В течение последних десятилетий наблюдается бурное развитие технологии распознавания объемных изображений – 3D Vision. Современное оборудование с функциями автоматической обработки информации о форме, объеме, размерах и других параметрах трехмерных объектов позволяет решать сложные задачи сразу в нескольких технологических областях:

  • электронике;
  • робототехнике;
  • автомобилестроении;
  • секторе производства литий-ионных аккумуляторов;
  • виртуальной и дополненной реальности (VR/AR) и не только.

Развитие технологии 3D Vision

Технология 3D Vision оказывает прямое влияние на развитие промышленной автоматизации. Так, в 2022 году мировой рынок промышленной автоматизации превысил 457 миллиардов юаней (62,7 миллиарда долларов США), причем доля китайских производителей составила более 60%. Положительная динамика показателей объясняется старением населения в развитых странах и непрерывной автоматизацией производственных линий, способствующей уменьшению доли затратного ручного труда.

Что касается мирового рынка трехмерного машинного зрения, то в 2022 году он достиг 5,81 миллиарда долларов, а доля Китая составила 43%, увеличившись более чем в полтора раза в годовом исчислении. По прогнозам аналитической компании YoleDevelopment, к 2025 году мировой рынок оборудования для автоматического распознавания объемных изображений достигнет 15 миллиардов долларов при среднегодовых темпах роста около 20%. Среди лидеров этого сектора можно выделить следующие компании:

  1. Keyence (Япония).
  2. Cognex (США).
  3. Basler (Швейцария).
  4. Datalogic (Италия).

Китайские торговые марки

Если говорить о китайских производителях систем трехмерного машинного зрения, то они постепенно укрепляют свои позиции на мировом рынке за счет прорывов в исследованиях и разработках, а также взвешенной ценовой политики. Список ведущих компаний включает такие бренды, как Lustre, Opt Machine Vision, iRayple, SenseTime, Mech-Mind, Linx Robot, Percipio.XYZ и TransferTech. Особенность отрасли заключается в масштабных инвестициях в исследования и разработки, которые превышают 20% от себестоимости продукции, при этом основная часть затрат, связанных с созданием систем машинного зрения, приходится на закупку комплектующих и разработку программного обеспечения. Несмотря на определенные успехи, китайским компаниям предстоит проделать немалый объем работы, чтобы на равных конкурировать с зарубежными техногигантами.

Толчком к стремительному развитию отрасли послужила разработка технологии автоматического распознавания лиц Apple Face ID. Растущий спрос к подобным решениям со стороны производителей мобильных телефонов привел к резкому наращиванию инвестиционных потоков, поэтому в Китае насчитывается не менее 400 компаний полного цикла, занимающихся 3D-зрением.

Существенным отличием китайских производителей от ведущих японских, американских и европейских брендов является необходимость импортировать ряд ключевых компонентов, например, промышленные линзы и программное обеспечение, что компенсируется более совершенными алгоритмами искусственного интеллекта (ИИ) и доступными ценами. Внедрение таких алгоритмов в перспективе позволит эффективно использовать преимущества индустрии 3D Vision при производстве литиевых батарей, фотоэлектрических систем и автомобилей на новых источниках энергии.

Пандемия COVID-19 обострила проблему дефицита рабочей силы в развитых странах и спровоцировала увеличение спроса на коммерческих и промышленных роботов в Японии, Южной Корее, а также на европейском и североамериканском континентах. Соответственно, у китайских компаний появились возможности для расширения своего присутствия на мировом рынке.

Следует отметить, что приток капитала, который наблюдался в 2021 году, объяснялся завышенными ожиданиями от внедрения новых технологий. На практике использование трехмерного машинного зрения все еще остается достаточно ограниченным, поэтому многие начинающие компании не выдерживают конкуренции и сталкиваются с финансовыми проблемами.

Mech-Mind и Percipio.XYZ

Среди производителей, стремящихся завоевать зарубежные рынки, можно выделить такие бренды, как Mech-Mind и Percipio.XYZ. В 2021 году фирма Mech-Mind открыла филиалы в Сеуле, Токио, Мюнхене и других крупных городах, а уже через год масштабные международные проекты позволили увеличить продажи на 20%.

Компания Percipio.XYZ не только производит основные компоненты для систем трехмерного машинного зрения, но и владеет патентами на ряд технологий, которые обеспечивают ей дополнительное преимущество перед конкурентами при выходе на глобальные рынки. К этому добавляется развитый сервис локализованной поддержки пользователей. По итогам 2022 года доля зарубежной выручки производителя превысила 20% (на 5% больше, чем годом ранее), что позволило выйти на доход свыше 40 миллионов долларов.

Последствия жесткой конкуренции

На фоне расширения сфер применения разработок трехмерного машинного зрения, роста инвестиций и числа участников рынка наблюдается стирание границ между отдельными нишами. Например, некоторые компании, помимо производства, переключились на реализацию комплексных проектов, охватывающих перерабатывающий бизнес и обслуживание конечных потребителей промышленной робототехники.

Результатами такой неопределенности в границах конкуренции становятся дестабилизация отраслевых цепочек и снижение эффективности использования ресурсов. Более того, отдельные производители сознательно заключают заведомо убыточные контракты, чтобы вытеснить конкурентов. Подобная стратегия влечет финансовые издержки, которые усугубляются высокими эксплуатационными расходами, и снижает показатели производительности.

Фактор ИИ

Развитие китайской индустрии машинного зрения и наращивание вычислительной мощности неразрывно связаны с совершенствованием интеллектуальных технологий. Согласно отчетам компаний IDC и Wave, Китай в перспективе будет владеть примерно 30% мирового рынка ИИ. Модернизация соответствующих алгоритмов в свою очередь позволит ускорить развитие индустрии 3D-зрения.

Технологические прорывы не представляются возможными без постоянного многомиллионного финансирования, позволяющего компаниям разрабатывать конкурентоспособные решения, которые основаны на использовании ИИ и робототехники. Например, повышение точности автоматической калибровки позволит быстро и безошибочно определять местоположение объектов, что является важным при перемещении массивных грузов, паллет, а также коробок и мешков, имеющих разные формы и размеры.

Применение в энергетике и автомобилестроении

Разработки, связанные с направлением 3D Vision, успешно используются при производстве транспортных средств на новых источниках энергии, продажи которых демонстрируют непрерывный рост. Соответствующее оборудование помогает оптимизировать погрузочно-разгрузочные работы, сборку, тестирование и другие технологические операции. Автоконцерны, взявшие на вооружение инновационные разработки, минимизировали затраты и повысили показатели эффективности производственных процессов.

Использование трехмерного машинного зрения при изготовлении фотоэлектрических элементов и литиевых батареей является фундаментом высокоточного производства. С его помощью выполняется сортировка фотоэлектрических пластин, поиск скрытых трещин, поверхностных загрязнений, ошибочного подключения электродов и так далее. Еще одним немаловажным аспектом является продление срока службы фотоэлектрических элементов.

Для дальнейшего развития и повышения конкурентоспособности компаниям, представляющим китайскую индустрию 3D-зрения, необходимо отказаться от тактики ценовых войн и захвата смежных рыночных сегментов. Первостепенными задачами являются совершенствование имеющихся алгоритмов ИИ и сокращение технологического отставания от мировых лидеров отрасли.

По материалам equalocean.com