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1、泓域咨询/武汉工业相机项目商业计划书武汉工业相机项目商业计划书xxx集团有限公司目录第一章 绪论9一、 项目提出的理由9二、 项目概述9三、 项目总投资及资金构成12四、 资金筹措方案12五、 项目预期经济效益规划目标12六、 项目建设进度规划13七、 研究结论13八、 主要经济指标一览表13主要经济指标一览表13第二章 项目承办单位基本情况16一、 公司基本信息16二、 公司简介16三、 公司竞争优势17四、 公司主要财务数据19公司合并资产负债表主要数据19公司合并利润表主要数据19五、 核心人员介绍20六、 经营宗旨21七、 公司发展规划22第三章 市场分析28一、 政策规划扶持,机器视
2、觉渗透率逐渐提升28二、 机器替代人眼优势明显,渗透率逐渐提升29三、 下游应用领域广泛,三大制造业领域领头30第四章 背景及必要性32一、 机器视觉优势明显32二、 工业相机37三、 国内机器视觉行业正处于高速发展阶段38四、 构建现代产业体系,提高经济质量效益和核心竞争力42五、 项目实施的必要性45第五章 SWOT分析46一、 优势分析(S)46二、 劣势分析(W)48三、 机会分析(O)48四、 威胁分析(T)50第六章 运营模式分析54一、 公司经营宗旨54二、 公司的目标、主要职责54三、 各部门职责及权限55四、 财务会计制度58第七章 法人治理65一、 股东权利及义务65二、
3、董事67三、 高级管理人员71四、 监事73第八章 创新发展75一、 企业技术研发分析75二、 项目技术工艺分析77三、 质量管理79四、 创新发展总结80第九章 发展规划81一、 公司发展规划81二、 保障措施87第十章 建筑物技术方案89一、 项目工程设计总体要求89二、 建设方案90三、 建筑工程建设指标91建筑工程投资一览表91第十一章 项目风险分析93一、 项目风险分析93二、 项目风险对策95第十二章 进度计划98一、 项目进度安排98项目实施进度计划一览表98二、 项目实施保障措施99第十三章 建设内容与产品方案100一、 建设规模及主要建设内容100二、 产品规划方案及生产纲领
4、100产品规划方案一览表100第十四章 投资计划103一、 投资估算的依据和说明103二、 建设投资估算104建设投资估算表106三、 建设期利息106建设期利息估算表106四、 流动资金108流动资金估算表108五、 总投资109总投资及构成一览表109六、 资金筹措与投资计划110项目投资计划与资金筹措一览表111第十五章 项目经济效益112一、 基本假设及基础参数选取112二、 经济评价财务测算112营业收入、税金及附加和增值税估算表112综合总成本费用估算表114利润及利润分配表116三、 项目盈利能力分析116项目投资现金流量表118四、 财务生存能力分析119五、 偿债能力分析12
5、0借款还本付息计划表121六、 经济评价结论121第十六章 总结评价说明123第十七章 附表附件125营业收入、税金及附加和增值税估算表125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128项目投资现金流量表129借款还本付息计划表130建设投资估算表131建设投资估算表131建设期利息估算表132固定资产投资估算表133流动资金估算表134总投资及构成一览表135项目投资计划与资金筹措一览表136报告说明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
6、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。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。根据谨慎财务估算,项目总投资22596.52万元,其中:建设投资18723.18万元,占项目总投资的82.86%;建设期利息368.67万元,占项目
7、总投资的1.63%;流动资金3504.67万元,占项目总投资的15.51%。项目正常运营每年营业收入41300.00万元,综合总成本费用34732.64万元,净利润4792.94万元,财务内部收益率14.33%,财务净现值268.25万元,全部投资回收期6.73年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。该项目符合国家有关政策,建设有着较好的社会效益,建设单位为此做了大量工作,建议各有关部门给予大力支持,使其早日建成发挥效益。本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 绪论一、 项目
8、提出的理由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,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。二、 项目概述(一)项目基本情况1、项目名称:武汉工业相机项目2、承办单位名称:xxx集团有限公司3、项目性质:技术改造4、项目建设地点:xx园区5、项目联系人:谭xx(二)主办单位基本情况公司在“政府引导、市场主导、社会参与”的总体原则基础上
