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在汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的趨勢下，汽車主機廠對智能制造的需求增加，各方智能制造勢力紛紛涌現(xiàn)，試圖為這個百年出行工具賦予新的含義。
以機器視覺為主的派系，正在積極入局。
汽車行業(yè)是最早采用自動化機器視覺技術(shù)的行業(yè)之一。機器視覺技術(shù)的應用已貫穿了整個汽車制造過程，包括從初始原料質(zhì)量檢測發(fā)展到汽車零部件100％在線測量，再對制造過程中的焊接、涂膠、沖孔等工藝過程進行把控，最后對車身總成、出廠的整車質(zhì)量進行把關(guān)。機器視覺基本成為汽車產(chǎn)線上的標配。
從派系上分，機器視覺又細分為2D視覺派和3D視覺派，高工機器人注意到，在汽車主機廠，幾乎還是2D視覺外資派的天下。
國產(chǎn)的3D視覺派，面對汽車主機廠的“蛋糕”，很心動，也想行動，但面對重重難關(guān)，也只能望洋興嘆。
難！難！難！
若要深究背后的原因，我們不妨先從汽車的歷史經(jīng)緯談起。
1、供應鏈封閉
改革開放初期，中國百廢待興。汽車工業(yè)在當時被國家當作支柱產(chǎn)業(yè)而提上日事議程，但由于當時的中國并沒有實力來發(fā)展汽車產(chǎn)業(yè)，只能希望引進外資與本土汽車企業(yè)合作發(fā)展。在國家政策的激勵下，歐美等發(fā)達國家的跨國汽車公司紛紛與中國本土的國有汽車企業(yè)進行合資合作，豐田、通用、鈴木等跨國汽車公司相繼進入中國汽車產(chǎn)業(yè)領域。
長此以往，導致國內(nèi)的主機廠主要還是以合資的主機廠為主。在這些合資的主機廠中，國外的供應商或者集成商更習慣使用全球統(tǒng)一的供應商，尤其是在一些高端的合資車企中，如寶馬、奔馳等車企，依然沿用德國的機器視覺企業(yè)。
對于這些合資汽車主機廠來說，原有合作的集成商或者供應商對汽車主機廠的工藝已經(jīng)非常了解，輕易換成別的品牌后，汽車主機廠還需要花時間重新磨合，這是一個漫長的過程，需要付出時間成本，所以主機廠不會輕易的更換合作對象。
多位行業(yè)人士在接受高工機器人調(diào)研時均表示，汽車主機廠的供應鏈很封閉，且國外機器人廠商對國外3D視覺品牌有相對的保護，國產(chǎn)3D要進入供應商系統(tǒng)需要進行復雜的測試及驗證流程。
2、技術(shù)、場景難落地
在汽車主機廠，國內(nèi)的客戶的首選依然遵循著“進口就是好的”選擇邏輯。
曾有本體企業(yè)透露，即使國產(chǎn)3D視覺產(chǎn)品性價比優(yōu)勢顯著，但在精度等功能上還有一定的缺陷，所以汽車主機廠用到的3D視覺基本是基恩士、康耐視等進口品牌。
從內(nèi)外資競爭角度看，2D 視覺領域外資品牌具備較強的先發(fā)優(yōu)勢，國產(chǎn) 2D 視覺的發(fā)展進程可以總結(jié)為國產(chǎn)化替代的過程。相比之下，3D 視覺內(nèi)外資品牌起步差距較小，只是技術(shù)路線與應用領域有所差異，外資3D 廠商更多應用于檢測領域，國產(chǎn) 3D 廠商更多應用于定位引導領域。
有行業(yè)人士表示：“國內(nèi)外的3D視覺技術(shù)在檢測領域還是有點差距。汽車主機廠不會輕易地給國內(nèi)的3D視覺廠家機會。國內(nèi)3D視覺廠家想拿到汽車主機廠的入場券，除了成本優(yōu)勢外，也要繼續(xù)去迭代提高產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性?！?/p>
貝特威整車行業(yè)總監(jiān)盧仁杰在接受高工機器人調(diào)研時表示：“尤其是高端的合資企業(yè)對國外3D視覺技術(shù)的認可度會偏高，在選擇供應鏈企業(yè)的時候，會優(yōu)先選擇既有的、成熟的、發(fā)展久遠的企業(yè)。”
在汽車主機廠供應鏈封閉的影響下，外資的機器視覺企業(yè)與合資的汽車主機廠共建了很多可以深入挖掘的場景，從而導致汽車主機廠大部分的優(yōu)質(zhì)場景被國外的機器視覺企業(yè)占領。
有了技術(shù)卻沒有應用場景，也成為了3D視覺企業(yè)心頭難以言明的焦慮。
巨能股份副總經(jīng)理麻輝指出：“在汽車主機廠里，外資品牌占據(jù)多數(shù)的原因在于，外資品牌在軟件的控制和算法上比較有優(yōu)勢，且成熟的應用案例比較多，在供應鏈閉塞的情況下，國內(nèi)3D視覺廠家在汽車主機廠里的現(xiàn)場應用上存在分析和解決方案的差距。”
3、客戶信任度低?
