒圖像公司就是做的較好者之一。另外，一個重要的因素是市場需求不大，工業(yè)界的很多工程師對機器視覺沒有概念，另外很多企業(yè)也沒有認識到質(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1990～1998年為初級階段。期間真正的機器視覺系統(tǒng)市場銷售額微乎其微。主要的國際機器視覺廠商還沒有進入中國市場。 自從1998年，越來越多的電子和半導體工廠，包括香港和臺灣投資的工廠，落戶廣東和上海。帶有機器視覺的整套的生產(chǎn)線和高級設備被引入中國。隨著這股潮流，一些廠商和制造商開始希望發(fā)展自己的視覺檢測設備，這是真正的機器視覺市場需求的開始。設備制造商或OEM廠商需要更多來自外部的技術開發(fā)支持和產(chǎn)品選型指導，一些自動化公司抓住了這個機遇，例如，北京和利時電機技術有限公司（原北京四通電機公司，主要做運動控制）。他們走了不同于上面提到的圖像公司的發(fā)展道路——做國際機器視覺供應商的代理商和系統(tǒng)集成商。他們從美國和日本引入最先進的成熟產(chǎn)品，給終端用戶提供專業(yè)培訓咨詢服務，有時也和他們的商業(yè)伙伴一起開發(fā)整套的視覺檢測設備。經(jīng)過長期市場開拓和培育，不僅僅是半導體和電子行業(yè)，而且在汽車、食品、飲料、包裝等行業(yè)中，一些頂級廠商開始認識到機器視覺對提升產(chǎn)品品質(zhì)的重要作用。這里，我們將1998～2002年定義為機器視覺概念引入期。在此階段，許多著名視覺設備供應商，諸如：Matsushita,Omron，Cognex,DVT,CCS,DataTranslation,Matrix,Coreco,開始接觸中國市場尋求本地合作伙伴，但符合要求的本地合作伙伴寥若晨星。例如，北京和利時電機技術有限公司曾經(jīng)被五家外國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，我們稱之為機器視覺發(fā)展期，從下面幾點我們可以看到中國機器視覺的快速增長趨勢： 1.在各個行業(yè)，越來越多的客戶開始尋求視覺檢測方案，機器視覺可以解決精確的測量問題和更好地提高他們的產(chǎn)品質(zhì)量，一些客戶甚至建立了自己的視覺部門。 2.越來越多的本地公司開始在他們的業(yè)務中引入機器視覺，一些是普通工控產(chǎn)品代理商，一些是自動化系統(tǒng)集成商，一些是新的視覺公司。雖然他們絕大多數(shù)尚沒有充分的回報，但都一致認為機器視覺市場潛力很大。資深視覺工程師和實際項目經(jīng)驗的缺乏是他們面臨的最主要的問題。 3.一些有幾年實際經(jīng)驗的公司（諸如，大恒、和利時電機）逐漸給自己的定位以便更好的發(fā)展機器視覺業(yè)務。他們或者繼續(xù)提高采集卡、圖像軟件開發(fā)能力，或者試圖成為提供工業(yè)現(xiàn)場方案或視覺檢查設備的領袖廠商。單純的代理仍然是他們業(yè)務的一部分，但他們已經(jīng)開始開發(fā)自己的技術或者訣竅，在元件和系統(tǒng)的層次上。 4.經(jīng)過幾年尋找代理的過程，許多跨國公司開始在中國建立自己的分支機構。通常他們在北京或上海建立自己在中國的分支機構，來管理關鍵的客戶以及向合作伙伴提供技術和商務支持。 中國機器視覺領域的主要廠商 中國機器視覺經(jīng)過近10年的發(fā)展，到今天這個領域依然活躍的公司和研究機構大約有幾十家，另外大約10個跨國公司在國內(nèi)開展業(yè)務。 其中部分見列表所示： 主要的國內(nèi)公司 1.北京和利時電機技術有限公司（運動控制電機、控制器和機器視覺系統(tǒng)） 2.北京大恒圖像視覺公司（圖像處理，視覺產(chǎn)品的開發(fā)和代理商） 3.北京微視公司（視覺產(chǎn)品代理） 4.科瑞自動化（深圳）（電子和半導體設備） 5.東方冠群科技（上海）（對電子和半導體行業(yè)提供支持，光源） 6.步進機電（深圳）（運動控制，視覺產(chǎn)品代理商） 7.Second2None機器視覺系統(tǒng)公司（采集卡和圖像軟件開發(fā)） 8.