9、,坚持优化结构,提质增效。不断促进企业改变粗放型发展模式和管理方式,补齐生态环境保护不足和区域发展不协调的短板,走绿色、协调和可持续发展道路,不断优化供给结构,提高发展质量和效益。牢固树立并切实贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,以提质增效为中心,以提升创新能力为主线,降成本、补短板,推进供给侧结构性改革。公司在发展中始终坚持以创新为源动力,不断投入巨资引入先进研发设备,更新思想观念,依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势,不断加大新产品的研发力度,以实现公司的永续经营和品牌发展。公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚
10、为国内外客户提供优质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。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园区,占地面积约58.00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。展望2035年,国家中心城市全面建成,长江经济带核心城市作用充分发挥,国际化大都市功能明显增强,基本建
11、成现代化大武汉。全市经济实力、科技实力、综合竞争力大幅跃升,经济总量和城乡居民人均收入迈上新的大台阶,创新型城市走在全国前列,市场枢纽功能和对外开放水平大幅提升,新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化基本实现,现代化经济体系基本形成;基本实现超大城市治理体系和治理能力现代化,市民平等参与、平等发展权利得到充分保障,基本建成法治武汉、法治政府、法治社会;建成文化强市、教育强市、人才强市、健康武汉,平安武汉建设达到更高水平;市民素质和社会文明程度达到新高度,城市文化软实力显著增强;绿色生产生活方式广泛形成,生态环境质量根本好转,成为“美丽中国”典范城市;中等收入群体显著扩大,基本公共服务实现均等化
12、,城乡融合发展达到较高水平,人的全面发展、全市人民共同富裕取得更为明显的实质性进展。(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套工业相机/年。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22596.52万元,其中:建设投资18723.18万元,占项目总投资的82.86%;建设期利息368.67万元,占项目总投资的1.63%;流动资金3504.67万元,占项目总投资的15.51%。四、 资金筹措方案(一)项目资本金筹措方案项目总投资22596.52万元,根据资金筹措方案,xxx集团有限公司计划自筹资金(资本金)1
13、5072.60万元。(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7523.92万元。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):41300.00万元。2、年综合总成本费用(TC):34732.64万元。3、项目达产年净利润(NP):4792.94万元。4、财务内部收益率(FIRR):14.33%。5、全部投资回收期(Pt):6.73年(含建设期24个月)。6、达产年盈亏平衡点(BEP):17772.49万元(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、 研究结论项目建设符合国家产业政策
14、,具有前瞻性;项目产品技术及工艺成熟,达到大批量生产的条件,且项目产品性能优越,是推广型产品;项目产品采用了目前国内最先进的工艺技术方案;项目设施对环境的影响经评价分析是可行的;根据项目财务评价分析,经济效益好,在财务方面是充分可行的。八、 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标备注1占地面积38667.00约58.00亩1.1总建筑面积65556.151.2基底面积23973.541.3投资强度万元/亩314.812总投资万元22596.522.1建设投资万元18723.182.1.1工程费用万元16325.562.1.2其他费用万元1904.852.1.3预备费万元492.7
15、72.2建设期利息万元368.672.3流动资金万元3504.673资金筹措万元22596.523.1自筹资金万元15072.603.2银行贷款万元7523.924营业收入万元41300.00正常运营年份5总成本费用万元34732.646利润总额万元6390.587净利润万元4792.948所得税万元1597.649增值税万元1473.2010税金及附加万元176.7811纳税总额万元3247.6212工业增加值万元11392.8913盈亏平衡点万元17772.49产值14回收期年6.7315内部收益率14.33%所得税后16财务净现值万元268.25所得税后第二章 项目承办单位基本情况一、
16、公司基本信息1、公司名称:xxx集团有限公司2、法定代表人:谭xx3、注册资本:650万元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:2010-10-257、营业期限:2010-10-25至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围: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、 公司简介公司始终坚持“人本、诚信、创新、共赢”的经营理念,以“市场为导向、顾客为中心”的企业服务宗旨,竭诚为国内外客户提供优