現(xiàn)在國產(chǎn)3D視覺的應用尚未實現(xiàn)想象中的規(guī)模效應。
背后的原因，則來自于客戶對國產(chǎn)3D視覺廠商的信任感缺失。
更深層次的原因在于，汽車主機廠的供應鏈封閉，國產(chǎn)的3D視覺廠商難以進入，對場景的理解不夠深入，落地難度大。
瑞沃斯視覺機器視覺BU總監(jiān)劉益向高工機器人描述了在某些汽車主機廠遇到的現(xiàn)象：有些汽車主機廠的客戶非常認可3D視覺技術(shù)，產(chǎn)線上大量應用3D視覺的產(chǎn)品，故障率低，生產(chǎn)很順暢。但由于個別3D視覺廠家在調(diào)試的過程中出現(xiàn)了很多的部署問題，有部分汽車主機廠為了保證生產(chǎn)的順利，一直不敢用3D視覺技術(shù)來做改善。
劉益介紹：“個別3D視覺廠家的技術(shù)問題導致客戶寧愿用最傳統(tǒng)的夾具方式，也不愿意用3D視覺來提高生產(chǎn)效率?！?/p>
進or不進？
既然進入汽車主機廠已經(jīng)失去了先天優(yōu)勢，還面臨著重重難關(guān)，那么國產(chǎn)3D視覺廠家還有必要再進汽車主機廠嗎？
大多數(shù)行業(yè)人士面對這個問題，不約而同的選擇：進！
汽車行業(yè)正經(jīng)歷著巨變，智能化成為關(guān)鍵。
汽車主機廠的制造環(huán)節(jié)非常多，每一個環(huán)節(jié)又分幾十上百個不同的工序，場景非常之多，自動化滲透率仍有較大的提升空間。
以總裝車間為例，生產(chǎn)一臺車需要經(jīng)過400～500 個崗位，500～600 名員工的作業(yè)，汽車制造流水線每50～90 s 就有一臺車下線，制造過程十分依賴人工。
在大多數(shù)行業(yè)人士看來，只要能找到汽車主機廠某個細分場景并持續(xù)深耕，就能養(yǎng)活一家企業(yè)好幾年。在汽車主機廠的項目中，一臺機械臂加一臺相機或者多臺相機稱為制造單元，在一個制造環(huán)節(jié)上普遍有1-4個制造單元。一個車間里可能有幾十個這樣的制造工序，可以用到上百臺相機。
從企業(yè)層面來看，拿下汽車主機廠的項目，意味著公司打造了標桿項目。
對國產(chǎn)3D視覺企業(yè)而言，如果一家企業(yè)能做進汽車主機廠，那也意味著別的行業(yè)也可以做，說明自家產(chǎn)品在穩(wěn)定性和精度等方面經(jīng)歷了主機廠嚴格的考驗，可以作為攻克其他行業(yè)的背書。
劉益表示 ：“汽車主機廠供應鏈封閉的原因是其附加值高且技術(shù)門檻高，汽車主機廠使用的3D視覺產(chǎn)品價值，是其他行業(yè)的2-3倍?！?/strong>
“遍地是黃金”
在汽車主機廠的制造中，3D視覺應用的機會點在哪里？
從需求側(cè)看，3D視覺有兩大機會點，一是在零部件比較復雜的高精度、大尺寸的測量；二是比較復雜的檢測場景，如缺陷檢測。
從汽車的制造工藝看，部分3D視覺廠認為，焊裝和沖壓對尺寸有明確的要求，是3D視覺應用機會較大的工藝段。
