《今日自動化》(2011-06-29 17:23:12)
記者/喬燦發自北京
機器視覺產品在整個自動化產品中屬于新興的一類。盡管在大約十年前，機器視覺的概念已經被引入到中國自動化用戶面前，但在相當一段時間里，這類產品與技術還處于推廣普及期。之前，在半導體、電子制造等領域的特殊需求，使這一類行業成為視覺應用相對較為活躍的領域。而近年來，視覺在汽車制造、包裝乃至新能源行業的一些場合也開始了升溫。
由于視覺產品屬于比較高端的產品，所以其應用增長趨勢也能夠從一定程度上反映出自動化市場的需求環境。近兩年，在經濟回升趨勢比較強勁的情況下，視覺產品也開始面臨不斷增加的需求，這也許可以體現出自動化市場的些許變化。
一方面，是新興的應用行業正在為自動化開啟更多的機遇。就視覺產品而言，無論是近年來新興的太陽能制造、高速鐵路等行業，還是在原有基礎上擴大容量的高端生產、檢測設備領域，都相當于充滿真金白銀的市場。
另外一方面，視覺產品開始增長的趨勢也體現出人工成本的提升。在之前的一段時間，視覺產品為生產設備增加的成本與作用類似的人工成本相比，還處于偏高的位置，而現在的情況則發生了改變。這也成為了視覺產品市場的刺激因素之一。
以上兩方面，說明了在廣泛的意義上，無論是全產業對產品質量、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化。那么，在這種常態化的挑戰面前，打開的并不僅僅是機器視覺產業的機遇，也是整個自動化業界的機遇。
我們也注意到，在市場的要求不斷變化之時，視覺產品的技術也在不斷發生革新。從功能、性能指標的進步，到相關配套軟件的升級，再到通訊方式的變化，無不體現出這種革新的趨勢。在本期“變革與趨勢”欄目中，我們就來針對這些現象深入進行探討。
有力的需求助推
談到機器視覺需求的增長動力，新興行業的作用可謂非常強勁。新興行業往往代表著技術的革新，這不但體現在生產工藝和生產過程方面，也體現在為了實現這些生產工藝和過程中需要使用的創新技術。而機器視覺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，本身就具有非常巨大的潛力，在這些領域中的檢測等環節，則正是視覺產品的用武之地。
據廣州市施克傳感器有限公司機器視覺產品經理劉雪飛介紹，在軌道交通行業中，視覺技術能提供鐵軌在線缺陷檢測、車身異物檢查等解決方案；而在光伏制造行業，視覺技術也能在太陽能硅片生產的全過程中提供全套的檢測方案，從而保證各環節的產品質量，比如：硅棒直徑檢測、硅片缺陷（崩口、裂縫、凸點）檢測等。
除了用于檢測之外，視覺產品還可以為一些設備提供定位功能，比如同樣風光無限的機器人行業。據介紹，在工業機器人行業，視覺技術主要是充當機器人的“眼睛”，跟機器人配合用于各種產品的定位，為機器人抓取物體提供坐標信息。這樣的組合，可謂新技術與新技術之間的強強組合，其潛力自然不言而喻。
而研拓自動化技術總監陳耀明先生則從勞動力成本上升的角度，闡釋了這方面因素對視覺產品的助推作用。他認為，近來的“招工難”、制造業工資水平上漲等一些現象都表明了勞動力成本的上升趨勢。這也刺激了以自動化技術代替人工的需求，視覺產品的應用也包含在其中。
他談到，從這個角度來看，視覺產品的作用不僅在于簡單代替人工。優秀的視覺系統在工作的效率、性能、準確程度等方面能夠達到的水平，也是人工勞動所無法比擬的。
另外一個因素，則與國外企業進軍中國本土息息相關。近年來，大量國際企業的本地化，使得其生產線部件的采購也已轉移到了中國國內，這無疑會為視覺產品在中國的銷量增長添一杯羹。這一類生產線等設備，其自動化水平相對較高，從國外直接引進到國內采購組裝的生產線，現在則更多地在國內進行采購，當然也刺激了國內同類競爭者應用機器視覺的積極性。
方案式銷售考驗廠商能力
對視覺產品的銷售來說，與其稱之為“賣產品”，不如說是在“賣項目”、“賣方案”。其實，這正是視覺產品的一個特點，即注重方案式銷售。所以，很多機器視覺廠商不僅要在產品本身的研發上下功夫，對于應用機器視覺的行業，也必須具備一定的了解。而具備較深行業資質、技術實力強的系統集成商，更是機器視覺廠商首選的合作伙伴。
