1秒检测产品缺陷，机器视觉成锂电生产线“天眼”
让产线自己“长眼睛”，从而摆脱人工劳动的低效和不稳定，机器视觉正在越来越多地应用于生产制造过程。GGII 数据显示，3C 电子行业是机器视觉最多的应用领域，连续多年应用占比第一；其次是汽车、半导体、锂电池、医药等行业。其中锂电行业需求增长明显，预计未来5-10 年将会是机器视觉主要增长的拉动引擎之一。
均普智能动力电池模组装配线
“近两年，锂电行业高歌猛进，不仅产能快速扩张，对产线良率的要求也越来越高，这给机器视觉的广泛应用带来肥沃的土壤。”据科创板上市公司均普智能（股票代码:688306）总经理解时来表示，由于拥有大量新能源汽车行业的客户，公司正自主研发机器视觉智能检测与人机交互软件，与视觉检测模块进行数据通讯，应用在新能源、汽车等产线测试环节中，可实现采集并识别锂电、汽车电子零部件等智能化装配生产环节中的关键缺陷信息。自主研发机器视觉技术除了可以降本增效，最主要的是助力汽车等行业制造测量和缺陷检测精度和可靠性的提升，赋能产线数字化及智能化生产。
机器视觉的技术核心在于图像识别和信息处理，可以广泛应用在工业制造、农业、交通等多行业的智能化过程中。
相对于人眼，机器视觉在检测效率、精度、工作时间等方面均存在显著优势。均普智能机器视觉工程师何川博士介绍，仅以检测效率一项为例，其自主研发的机器视觉智能检测与人机交互技术，应用于新能源汽车、智能汽车等领域自动化生产线检测，相较传统检测方法，检测效率可提升2倍以上。
在产业链上，目前机器视觉的下游应用市场主要在汽车及其零部件、锂电池、消费电子等离散型制造业。尤其在锂电池领域的应用，高工锂电GGII信息显示，在涂覆、辊压等环节中，锂电产品表面容易产生露箔、暗斑、划痕等缺陷。这些缺陷严重影响锂电池的品质，产生安全隐患。此外，以方形卷绕电芯制造为例，在其顶盖预焊、密封钉焊接、外观检测等核心工艺流程上，必须由机器视觉来完成3D检测。在动力电池高品质、高安全性及降本增效的背景下，生产环节引入机器视觉设备已经成为主流趋势。
“相对于其他行业降本增效的需求，锂电下游应用事关安全，目前产业对缺陷率的追求从ppm(百万分之一)级别向ppb(十亿分之一)提升，这也是机器视觉最能发挥超常能力的环节。”何川博士介绍，要达到锂电生产设备高精确度的要求，必须相机、传动、环境光抑制、算法降噪等多技术的相互配合。
何川博士还透露，均普智能基于独立视觉处理软硬件平台集成的复杂图像处理与分析算法库，通过图像预处理、特征提取、特征匹配等多种算法，可检测不低于5种锂电表面典型缺陷类型，同时单种缺陷检测时间不到1秒，与工控单元的通讯信号延迟小于60毫秒，解决工艺、工序复杂繁多的锂离子电池制造高难度检测问题，进而实现产线节拍的协调及优化。
此外，锂电行业大规模扩产伴随着多元化。当前电池整体标准化程度并不高，不同电池厂甚至统一电池厂内部就有多条技术路线和不同的细分规格。这也给机器视觉的应用提出更高的要求。
根据机器视觉产业联盟预测，国内机器视觉市场规模自2021年起将保持28%左右的CAGR（五年复合增长率）增长。GGII数据统计表明，随着机器视觉在锂电池制造测量和缺陷检测的大规模应用，2022年中国锂电机器视觉检测系统市场规模预计达20亿元。
”随着锂电池自动化产线的提升、无人车间的投入，未来依靠机器视觉的完全在线检测将会替代目前的离线取样检测和半自动人工抽检方式。“解时来表示。（柯岩）
来源： 光明网
锂电、光伏爆火， 3D 视觉检测又「支棱」起来了？
作者 | 路遥
编辑 | 余快