在焊裝車間，人工質(zhì)檢的缺點是人員疲憊后的穩(wěn)定性和可靠性降低，易受到環(huán)境干擾，而視覺檢測技術(shù)的品質(zhì)保證能力大大強于人工質(zhì)檢。所以在焊裝車間的定位抓取，涂膠檢測，間隙面差檢測，尺寸測量等均需要3D視覺來進行輔助生產(chǎn)。
在沖壓車間，3D視覺可以用于物件的定位抓取和尺寸測量，以沖壓鈑金件外觀質(zhì)量檢測為例，在沖壓線成品檢測區(qū)，安裝3D視覺識別系統(tǒng)，可以識別零件表面是否有劃痕、是否有較嚴重的變形、皺褶、裂紋、缺肉、鼓包等外觀缺陷，一旦發(fā)現(xiàn)可即時報警，便于人工或機器人把有缺陷的零件挑選出來。
不過，也有部分的3D視覺廠家認為，沖壓對速度和節(jié)拍要求很高，3D視覺成像較慢，客戶的要求一般2s-4s/件。如果需要3D視覺做引導，就需要安裝多臺機器人，才能滿足節(jié)拍的要求，但無疑也增加了成本的風險。
此外，涂裝車間的引導機器人完成自動車身表面特定區(qū)域的打磨工作，漆面檢測；總裝車間的外廓尺寸檢查、機器人裝配定位引導、間隙面差檢測等均有3D視覺的應用機會。
部分行業(yè)人士指出：“沖壓的自動化率能做到90%以上，剩下的10%，是測量類的場景，大家都做的不是很好，成本也比較高。總裝車間的自動化率也比較低，比較難做，能做到30%都已經(jīng)很不錯了?！?/strong>
視比特機器人檢測事業(yè)部方案總監(jiān)邵舒嘯則認為，總裝車間的要求比較零散，小件的零部件安裝也比較復雜，工業(yè)視覺自動化是點對點的設備，反復的調(diào)整和測量也不是最大的問題，所以即使總裝只有30%的自動化率也足夠讓3D視覺廠商為之瘋狂。
盧仁杰表示：“涂裝、總裝還有pack線用2D視覺會比較多一些，但隨著3D視覺技術(shù)的不斷成熟，3D視覺機會點也越來越多?！?/p>
劉益介紹，在動力總成工序段，3D視覺的應用已經(jīng)非常的廣泛。例如動力總成缸體的引導抓取，在動力總成自動合裝前道工序，利用3D視覺對動力總成姿態(tài)進行檢查（可檢查動力總成型號、在托盤上的姿態(tài)等），以便能順利完成自動合裝。
總體而言，汽車主機廠遍地是黃金，留給3D視覺企業(yè)的想象空間依然很大。
打鐵還需自身硬
但正如前文所說，在供應鏈封閉、技術(shù)場景難落地、客戶不信任等諸多困擾下，3D視覺企業(yè)又如何吃到這個大蛋糕呢？
或許答案還是要回歸到汽車行業(yè)本身。
當下，汽車產(chǎn)業(yè)鏈正處于傳統(tǒng)燃油汽車快速向電動智能汽車轉(zhuǎn)變的歷史進程中，以比亞迪、長城汽車、吉利汽車、長安自主、廣汽自主等國產(chǎn)汽車企業(yè)開始崛起，其對降本增效有著強烈的需求。
大部分的3D視覺企業(yè)均認為：“在汽車產(chǎn)業(yè)‘新四化’的趨勢下，國產(chǎn)的汽車主機廠對于3D視覺技術(shù)的認知要比國外的主機廠廠家更高，愿意接觸新的東西，加上國產(chǎn)3D視覺廠家的成本優(yōu)勢和不斷更新迭代的技術(shù)，國內(nèi)的汽車主機廠對本土的3D視覺品牌沒有那么大的抗拒和排斥?！?/p>
