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(shù)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(shè)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(shè)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(guān)鍵環(huán)節(jié)加入自動檢測設(shè)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(gòu)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(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技術(shù)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(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(dǎo)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(shè)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(shè)備，這是真正的機器視覺市場需求的開始。設(shè)備制造商或OEM廠商需要更多來自外部的技術(shù)開發(fā)支持和產(chǎn)品選型指導(dǎo)，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(shù)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(yīng)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(xùn)咨詢服務(wù)，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(shè)備。經(jīng)過長期市場開拓和培育，不僅僅是半導(dǎo)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(shè)備供應(yīng)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(shù)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(wù)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(wù)。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(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)開始開發(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(gòu)。通常他們在北京或上海建立自己在中國的分支機構(gòu)，來管理關(guān)鍵的客戶以及向合作伙伴提供技術(shù)和商務(wù)支持。

中國機器視覺領(lǐng)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(lǐng)域依然活躍的公司和研究機構(gòu)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(wù)。

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(shù)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(dǎo)體設(shè)備）
5.東方冠群科技（上海）（對電子和半導(dǎo)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(shè)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(shè)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(shè)有分支機構(gòu)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）