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1、泓域咨询/宁德工业相机项目投资计划书目录第一章 项目总论7一、 项目概述7二、 项目提出的理由9三、 项目总投资及资金构成9四、 资金筹措方案10五、 项目预期经济效益规划目标10六、 项目建设进度规划10七、 环境影响10八、 报告编制依据和原则11九、 研究范围12十、 研究结论13十一、 主要经济指标一览表13主要经济指标一览表13第二章 建设单位基本情况15一、 公司基本信息15二、 公司简介15三、 公司竞争优势16四、 公司主要财务数据17公司合并资产负债表主要数据17公司合并利润表主要数据18五、 核心人员介绍18六、 经营宗旨19七、 公司发展规划20第三章 市场分析25一、
2、下游应用领域广泛,三大制造业领域领头25二、 机器替代人眼优势明显,渗透率逐渐提升26第四章 项目背景、必要性28一、 国内机器视觉行业正处于高速发展阶段28二、 工业相机31三、 机器视觉优势明显33四、 推动更大范围、更宽领域、更高层次的对外开放38五、 打造一流营商环境40六、 项目实施的必要性41第五章 选址方案42一、 项目选址原则42二、 建设区基本情况42三、 坚持扩大内需战略基点45四、 项目选址综合评价48第六章 产品规划方案49一、 建设规模及主要建设内容49二、 产品规划方案及生产纲领49产品规划方案一览表49第七章 法人治理结构51一、 股东权利及义务51二、 董事53
3、三、 高级管理人员58四、 监事60第八章 运营模式分析62一、 公司经营宗旨62二、 公司的目标、主要职责62三、 各部门职责及权限63四、 财务会计制度66第九章 发展规划70一、 公司发展规划70二、 保障措施74第十章 节能分析77一、 项目节能概述77二、 能源消费种类和数量分析78能耗分析一览表78三、 项目节能措施79四、 节能综合评价80第十一章 组织机构管理81一、 人力资源配置81劳动定员一览表81二、 员工技能培训81第十二章 项目环境保护83一、 编制依据83二、 建设期大气环境影响分析84三、 建设期水环境影响分析85四、 建设期固体废弃物环境影响分析86五、 建设期
4、声环境影响分析86六、 环境管理分析87七、 结论88八、 建议88第十三章 投资方案分析90一、 投资估算的依据和说明90二、 建设投资估算91建设投资估算表95三、 建设期利息95建设期利息估算表95固定资产投资估算表97四、 流动资金97流动资金估算表98五、 项目总投资99总投资及构成一览表99六、 资金筹措与投资计划100项目投资计划与资金筹措一览表100第十四章 经济效益及财务分析102一、 经济评价财务测算102营业收入、税金及附加和增值税估算表102综合总成本费用估算表103固定资产折旧费估算表104无形资产和其他资产摊销估算表105利润及利润分配表107二、 项目盈利能力分析
5、107项目投资现金流量表109三、 偿债能力分析110借款还本付息计划表111第十五章 风险防范113一、 项目风险分析113二、 项目风险对策115第十六章 总结说明117第十七章 附表附录119建设投资估算表119建设期利息估算表119固定资产投资估算表120流动资金估算表121总投资及构成一览表122项目投资计划与资金筹措一览表123营业收入、税金及附加和增值税估算表124综合总成本费用估算表125固定资产折旧费估算表126无形资产和其他资产摊销估算表127利润及利润分配表127项目投资现金流量表128第一章 项目总论一、 项目概述(一)项目基本情况1、项目名称:宁德工业相机项目2、承办
6、单位名称:xxx(集团)有限公司3、项目性质:技术改造4、项目建设地点:xx(待定)5、项目联系人:魏xx(二)主办单位基本情况企业履行社会责任,既是实现经济、环境、社会可持续发展的必由之路,也是实现企业自身可持续发展的必然选择;既是顺应经济社会发展趋势的外在要求,也是提升企业可持续发展能力的内在需求;既是企业转变发展方式、实现科学发展的重要途径,也是企业国际化发展的战略需要。遵循“奉献能源、创造和谐”的企业宗旨,公司积极履行社会责任,依法经营、诚实守信,节约资源、保护环境,以人为本、构建和谐企业,回馈社会、实现价值共享,致力于实现经济、环境和社会三大责任的有机统一。公司把建立健全社会责任管理
7、机制作为社会责任管理推进工作的基础,从制度建设、组织架构和能力建设等方面着手,建立了一套较为完善的社会责任管理机制。本公司秉承“顾客至上,锐意进取”的经营理念,坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。公司坚持“责任+爱心”的服务理念,将诚信经营、诚信服务作为企业立世之本,在服务社会、方便大众中赢得信誉、赢得市场。“满足社会和业主的需要,是我们不懈的追求”的企业观念,面对经济发展步入快车道的良好机遇,正以高昂的热情投身于建设宏伟大业。经过多年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材
