制造升级,自动光学检测设备不可或缺
中国制造业快速崛起,高速、大规模的制造需求为自动光学检测设备提供了生长土壤。在自动光学检测技术兴起之前,印制电路板等元件的缺陷判定主要依靠人工检视,随着人工成本持续增高、产品元器件愈加微型化,人工检视已难以满足生产需要。自动光学检测设备在检测精度、速度、误判率、持续性等方面表现卓越,用机器视觉或自动光学检测代替人工检视,已成为制造业向自动化转型升级的必然趋势。
自动光学检测设备行业定义及分类
自动光学检测设备基于光学原理对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测,把控生产过程中各工序的工作质量,降低废品率,减少制造损失。以印制电路板检测为例,自动光学检测设备通过摄像头自动扫描印制电路板,采集图像,将焊点与数据库中的合格参数进行比对,检查出印制电路板的制造缺陷,并将缺陷进行标记,以供维修人员修正。
自动光学检测设备按检测方式可分为在线式自动光学检测设备与离线式自动光学检测设备,在线式与离线式自动光学检测设备的最大区别在于其能否随流水线自动完成所有检测。
自动光学检测设备分类
来源:头豹研究院编辑整理
中国自动光学检测设备行业产业链分析
中国自动光学检测设备行业产业链分为上、中、下游三个部分,上游参与者包括原材料供应商、电子组件供应商、光学镜头供应商;中游参与者为自动光学检测设备制造商;下游为自动光学检测设备的应用领域,半导体、电路板、平板显示器生产为自动光学检测设备最主要的应用领域。
中国自动光学检测设备行业产业链
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上游:
自动光学检测设备行业上游参与者包括原材料供应商、电子组件供应商、光学镜头供应商。其中原材料为制造自动光学检测设备所必须的金属、塑料、橡胶、大理石等基础原材料。电子组件包括集成芯片、电子元器件等电子设备制造所必须的基础部件。光学镜头是自动光学检测设备核心的部件,在自动光学检测各类采购成本中占比最大。
中游:
自动光学检测设备行业中游参与者为自动光学检测设备供应商。研发投入在自动光学检测设备制造商各类投入中占比最大,约占40%-50%。研发内容主要包括软件研发、电器研发、机械结构研发三个部分,其中软件系统研发是自动光学检测设备最为核心的部分,软件系统决定电器配置以及机械结构,机械结构作为自动光学检测设备的底盘支撑,其稳定程度将直接影响光学检测的精度。
下游:
自动光学检测设备行业下游为其应用领域,电路板、平板显示器、半导体制造是其主要应用领域。随着电子元器件的结构复杂化,体积微小化,自动光学检测设备取代人力肉眼检查已成为必然趋势,市场需求有待进一步释放。
中国自动光学检测设备行业市场规模分析
焊接、电路等缺陷检测的方式主要有人工检视与机器检视两种,在制造业发展初期,缺陷检测主要由人工承担,人眼视觉检测存在检测精度有限、不确定性大、检测效率低等弊病。随着电子技术、图像传感技术和计算机技术的快速发展,自动光学检测设备的检测精度、速度、准确率不断提升,自动光学检测技术取代人工目视检测已成为必然趋势。在人力成本上涨、产品元器件愈加微型化等因素的影响下,2014年至2018年中国自动光学检测设备行业市场规模增长迅速,从67.8亿元增长至128.2亿元,年复合增长率达17.3%。中国政府密集出台《中国制造2025》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《智能制造发展规划(2016-2020年)》等多项政策,鼓励、支持工业自动化设备制造业发展,推进传统工业向智能制造转型升级,自动光学检测设备作为制造企业实现自动化生产的必要工具,其市场需求有望呈现高速增长态势。
中国自动光学检测设备行业市场规模,2014-2023年预测
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中国自动光学检测设备行业驱动因素分析
Ø 人力成本上涨
人力成本上涨倒逼制造企业寻求技术替代,在实际生产中资本、技术和劳动存在一定的替代关系,随着人力成本的上升,愈来愈多企业通过资本或技术来替代劳动,以降低成本、提高生产效率,自动光学检测设备作为提升生产自动化水平的工具被广泛使用。
Ø 5G技术不断突破
5G技术的实现将对集成电路、半导体芯片等电子工业和以微电子为基础的家用电器行业的发展产生革命性影响,其对电子组装和加工的精密度、准确度提出更高要求,人工目视检测已无法满足电子工业规模化生产的需要,为自动光学检测设备行业带来愈加广阔的发展空间。
Ø 政策持续利好
生产过程自动化对战略新兴产业的发展具有重要的支撑作用,也是推进传统工业向智能制造转型升级的必经之路,中国政府密集出台《国家创新驱动发展战略纲要》、《智能制造发展规划(2016-2020年)》、《关于开展质量提升行动的指导意见》等一系列政策鼓励、支持工业自动化设备制造业发展。
中国自动光学检测设备行业驱动因素
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中国自动光学检测设备行业发展趋势
Ø 离线式向在线式转变
相较于离线式自动光学检测设备,在线式自动光学检测设备自动化程度最高,在提高企业生产效率,把控产品品质方面作用显著。随着制造业向自动化、智能化、数字化转变进程的加快,细分市场在线式自动光学检测设备市场有望呈现高速增长的发展态势。
离线式与在线式自动光学检测设备优劣对比
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Ø 3D光学检测技术快速发展
相对于3D自动光学检测技术,2D自动光学检测技术起步早,技术相对成熟,应用最为广泛。而3D自动光学检测技术可波及2D无法检测的范围,有效降低漏判率和误判率,3D自动光学检测技术的广泛应用将成为自动光学检测设备行业发展的必然趋势。
2D与3D技术性能优越对比
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Ø 汽车、消费电子领域成为最大需求市场
人工智能、机器人、物联网以及半导体行业快速发展,对电子产品品质要求愈发严苛,自动光学检测技术将在其中扮演重要角色。5G技术落地速度逐渐加快,5G技术让万物互联,车联网产品、物联网终端产品迎来新的发展机遇,汽车市场、消费电子类市场将成为自动光学检测设备最大的应用市场。
汽车、消费电子成为其最大的需求市场
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深度见解
生产自动化是工业4.0的基本内涵,自动光学检测技术作为工业自动化技术重要分支,对于传统工业向智能制造转型升级具有重要的辅助作用。与离线式自动光学检测设备相比,在线式自动光学检测设备可随流水线自动完成所有检测,检测速率高,在线式自动光学检测设备的市场份额有望持续扩大。人工检视存在检测精度低、用工成本高昂等不足,推动自动光学检测技术的出现与替代,同理3D光学检测技术的优越性能可波及2D无法检测的范围,有效降低漏判率和误判率。随着3D光学检测技术的成熟,3D自动光学检测技术的广泛应用将成为自动光学检测设备行业发展的必然趋势。