《今日自動(dòng)化》(2011-06-29 17:23:12)

    記者/喬燦發(fā)自北京

    機器視覺(jué)產(chǎn)品在整個(gè)自動(dòng)化產(chǎn)品中屬于新興的一類(lèi)。盡管在大約十年前，機器視覺(jué)的概念已經(jīng)被引入到中國自動(dòng)化用戶(hù)面前，但在相當一段時(shí)間里，這類(lèi)產(chǎn)品與技術(shù)還處于推廣普及期。之前，在半導體、電子制造等領(lǐng)域的特殊需求，使這一類(lèi)行業(yè)成為視覺(jué)應用相對較為活躍的領(lǐng)域。而近年來(lái)，視覺(jué)在汽車(chē)制造、包裝乃至新能源行業(yè)的一些場(chǎng)合也開(kāi)始了升溫。

    由于視覺(jué)產(chǎn)品屬于比較高端的產(chǎn)品，所以其應用增長(cháng)趨勢也能夠從一定程度上反映出自動(dòng)化市場(chǎng)的需求環(huán)境。近兩年，在經(jīng)濟回升趨勢比較強勁的情況下，視覺(jué)產(chǎn)品也開(kāi)始面臨不斷增加的需求，這也許可以體現出自動(dòng)化市場(chǎng)的些許變化。

    一方面，是新興的應用行業(yè)正在為自動(dòng)化開(kāi)啟更多的機遇。就視覺(jué)產(chǎn)品而言，無(wú)論是近年來(lái)新興的太陽(yáng)能制造、高速鐵路等行業(yè)，還是在原有基礎上擴大容量的高端生產(chǎn)、檢測設備領(lǐng)域，都相當于充滿(mǎn)真金白銀的市場(chǎng)。

    另外一方面，視覺(jué)產(chǎn)品開(kāi)始增長(cháng)的趨勢也體現出人工成本的提升。在之前的一段時(shí)間，視覺(jué)產(chǎn)品為生產(chǎn)設備增加的成本與作用類(lèi)似的人工成本相比，還處于偏高的位置，而現在的情況則發(fā)生了改變。這也成為了視覺(jué)產(chǎn)品市場(chǎng)的刺激因素之一。

    以上兩方面，說(shuō)明了在廣泛的意義上，無(wú)論是全產(chǎn)業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量、檢測水平的要求提高，還是人工成本的上揚，都傾向于轉為一種常態(tài)化。那么，在這種常態(tài)化的挑戰面前，打開(kāi)的并不僅僅是機器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)的機遇，也是整個(gè)自動(dòng)化業(yè)界的機遇。

    我們也注意到，在市場(chǎng)的要求不斷變化之時(shí)，視覺(jué)產(chǎn)品的技術(shù)也在不斷發(fā)生革新。從功能、性能指標的進(jìn)步，到相關(guān)配套軟件的升級，再到通訊方式的變化，無(wú)不體現出這種革新的趨勢。在本期“變革與趨勢”欄目中，我們就來(lái)針對這些現象深入進(jìn)行探討。

    有力的需求助推

    談到機器視覺(jué)需求的增長(cháng)動(dòng)力，新興行業(yè)的作用可謂非常強勁。新興行業(yè)往往代表著(zhù)技術(shù)的革新，這不但體現在生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過(guò)程方面，也體現在為了實(shí)現這些生產(chǎn)工藝和過(guò)程中需要使用的創(chuàng )新技術(shù)。而機器視覺(jué)則正屬于這樣的典型應用。

    正如前文所提及的軌道交通、光伏制造等行業(yè)，本身就具有非常巨大的潛力，在這些領(lǐng)域中的檢測等環(huán)節，則正是視覺(jué)產(chǎn)品的用武之地。

    據廣州市施克傳感器有限公司機器視覺(jué)產(chǎn)品經(jīng)理劉雪飛介紹，在軌道交通行業(yè)中，視覺(jué)技術(shù)能提供鐵軌在線(xiàn)缺陷檢測、車(chē)身異物檢查等解決方案；而在光伏制造行業(yè)，視覺(jué)技術(shù)也能在太陽(yáng)能硅片生產(chǎn)的全過(guò)程中提供全套的檢測方案，從而保證各環(huán)節的產(chǎn)品質(zhì)量，比如：硅棒直徑檢測、硅片缺陷（崩口、裂縫、凸點(diǎn)）檢測等。

