Wizja 3D jest jednym z najpopularniejszych podsektorów w dziedzinie wizji maszynowej w Chinach. Ogromny potencjał popytu na rynku chińskim skłania coraz więcej firm do wejścia na rynek wizji 3D. W połączeniu z napływem sił kapitałowych o wyostrzonym węchu, chiński rynek wizji 3D zapoczątkował bezprecedensowy dobrobyt.
Według danych opublikowanych przez Gaogong Robot Industry Research Institute (GGII), tempo wzrostu chińskiego rynku wizji 3D przekroczyło 100% w 2021 r. Oczekuje się, że skala chińskiego rynku wizji 3D osiągnie około 3,5 miliarda juanów do 2023 r. i przekroczy 10 miliardów juanów do 2025 r.
Onvision Intelligent (Shenzhen) Co., Ltd. (zwana dalej: Onvision) jest jedną z pierwszych krajowych firm, która niezależnie rozwija produkty do wizji 3D. Pan Na Qinglin, prezes Angshi, powiedział w wywiadzie dla magazynu „Visual System Design”: „Angshi zajmuje się dziedziną wizji 3D od wielu lat. Od początkowego rozwoju oprogramowania, przez niezależne badania i rozwój, produkcję sprzętu, po wydanie we wrześniu tego roku bardziej zaawansowanego profilatora laserowego 3D, produkty do wizji 3D firmy Angshi stopniowo zdobywały uznanie klientów, a sprzedaż zaczęła znacząco rosnąć. Oczekuje się, że w przyszłym roku nastąpi znaczny wzrost o co najmniej 50%.
Możliwości rynkowe dla wizji 3D
W porównaniu z wizją 2D, wizja 3D może wykrywać informacje o wysokości i głębokości, a także znacznie usprawnia przetwarzanie obrazu, algorytmy oprogramowania i konfigurację sprzętu. Wizja 3D może lepiej łączyć dane z wielu czujników i konwertować obiekty docelowe na trójwymiarowe chmury punktów o precyzyjnych współrzędnych, co pomaga poszerzyć pola widzenia nieosiągalne dla wizji 2D, a tym samym promuje szybką modernizację tradycyjnej wizji maszynowej 2D do wizji maszynowej 3D.
„Wraz z szybkim wzrostem coraz większej liczby krajowych producentów wizji 3D, konkurencja rynkowa i postęp technologiczny nieuchronnie doprowadzą do spadku cen produktów 3D”. Na Qinglin powiedział: „Kiedy cena produktów wizji 3D spadnie do 1,5-krotności ceny produktów wizji 2D, a nawet do tej samej ceny co produkty wizji 2D, klienci naturalnie będą preferować produkty 3D. Modernizacja i wymiana produktów 2D to duża przestrzeń dla przyszłego wzrostu produktów wizji 3D”.
Inną szansą na rozwój produktów 3D Vision są również najszerzej stosowane dziedziny produkcji high-end, takie jak elektronika 3C, baterie litowe i samochody. Branże te mają niezwykle surowe wymagania dotyczące jakości produkcji produktów, a wszelkie drobne wady mogą powodować ogromne straty. Dokładna mapa chmury punktów 3D uzyskana za pomocą obrazowania 3D zapewnia skuteczny sposób eskortowania tej precyzyjnej produkcji.
Produkcja akumulatorów litowych to nowy rynek o wysokim wzroście dla wizji 3D. Wraz z propozycją celów „szczytu węglowego” i „neutralności węglowej” szybki rozwój rynku nowych pojazdów energetycznych doprowadził do gwałtownego wzrostu na rynku akumulatorów litowych. Chiny są głównym producentem akumulatorów litowych. Według „Global Power Battery Installed Capacity Monthly Database” globalna zainstalowana moc akumulatorów w lutym 2022 r. wyniosła około 25,77 GWh, co oznacza wzrost o 126% w ujęciu rok do roku. Zainstalowana moc akumulatorów w moim kraju stanowi 51% światowej mocy. Według danych Zhiyan Consulting inwestycje w chiński przemysł akumulatorów litowych z roku na rok rosną w ostatnich latach. W 2021 r. inwestycje w chiński przemysł akumulatorów litowych gwałtownie wzrosły do 927,6 mld juanów, co stanowi wzrost ponad trzykrotnie w ujęciu rok do roku!
W produkcji baterii litowych zastosowanie produktów 3D Vision obejmuje surowce i procesy front-end, montaż ogniw baterii, montaż modułów baterii, montaż pakietów baterii i inne ogniwa procesowe, i jest niezbędnym kluczowym narzędziem w produkcji baterii litowych. Wybuchowy wzrost rynku baterii litowych przyniesie ogromną przestrzeń wzrostu dla produktów 3D Vision.
