3D-visie is een van de populairste subsectoren op het gebied van machine vision in China. Het enorme vraagpotentieel van de Chinese markt zorgt ervoor dat steeds meer bedrijven het gebied van 3D-visie betreden. Gecombineerd met de instroom van kapitaalkrachten met een scherp reukvermogen, heeft de Chinese 3D-visiemarkt een ongekende welvaart ingeluid.
Volgens gegevens van het Gaogong Robot Industry Research Institute (GGII) overschreed de groeivoet van de Chinese 3D-visiemarkt in 2021 de 100%. Naar verwachting zal de omvang van de Chinese 3D-visiemarkt tegen 2023 ongeveer 3,5 miljard yuan bedragen en tegen 2025 de 10 miljard yuan overschrijden.
Onvision Intelligent (Shenzhen) Co., Ltd. (hierna te noemen: Onvision) is een van de eerste binnenlandse bedrijven die onafhankelijk 3D-visieproducten ontwikkelde. Dhr. Na Qinglin, voorzitter van Angshi, zei in een interview met het tijdschrift "Visual System Design": "Angshi is al vele jaren betrokken bij het veld van 3D-visie. Van de eerste softwareontwikkeling, tot onafhankelijk onderzoek en ontwikkeling, productie van hardware, tot de release van een geavanceerde 3D-laserprofiler in september van dit jaar, hebben Angshi's 3D-visieproducten geleidelijk aan de erkenning van klanten gewonnen en zijn de verkopen aanzienlijk toegenomen. Er wordt verwacht dat er volgend jaar een substantiële stijging van ten minste 50% zal zijn."
Marktkansen voor 3D-visie
Vergeleken met 2D-visie kan 3D-visie hoogte- of diepte-informatie detecteren en heeft het de beeldverwerkingsprestaties, software-algoritmen en hardwareconfiguratie aanzienlijk verbeterd. 3D-visie kan multi-sensorfusie beter uitvoeren en kan doelobjecten omzetten in driedimensionale puntenwolken met nauwkeurige coördinaten. Dit helpt om de velden te vergroten die 2D-visie niet kan bereiken en zo ook de snelle upgrade van traditionele 2D-machinevisie naar 3D-machinevisie te bevorderen.
"Met de snelle groei van steeds meer binnenlandse 3D-visionfabrikanten, zullen marktconcurrentie en technologische vooruitgang onvermijdelijk leiden tot een daling van de prijs van 3D-producten." Na Qinglin zei: "Wanneer de prijs van 3D-visionproducten daalt tot 1,5 keer die van 2D-visionproducten, of zelfs tot dezelfde prijs als 2D-visionproducten, zullen klanten vanzelfsprekend de voorkeur geven aan 3D-producten. De upgrade en vervanging van 2D-producten is een grote ruimte voor de toekomstige groei van 3D-visionproducten."
Een andere groeimogelijkheid voor 3D-visieproducten zijn ook de meest gebruikte high-end productiegebieden zoals 3C-elektronica, lithiumbatterijen en auto's. Deze industrieën hebben extreem strenge eisen aan de kwaliteit van de productproductie en kleine defecten kunnen enorme verliezen veroorzaken. De nauwkeurige 3D-puntenwolkkaart die wordt verkregen door 3D-beeldvorming biedt een effectieve manier om deze precisieproductie te begeleiden.
De productie van lithiumbatterijen is een nieuwe, snelgroeiende markt voor 3D-visie. Met het voorstel van de doelstellingen "koolstofpiek" en "koolstofneutraliteit" heeft de snelle ontwikkeling van de markt voor nieuwe energievoertuigen geleid tot een explosieve stijging van de markt voor lithiumbatterijen. China is een belangrijke producent van lithiumbatterijen. Volgens de "Global Power Battery Installed Capacity Monthly Database" bedroeg de wereldwijde geïnstalleerde capaciteit van de batterij in februari 2022 ongeveer 25,77 GWh, een stijging van 126% op jaarbasis. De geïnstalleerde capaciteit van de batterij in mijn land is goed voor 51% van de wereld. Volgens gegevens van Zhiyan Consulting is de investering in de lithiumbatterijindustrie in China de afgelopen jaren jaar na jaar toegenomen. In 2021 steeg de investering in de lithiumbatterijindustrie in China fors tot 927,6 miljard yuan, een stijging van meer dan drie keer op jaarbasis!