“前几年火的3C电子检测、锂电检测，没有一家是好过的，订单都是断崖式下滑，增量市场的创新点在光伏、新能源赛道。”
类似的表述反复出现于从业者、投资人口中，而这正是当下3D视觉检测赛道的真实写照。
目前，机器视觉检测赛道已然十分内卷。国内机器视觉公司中，仅检测赛道，就有十家左右的上市企业，包括3C电子、半导体、锂电等领域。
今年以来，当工业视觉各个赛道都像霜打了的茄子一样，光伏检测和锂电检测赛道却表现得极为乐观。
据工业和信息化部数据，上半年我国光伏产业链主要环节产量同比增长均超六成，锂电池产量同比增长超四成。
不难预见，在已然拥挤的赛道上，将有大量企业加码光伏和锂电检测。
“上海原来做双目3D、面结构光3D的公司，现在都在往检测走，做线激光。”一位工业视觉领域的从业者说。
当前，3D视觉企业纷纷转向检测赛道做线激光，正成为一种趋势。
一直以来，定位引导类和质量检测类作为3D视觉的两大应用方向，在海内外有着不同的关注度。
海外企业做定位引导类的较少，多聚焦于质量检测类，做得较好的如日本的基恩士、加拿大的乐姆迈（LMI）、德国的视明锐（SmartRay）等，国内情况正好相反，质量检测类并不如定位引导类那么风生水起。
一位定位引导赛道的创业者指出，原因在于定位引导类技术门槛更高，企业能够获得更多融资。
“检测类只需解决视觉算法问题跟硬件问题，定位引导类要与机械臂做搭配，还需要解决机器人的适配、机器人的建模、机器人的运动规划和壁障等问题，与检测类相比，解决问题的复杂度更高，技术栈更全，产业链也更长。”
那么，为什么越来越多初期从事引导类业务的厂商，开始涉足质量检测业务？
从标准化程度上看，质量检测类比定位引导类更容易标准化。
定位引导类的应用场景中，每个工厂的产品规格、包装形态、上下料方式等都各不相同，定制化特征极其明显，很难做成标准化产品。
检测设备相对标准化，加上技术成熟早，经过多年沉淀积累，算法模型已经比较成熟稳定。
投入产出比上，质量检测类比定位引导类，更容易算得过账。
一方面，聚焦于定位引导场景的3D相机，很难成为设备的一部分，而是要与机械臂做搭配，类似“项目型”，而非“设备型”。项目型意味着需要招聘大量工程人员，且验收交付周期漫长，很难形成规模化。
另一方面，质量检测类面对的是现有场景的替代问题，即已经出现的2D视觉场景，可以通过3D视觉进行替代。定位引导类面对的则是新场景的开拓难题，前期需要对市场进行教育和培训，这意味着更多的人力和财力投入。
站在销售角度，质量检测类比定位引导类更容易交付落地。
定位引导类场景难以复制，且单个客户需求量不大，企业想要做大，打磨出相对通用的标准化产品，而后依靠集成商进行分销，是最佳路径。然而，其中亦有诸多坎坷曲折，具体可以参看《内卷的3D视觉》一文。
质量检测类落地过程中的工程部署、调试等，则相对更为简单，通过对接一些大客户，有条件以直销模式大量出货，人力与时间成本耗费更少。
上述种种吸引力，也具象地表现在机器视觉的龙头企业身上。
以基恩士为例，作为全球线激光出货量最多的公司之一，基恩士在2022年实现了63.46亿美元的总营收，且毛利高达81.82%。凭借这份傲人的成绩，创始人滝崎武光也一举超越孙正义，跃居2023年日本富豪榜第二名。
一位机器视觉领域的从业者坦陈，基恩士这份亮眼的财报，对国内机器视觉企业颇具吸引力。爆火的光伏与锂电检测：好看不好吃
然而，线激光检测的生意固然大，基恩士的财报固然好看，但只有找到一条快速增长的赛道，并成功打入其中，才是一个好的开场。质量检测类的应用领域，主要包括3C电子检测、半导体检测、锂电检测、光伏检测等。
