機(jī)器視覺(jué),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),即以機(jī)器模擬人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng),通過(guò)鏡頭收集信息,而后以特定程序計(jì)算,反饋出想要的內(nèi)容或者行為。
(資料圖片)
可以說(shuō),機(jī)器視覺(jué)是智能社會(huì)得以運(yùn)行的基石技術(shù)之一,無(wú)論是手機(jī)、門(mén)禁、監(jiān)控等常見(jiàn)的場(chǎng)景交互,還是制造業(yè)中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的跟蹤、產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè),都離不開(kāi)它的支撐。
上世紀(jì)80年代開(kāi)始,基恩士、康耐視等外國(guó)巨頭相繼誕生,并一直占據(jù)著國(guó)際領(lǐng)先位置。我國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)則于1990年前后,以代銷(xiāo)海外產(chǎn)品起步,進(jìn)入21世紀(jì),各公司才陸續(xù)走上自主研發(fā)之路。
雖然起步較晚,但經(jīng)過(guò)二十年奮力追趕,國(guó)內(nèi)外差距已經(jīng)快速縮小,甚至在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)反超。
這其中,最為著名的當(dāng)屬海康威視(002415.SZ),依托旗下杭州??禉C(jī)器人技術(shù)有限公司(下稱(chēng)“海康機(jī)器人”),占據(jù)著全球約三成的視頻監(jiān)控設(shè)備市場(chǎng);另一家為人熟知的大恒科技(600288.SH),其機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù),2021年以10.8億元營(yíng)業(yè)收入位列我國(guó)企業(yè)前列;奧普特(688686.SH)營(yíng)收規(guī)模稍稍落后,但卻有著最完整的產(chǎn)品線,毛利率亦高于同行。
除此之外,天準(zhǔn)科技(688003.SH)、矩子科技(300802.SZ)、凌云光(688400.SH)等諸多玩家,同樣有著各自的優(yōu)勢(shì),分享著機(jī)器視覺(jué)行業(yè)不斷增加的紅利。
作者 | 繆凌云
AI時(shí)代,機(jī)器之眼占據(jù)“C位”
機(jī)器視覺(jué)行業(yè)有多重要?
它由“成像”和“視覺(jué)分析”兩大板塊構(gòu)成,兩者又可分別包含了光源、光源控制器、鏡頭、相機(jī),以及視覺(jué)算法、深度學(xué)習(xí)、圖形化編程等具體技術(shù)。
從這些詞匯可以感受到,如果沒(méi)有該行業(yè),AI將會(huì)變成“瞎子”,很多智能設(shè)備根本無(wú)法運(yùn)行。
并且,隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中,許多產(chǎn)品對(duì)于工藝精度的要求快速提升,動(dòng)輒以毫米、微米,甚至納米計(jì),如此一來(lái),僅憑肉眼已經(jīng)無(wú)法分辨差別,更無(wú)法完成合格率檢測(cè)。這就需要以相關(guān)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)制成的檢測(cè)設(shè)備完成相關(guān)工作。
圖源:國(guó)元證券相關(guān)研報(bào)
正如國(guó)元證券所介紹的,機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為設(shè)備制造行業(yè)和終端用戶(hù),所涉范圍十分廣泛,幾乎包括國(guó)民經(jīng)濟(jì)的方方面面,如汽車(chē)、醫(yī)藥、化學(xué)、電 子、半導(dǎo)體、印刷、食品飲料、物流、煙草、醫(yī)療、電池……
基于此,全球機(jī)器視覺(jué)行業(yè)都正處在高速發(fā)展階段,市場(chǎng)規(guī)模從2010年的31.7億美元,增長(zhǎng)至2020年的107億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為14.47%。
從地區(qū)分布來(lái)看,歐洲地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模最大,占全球比重的36.4%;北美和亞太地區(qū)占比分別為 29.3%、25.3%。受益于全球制造中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移,中國(guó)將成為歐洲、北美和日本外另一個(gè)國(guó)際機(jī)器視覺(jué)廠商的重要目標(biāo)市場(chǎng)。
圖源:開(kāi)源證券相關(guān)研報(bào)