    除了用于檢測之外，視覺(jué)產(chǎn)品還可以為一些設備提供定位功能，比如同樣風(fēng)光無(wú)限的機器人行業(yè)。據介紹，在工業(yè)機器人行業(yè)，視覺(jué)技術(shù)主要是充當機器人的“眼睛”，跟機器人配合用于各種產(chǎn)品的定位，為機器人抓取物體提供坐標信息。這樣的組合，可謂新技術(shù)與新技術(shù)之間的強強組合，其潛力自然不言而喻。

    而研拓自動(dòng)化技術(shù)總監陳耀明先生則從勞動(dòng)力成本上升的角度，闡釋了這方面因素對視覺(jué)產(chǎn)品的助推作用。他認為，近來(lái)的“招工難”、制造業(yè)工資水平上漲等一些現象都表明了勞動(dòng)力成本的上升趨勢。這也刺激了以自動(dòng)化技術(shù)代替人工的需求，視覺(jué)產(chǎn)品的應用也包含在其中。

    他談到，從這個(gè)角度來(lái)看，視覺(jué)產(chǎn)品的作用不僅在于簡(jiǎn)單代替人工。優(yōu)秀的視覺(jué)系統在工作的效率、性能、準確程度等方面能夠達到的水平，也是人工勞動(dòng)所無(wú)法比擬的。

    另外一個(gè)因素，則與國外企業(yè)進(jìn)軍中國本土息息相關(guān)。近年來(lái)，大量國際企業(yè)的本地化，使得其生產(chǎn)線(xiàn)部件的采購也已轉移到了中國國內，這無(wú)疑會(huì )為視覺(jué)產(chǎn)品在中國的銷(xiāo)量增長(cháng)添一杯羹。這一類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)等設備，其自動(dòng)化水平相對較高，從國外直接引進(jìn)到國內采購組裝的生產(chǎn)線(xiàn)，現在則更多地在國內進(jìn)行采購，當然也刺激了國內同類(lèi)競爭者應用機器視覺(jué)的積極性。

    方案式銷(xiāo)售考驗廠(chǎng)商能力

    對視覺(jué)產(chǎn)品的銷(xiāo)售來(lái)說(shuō)，與其稱(chēng)之為“賣(mài)產(chǎn)品”，不如說(shuō)是在“賣(mài)項目”、“賣(mài)方案”。其實(shí)，這正是視覺(jué)產(chǎn)品的一個(gè)特點(diǎn)，即注重方案式銷(xiāo)售。所以，很多機器視覺(jué)廠(chǎng)商不僅要在產(chǎn)品本身的研發(fā)上下功夫，對于應用機器視覺(jué)的行業(yè)，也必須具備一定的了解。而具備較深行業(yè)資質(zhì)、技術(shù)實(shí)力強的系統集成商，更是機器視覺(jué)廠(chǎng)商首選的合作伙伴。

    機器視覺(jué)之所以在銷(xiāo)售上形成這樣的特點(diǎn)，主要是因為和其他不少自動(dòng)化產(chǎn)品相比，機器視覺(jué)屬于一類(lèi)專(zhuān)業(yè)性非常高的產(chǎn)品，對于很多用戶(hù)來(lái)說(shuō)，具備一定的應用門(mén)檻。視覺(jué)廠(chǎng)商往往比較熟悉產(chǎn)品與技術(shù)本身的功能與參數，而用戶(hù)方則更多考慮從自身出發(fā)的應用需求，如何將這兩方面很好地結合起來(lái)，是打造成功視覺(jué)解決方案的一個(gè)前提。

    對此，堡盟電子（上海）有限公司視覺(jué)產(chǎn)品經(jīng)理李智勇談到：“視覺(jué)客戶(hù)在選擇廠(chǎng)商時(shí)，越來(lái)越注重廠(chǎng)商能否針對他的應用特點(diǎn)和需求，提供有針對性的解決方案。”他認為，這涉及到廠(chǎng)商在視覺(jué)硬件、軟件等各個(gè)環(huán)節的技術(shù)能力。比如在硬件方面，廠(chǎng)商提供的產(chǎn)品系列越豐富，尤其是可以提供一些防護等級高、抗干擾能力強的產(chǎn)品，在方案的配置上也就越靈活，對于一些比較特殊的環(huán)境，還可以提供專(zhuān)用的解決方案。