17、质产品和一流服务,欢迎各界人士光临指导和洽谈业务。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、 公司竞争优势(一)自主研发优势公司在各个细分领域深入研究的同时,通过整合各平台优势,构建全产品系列,并不断进行产品结构升级,顺应行业一体化、集成创新的发展趋势。通过多年积累,公司产品性能处于国内领先水平。公司多年来坚持技术创新,不断改进和优化产品性能,实现产品结构升级。公司结合国内市场客户的个性
18、化需求,不断升级技术,充分体现了公司的持续创新能力。在不断开发新产品的过程中,公司已有多项产品均为国内领先水平。在注重新产品、新技术研发的同时,公司还十分重视自主知识产权的保护。(二)工艺和质量控制优势公司进口大量设备和检测设备,有效提高了精度、生产效率,为产品研发与确保产品质量奠定了坚实的基础。此外,公司是行业内较早通过ISO9001质量体系认证的企业之一,公司产品根据市场及客户需要通过了产品认证,表明公司产品不仅满足国内高端客户的要求,而且部分产品能够与国际标准接轨,能够跻身于国际市场竞争中。在日常生产中,公司严格按照质量体系管理要求,不断完善产品的研发、生产、检验、客户服务等流程,保证公
19、司产品质量的稳定性。(三)产品种类齐全优势公司不仅能满足客户对标准化产品的需求,而且能根据客户的个性化要求,定制生产规格、型号不同的产品。公司齐全的产品系列,完备的产品结构,能够为客户提供一站式服务。对公司来说,实现了对具有多种产品需求客户的资源共享,拓展了销售渠道,增加了客户粘性。公司产品价格与国外同类产品相比有较强性价比优势,在国内市场起到了逐步替代进口产品的作用。(四)营销网络及服务优势根据公司产品服务的特点、客户分布的地域特点,公司营销覆盖了华南、华东、华北及东北等下游客户较为集中的区域,并在欧美、日本、东南亚等国家和地区初步建立经销商网络,及时了解客户需求,为客户提供贴身服务,达到快
20、速响应的效果。公司拥有一支行业经验丰富的销售团队,在各区域配备销售人员,建立从市场调研、产品推广、客户管理、销售管理到客户服务的多维度销售网络体系。公司的服务覆盖产品服务整个生命周期,公司多名销售人员具有研发背景,可引导客户的技术需求并为其提供解决方案,为客户提供及时、深入的专业技术服务与支持。公司与经销商互利共赢,结成了长期战略合作伙伴关系,公司经销网络较为稳定,有利于深耕行业和区域市场,带动经销商共同成长。四、 公司主要财务数据公司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8636.406909.126477.30负债总额3308.662646.93
21、2481.49股东权益合计5327.744262.193995.80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23402.6718722.1417552.00营业利润4037.433229.943028.07利润总额3313.892651.112485.42净利润2485.421938.631789.50归属于母公司所有者的净利润2485.421938.631789.50五、 核心人员介绍1、谭xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9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。2
22、、薛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。3、尹xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。4、董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
23、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。5、杨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。6、袁xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。7、魏xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。20
24、12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。8、潘xx,1974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。六、 经营宗旨运用现代科学管理方法,保证公司在市场竞争中获得成功,使全体股东获得满意的投资回报并为国家和本地区的经济繁荣作出贡献。七、 公司发展规划(一)发展计划1、发展战略作为高附加值产业的重要技术支撑,正在转变发展思路,由“高速增长阶段”向“高质量发展”迈进。公司顺应产业的发
25、展趋势,以“科技、创新”为经营理念,以技术创新、智能制造、产品升级和节能环保为重点,致力于构造技术密集、资源节约、环境友好、品质优良、持续发展的新型企业,推进公司高质量可持续发展。2、经营目标目前,行业正在从粗放式扩张阶段转向高质量发展阶段,公司将进一步扩大高端产品的生产能力,抓住市场机遇,提高市场占有率;进一步加大研发投入,注重技术创新,提升公司科技研发能力;进一步加强环境保护工作,积极开发应用节能减排染整技术,保持清洁生产和节能减排的竞争优势;进一步完善公司内部治理机制,按照公司治理准则的要求规范公司运行,提升运营质量和效益,努力把公司打造成为行业的标杆企业。(二)具体发展计划1、市场开拓