8、料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。(三)项目建设选址及用地规模本期项目选址位于xx(待定),占地面积约34.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。(四)产品规划方案根据项目建设规划,达产年产品规划设计方案为:xx套
9、工业相机/年。二、 项目提出的理由随着机器视觉技术和产品不断扩张下游应用领域,客户对机器视觉的标准提出更高要求。我国在持续制定机器视觉行业相关标准,机器视觉产业联盟于2020年发布了工业镜头术语及工业数字相机术语两项团体标准,进一步推动国内机器视觉标准的制定。同时智能制造机器视觉在线检测通用要求国家标准正在征求意见,而智能制造机器视觉在线检测测试方法国家标准在起草当中。三、 项目总投资及资金构成本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资16281.06万元,其中:建设投资12781.53万元,占项目总投资的78.51%;建设期利息313.28万元,占项目总投
10、资的1.92%;流动资金3186.25万元,占项目总投资的19.57%。四、 资金筹措方案(一)项目资本金筹措方案项目总投资16281.06万元,根据资金筹措方案,xxx(集团)有限公司计划自筹资金(资本金)9887.52万元。(二)申请银行借款方案根据谨慎财务测算,本期工程项目申请银行借款总额6393.54万元。五、 项目预期经济效益规划目标1、项目达产年预期营业收入(SP):34200.00万元。2、年综合总成本费用(TC):27482.38万元。3、项目达产年净利润(NP):4905.52万元。4、财务内部收益率(FIRR):22.33%。5、全部投资回收期(Pt):5.84年(含建设期
11、24个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):14224.76万元(产值)。六、 项目建设进度规划项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需24个月的时间。七、 环境影响本期工程项目符合当地发展规划,选用生产工艺技术成熟可靠,符合当地产业结构调整规划和国家的产业发展政策;项目建成投产后,在全面采取各项污染防治措施和加强企业环境管理的前提下,对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,所以,本期工程项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。八、 报告编制依据和原则(一)编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要;2、建设项目经济
12、评价方法与参数及使用手册(第三版);3、工业可行性研究编制手册;4、现代财务会计;5、工业投资项目评价与决策;6、国家及地方有关政策、法规、规划;7、项目建设地总体规划及控制性详规;8、项目建设单位提供的有关材料及相关数据;9、国家公布的相关设备及施工标准。(二)编制原则1、所选择的工艺技术应先进、适用、可靠,保证项目投产后,能安全、稳定、长周期、连续运行。2、所选择的设备和材料必须可靠,并注意解决好超限设备的制造和运输问题。3、充分依托现有社会公共设施,以降低投资,加快项目建设进度。4、贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产。5、消防、卫生及安全设施的设
13、置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求,符合行业相关标准。6、所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案,以最大程度减少投资,提高项目经济效益和抗风险能力。科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性,实事求是地作出研究结论。九、 研究范围1、确定生产规模、产品方案;2、调研产品市场;3、确定工程技术方案;4、估算项目总投资,提出资金筹措方式及来源;5、测算项目投资效益,分析项目的抗风险能力。十、 研究结论通过分析,该项目经济效益和社会效益良好。从发展来看公司将面向市场调整产品结构,改变工艺条件以高附加值的产品代替目前产品的产业结构。十一、 主要经济指标一览表主要经济指标一览表序号项目单位指