Ponadto produkty 3D Vision stale rozszerzają się na nowe rynki aplikacji, takie jak pomiary i detekcja o wysokiej precyzji w obróbce drewna, produkcji płytek i innych branżach. Ponieważ koszt produktów 3D Vision stopniowo maleje, wiele aplikacji, które wymagają zarówno informacji 2D, jak i informacji o wysokości lub głębokości, w przyszłości będzie rynkami aplikacji dla produktów 3D Vision.
Marki zagraniczne stanowią 70%, gdzie jest droga wyjścia dla marek krajowych?
Onvision dostarcza głównie produkty do profilowania laserowego 3D. Według Na Qinglin, produkty do profilowania laserowego 3D pojawiły się na rynku chińskim około dziesięciu lat temu i obecnie są używane głównie w sytuacjach, w których występują wysokie wymagania dotyczące wykrywania wielkości przestrzeni 3D. Chociaż w ostatnich latach wprowadzono na rynek wiele krajowych marek profilowania laserowego 3D, ponad 70% całego udziału w rynku nadal zajmują marki zagraniczne. Oczywiście, z innej perspektywy, oznacza to również ogromną krajową przestrzeń substytucyjną.
Przy tak ogromnej różnicy w udziale w rynku, gdzie krajowe marki pozostają w tyle? Mówiąc o tym problemie, Na Qinglin powiedział: „Szczerze mówiąc, nie widzimy już żadnej zasadniczej różnicy między krajowymi i zagranicznymi markami pod względem wydajności i stabilności produktu. W rzeczywistości sednem problemu jest to, że krajowe marki muszą zdobyć uznanie klientów”.
Unikalną zaletą marek zagranicznych jest to, że wcześnie weszły na rynek chiński i mają już dużą bazę klientów; podczas gdy promocja marek krajowych i zdobycie akceptacji oraz uznania użytkowników wymaga pewnego czasu na kształtowanie rynku.
„Profilery laserowe 3D stawiają klientom bardzo wysokie wymagania jakościowe, dlatego trzeba przejść wiele testów praktycznych, aby klienci byli pewni swoich produktów. To proces promocji, który wymaga czasu”. Na Qinglin powiedział: „Najlepszym wyborem dla krajowych marek jest wykorzystanie możliwości rozwoju obecnego rynku wizji 3D, skonsolidowanie ich podstawowych technologii i skoncentrowanie się na wytwarzaniu dobrych produktów, aby zdobyć więcej krajowych możliwości substytucji w przyszłej konkurencji rynkowej”.
Ascend rozpoczął sprzedaż produktów LP series 3D laser profiler od zeszłego roku. Dzięki swojej niezwykle wysokiej opłacalności, zdobył ciepłe przyjęcie na rynku. We wrześniu tego roku Ascend wprowadził na rynek nowy LP-8000 laser profiler 3D. Ostatnio miesięczna sprzedaż produktów 3D laser profiler Ascend wzrosła dwukrotnie. Wraz ze stopniowym wzrostem i ekspansją krajowych marek oraz ich przytłaczającą przewagą w zakresie kosztów, akceptacja rynkowa krajowych marek będzie coraz wyższa.
Klucz do stworzenia dobrego profilografu laserowego 3D
Profilometr laserowy 3D to przemysłowy produkt do wykrywania, który integruje różne najnowocześniejsze technologie, takie jak optyka, mechanizmy, elektronika, oprogramowanie i algorytmy. Jest on technicznie trudny i złożony.
Pod względem sprzętowym, 3D laser profilers składają się głównie z podstawowych komponentów, takich jak lasery o wysokiej wydajności, komponenty obrazowania optycznego o niskim zniekształceniu, szybkie układy obrazowania, wydajne układy FPGA i CPU. Na poziomie sprzętowym, poza indywidualną personalizacją, istnieje w zasadzie niewielka różnica między produktami różnych firm, a najbardziej zróżnicowaną częścią jest oprogramowanie.
Aby tworzyć produkty, które naprawdę spełniają popyt rynkowy, najważniejszą rzeczą, której nie można ignorować, jest głębokie zrozumienie potrzeb klienta. Z perspektywy zrozumienia potrzeb klienta, marki krajowe mają więcej zalet niż marki zagraniczne. W końcu mamy tę samą kulturę dla rynku chińskiego.
