在乌镇的互联网浪潮与桐乡的制造业根基之间,一批不被大众熟知却正在重新定义“中国制造”品质的智能眼睛悄然成长。

清晨的阳光透过车间天窗,一条新能源电池产线正以每秒数米的速度运转,一块块电池板经过相机检测区域时,几乎察觉不到的闪烁中,微米级的划痕或凹陷已被精准识别并标记。

这一幕发生在嘉兴某新能源企业车间,而扮演“质检专家”角色的正是本地生产的智能化工业相机-2


01 水乡里的智能眼睛

嘉兴这座素有“鱼米之乡”美誉的江南城市,正在经历一场从传统制造向智能制造的深刻转型。乌镇成为世界互联网大会永久会址后,这里的数字经济氛围日益浓厚-7

在这片土地上,一批专注于机器视觉技术的企业正在默默成长,它们研发的智能化工业相机正成为长三角乃至全国制造业升级的关键部件。

这些嘉兴智能化工业相机品牌的产品线覆盖了从视觉控制器、光源、读码器到工业相机和镜头的完整机器视觉系统-2。与传统工业相机不同,它们融入了人工智能算法,能够自主识别、判断和决策。

在今天的智能制造领域,机器视觉系统已不再是简单的“拍照”工具。它们需要在高速度运转的生产线上,实时捕捉产品图像,通过内置算法进行分析,并即时做出通过或淘汰的判断。

这要求相机不仅要有高分辨率和高帧率,更要有强大的边缘计算能力智能识别算法-5

02 企业矩阵:各展所长的本土力量

嘉兴的智能化工业相机企业呈现出多元发展格局,每家企业都有自己的技术专长和市场定位。

浙江华周智慧装备有限公司坐落于乌镇,拥有15年机器视觉产品应用和研发经验-2。这家企业的特点在于全产业链布局,从视觉控制器、光源、读码器到工业相机、镜头都能自主研发生产。

他们的产品已经应用于“智慧工厂”、“智慧生产”、“智慧物流”等多个领域,助力工业4.0和中国智造2025的实现-2

霍夫纳格智能科技(嘉兴)有限公司则走高端技术路线。公司成立于2019年,创始团队成员来自清华大学和君商学院,核心技术团队包括多名毕业于国内知名高校的博士和硕士-4

这家企业专注于将先进的视觉感知技术与工业制造实际需求相结合,开发高集成度的机器视觉产品和装备,应用于智能加工制造环节的视觉引导和工业生产中的质量控制系统。

盛景智能科技(嘉兴)有限公司则背靠世界500强企业三一重工,是其实践数字化转型的产物-7

自2022年落户桐乡以来,该公司已实现销售额1.4亿元,自主研发的2D/3D工业相机硬件,结合视觉检测、定位和识别等技术,已在三一重工、美的集团、潍柴动力等全球行业头部企业得到应用-7

深浅优视智能科技有限公司是嘉兴智能化工业相机品牌中的技术新锐,专注于工业级3D相机研发。该公司已完成数千万融资,并计划将生产基地落户嘉兴南湖产业园-10

他们的产品特点是微米级精度的快照式面阵相移结构光3D相机,主要面向光伏、锂电、3C电子、汽车、半导体等行业头部客户。

03 解决制造业痛点:精准与效率的平衡术

这些嘉兴智能化工业相机品牌直面制造业中的多个痛点,提供了切实可行的解决方案。在产品质量控制方面,传统人工检测效率低、标准不一、易疲劳,而智能工业相机可以24小时不间断工作,检测标准完全统一。

以新能源电池行业为例,电池极片上的微小缺陷可能导致严重安全隐患,人工检测几乎不可能做到百分之百覆盖,而智能化工业相机通过高分辨率成像和AI算法,能够识别微米级缺陷-5

生产效率提升方面,智能化工业相机通过高速图像采集和实时处理,大幅缩短了检测时间。在一些高速生产线上,相机的扫描频率可达100KHz,即每秒扫描10万次,这是人工检测无法企及的速度-1

对于复杂环境适应的挑战,一些嘉兴企业研发了专门针对恶劣工业环境的相机产品。例如,用于焊接场景的3D相机能够抵抗高达70℃的高温、焊接飞溅的金属粉尘和油污,防护等级达到IP65-5

这种专用化设计解决了普通相机在极端工况下难以稳定工作的问题。

04 技术突围:从追赶到并跑的创新之路

嘉兴智能化工业相机品牌在技术创新上呈现出多个亮点。在3D视觉技术领域,本地企业已经能够提供从大视野激光振镜相机、中视野DLP相机到小视野专用相机的完整产品矩阵-5