14、标备注1占地面积22667.00约34.00亩1.1总建筑面积37885.651.2基底面积14506.881.3投资强度万元/亩361.072总投资万元16281.062.1建设投资万元12781.532.1.1工程费用万元10929.922.1.2其他费用万元1449.012.1.3预备费万元402.602.2建设期利息万元313.282.3流动资金万元3186.253资金筹措万元16281.063.1自筹资金万元9887.523.2银行贷款万元6393.544营业收入万元34200.00正常运营年份5总成本费用万元27482.386利润总额万元6540.697净利润万元4905.528所
15、得税万元1635.179增值税万元1474.4310税金及附加万元176.9311纳税总额万元3286.5312工业增加值万元11207.2913盈亏平衡点万元14224.76产值14回收期年5.8415内部收益率22.33%所得税后16财务净现值万元5986.53所得税后第二章 建设单位基本情况一、 公司基本信息1、公司名称:xxx(集团)有限公司2、法定代表人:魏xx3、注册资本:970万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2014-5-117、营业期限:2014-5-11至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:
16、从事工业相机相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介经过多年的发展,公司拥有雄厚的技术实力,丰富的生产经营管理经验和可靠的产品质量保证体系,综合实力进一步增强。公司将继续提升供应链构建与管理、新技术新工艺新材料应用研发。集团成立至今,始终坚持以人为本、质量第一、自主创新、持续改进,以技术领先求发展的方针。展望未来,公司将围绕企业发展目标的实现,在“梦想、责任、忠诚、一流”核心价值观的指引下,围绕业务体系、管控体系和人才队伍体系重塑,推动体制机制改革和管理及业务
17、模式的创新,加强团队能力建设,提升核心竞争力,努力把公司打造成为国内一流的供应链管理平台。三、 公司竞争优势(一)公司具有技术研发优势,创新能力突出公司在研发方面投入较高,持续进行研究开发与技术成果转化,形成企业核心的自主知识产权。公司产品在行业中的始终保持良好的技术与质量优势。此外,公司目前主要生产线为使用自有技术开发而成。(二)公司拥有技术研发、产品应用与市场开拓并进的核心团队公司的核心团队由多名具备行业多年研发、经营管理与市场经验的资深人士组成,与公司利益捆绑一致。公司稳定的核心团队促使公司形成了高效务实、团结协作的企业文化和稳定的干部队伍,为公司保持持续技术创新和不断扩张提供了必要的人
18、力资源保障。(三)公司具有优质的行业头部客户群体公司凭借出色的技术创新、产品质量和服务,树立了良好的品牌形象,获得了较高的客户认可度。公司通过与优质客户保持稳定的合作关系,对于行业的核心需求、产品变化趋势、最新技术要求的理解更为深刻,有利于研发生产更符合市场需求产品,提高公司的核心竞争力。(四)公司在行业中占据较为有利的竞争地位公司经过多年深耕,已在技术、品牌、运营效率等多方面形成竞争优势;同时随着行业的深度整合,行业集中度提升,下游客户为保障其自身原材料供应的安全与稳定,在现有竞争格局下对于公司产品的需求亦不断提升。公司较为有利的竞争地位是长期可持续发展的有力支撑。四、 公司主要财务数据公司
19、合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额6614.945291.954961.20负债总额2863.602290.882147.70股东权益合计3751.343001.072813.51公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入18864.7015091.7614148.53营业利润2854.882283.902141.16利润总额2644.782115.821983.59净利润1983.591547.201428.18归属于母公司所有者的净利润1983.591547.201428.18五、 核心人员介绍1、魏xx,1974