Bij de productie van lithiumbatterijen omvat de toepassing van 3D-visieproducten grondstoffen en front-endprocessen, assemblage van batterijcellen, assemblage van batterijmodules, assemblage van batterijpakketten en andere proceskoppelingen, en is een onmisbaar sleutelinstrument bij de productie van lithiumbatterijen. De explosieve groei van de markt voor lithiumbatterijen zal een enorme groeiruimte voor 3D-visieproducten opleveren.
Bovendien breiden 3D-visieproducten zich ook voortdurend uit naar nieuwe toepassingsmarkten, zoals zeer nauwkeurige metingen en detectie voor houtverwerking, tegelproductie en andere industrieën. Naarmate de kosten van 3D-visieproducten geleidelijk dalen, zullen veel toepassingen die in de toekomst zowel 2D-informatie als hoogte- of diepte-informatie vereisen, toepassingsmarkten voor 3D-visieproducten zijn.
Buitenlandse merken zijn goed voor 70%. Waar is de uitweg voor binnenlandse merken?
Onvision levert voornamelijk 3D laser profiler producten. Volgens Na Qinglin zijn 3D laser profiler producten al ongeveer tien jaar op de Chinese markt en worden ze momenteel voornamelijk gebruikt in gelegenheden met hoge eisen voor 3D ruimtegroottedetectie. Hoewel er de afgelopen jaren veel binnenlandse 3D laser profiler merken zijn gelanceerd, wordt meer dan 70% van het totale marktaandeel nog steeds ingenomen door buitenlandse merken. Vanuit een ander perspectief betekent dit natuurlijk ook een enorme binnenlandse substitutieruimte.
Met zo'n groot verschil in marktaandeel, waar blijven binnenlandse merken dan achter? Toen Na Qinglin het over dit probleem had, zei hij: "Eerlijk gezegd kunnen we geen wezenlijk verschil meer zien tussen binnenlandse en buitenlandse merken in termen van productprestaties en stabiliteit. Het kernprobleem is eigenlijk dat binnenlandse merken erkenning van de klant moeten winnen."
Een uniek voordeel van buitenlandse merken is dat ze al vroeg de Chinese markt zijn binnengekomen en al een groot klantenbestand hebben. De promotie van binnenlandse merken en het verkrijgen van acceptatie en erkenning bij de gebruikers vergt echter enige tijd van marktontwikkeling.
"3D laser profilers hebben te maken met klanten met zeer hoge kwaliteitseisen, dus je moet veel praktische tests uitvoeren om klanten vertrouwen te geven in je producten. Dit is een promotieproces dat tijd kost." Na Qinglin zei: "De beste keuze voor binnenlandse merken is om de ontwikkelingskansen van de huidige 3D vision markt te grijpen, hun kerntechnologieën te consolideren en zich te concentreren op het maken van goede producten om meer binnenlandse substitutiekansen te winnen in toekomstige marktconcurrentie."
Ascend is sinds vorig jaar begonnen met de verkoop van LP-serie 3D laserprofilerproducten. Met zijn extreem hoge kosteneffectiviteit heeft het een warme respons in de markt gekregen. In september van dit jaar lanceerde Ascend een nieuwe LP-8000 serie 3D laserprofiler. Onlangs is de maandelijkse verkoop van Ascend's 3D laserprofilerproducten verdubbeld. Met de geleidelijke groei en uitbreiding van binnenlandse merken en hun overweldigende voordelen in kosten, zal de marktacceptatie van binnenlandse merken steeds hoger worden.
De sleutel tot het maken van een goede 3D-laserprofiler
De 3D-laserprofiler is een industrieel detectieproduct dat verschillende geavanceerde technologieën integreert, zoals optica, mechanismen, elektronica, software en algoritmen, en is technisch moeilijk en complex.
Qua hardware bestaan 3D laser profilers voornamelijk uit kerncomponenten zoals high-performance lasers, low-distortion optical imaging componenten, high-speed imaging chips, high-performance FPGA & CPU chips. Op hardwareniveau is er, afgezien van individuele aanpassingen, eigenlijk weinig verschil tussen de producten van verschillende bedrijven, en het meest gedifferentieerde onderdeel is de software.
Om producten te maken die echt voldoen aan de vraag van de markt, is het belangrijkste dat niet genegeerd kan worden een diepgaand begrip van de behoeften van de klant. Vanuit het perspectief van het begrijpen van de behoeften van de klant, hebben binnenlandse merken meer voordelen dan buitenlandse merken. We hebben tenslotte dezelfde cultuur voor de Chinese markt.