面對汽車行業(yè)國產(chǎn)替代的浪潮，邵舒嘯指出，打鐵還需自身硬，作為專業(yè)的3D視覺企業(yè)，需要不斷地進行技術(shù)的更新迭代，才能有希望博取汽車主機廠的信任；其次要認真的分析場景的需求，從細分市場來贏得入局機會。
當前已經(jīng)有越來越多的國產(chǎn)3D視覺廠商在持續(xù)發(fā)力，在技術(shù)的不斷更新下，汽車主機廠對3D視覺的認可度不斷提升。
例如，瑞沃斯視覺可以為客戶提供智能視覺系統(tǒng)整體解決方案。目前，公司擁有雙目抓取系統(tǒng)、在線測量系統(tǒng)、3D視覺測量系統(tǒng)、3D激光視覺尋位系統(tǒng)、四門兩蓋引導裝配系統(tǒng)、AI深度學習、AI+3D智能分揀系統(tǒng)、自動化質(zhì)量控制系統(tǒng)(AQCS)、3D涂膠檢測系統(tǒng)等產(chǎn)品。通過智能視覺系統(tǒng)，瑞沃斯視覺可進行機型及派生檢測，涂膠品質(zhì)自動檢測、隨機來料工件的自動抓取，車身質(zhì)量檢測等，實現(xiàn)智能化柔性生產(chǎn)。
視比特PaintPro漆面缺陷檢測系統(tǒng)是一款應用于汽車涂裝車間的自動化檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)基于自研一體化3D偏折相機，運用先進的圖像處理和AI視覺成像技術(shù)，對高亮材質(zhì)表面瑕疵進行精準識別與定位，實時自動標記并進行缺陷分類。缺陷測量精度達0.15mm，瑕疵檢出率≥98%，滿足檢測節(jié)拍60s的在線生產(chǎn)要求，并可生成報表追溯問題根源。該系統(tǒng)2023年正式投產(chǎn)應用于某著名汽車自動化生產(chǎn)線，有效避免了不良品流向市場，為工廠節(jié)約了大量返修成本。
貝特威依托國家重點研發(fā)計劃“汽車關(guān)鍵部件裝配缺陷視覺檢測儀”，對基于光學散射角度分辨，光譜分辨技術(shù)，選擇性表面特征成像，三維建模與重構(gòu)、數(shù)據(jù)融合實現(xiàn)表面四維數(shù)據(jù)表達，三維和二維缺陷同步檢測等技術(shù)做了多年的探索與應用。
惟景三維主要從事3D光學測量，一般用于汽車整車及零部件的尺寸測量，包括離線和在線兩種場景。在汽車主機廠主要用于沖壓件、焊接總成的在線測量，線邊測量和離線測量。
可以說，國產(chǎn)3D技術(shù)逐漸成熟，國產(chǎn)替代正當時。
GGII 判斷，在 3D 定位引導領域，國產(chǎn) 3D 視覺廠商優(yōu)勢已經(jīng)持續(xù)鞏固，未來有望引領行業(yè)發(fā)展；在 3D 檢測領域，外資品牌依然處于主導地位，國產(chǎn)處于追趕狀態(tài)，預計未來五年國產(chǎn)品牌份額有望超過外資品牌份額。
審核編輯：劉清
工商網(wǎng)監(jiān)
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