20、年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。2、邵xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。3、武xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。4、邱xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9
21、月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。5、姚xx,1957年出生,大专学历。1994年5月至2002年6月就职于xxx有限公司;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2018年3月至今任公司董事。6、田xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。7、杜xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经
22、济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。8、闫xx,中国国籍,1977年出生,本科学历。2018年9月至今历任公司办公室主任,2017年8月至今任公司监事。六、 经营宗旨根据国家法律、行政法规的规定,依照诚实信用、勤勉尽责的原则,以专业经营的方式管理和经营公司资产,为全体股东创造满意的投资回报。七、 公司发展规划(一)公司未来发展战略公司秉承“不断超越、追求完美、诚信为本、创新为魂”的经营理念,贯彻“安全、现代、可靠、稳定”的核心价值观
23、,为客户提供高性能、高品质、高技术含量的产品和服务,致力于发展成为行业内领先的供应商。未来公司将通过持续的研发投入和市场营销网络的建设进一步巩固公司在相关领域的领先地位,扩大市场份额;另一方面公司将紧密契合市场需求和技术发展方向进一步拓展公司产品类别,加大研发推广力度,进一步提升公司综合实力以及市场地位。(二)扩产计划经过多年的发展,公司在相关领域领域积累了丰富的生产经验和技术优势,随着公司业务规模逐年增长,产能瓶颈日益显现。因此,产能提升计划是实现公司整体发展战略的重要环节。公司将以全球行业持续发展及逐渐向中国转移为依托,提高公司生产能力和生产效率,满足不断增长的客户需求,巩固并扩大公司在行
24、业中的竞争优势,提高市场占有率和公司影响力。在产品拓展方面,公司计划在扩宽现有产品应用领域的同时,不断丰富产品类型,持续提升产品质量和附加值,保持公司产品在行业中的竞争地位。(三)技术研发计划公司未来将继续加大技术开发和自主创新力度,在现有技术研发资源的基础上完善技术中心功能,规范技术研究和产品开发流程,引进先进的设计、测试等软硬件设备,提高公司技术成果转化能力和产品开发效率,提升公司新产品开发能力和技术竞争实力,为公司的持续稳定发展提供源源不断的技术动力。公司将本着中长期规划和近期目标相结合、前瞻性技术研究和产品应用开发相结合的原则,以研发中心为平台,以市场为导向,进行技术开发和产品创新,健
25、全和完善技术创新机制,从人、财、物和管理机制等方面确保公司的持续创新能力,努力实现公司新技术、新产品、新工艺的持续开发。(四)技术研发计划公司将以新建研发中心为契机,在对现有产品的技术和工艺进行持续改进、提高公司的研发设计能力、满足客户对产品差异化需求的同时,顺应行业技术发展,不断研发新工艺、新技术,不断提升产品自动化程度,在充分满足下游领域对产品质量要求不断提高的同时,强化公司自主创新能力,巩固公司技术的行业先进地位,强化公司的综合竞争实力。积极实施知识产权保护自主创新、自主知识产权和自主品牌是公司今后持续发展的关键。自主知识产权是自主创新的保障,公司未来三年将重点关注专利的保护,依靠自主创
26、新技术和自主知识产权,提高盈利水平。公司计划在未来三年内大量引进或培养技术研发、技术管理等专业人才,以培养技术骨干为重点建设内容,建立一支高、中、初级专业技术人才合理搭配的人才队伍,满足公司快速发展对人才的需要。公司将采用各种形式吸引优秀的科技人员。包括:提高技术人才的待遇;通过与高校、科研机构联合,实行对口培训等形式,强化技术人员知识更新;积极拓宽人才引进渠道,实行就地取才、内部挖掘和面向社会广揽人才相结合。确保公司产品的高技术含量,充分满足客户的需求,使公司在激烈的市场竞争中立于不败之地。公司将加强与高等院校、研发机构的合作与交流,整合产、学、研资源优势,通过自主研发与合作开发并举的方式,