機器視覺之所以在銷售上形成這樣的特點，主要是因為和其他不少自動化產品相比，機器視覺屬于一類專業性非常高的產品，對于很多用戶來說，具備一定的應用門檻。視覺廠商往往比較熟悉產品與技術本身的功能與參數，而用戶方則更多考慮從自身出發的應用需求，如何將這兩方面很好地結合起來，是打造成功視覺解決方案的一個前提。
對此，堡盟電子（上海）有限公司視覺產品經理李智勇談到：“視覺客戶在選擇廠商時，越來越注重廠商能否針對他的應用特點和需求，提供有針對性的解決方案。”他認為，這涉及到廠商在視覺硬件、軟件等各個環節的技術能力。比如在硬件方面，廠商提供的產品系列越豐富，尤其是可以提供一些防護等級高、抗干擾能力強的產品，在方案的配置上也就越靈活，對于一些比較特殊的環境，還可以提供專用的解決方案。
李智勇談到，堡盟會與合作伙伴一起為客戶進行完善的支持，從確定參數、選擇硬件、調試產品，一直到對整個系統運行后的性能進行檢驗，都涵蓋在這一過程內。而為了確保方案的適用性，測試產品的過程往往要長達幾周甚至兩個月，在系統投運之后，堡盟還會及時對客戶在使用中反饋的問題進行解決。此外，堡盟還積極與第三方軟件廠商進行合作，讓用戶能夠最大程度發揮視覺系統的功能和效果。
而研拓的陳耀明指出，一個視覺方案的成功實施，需要考慮到的因素包含方方面面，如客戶需求屬于動態應用還是靜態應用，采用何種光源，需要達到的幀率是多少等，這些都要根據客戶的需求與條件，進行詳細的選擇。
他也指出，對于很多客戶而言，軟件也成為了關注的一個重要方面。對于整個系統來說，硬件產品相當于眼睛，而軟件部分則相當于大腦，負責對圖像的處理，與用戶最終需要實現的功能直接相關。而這就需要廠商能夠提供兼容性強、功能多樣化的視覺軟件包，以滿足客戶的多樣化需求。在這方面，研華的優勢十分突出。
視覺新技術一覽
機器視覺技術經過多年的發展，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廠商對新技術進行研發和應用。
談到視覺技術未來的發展方向，施克的劉雪飛對此做出了簡要的概括。他認為未來視覺產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單的使用界面。他指出，由于用戶的需求也在變化，生產的產品種類會更加復雜，使用視覺產品的場合也會越來越多，對系統的開發周期而言，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（能同時輸出2D和3D圖像信息）、易于與第三方軟件兼容等特點，主要應用于電子、太陽能、軌道交通等行業，具體用于電子行業錫膏檢測、太陽能硅片缺陷檢測、鐵軌表面缺陷檢測等工藝環節。
談到視覺產品的發展，康耐視技術人士認為，隨著機械視覺檢測產品的日漸普及與應用的多元化，越來越多的行業將嘗試使用機械視覺來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展上將呈現下列趨勢。
在硬件上，隨著機器視覺的普及，用戶將追求體積更小、功能更強大的產品。他談到，康耐視提供了相關的智能芯片（VSoC）來對應滿足客戶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技術的支持，在視覺功能上得到了大幅提升，甚至超越了激光讀碼器，激光讀碼器無法完成的應用，DataMan500也可以輕松地完成任務，這在以前是無法實現的。
他談到，在軟件功能上，隨著量測、定位等應用的普及，預計將會有越來越多的客戶轉向產品外觀的檢測。而在這方面康耐視不論在智能相機還是在PC base軟件上，也會更多提供滿足相關應用的產品，用戶將能夠更加直接地完成應用。
綜合上面這些因素可以看到，視覺產品的發展，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展。視覺產品的未來，必將百花齊放。