"We zullen nauw contact onderhouden met binnenlandse klanten en we zullen de echte behoeften van klanten serieus overwegen. We zullen deze behoeften opnemen in onze productplanning en zelfs producten op maat maken voor klanten." Na Qinglin zei: "Dit is ook het voordeel van onze binnenlandse merken."
Het begrijpen van klantbehoeften en het kunnen realiseren van deze behoeften in producten is de hardcore vaardigheid. Het belangrijkste magische wapen van Angshi is softwareontwikkelingscapaciteiten. Volgens Na Qinglin heeft Angshi een onderzoeks- en ontwikkelingscentrum in de Verenigde Staten en heeft het topontwikkelingsexperts in de industrie; deze experts hebben veel ervaring in softwarealgoritmeontwikkeling en hebben deelgenomen aan de ontwikkeling van 3D-laserprofilerproducten van toonaangevende bedrijven in de industrie; daarom kan Angshi wat betreft softwarealgoritmeontwikkeling worden beschouwd als gelijkwaardig aan de topbedrijven in de industrie.
"Angshi bestudeert sinds 2015 basisalgoritmen voor afbeeldingen. Momenteel zijn we een van de weinige bedrijven in China met meer dan 1.000 beeldverwerkingsoperatoren. Vóór de projectontwikkeling van 3D-laserprofilerproducten hadden we de kerntechnologie voor 3D-beeldkalibratie met hoge precisie al veroverd in het product, wat de basis vormt voor de realisatie van 3D-profilerfuncties, en dit is ook een technologie waar Angshi erg trots op is." Na Qinglin zei: "Bovendien maximaliseren we, op basis van de vraag naar verwerkingssnelheid, ook de verwerkingsprestaties van FPGA en DSP, zodat de prestaties op het gebied van beeldacquisitie, batchverwerking van gegevens en andere aspecten sommige buitenlandse merken hebben overtroffen."
Tijdens de nieuwe productlanceringsconferentie op 22 september lanceerde Angshi in één keer 6 LP-8000 series ultra-high precision 3D laser profilers. De LP-8000 series gebruikt high-performance lasers, aangepaste groot-aperture licht-ontvangende lenzen, E-ICMOS ultra-high-speed beeldsensoren en multi-core aangepaste processors als kerncomponenten in hardware, waarmee nieuwe doorbraken in prestaties worden bereikt.
De LP{{0}}-serie heeft een z-asnauwkeurigheid tot 0,3 μm, een x-asmeetbreedte van 8 mm~500 mm en een x-asnauwkeurigheid van 1 μm~20 μm. Het ondersteunt hoogdynamische acquisitie en kan acquisitie en transmissie van maximaal 52,000 contouren per seconde activeren. Met ingebouwde meerdere detectietools kunnen gebruikers eenvoudig de instelling van productdetectiefuncties voltooien en zelfs cascadewerk van meer dan 36 producten bereiken, wat de detectie-efficiëntie aanzienlijk verbetert.
De LP-8000-serie kan breed worden gebruikt in 3C, nieuwe energie, halfgeleiders, auto's en reserveonderdelen, logistiek, voedsel en andere gebieden. Het kan gemakkelijk zeer transparante objecten detecteren en is een krachtig hulpmiddel voor PCB-vlakheidsdetectie, transparante lijmwegdetectie en lithiumbatterijlasdetectie.
Het is met name vermeldenswaard dat de LP-8000-serie nieuwe doorbraken heeft bereikt voor binnenlandse merken in de zeszijdige detectietoepassing van lithium-batterijen. De zeszijdige inspectie van lithium-batterijen vereist de inspectie van defecten op twee grote oppervlakken, twee zijoppervlakken, vier randen, palen, doppen, lassen en explosieveilige klepgebieden. Deze defecttypen omvatten krassen, depressies, uitsteeksels, ontbrekende materialen, vlakheid, de aanwezigheid of afwezigheid van explosieveilige klepbeschermfolie en vuil. Er zijn twee belangrijke moeilijkheden bij deze inspectie: de eerste is dat de scansnelheid snel moet zijn en de inspectie-efficiëntie hoog moet zijn; de andere is dat het sterk reflecterende oppervlak of vuile oppervlak stabiel moet kunnen worden afgebeeld om verschillende defectbeelden te markeren. Lange tijd was de zeszijdige inspectie van lithium-batterijen alleen haalbaar voor buitenlandse merken. De lancering van de LP-8000-serie vult de kloof van binnenlandse merken. De scanfrequentie kan 52 kHz bereiken, wat een snelle beeldacquisitie en snelle inspectie kan bereiken. Bovendien zorgen het unieke optische ontwerp met groot diafragma en de automatische HDR-functie voor stabiele beelden, ongeacht kleur- of materiaalveranderingen.