27、持续提升公司技术研发水平,提升公司对重大项目的攻克能力,提高自身研发技术水平,进一步强化公司在行业内的影响力。(五)市场开发规划公司根据自身技术特点与销售经验,制定了如下市场开发规划:首先,公司将以现有客户为基础,在努力提升产品质量的同时,以客户需求为导向,在各个方面深入了解客户需求,以求充分满足客户的差异化需求,从而不断增加现有客户订单;其次,公司将在稳定与现有客户合作关系的同时,凭借公司成熟的业务能力及优质的产品质量逐步向新的客户群体拓展,挖掘新的销售市场;最后,公司将不断完善营销网络建设,提升公司售后服务能力,从而提升公司整体服务水平,实现整体业务的协同及平衡发展。(六)人才发展规划人才
28、是公司发展的核心资源,为了实现公司总体战略目标,公司将健全人力资源管理体系,制定科学的人力资源开发计划,进一步建立完善的培训、薪酬、绩效和激励机制,最大限度的发挥人才潜力,为公司的可持续发展提供人才保障。公司将立足于未来发展需要,进一步加快人才引进。通过专业化的人力资源服务和评估机制,满足公司的发展需要。一方面,公司将根据不同部门职能,有针对性的招聘专业化人才:管理方面,公司将建立规范化的内部控制体系,根据需要招聘行业内专业的管理人才,提升公司整体管理水平;技术方面,公司将引进行业内优秀人才,提升公司的技术创新能力,增加公司核心技术储备,并加速成果转化,确保公司技术水平的领先地位。另一方面,公
29、司将建立人才梯队,以培养管理和技术骨干为重点,有计划地吸纳各类专业人才进入公司,形成高、中、初级人才的塔式人才结构,为公司的长远发展储备力量。培训是企业人力资源整合的重要途径,未来公司将强化现有培训体系的建设,建立和完善培训制度,针对不同岗位的员工制定科学的培训计划,并根据公司的发展要求及员工的发展意愿,制定员工的职业生涯规划。公司将采用内部交流课程、外聘专家授课及先进企业考察等多种培训方式提高员工技能。人才培训的强化将大幅提升员工的整体素质,使员工队伍进一步适应公司的快速发展步伐。公司将制定具有市场竞争力的薪酬结构,制定和实施有利于人才成长和潜力挖掘的激励政策。根据员工的服务年限及贡献,逐步
30、提高员工待遇,激发员工的创造性和主动性,为员工提供广阔的发展空间,全力打造团结协作、拼搏进取、敬业爱岗、开拓创新的员工队伍,从而有效提高公司凝聚力和市场竞争力。第三章 市场分析一、 下游应用领域广泛,三大制造业领域领头制造业是目前机器视觉应用中比重最大的领域之一。由于制造业竞争加剧,成本压力迫使企业重视生产效率并促进了机器视觉技术的应用。为了提高生产效率,降低人力成本、减少生产过程中的错误,工业生产和管理中的某些人工环节逐渐被机器替代。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和智能化程度。此外,机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础核心技术之一。在制造业领域之外,机器视觉技术也应用于农
31、业、医药行业、包装印刷业等其他领域。制造业细分领域中,消费电子、汽车、半导体是机器视觉行业应用最广泛的三大领域。近十年,中国工业机器人密度高速增长。2020年,中国工业机器人密度为246台/万人,较2019年增加59台/万人,从全球第15名提升至第9名。中国工业机器人密度已高于全球水平,但仍低于发达水平国家,其中韩国、新加坡、日本长期霸占全球各国工业机器人密度榜首,分别为932台/万人、605台/万人、390台/万人;德国和美国工业机器人密度分别为371台/万人、255台/万人。对比发达国家,中国的工业机器人密度仍有较大的上升空间,将拉动自动化生产设备需求,细分领域机器视觉需求也将增加。二、
32、机器替代人眼优势明显,渗透率逐渐提升行业快速发展,需求不断增加。机器视觉的用途可分为定位、识别、引导、测量、检查。其中,定位是对机器视觉最具挑战性的用途。随着国家发布多项政策和规划大力推动智能制造领域,机器视觉行业将受益。同时国家正在制定多项机器视觉行业标准,规范和提高对机器视觉行业要求。经历20年发展,国内机器视觉行业处于高速发展阶段。在多个行业向智能化、自动化转型的背景下,对机器视觉的需求将不断增加。关注上游零部件细分领域,下游应用场景多样。机器视觉上游零部件成本占比较高,是机器视觉最为重要的部分。上游硬件部分包括光源、镜头、工业相机、图像处理器、图像采集卡;软件包括图像处理软件和底层算法
33、。目前国内上游零部件厂商凭借价格优势占据低端市场,而高端产品仍较为依赖进口。机器视觉下游应用广泛,包括半导体、汽车、包装、医药、工业机器人等行业。2019年消费电子和半导体领域机器视觉市场规模将接近30亿元。主要是消费电子需求量大、更新换代速度快,将拉动机器视觉需求。机器视觉替代人眼趋势在近几年逐渐渗透到汽车行业,2019年汽车领域机器视觉市场规模突破10亿元,同比增长约为35%。国外企业遥遥领先,国内企业逐渐崛起。基恩士成立于1974年,为传感器、测量系统、激光刻印机、显微系统以及单机式影像系统的国际化综合供应商,不断推动工厂自动化的创新与发展。奥普特是一家主要从事机器视觉核心软硬件产品的研