中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預(yù)測(cè),2023年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)規(guī)模有望達(dá)到197億元,2019年至2023年復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)17.6%;另?yè)?jù)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù),2021年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破150億元,未來(lái)多年有望保持30%左右的增長(zhǎng)速度,2023年將接近300億元,翻倍在望。
巨大的紅利吸引著越來(lái)越多的玩家進(jìn)入,2010年行業(yè)企業(yè)數(shù)量?jī)H僅60家,2020年便暴增至637家,增長(zhǎng)了十倍。各龍頭公司則憑借著先發(fā)優(yōu)勢(shì),分得了更多蛋糕。
海康機(jī)器人2021年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入27.61億元,同比增長(zhǎng)103.31%,當(dāng)然,其有移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)及無(wú)人機(jī)多個(gè)業(yè)務(wù),并未單獨(dú)披露數(shù)據(jù)。
今年7月初剛剛登陸科創(chuàng)板的凌云光,2021年機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)營(yíng)收同比增長(zhǎng)43.39%,達(dá)到15.1億元,位列國(guó)內(nèi)企業(yè)第一。
大恒科技通過(guò)大恒圖像、深圳恒志等控股子公司,早在2017年機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)營(yíng)收便已達(dá)到8.82億元,此后數(shù)年發(fā)展有所停滯。不過(guò)2021年10.8億元的營(yíng)業(yè)收入,同比增速23.01%,重回高速增長(zhǎng)軌道,大致處于行業(yè)第二、第三位置(視??禉C(jī)器人而定)。
專(zhuān)注于機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的奧普特,營(yíng)業(yè)收入從2017年的3.02億元,增長(zhǎng)至2021年的8.75億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)達(dá)30.4%。
值得強(qiáng)調(diào)的是,20%、30%的增速似乎僅與行業(yè)整體水平差距不大,但別忘了這是參與者成倍增長(zhǎng)的情況下所實(shí)現(xiàn)的。
高速發(fā)展背后,研發(fā)投入至關(guān)重要
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)烈度快速提高的情況下,部分企業(yè)之所以能夠保持頭部位置,原因之一在于持續(xù)的研發(fā)投入。
2017年至2021年,奧普特研發(fā)費(fèi)用率保持在11%以上,2021年達(dá)到15.67%,??低晱?.62%上升至10.13%,凌云光保持在10%左右,大恒科技略低,約為8%。
其中,大恒科技旗下中國(guó)大恒(集團(tuán))有限公司早在1987年便已成立,開(kāi)始從事機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品國(guó)際品牌在華代銷(xiāo)業(yè)務(wù),凌云光成立于2002年,奧普特成立于2006年。
對(duì)比來(lái)看,Wind數(shù)據(jù)顯示,2021年A股四千多家上市公司中,研發(fā)費(fèi)用率中位數(shù)值為4%,500余家企業(yè)超過(guò)10%。國(guó)際同行基恩士2021年研發(fā)費(fèi)用率僅為2.95%。
圖源:開(kāi)源證券相關(guān)研報(bào)
當(dāng)然,基恩士成立時(shí)間早且營(yíng)收基數(shù)大,這一數(shù)據(jù)參考意義相對(duì)有限。
持續(xù)的研發(fā)投入也為各家公司打造了各自的優(yōu)勢(shì)。
??低曉诎卜李I(lǐng)域的地位無(wú)須贅述,大恒科技在印刷、紡織、空瓶等行業(yè)具優(yōu)勢(shì)積累較多。2020年,凌云光在國(guó)內(nèi)消費(fèi)電子可配置視覺(jué)系統(tǒng)領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率為22.4%(以營(yíng)業(yè)收入計(jì)),僅次于康耐視和基恩士;同年,在印刷行業(yè)機(jī)器視覺(jué)智能裝備領(lǐng)域位列第一。
奧普特的優(yōu)勢(shì)則主要在于兩點(diǎn)。