„Będziemy utrzymywać bliską komunikację z krajowymi klientami i poważnie rozważymy rzeczywiste potrzeby klientów, a także uwzględnimy te potrzeby w naszym planowaniu produktów, a nawet dostosujemy produkty do klientów”. Na Qinglin powiedział: „To również zaleta naszych krajowych marek”.
Zrozumienie potrzeb klientów i możliwość realizacji tych potrzeb w produktach to podstawowa umiejętność. Podstawową magiczną bronią Angshi są możliwości rozwoju oprogramowania. Według Na Qinglin, Angshi ma centrum badawczo-rozwojowe w Stanach Zjednoczonych i ma najlepszych ekspertów ds. rozwoju w branży; eksperci ci mają bogate doświadczenie w rozwoju algorytmów oprogramowania i uczestniczyli w rozwoju produktów 3D laser profiler wiodących firm w branży; dlatego pod względem rozwoju algorytmów oprogramowania, Angshi można powiedzieć, że dorównuje najlepszym firmom w branży.
„W rzeczywistości Angshi bada podstawowe algorytmy obrazowania od 2015 roku. Obecnie jesteśmy jedną z niewielu firm w Chinach, która zatrudnia ponad 1,000 operatorów przetwarzania obrazu. Przed rozpoczęciem projektu rozwoju produktów profilowania laserowego 3D opanowaliśmy już podstawową technologię kalibracji obrazu 3D o wysokiej precyzji w produkcie, która jest podstawą realizacji funkcji profilowania 3D, a jest to również technologia, z której Angshi jest bardzo dumny”. Na Qinglin powiedział: „Ponadto, w oparciu o zapotrzebowanie na prędkość przetwarzania, maksymalizujemy również wydajność przetwarzania FPGA i DSP, dzięki czemu wydajność w zakresie akwizycji obrazu, przetwarzania wsadowego danych i innych aspektów przewyższyła niektóre zagraniczne marki”.
Podczas konferencji poświęconej wprowadzeniu nowego produktu, która odbyła się 22 września, Angshi wprowadziła na rynek 6 ultraprecyzyjnych profilatorów laserowych 3D serii LP-8000 na raz. Seria LP-8000 wykorzystuje wysokowydajne lasery, niestandardowe soczewki odbiorcze światła o dużej aperturze, ultraszybkie czujniki obrazu E-ICMOS i wielordzeniowe procesory niestandardowe jako główne komponenty sprzętu, osiągając nowe przełomy w wydajności.
Seria LP{{0}} ma dokładność osi z do 0,3 μm, szerokość pomiaru osi x 8 mm~500 mm i dokładność osi x 1 μm~20 μm. Obsługuje akwizycję o wysokiej dynamice i może wyzwalać akwizycję i transmisję do 52,000 konturów na sekundę. Dzięki wbudowanym wielokrotnym narzędziom do wykrywania użytkownicy mogą łatwo ukończyć ustawianie funkcji wykrywania produktów, a nawet osiągnąć pracę kaskadową ponad 36 produktów, znacznie zwiększając wydajność wykrywania.
Seria LP-8000 może być szeroko stosowana w 3C, nowej energii, półprzewodnikach, samochodach i częściach zamiennych, logistyce, żywności i innych dziedzinach. Może łatwo wykrywać wysoce przezroczyste obiekty i jest potężnym narzędziem do wykrywania płaskości PCB, wykrywania przezroczystych dróg kleju i wykrywania spoin baterii litowych.
Warto szczególnie wspomnieć, że seria LP-8000 osiągnęła nowe przełomy dla krajowych marek w sześciostronnym zastosowaniu detekcji baterii litowych. Sześciostronna inspekcja baterii litowych wymaga inspekcji defektów na dwóch dużych powierzchniach, dwóch powierzchniach bocznych, czterech krawędziach, biegunach, nasadkach, spoinach i obszarach zaworów przeciwwybuchowych. Te typy defektów obejmują zarysowania, wgłębienia, wypukłości, brakujące materiały, płaskość, obecność lub brak ochronnej folii zaworu przeciwwybuchowego i brud. Istnieją dwie główne trudności w tej inspekcji: jedna polega na tym, że prędkość skanowania musi być duża, a wydajność inspekcji musi być wysoka; druga polega na tym, że silnie odblaskowa powierzchnia lub brudna powierzchnia musi być stabilnie obrazowana, aby wyróżnić różne obrazy defektów. Przez długi czas sześciostronna inspekcja baterii litowych była możliwa do osiągnięcia tylko przez zagraniczne marki. Wprowadzenie serii LP-8000 wypełnia lukę krajowych marek. Jej częstotliwość skanowania może osiągnąć 52 kHz, co umożliwia szybką akwizycję obrazu i szybką inspekcję. Ponadto unikatowa konstrukcja optyczna o dużej aperturze i automatyczna funkcja HDR gwarantują stabilne obrazowanie bez względu na zmiany koloru lub materiału.