这些相机在精度上已达到国际先进水平,部分型号的重复精度可达±0.1mm,能够满足精密装配、无序抓取等高端应用需求-5

AI与视觉融合方面,嘉兴企业积极探索深度学习算法与机器视觉的结合。通过训练大量缺陷样本,系统能够识别传统算法难以定义的复杂缺陷,大幅降低了误检率和漏检率-6

一些企业已经实现了“AI+3D视觉”的全栈技术能力,提供从相机、算法软件到行业解决方案的完整服务-5

专用化场景深耕是另一个创新方向。针对不同行业的特殊需求,嘉兴企业开发了专门的产品和解决方案。例如,针对光伏行业开发的100KHz线扫描相机,在HJT光伏电池检测中实现了进口替代-1

这类专用化产品在性能上往往超越通用产品,更能满足特定行业的苛刻要求。

05 区域协同:融入长三角智能制造生态

嘉兴智能化工业相机品牌的发展离不开长三角地区的产业协同优势。从地域分布看,中国机器视觉企业主要集中在广东、江浙沪等东部区域-3

而嘉兴地处长三角中心位置,与上海、杭州、苏州等制造业发达城市形成了一小时经济圈,这为本地企业提供了广阔的市场空间和协作机会。

产业链配套方面,长三角地区拥有完整的电子信息产业链,从传感器、芯片到光学元件、机械加工,都能在区域内找到合适的供应商。

这降低了企业的采购成本和生产周期,提高了供应链的稳定性。一些嘉兴企业已经与区域内的科研院所建立了合作关系,共同开展技术研发和人才培养-4-10

市场辐射能力是嘉兴企业的又一优势。长三角地区集中了众多高端制造企业,包括新能源汽车、集成电路、生物医药等战略性新兴产业。

这些行业对智能化工业相机有着旺盛需求,为嘉兴企业提供了丰富的应用场景和不断优化的反馈循环。

06 挑战与未来:走向高端应用的新征程

尽管嘉兴智能化工业相机品牌已经取得了显著进展,但仍面临一些挑战。在高端市场份额方面,国际品牌仍占据主导地位。

特别是在一些对精度、稳定性和可靠性要求极高的领域,如半导体前道检测、高端科学仪器等,国产相机还需进一步提升性能-1-9

核心技术自主化仍是需要持续攻关的方向。虽然国产化率在不断提升——中国市场机器视觉各大核心部件的国产化份额均已超过70%-3——但在一些关键部件和算法上,与国际领先水平仍有差距。

嘉兴企业需要加大研发投入,在图像传感器、光学设计、核心算法等领域实现更多突破。

面对挑战,嘉兴智能化工业相机品牌正在探索多元化发展路径。软硬一体化是重要趋势,相机不再只是数据采集端,更会集成边缘AI算力,实现端侧实时智能决策-5

平台化发展也是方向之一,通过提供从相机、算法软件到行业解决方案的全栈服务,并与机器人、PLC等生态伙伴紧密协同,构建更加完整的产业生态-6

随着工业互联网时代的深入发展,工业场景对机器视觉技术的需求将持续推动技术进步。嘉兴智能化工业相机品牌凭借地域优势、产业基础和创新能力,有望在国产替代浪潮中占据更加重要的位置。

从“制造”到“智造”的转型路上,这些藏在江南水乡的“工业之眼”正以它们独特的方式,注视着中国制造业的每一次进步与飞跃。


网友问题一:作为嘉兴本地制造企业,我们正计划引入机器视觉系统提升质检效率,但在选择2D还是3D相机上很纠结,能否给些建议?

这个问题确实很实际,不少企业第一次引入视觉系统时都会面临这个选择。简单来说,2D相机主要获取平面信息,适合检测表面图案、字符、是否存在异物或装配是否正确等;而3D相机增加了深度信息,能测量高度、体积、平整度,或者引导机器人进行精准抓取和放置-5

你可以从几个具体维度来决策:首先看检测需求本质。如果产品缺陷主要是颜色差异、印刷错误、有无螺丝或标签,2D系统通常就足够了,而且成本更低、速度更快。但如果涉及到焊点高度、电池极片凹坑深度、包装盒是否鼓包这类需要三维信息的场景,就必须用3D相机了。

其次考虑产品特性。对于反光强烈(如金属、电镀件)或颜色单一的物体,2D检测容易受到光线干扰,而3D相机,特别是采用蓝光激光或特定结构光技术的型号,更能稳定获取特征-5。嘉兴本地企业深浅优视在针对透明物体的线结构光3D相机方面就有专门研究-10

最后算一笔综合经济账。不只是比较相机硬件价格,要算上整个系统的集成难度、调试周期和长期维护成本。现在很多3D视觉系统,像迁移科技的Epic Pro软件平台,已经可以通过图形化界面“无需编程”进行配置,大大降低了使用门槛-5。如果你的产线未来可能会升级,做更复杂的自动化,那么初期投资3D系统可能更具扩展性。

建议可以先从最痛点的一个工序开始,做一个小范围的验证(PoC),实际测试2D和3D方案的效果、速度和稳定性。嘉兴及周边有很多系统集成商和视觉厂商,可以请他们提供现场演示和评估。

网友问题二:我们工厂环境比较恶劣,有油污、震动,温度变化也大,嘉兴本地生产的工业相机能扛得住这种条件吗?