首先是產(chǎn)品線更加全面,和基恩士一樣,業(yè)務(wù)覆蓋了“光源、鏡頭、相機(jī)、視覺(jué)控制系統(tǒng)、整體解決方案”多個(gè)環(huán)節(jié),這是其他國(guó)內(nèi)同行及另一家國(guó)際巨頭康耐視所不具備的;其次是有著更加成熟的非標(biāo)、定制化業(yè)務(wù)(主要是光源、光源控制器產(chǎn)品),這也使其過(guò)去五年平均毛利率達(dá)到了71.34%,顯著高于行業(yè)平均水平(約40%)。
實(shí)際上,早在成立之初,奧普特便開(kāi)始了光源產(chǎn)品的布局,產(chǎn)品矩陣完成了對(duì)常見(jiàn)的可見(jiàn)、不可見(jiàn)光的覆蓋,擁有38個(gè)系列,近1000款標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,并且具備3個(gè)工作日內(nèi)完成非標(biāo)產(chǎn)品(定制光源)的響應(yīng)能力。
同時(shí),其產(chǎn)品技術(shù)已可與基恩士、康耐視、日本CCS等廠商同臺(tái)競(jìng)技,甚至在照度值、均勻度、穩(wěn)定性方面性能更優(yōu)。
鋰電池檢測(cè)搶位進(jìn)行時(shí)
機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的一大方向?yàn)橹圃鞓I(yè)各類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè),近年來(lái),快速崛起的新能源汽車(chē)行業(yè),特別是其中的鋰電池檢測(cè),正成為一片新增的藍(lán)海。
一方面,鋰電池的安全性一直是新能源汽車(chē)用戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn),電池薄膜生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)的黑點(diǎn)、晶點(diǎn)、麻點(diǎn)、破洞、線條、褶皺、蚊蟲(chóng)、 劃傷等瑕疵,均可能影響電池的使用性能和安全性,這就需要高效且精準(zhǔn)的檢測(cè)手段。
另一方面,鋰電池需求量快速提升,意味著對(duì)檢測(cè)設(shè)備的需求同步增加。
起點(diǎn)研究院數(shù)據(jù)顯示,2020年我國(guó)鋰電池產(chǎn)能為511GWH,預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到802GWH,2023年進(jìn)一步提升至1056GWH。且據(jù)國(guó)元證券分析,在動(dòng)力電池大規(guī)模制造下,電池企業(yè)對(duì)檢測(cè)精度、檢測(cè)速度、圖像傳輸、 缺陷分析等領(lǐng)域要求愈發(fā)嚴(yán)苛,制造工藝革新和缺陷檢測(cè)新需求持續(xù)升級(jí)。這將給具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)器視覺(jué)企業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。
圖源:德邦證券相關(guān)研報(bào)
2021年,國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)下游需求主要集中于制造業(yè),占比為79.8%,而在制造業(yè)中,又以消費(fèi)電子、鋰電池、半導(dǎo)體為主要去向。從上圖可以看到,2021年鋰電池應(yīng)用比例已經(jīng)達(dá)到14%,在行業(yè)快速增長(zhǎng)的情況下,這一需求有望繼續(xù)提升。
多重因素使然,鋰電池業(yè)務(wù)正成為各家機(jī)器視覺(jué)公司必爭(zhēng)之地。
早在2016年,奧普特便已進(jìn)入新能源領(lǐng)域,經(jīng)過(guò)多年探索,截至目前,已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電生產(chǎn)全工序的覆蓋,并積累了寧德時(shí)代(300750.SZ)、比亞迪(002594.SZ)、豐巢能源等業(yè)內(nèi)知名客戶(hù);2019年,凌云光正式切入鋰電市場(chǎng),同樣擁有了鋰電池生產(chǎn)全工序機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)能力,同為寧德時(shí)代產(chǎn)業(yè)鏈成員;大恒科技可在涂布、輥壓、分切、卷繞、組裝等階段提供鋰電池2D/3D檢測(cè)系統(tǒng),其還曾公布,2021年上半年收到寧德時(shí)代及相關(guān)公司合計(jì)0.88億元中標(biāo)訂單。
整體來(lái)看,我國(guó)機(jī)器視覺(jué)行業(yè)數(shù)家龍頭企業(yè)之間差距較小,有著各自的成熟業(yè)務(wù)、優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,且在行業(yè)新增蛋糕面前,又幾乎站在了同一起跑線。