34、发、生产和销售的国家高新技术企业,为我国最早进入机器视觉领域企业之一。矩子科技坚持以技术研发和产品性能为核心竞争能力,主要产品包括机器视觉设备、控制线缆组件、控制单元及设备。目前,基恩士的竞争优势仍然明显,奥普特和矩子科技仍有一段距离需追赶。但随着国内企业自主研发技术不断提升,持续加强核心竞争力,未来有望超越海外领头企业。第四章 项目背景、必要性一、 国内机器视觉行业正处于高速发展阶段机器视觉是人工智能正在快速发展的一个分支,全球机器视觉行业发展从20世纪50年代开始,工作主要是二维图像分析与识别,包括光学字符识别、工件表面图片分析、显微图片等分析。60年代开始以研究及理解三维场景的机器视觉。
35、1965年研究学者从数字图像中提取如立方体、楔形体等的三维结构,研究物体形状与物体空间关系,开始对三维机器视觉的研究。受到积木世界的创造性研究的启发,对积木世界做更深入的研究,理解积木玩具组成的三维世界,以此为基础深入研究与理解更复杂的三维场景。从边缘、角点等特征开始,再到线条、平面、曲面等要素,再深入研究至图像明暗、运动以及成像几何,并建立了各种数据结构和推理规则。深入研究积木世界后,70年代起,机器视觉的理念逐步清晰明了,行业发展速度极快。知名大学正式开设“机器视觉”课程,越来越多学者踊跃参与机器视觉理论、算法、系统设计的研究。80年代至今,机器视觉蓬勃发展,新概念、新理论相继涌现。机器视
36、觉全球市场规模从2010年的31.7亿美元增长至2020年的107亿美元,年复合增长率为14.47%。从地区分布来看,机器视觉市场规模最大的为欧洲地区,占全球的36.4%;北美和亚太地区分别占比为29.3%、25.3%,南美、中东、非洲地区的占比为9.1%。受益于全球制造中心向中国转移,中国机器视觉市场发展迅速,将成为欧洲、北美和日本外另一个国际机器视觉厂商的重要目标市场。与全球机器视觉行业相比,国内机器视觉行业起步晚,1999-2003年是我国机器视觉发展的启蒙阶段,开始出现跨专业的机器视觉人才,2004年后进入发展初期,机器视觉企业开始探索与研发自主技术和产品,同时取得一定的突破。经历十年
37、,中国机器视觉产业逐步迈向高速发展阶段。目前,中国有近百家机器视觉相关企业,从事半导体、食品、安防、医疗及金融等各个领域。启蒙阶段(1999-2003):国内企业主要以代理业务为客户进行服务,逐渐熟悉了解行业的标准,从而提高国内行业的标准要求。在代理业务期间,国内机器视觉企业不断吸收消化海外机器视觉的理念和海外企业产品先进技术。国内跨专业的机器视觉人才从了解图像的采集和传输过程、理解图像的品质优劣开始,到初步的利用国外视觉软硬件产品搭建简单机器视觉初级应用系统,逐渐掌握国外机器视觉产品的使用方法。通过市场宣传和推广、技术交流、项目辅导、培训和引导中国客户对机器视觉技术和产品的理解和认知,从而启
38、发客户发现使用机器视觉技术的场合,开启中国机器视觉行业发展进程。特种印刷和烟草等对成本不敏感,但对品质要求较高的领域率先引进机器视觉技术,成为机器视觉技术最早的受益者。机器视觉技术提高了人民币的印刷质量和自动化水平、统一人民币印刷质量标准。作为中国优势产业的烟草领域,机器视觉技术进入烟叶异物剔除、包装检测等工序,替代人工的同时大幅提升了生产效率和产品质量。在特种印刷和烟草行业,机器视觉技术的应用令更多的企业关注机器视觉技术带来的价值和应用前景,机器视觉行业逐步进入发展阶段。发展阶段(2004-2007):国内本土机器视觉企业开始探索自主核心技术及提升、机器视觉软硬件研发,发现更多机器视觉设备和
39、集成的新应用领域并取得关键性突破。受益于制造业逐渐向国内转移,汽车、包装等行业客户对产品质量要求提升,大部分自动化领域的系统集成商开始熟悉并使用机器视觉技术,视觉技术在相关设备中的应用程度也有所提高,如PCB检测、SMT检测等设备国产设备迅速兴起。国内厂商陆续推出新产品,凭借产品性价比和服务的优势填补了国内相关市场需求,逐渐占据低端市场。国内传统产业,如棉纺、农作物、纸张等行业开始使用机器视觉技术作为提升质量、效率、取代人工的工具。高速发展阶段(2008-至今):经历近十年的发展,中国机器视觉进入了高速发展阶段。大批机器视觉核心零部件研发厂商涌现,努力打造了中国创造的机器视觉产品。随着机器视觉
40、技术在半导体、LCD、烟草、印刷、汽车等多个行业的广泛应用,国内企业的产品在实践中不断成熟与完善,国内企业的机器视觉技术仍有较大的上升空间。2015-2018年,中国机器视觉行业市场规模增速较快,维持在40%以上。根据中商产业研究院预测,2020年中国机器视觉市场规模为115亿元,同比增速11.65%。2015-2020年复合增长率为37.97%,较全球机器视觉行业2015-2020年复合增长率高24.31pct。根据中国机器视觉产业联盟统计,国内机器视觉行业以中小企为主,主要集中在销售额1-3千万范围,占31.80%;1千万以下销售额占比为19.80%,3-5千万销售额企业占比13.20%,