半导体检测行业，门槛极高，大多数厂商被拒之门外，尚未进入的厂商已难寻机会。3C电子检测，随着消费电子行业不可避免地周期性下滑，已再难重现往日辉煌。
机器视觉公司开始不约而同地将目光聚焦于光伏检测、锂电检测赛道。
其中，光伏检测赛道背靠的是一直呈现高增长趋势的光伏产业。
今年第十六届全球光伏大会上，有业内人士做出预测，“预计今年全世界光伏新增装机将在350GW左右，明年累计装机量很可能超过水电，2026年将超过天然气，2027年将超过煤炭成为第一大能源。”
“双碳”目标下，光伏作为未来新能源革命的主角之一，正带动核心技术、产品制造、设备和市场规模不断扩大。
同样承载“双碳”战略重要使命的，还有动力电池，锂电检测的火热正来自于锂电池规模化制造的指数级增长。
随着锂电池相关应用场景横向拓展，以及中国锂电池加快进入国际供应链，客户对于安全、高一致性、高品质要求不断提升，带动了机器视觉检测在锂电制造环节的检测点不断增多，电芯成品外观检测也被列入规范项，全线视觉检测正成为动力电池企业的标配。
今年6月9日开幕的2023世界动力电池大会上，宁德时代董事长曾毓群又喊出“TWh时代，未来已来！”的口号，为锂电检测继续添了一把柴火。
然而，光伏检测、锂电检测的前景虽明朗，蛋糕虽大，想要吃到却并不容易。
以锂电检测为例，这条赛道最赚钱的，无疑是跟着宁德时代做动力锂电池检测的一批厂商。
但同时，他们也面对着锂电行业对安全隐患零容忍的挑战。
“锂电行业对产品安全性的要求极其严苛，因为汽车电池爆炸会造成死亡，一旦发生爆炸就会追溯这批车的电池是从哪条产线出来的，这条产线用的谁家的检测设备。”国内一位机器视觉设备供应商如此解释其在锂电检测上投入较少的原因。
在这种意义上，锂电检测赛道可以被看作机器视觉厂商们的一块“试金石”，产品性能的高下，过往案例经验的沉淀，都显露无疑。
当前，3D视觉在线检测领域，包括宁德时代、中创新航、比亚迪、国轩高科、亿纬动力、欣旺达等动力电池企业在内的国内主要市场份额，仍被基恩士、LMI、康耐视、德国SICK等外资品牌占据。
锂电检测赛道的另一大难点，在于其对大客户、大项目的依赖性比较强。
另一位机器视觉设备供应商直言：“做检测设备的，必须要有大的业务订单，否则企业是完全跑不起来的。”
由于终端客户对产品的稳定性、一致性要求极高，机器视觉企业为服务好大客户，通常会针对客户需求做定制化开发。
比如基恩士的线扫、面扫等大部分光电传感器，几乎没有一个芯片是标准件，感光元件均来自索尼定制。
得益于索尼定做的 CMOS 传感器，基恩士线扫激光的检测分辨率能够做到0.1微米。过硬的产品性能，使得基恩士在“讨价还价”这件事上极少妥协，并常年维持着70%以上的毛利率。
但宁德时代是为数不多的一个例外。
三年前，宁德时代开启加速模式，在全国各地扩产，基恩士闻讯很快从日本派来团队跟线，针对宁德时代专门设计产品。
前期的定制化开发意味着，基恩士面对宁德时代的“讨价还价”几乎没有退路，一旦订单丢失，将意味着“基恩士整个锂电行业就没有了。”
锂电检测行业对大客户的依赖，正让机器视觉厂商感受到威胁。
但相比于其他赛道，定位做核心零部件的质量检测，业务受外界影响相对要小得多。
“芯片、电路板、电池等产品都属于基础零部件，做这些产品的质量检测，抗风险能力强，除非遇到系统性的大萧条。”
在某视觉检测企业创始人看来，定位做核心零部件的质量检测，可以确保企业处于一种进可攻退可守的“安全”状态。低价内卷，带不来真正的性价比