W zastosowaniach inspekcji 3D najtrudniejsze są wykrywanie defektów lub scenariusze inspekcji o dużej prędkości, a głównymi punktami zapalnymi są dokładność przetwarzania i szybkość. Głównym wskaźnikiem profilatora laserowego jest dokładność osi z, ale wykrywanie defektów ma stosunkowo wysokie wymagania co do dokładności i rozdzielczości osi z oraz osi xy płaszczyzny. „Wysoka rozdzielczość oznacza dużą gęstość chmury punktów 3D i ogromną ilość danych, więc przepustowość danych i prędkość przetwarzania systemu są niezwykle wysokie. Oprócz wykorzystania FPGA i DSP profilatora 3D do przetwarzania danych, staramy się również przesłać dane do GPU i CPU zewnętrznego komputera przemysłowego w celu przetworzenia w celu zwiększenia wydajności. Ten pomysł jest również pierwszy w branży”. Powiedział Na Qinglin.
W segmencie rynku wizji 3D obecna sytuacja rozwojowa jest gorąca, co nie wydaje się przesadą. Dzięki ciągłym inwestycjom kapitałowym nowe firmy wyrastają jak grzyby po deszczu.
Jeśli chodzi o obecny rozwój wizji 3D, Na Qinglin również przedstawił swoje własne poglądy. „Z perspektywy rozwoju przemysłu jesteśmy rzeczywiście bardzo optymistycznie nastawieni do tej dziedziny. Sam przemysł będzie istniał przez długi czas, a popyt rynkowy jest bardzo solidny. Przemysł 4.0 i wymiana maszyn to ogólny trend”. Na Qinglin powiedział: „Ale jesteśmy również ostrożni w stosunku do tego przemysłu. Kiedy przemysł jest zbyt gorący, łatwo o bańki. Najważniejsze jest, aby dobrze wykonać pracę w zakresie podstawowej technologii i produktów oraz zapewnić klientom wartość dzięki jakości produktu i zdobyć zaufanie klientów. Bez względu na sytuację w przemyśle, dopóki będziemy wytrwali, ten przemysł z pewnością będzie miał chińskie firmy podobne do tych zagranicznych gigantów, co jest również celem rozwoju Angshi”.
Podsumowując, podstawa przedsiębiorstwa jest tak naprawdę bardzo prosta: oferować klientom wartość, sprawić, by klienci zaufali jakości produktu, oraz zapewnić im więcej korzyści.
Angshi zwraca szczególną uwagę na inwestycje w podstawową technologię i zobowiązuje się do dostarczania klientom większej wartości za pośrednictwem oprogramowania. „Oprogramowanie PiqsX, które uruchomiliśmy we wrześniu, jest w rzeczywistości niestandardową platformą dostosowywania oprogramowania. Zbudowało ramy dla klientów. Klienci muszą wykonać tylko niewielką część pracy zgodnie ze swoimi rzeczywistymi potrzebami, co znacznie upraszcza obciążenie pracą i poprawia wydajność”. Na Qinglin powiedział: „Wcześniej tylko VisionPro firmy Cognex mogło sprostać takim potrzebom w Chinach. Teraz PiqsX jest porównywalne z VisionPro. To jest wartość, którą dostarczamy klientom”.
Ponadto, w rozwoju produktów 3D, Angsight będzie w pełni uwzględniać potrzeby klientów od wczesnego etapu rozwoju produktu i zawsze rozwijać się w synchronizacji z rynkiem. Oprócz profilatorów 3D, Angsight rozwija również produkty, takie jak kamery 3D z matrycą obszarową i czujniki przemieszczenia o wysokiej precyzji. Poprzez stopniowe rozszerzanie macierzy produktów, Angsight może w największym stopniu sprostać różnym potrzebom klientów w zakresie zastosowań wykrywania położenia przestrzennego i wysokości. Angsight niezależnie opracował również oprogramowanie do wykrywania 3DCloud, aby zapewnić klientom kompletny zestaw rozwiązań wizji 3D.
„Dla nas teraz jest najlepszy czas, aby wykorzystać okazję i dalej konsolidować podstawowe technologie, abyśmy mogli zdobyć mocną pozycję i przewagę rynkową w zaciekłej konkurencji, która nastąpi, aby dążyć do większych możliwości krajowej substytucji i kształtować markę Angsight” – podsumował Na Qinglin.