    李智勇談到，堡盟會(huì )與合作伙伴一起為客戶(hù)進(jìn)行完善的支持，從確定參數、選擇硬件、調試產(chǎn)品，一直到對整個(gè)系統運行后的性能進(jìn)行檢驗，都涵蓋在這一過(guò)程內。而為了確保方案的適用性，測試產(chǎn)品的過(guò)程往往要長(cháng)達幾周甚至兩個(gè)月，在系統投運之后，堡盟還會(huì )及時(shí)對客戶(hù)在使用中反饋的問(wèn)題進(jìn)行解決。此外，堡盟還積極與第三方軟件廠(chǎng)商進(jìn)行合作，讓用戶(hù)能夠最大程度發(fā)揮視覺(jué)系統的功能和效果。

    而研拓的陳耀明指出，一個(gè)視覺(jué)方案的成功實(shí)施，需要考慮到的因素包含方方面面，如客戶(hù)需求屬于動(dòng)態(tài)應用還是靜態(tài)應用，采用何種光源，需要達到的幀率是多少等，這些都要根據客戶(hù)的需求與條件，進(jìn)行詳細的選擇。

    他也指出，對于很多客戶(hù)而言，軟件也成為了關(guān)注的一個(gè)重要方面。對于整個(gè)系統來(lái)說(shuō)，硬件產(chǎn)品相當于眼睛，而軟件部分則相當于大腦，負責對圖像的處理，與用戶(hù)最終需要實(shí)現的功能直接相關(guān)。而這就需要廠(chǎng)商能夠提供兼容性強、功能多樣化的視覺(jué)軟件包，以滿(mǎn)足客戶(hù)的多樣化需求。在這方面，研華的優(yōu)勢十分突出。

    視覺(jué)新技術(shù)一覽

    機器視覺(jué)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，至今還在不斷變革。究其原因，仍然是多樣化的需求在不斷策動(dòng)廠(chǎng)商對新技術(shù)進(jìn)行研發(fā)和應用。

    談到視覺(jué)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向，施克的劉雪飛對此做出了簡(jiǎn)要的概括。他認為未來(lái)視覺(jué)產(chǎn)品將可以采集更多的信息量（從2D到3D），具有更快的檢測速度、更強大的軟件功能模塊和更簡(jiǎn)單的使用界面。他指出，由于用戶(hù)的需求也在變化，生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)會(huì )更加復雜，使用視覺(jué)產(chǎn)品的場(chǎng)合也會(huì )越來(lái)越多，對系統的開(kāi)發(fā)周期而言，必然是越短越好。

    據劉雪飛介紹，施克推出的Ranger高速3D相機就代表了上面的一些技術(shù)趨勢。這款Ranger高速3D相機具有掃描速度高（高達35000幀/秒）、多重掃描（能同時(shí)輸出2D和3D圖像信息）、易于與第三方軟件兼容等特點(diǎn)，主要應用于電子、太陽(yáng)能、軌道交通等行業(yè)，具體用于電子行業(yè)錫膏檢測、太陽(yáng)能硅片缺陷檢測、鐵軌表面缺陷檢測等工藝環(huán)節。

    談到視覺(jué)產(chǎn)品的發(fā)展，康耐視技術(shù)人士認為，隨著(zhù)機械視覺(jué)檢測產(chǎn)品的日漸普及與應用的多元化，越來(lái)越多的行業(yè)將嘗試使用機械視覺(jué)來(lái)取代傳統的人工檢測，尤其是人工檢測較為困難或判斷不一致的部分。這使得硬件和軟件在發(fā)展上將呈現下列趨勢。

    在硬件上，隨著(zhù)機器視覺(jué)的普及，用戶(hù)將追求體積更小、功能更強大的產(chǎn)品。他談到，康耐視提供了相關(guān)的智能芯片（VSoC）來(lái)對應滿(mǎn)足客戶(hù)在各種應用上的需求。例如，康耐視最新的DataMan 500系列讀碼器，由于得到了VSoC技術(shù)的支持，在視覺(jué)功能上得到了大幅提升，甚至超越了激光讀碼器，激光讀碼器無(wú)法完成的應用，DataMan500也可以輕松地完成任務(wù)，這在以前是無(wú)法實(shí)現的。

    他談到，在軟件功能上，隨著(zhù)量測、定位等應用的普及，預計將會(huì )有越來(lái)越多的客戶(hù)轉向產(chǎn)品外觀(guān)的檢測。而在這方面康耐視不論在智能相機還是在PC base軟件上，也會(huì )更多提供滿(mǎn)足相關(guān)應用的產(chǎn)品，用戶(hù)將能夠更加直接地完成應用。

    綜合上面這些因素可以看到，視覺(jué)產(chǎn)品的發(fā)展，將不局限于某一特定的方向，而是針對各種不同的應用需求而呈現多樣化的發(fā)展。視覺(jué)產(chǎn)品的未來(lái)，必將百花齊放。