西安至信控制系統(tǒng)集成公司（藥品檢測設備） 跨國公司 1.Cognex（模塊和板卡系統(tǒng)，在上海有一個代表處代理商銷售） 2.DVT（模塊化視覺系統(tǒng)，在上海有一個代表處代理商銷售） 3.Matrox（板卡視覺處理系統(tǒng)，通過代理商銷售） 4.Coreco（板卡視覺處理系統(tǒng)，通過代理商銷售） 5.Matsushita松下電工（模塊化視覺系統(tǒng)，在北京、上海、廣州和深圳設立有分公司，代理商銷售） 6.Omron（模塊化視覺系統(tǒng)，在主要城市設有分支機構和代理商） 7.Keyence（模塊化視覺傳感器，由自己的中國分部直接銷售） 8.PPT視覺（線掃視覺系統(tǒng)，代理商銷售） 9.NI美商國家儀器（基于計算機虛擬儀器技術的視覺系統(tǒng)，在北京、上海、深圳、西安設有分支機構，代理商銷售） 10.DT（圖像采集卡和軟件包，通過代理商提供銷售） 11.CCS（光源設備，在上海設有分支機構） 主要的應用范圍、市場規(guī)模、商機以及面臨的問題 機器視覺在半導體、電子、計算機配件、消費品、食品、汽車、冶金、包裝、制藥等行業(yè)得到了應用，它主要是來提供產(chǎn)品尺寸測量、表面檢測、定位導航，OCR/OCV，以及顏色識別等。這些工業(yè)應用和別的國家基本一致。但必須指出的是：由于中國有完整的復雜的工業(yè)系統(tǒng)，每個行業(yè)都可能使用機器視覺，但不能期待每一個大的廠商都安裝視覺系統(tǒng)，因為在中國人力資源豐富且廉價，有的廠商寧愿使用人工來取得較好的效果。 在幾年前，中國機器視覺市場近乎于零，大多數(shù)代理商每年只銷售幾套。2000年，安裝的視覺系統(tǒng)總數(shù)不超過100套。盡管沒有確切的市場調(diào)查數(shù)據(jù)，我們還是可以大致估計出來：2003年安裝的視覺系統(tǒng)總數(shù)超過了500套，這其中包括模塊化和板卡系統(tǒng)，直接銷售額大約為250萬美元。進口設備配套的視覺系統(tǒng)安裝數(shù)量沒有計算在內(nèi)。 就是站在一個中型企業(yè)的角度來看，這個市場規(guī)模也太小了，但我們不能忽視它巨大的市場潛力。像Cognex和Matsushita松下等領先公司在市場開發(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都有10年以上的商業(yè)經(jīng)驗，與單純的視覺公司（如Cognex和DVT）相比他們更熟悉中國的商業(yè)和社會環(huán)境，都已經(jīng)建立了自己的銷售網(wǎng)絡，同時擁有豐富的客戶資源。但是，專業(yè)公司依靠自身較強的產(chǎn)品線和專業(yè)服務也能夠得到競爭優(yōu)勢。 在機遇面前，總是同時出現(xiàn)困難和風險?，F(xiàn)在機器視覺市場剛剛起步，需要耐心培養(yǎng)，在很多場合人們并不遵守游戲規(guī)則，他們寧愿相信人際關系。許多客戶對視覺產(chǎn)品顯示了很大的興趣，但最終很少有人能承擔其費用。所以，在經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，如北京、上海、廣東，給外國公司做業(yè)務看起來是很不錯的一個道路。另外一個因素是價格門檻，高昂的價格使很多客戶感到難以承受，雖然他們更應當從產(chǎn)品質(zhì)量提高和節(jié)約人工方面綜合評價投入產(chǎn)出比。最后，也許是最困難的因素是一個由原始供應商，有資質(zhì)的代理商，富有經(jīng)驗的集成商，足夠的應用工程師以及其他角色構成的完整產(chǎn)業(yè)價值鏈還遠未形成。 總結(jié) 總的來說，中國機器視覺市場處在一個迅速發(fā)展期。在不遠的將來，我們可以看到來自不同領域的不同的商業(yè)模式和不同類型的公司。隨著市場的發(fā)展，一些國內(nèi)的工程公司和系統(tǒng)集成商將成為市場的引領者，更多的客戶將依賴他們在視覺和其他自動化技術方面的綜合能力來解決問題，比如運動控制，網(wǎng)絡通訊。他們的后面是實力強大的跨國公司，他們將控制大的原始設備制造商和VIP終端用戶。我們也應該注意到跨國公司在產(chǎn)品的生產(chǎn)組裝、服務、技術支持以及財政政策方面本地化的趨勢。另外，將有更多的國內(nèi)公司自己或者聯(lián)合外國公司開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的視覺產(chǎn)品。我們希望有一天中國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位上選擇他們喜歡的視覺組件并且快速構造自己的系統(tǒng)。