41、5千万-1亿元销售额企业占比18.70%,1亿以上销售额企业占16.5%。国外企业占据更大的市场份额与销售优势,主要以高端市场为主,国内大部分机器视觉企业需提升自主研发技术和产品,仍有巨大的上升空间。从区域分布来看,机器视觉企业聚集较为集中,分布在广东省、江苏省、山东省、浙江省、上海市,分别占比为27.01%、15.88%、7.73%、7.63%、4.07%,5个省市共占据62.33%。二、 工业相机图像分析的前提是镜头捕捉光信号并将其转换成有序的电信号。与民用相机不同,工业相机具有更高的图像稳定性、传输能力和抗干扰能力,是机器视觉系统的关键组成部分。目前,市场上的工业相机产品主要类型有线阵列
42、相机、面阵相机、3D相机和智能相机。智能相机将图像采集、处理和通信功能集成到单个相机中,成为工业相机的发展趋势。图像传感器是相机的核心,按芯片类型可分为CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。两者均使用光电二极管进行光电转换,但工作原理和产品特性差异较大。CCD:由光电二极管和存储区组成的矩阵。每个感光元件将光转换成电荷后,直接输出到下一个感光元件的存储单元,传输至最后一个感光元件形成统一输出。放大器将放大电信号,一个特殊的模数转换芯片将模拟信号转换成数字信号。CMOS:每个光敏元件都直接集成了一个放大器和模数转换逻辑。当光敏二极管接收照明并产生模拟电信号时,电信号
43、将被光敏元件中的放大器放大,转换成相应的数字信号。机器视觉应用早期,CMOS传感器在处理快速变化的图像时,电流变化频繁导致易热、难以控制噪声,在图像质量要求不高的低端产品的使用率较高;而CCD具有更高图像质量、抗噪声能力更强等优势,多使用于高端产品中。受益于CMOS传感器在消费电子器件中的应用率提高,推动了CMOS技术的发展,性能得到了显著提高,制造成本也有所降低。CMOS传感器的分辨率和图像质量逐渐向CCD传感器靠近。CMOS传感器在高帧率、高像素、低功耗、改善的噪声系数等优势助力下,确立了稳定的市场地位。在图像处理的诸多领域逐步取代CCD传感器。工业相机行业在全球和中国市场增速较快,全球工
44、业相机行业规模从2011年的15.2亿元增长至2018年的40.3亿元,年复合增长率为14.95%;中国工业相机产业规模从2011年的8000万元增长至2018年的7.3亿元,复合增长率为37.14%。中国工业相机市场正在快速扩张,以2倍以上速度超越全球市场增速。目前,全球工业相机行业以欧美品牌为主,2018年北美品牌占全球工业相机市场的62%,欧洲品牌占15%。我国工业相机细分领域起步较晚,较海外市场落后。近年,中国工业相机行业逐步发展,涌现出一批自主研发工业相机的国产品牌,行业的研发技术得到提升。我国工业相机行业主攻低端市场,高端工业相机产品仍以进口品牌为主。三、 机器视觉优势明显根据美国
45、制造工程师协会(SME)机器视觉分会和美国机器人工业协会(RIA)自动化视觉分会关于机器视觉的定义:机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器,自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。机器视觉即用机器代替人眼,模拟眼睛进行图像采集,经过图像识别和处理提取信息,最终通过执行装置完成操作。机器视觉是计算机学科的一个重要分支,综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展,也推动了机器视觉的发展。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分C
46、MOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作,是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。机器视觉的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉。同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。可以在最快的生产线上对产品进行测量、引导、检测和识别,并能保质保量的完成生产任务。机器视觉的灰度分辨率强,一般可使用256个灰度级,采集系统可具有10bit、12bit、16bit等灰度级,远强于人类视觉的