Bij 3D-inspectietoepassingen zijn de moeilijkste defectdetectie of hogesnelheidsinspectiescenario's, en de belangrijkste pijnpunten zijn verwerkingsnauwkeurigheid en -snelheid. De kernindicator van de laserprofiler is de z-asnauwkeurigheid, maar defectdetectie stelt relatief hoge eisen aan de nauwkeurigheid en resolutie van de z-as en de vlakke xy-as. "Hoge resolutie betekent een hoge dichtheid van 3D-puntenwolk en een enorme hoeveelheid gegevens, dus de gegevensdoorvoer en verwerkingssnelheid van het systeem zijn extreem hoog. Naast het gebruik van de FPGA en DSP van de 3D-profiler voor gegevensverwerking, proberen we ook de gegevens over te brengen naar de GPU en CPU van de externe industriële computer voor verwerking om de efficiëntie te verbeteren. Dit idee is ook het eerste in de industrie." zei Na Qinglin.
Voor het 3D vision marktsegment is de huidige ontwikkelingssituatie hot, wat geen overdrijving lijkt. Met voortdurende kapitaalinvesteringen zijn nieuwe bedrijven als paddenstoelen uit de grond geschoten.
Wat betreft de huidige ontwikkeling van 3D-visie gaf Na Qinglin ook zijn eigen visie. "Vanuit het perspectief van de industriële ontwikkeling zijn we inderdaad erg optimistisch over dit veld. De industrie zelf zal nog lang bestaan en er is ook een zeer solide marktvraag. Industrie 4.0 en machinevervanging zijn de algemene trend." Na Qinglin zei: "Maar we zijn ook voorzichtig over deze industrie. Wanneer de industrie te heet is, is het gemakkelijk om bubbels te krijgen. Het belangrijkste is om goed werk te leveren in kerntechnologie en producten, en waarde te bieden aan klanten met productkwaliteit en het vertrouwen van klanten te winnen. Wat de situatie in de industrie ook is, zolang we volharden, zal deze industrie zeker Chinese bedrijven hebben die vergelijkbaar zijn met die buitenlandse giganten, wat ook het ontwikkelingsdoel is van Angshi."
Uiteindelijk is de basis van een onderneming eigenlijk heel eenvoudig: waarde toevoegen aan klanten, ervoor zorgen dat klanten vertrouwen hebben in de kwaliteit van uw product en klanten meer voordelen bieden.
Angshi besteedt speciale aandacht aan de investering in kerntechnologie en streeft ernaar om klanten meer waarde te bieden via software. "De PiqsX-software die we in september lanceerden, is eigenlijk een niet-standaard software-aanpassingsplatform. Het heeft een raamwerk voor klanten gebouwd. Klanten hoeven slechts een klein deel van het werk te doen op basis van hun werkelijke behoeften, wat de werklast aanzienlijk vereenvoudigt en de efficiëntie verbetert." Na Qinglin zei: "Voorheen kon alleen VisionPro van Cognex aan dergelijke behoeften in China voldoen. Nu is PiqsX vergelijkbaar met VisionPro. Dit is de waarde die we klanten bieden."
Bovendien zal Angsight bij de ontwikkeling van 3D-producten al vanaf het begin van de productontwikkeling rekening houden met de behoeften van de klant en zich altijd synchroon met de markt ontwikkelen. Naast 3D-profilers ontwikkelt Angsight ook producten zoals area array 3D-camera's en uiterst nauwkeurige verplaatsingssensoren. Door de productmatrix geleidelijk uit te breiden, kan Angsight maximaal voldoen aan de verschillende behoeften van klanten op het gebied van ruimtelijke positie- en hoogtedetectietoepassingen. Angsight heeft ook onafhankelijk 3DCloud-detectiesoftware ontwikkeld om klanten een complete set 3D-visieoplossingen te bieden.
"Voor ons is dit het beste moment om de kans te grijpen en de kerntechnologieën verder te consolideren, zodat we een stevige voet aan de grond krijgen en marktvoordelen behalen in de felle concurrentiestrijd die volgt. Zo kunnen we streven naar meer mogelijkheden voor binnenlandse vervanging en het merk Angsight vormgeven", concludeerde Na Qinglin.