在国产厂商尚未形成气候之时，国内机器视觉检测市场有两个景象：一边是基恩士、LMI等进口品牌以每台检测设备高达十几万的售价，在国内市场如入无人之境；一边是屈指可数的几家线激光创业公司，在客户端“吭哧吭哧”做着扫盲工作。
过去几年，国内一批企业已将检测设备的单价打到了3-4万元，即使内卷至此，还未及底线。
掘金志获悉，今年，海康研发近5年的检测类3D视觉设备，已开始批量出货。
“海康供应链的议价能力很强，直接把价格干到一万几，底价甚至低于一万。”面对海康的新定价，赛道玩家们不得不在恐慌中面对现实，接受新一轮行业竞争的洗礼。
当下，如何在赛道的进一步内卷中找到解法，无疑是国产3D视觉厂商们最关心的问题。
这个问题的答案，或许可以从基恩士、LMI等进口品牌的身上找到。
一个事实是，在海康尚未入局，国产厂商以3-4万价格侵入市场的阶段，低价策略并没有带来想象中的规模效应，进口品牌依然是不少国内终端客户的首选项。
其背后的原因，来自于客户对国产3D视觉厂商“天然”的不信任。
国内一位机器视觉设备供应商表示，“进口品牌中，SmartRay和康耐视有的硬件表现并不好，但在国内依然有不少出货，主要就是因为它们是国外的产品，所以客户才用。”
国内终端客户“进口的即是好的”的认知，现在仍然普遍存在。
一位上海的集成商坦陈，其公司集成的产品中，国外产品占据绝大多数，甚至连用到的第三方设备很多都是国外的。“一方面客户不想用国产的，另一方面我们也不愿意为了节省成本用国产的。国内产品稳定性各方面还是达不到要求，长期看性价比很低。”
对于客户来说，依靠价格战内卷下来的价格，带着所谓“性价比”的标签，实际上并不能带来真正的性价比。
对于行业来说，过低的定价对行业也是有害的，有时甚至还会沦为客户为与目标厂商压价而利用的工具。
当下，国产厂商虽然在某些单点上取得了技术突破，但3D视觉的落地是一个综合性的方案，国内厂商在高精度检测性能与软件成像系统上，与国外品牌仍存在一定差距。
客观原因在于，工业场景项目交付难、复制难，一开始就是行业的内生困境。
工业领域的应用场景一直在变化，量产交付中存在众多痛点，加之行业尚未形成统一标准，大家对缺陷检测的定义，各有各的说法。
工业领域的解决方案也十分碎片化，产品虽存在一定的可复制性，但具体到每一个厂家、每一个需求、每一台机器时，需求又变得五花八门，一个项目完整交付后，再想复制落地，难度很大。
对这种困境感受最直观的，无外乎辗转于项目现场的执行层人员。
某3D视觉公司的技术人员坦言，在工业领域做技术、服务很累，其身边不少同事、朋友，或选择转行，或又重回传统安防行业。
客观因素之外，机器视觉要走出自己的国产替代之路，我们不仅要有进口品牌有的技术和能力，还要有他们没有的。
借用一位投资人的观点，问题的根本或许还在于，“国内缺乏产品的定义者”。结语
今年以来，整个工业都不景气，在机器视觉检测领域，光伏和锂电是少有的让人感到希望的赛道。然而，又有谁知道，光伏与锂电的上升周期将在什么时候结束？
机遇与危机总是并存，投入与产出总是要追求一个健康的平衡。
国内外厂商在产品上的差距不足为惧，真正可怕的或许是，问题的答案就像皇帝的新衣，而大多数人只是选择视而不见。
企业应当磨练自身武功，而不是自废武功，否则将永远活在无止境的无效内卷中。
樊钰：一位3D视觉创业者的「生意经」 | 3D 视觉十人谈
汪炜：板凳要坐十年冷，3D视觉需要时间和耐心 | 十人谈系列
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