完全理解你的担忧,工厂环境确实是机器视觉系统能否稳定运行的生死线。好消息是,应对恶劣环境恰恰是当前工业相机技术发展的重点方向之一,嘉兴本地品牌也有相应的产品和方案。

针对物理防护,你需要关注相机的防护等级(IP等级)。例如,用于焊接等场景的专用3D相机,防护等级可以达到IP65,这意味着它能完全防尘,并能抵御来自各个方向的低压水柱喷射,足以应对常见的油污和水汽-5。在选择时,务必根据车间具体的粉尘、液体情况来匹配相应的IP等级。

对于温度挑战,宽温设计是关键。一些高性能相机的工作温度范围可以达到-20°C至70°C-5。这意味着无论是在没有暖气的冬季车间,还是在产生大量热量的设备旁边,相机都能正常工作。部分型号还会配备主动散热系统,确保核心部件在高温下不过热。

抗震动能力则与相机的机械结构、内部元件的固定方式以及是否采用工业级的连接器有关。在安装时,使用稳固的支架、避免将相机安装在震动剧烈的设备本体上,也能有效提升稳定性。嘉兴一些企业,如霍夫纳格智能科技,其团队在嵌入式电子和自动化领域有深厚积累,在产品设计初期就会考虑这些工业现场的实际因素-4

最重要的是,在部署前一定要和供应商充分沟通,最好能让他们到现场勘查环境。你可以明确提出你的工况,询问他们是否有类似场景的成功案例。像盛景智能这样服务过三一重工、潍柴动力等大型重工业企业的品牌,其产品在可靠性和环境适应性方面通常经过更严苛的验证-7

网友问题三:听说现在工业视觉都讲“软硬一体”和“AI算法”,我们作为传统工厂,技术力量不强,该怎么跟上这波趋势?

这个问题问到了很多传统企业数字化转型的心坎上。别担心,技术发展的方向正是让复杂的技术变得更易用,而不是把工厂都逼成科技公司。现在的“软硬一体”和“AI”趋势,实际上是在降低使用门槛

所谓的“软硬一体”,是指相机、灯光、传感器和识别软件预先进行了深度适配和优化,打包成一个开箱即用的解决方案。你不需要自己选配零件、不需要写复杂的代码去调用相机和控制光源。例如,一些先进的3D视觉系统,其软件平台提供图形化的拖拽界面,将机器人引导、标定、点位示教等步骤全部模块化,设备工程师经过简单培训就能上手操作,把部署周期从几周缩短到几天-5

关于AI算法,你完全可以把它理解为一个“超级有经验的老师傅”。你不需要自己去开发算法,而是通过“教”它来工作。具体来说,就是收集一批合格品和各类缺陷品的图片,上传到系统里,为它们打上标签(比如这是划痕、那是缺料),然后系统会自动学习这些图片的特征,生成一个检测模型。这个过程,很多平台也已经做到了可视化引导,操作并不比使用一款新手机APP难多少。

对于技术力量不强的工厂,最好的策略是“借力”:第一,选择提供完整解决方案和强大技术支持的供应商。关注他们是否提供从现场调试、人员培训到后期维护的全流程服务。嘉兴本地的服务团队,在地理上更有响应速度的优势。

第二,从单一、典型的应用场景开始试点。不要一开始就想着改造整条产线。可以选择一个痛点最明显、效果最容易量化的工位(比如最终的关键外观检测站),先做一个成功的试点。这既能快速见到效益,也能培养自己的技术团队。

第三,利用好生态和合作伙伴。很多视觉厂商与机器人、PLC厂商有深入合作,甚至能推荐可靠的系统集成商。你可以借助这个生态,找到能为你提供“交钥匙”工程服务的伙伴,把专业的事交给专业的人。像树根科技这样的企业,就构建了“云-边-端”协同的全栈式方案,将复杂技术封装起来,让工厂更专注于自身工艺-6

智能制造不是一步登天,而是一个持续优化的过程。只要迈出第一步,你就已经在路上了。