26、计划公司将在巩固现有市场基础上,根据下游行业个性化、多元化的消费特点,以新技术新产品为支撑,加快市场开拓步伐。主要计划如下:(1)密切跟踪市场消费需求的变化,建立市场、技术、生产多部门联动机制,提高公司对市场变化的反应能力; (2)进一步完善市场营销网络,加强销售队伍建设,优化以营销人员为中心的销售责任制,激发营销人员的工作积极性; (3)加强品牌建设,以优质的产品和服务赢得客户,充分利用互联网宣传途径,扩大公司知名度,增加客户及市场对迎丰品牌的认同感; (4)在巩固现有市场的基础上,积极开拓新市场,推进省内外市场的均衡协调发展,进一步提升公司市场占有率。2、技术开发计划公司的技术开发工作将重
27、点围绕提升产品品质、节能环保、知识产权保护等方面展开。公司将在现有专利、商标等相关知识产权的基础上,进一步加强知识产权的保护工作,将技术研发成果整理并进行相应的专利申请,通过对公司无形资产的保护,切实做好知识产权的维护。为保证上述技术开发计划的顺利实施,公司将加大科研投入,强化研发队伍素质,创新管理机制和服务机制,积极参加行业标准的制定,不断提高企业的整体技术开发能力。3、人力资源发展计划培育、拥有一支有事业心、有创造力的人才队伍,是企业核心竞争力和可持续发展的原动力。随着经营规模的不断扩大,公司对人才的需求将更为迫切,人才对公司发展的支撑作用将进一步显现。为此,公司将重点做好以下工作:(1)
28、加强人才的培养与引进工作,培育优秀技术人才、管理人才;(2)加强与高校间的校企人才合作,充分利用高校的人才优势和教育资源优势,开展技术合作和人才培养,全面提升技术人员的整体素质;(3)加强对基层员工的技能培训和岗位培训,提高劳动熟练程度和自动化设备的操作能力,有效提高劳动效率和产品质量。(4)积极探索员工激励机制,进一步完善以绩效为导向的人力资源管理体系,充分调动员工的积极性。4、企业并购计划公司将抓住行业整合机会,根据自身发展战略,充分利用现有的综合竞争优势,整合有价值的市场资源,推进收购、兼并、控股或参股同行业具有一定互补优势的公司,实现产品经营和资本经营、产业资本与金融资本的有机结合,进
29、一步增强公司的经营规模和市场竞争能力。5、筹融资计划目前公司正处于快速发展期,新生产线建设、技术改造、科技开发、人才引进、市场拓展等方面均需较大的资金投入。公司将根据经营发展计划和需要,综合考虑融资成本、资产结构、资金使用时间等多种因素,采取多元化的筹资方式,满足不同时期的资金需求,推动公司持续、快速、健康发展。积极利用资本市场的直接融资功能,为公司的长远发展筹措资金。(三)面临困难公司资产规模将进一步增长,业务将不断发展和扩大,但在战略规划、营销策略、组织设计、资源配置,特别是资金管理和内部控制等方面面临新的挑战。同时,公司今后发展中,需要大量的管理、营销、技术等方面的人才,也使公司面临较大
30、的人才培养、引进和合理使用的压力。公司必须尽快提高各方面的应对能力,才能保持持续发展,实现各项业务发展目标。1、资金不足发展计划的实施需要足够的资金支持。目前公司融资手段较为单一,所需资金主要通过银行贷款解决,融资成本较高,还本付息压力较大,难以满足公司快速发展的要求。因此,能否借助资本市场,将成为公司发展计划能否成功实施的关键。如果不能顺利募集到足够的资金,公司的发展计划将难以如期实现。2、人才紧缺随着经营规模的不断扩大,公司在新产品新技术开发、生产经营管理方面,高级科研人才和管理人才相对缺乏,将影响公司进一步提高研发能力和管理水平。因此,能否尽快引进、培养这方面人才将对募投项目的顺利实施和
31、公司未来发展产生较大的影响。(四)采用的方式、方法或途径建立多渠道融资体系,实现公司经营发展目标公司拟建立资本市场直接融资渠道,改变融资渠道单一依赖银行贷款的现状,为公司未来重大投资项目的顺利实施筹集所需资金,确保公司经营发展目标的实现。同时,加强与商业银行的联系,构建良好的银企合作关系,及时获得商业银行的贷款支持,缓解公司发展过程中的资金压力。1、内部培养和外部引进高层次人才,应对经营规模快速提升面临的挑战公司现有人员在数量、知识结构和专业技能等方面将不能完全满足公司快速发展的需求,公司需加快内部培养和外部引进高层次人才的力度,确保高素质技术人才、经营管理人才以及营销人才满足公司发展需要。为
32、此,公司拟采取下列措施:1、加强人力资源战略规划,通过建立有市场竞争力的薪酬体系和公平有序的职业晋升机制,吸引优秀的技术、营销、管理人才加入公司,提升公司综合竞争力;2、进一步完善以绩效为导向的员工激励与约束机制,努力营造团结和谐的企业文化,强化员工对企业的归属感和责任感,保持公司人才队伍的稳定性和积极性;3、加强年轻人才的培养,建立人才储备机制,增强公司人才队伍的深度和厚度,形成完整有序的人才梯队,实现公司可持续发展。2、以市场需求为驱动,提高公司竞争能力公司将以市场为导向,认真研究市场需求,密切跟踪印染行业政策及最新发展动向,推动科技创新和加大研发投入,优化产品结构,开拓高端市场,不断提升
33、管理水平和服务质量,丰富服务内容,完善和延伸产业链,提升公司的核心竞争力和市场地位,最终实现公司的战略发展目标。第三章 市场分析一、 政策规划扶持,机器视觉渗透率逐渐提升在人口老龄化严重、人工成本加重的情况下,国家越来越注重智能制造的发展,为高端装备、人工智能、自动化生产等领域发布各项政策规划支持行业发展,充分支持智能制造行业的产品研发和市场扩展。高端装备制造、人工智能、自动化生产行业均是机器视觉技术的主要应用领域,对于精准度的严格要求需要机器视觉技术的支持。受益于国家各项政策推动,机器视觉行业得以快速发展。中国制造逐渐走出国门,迈向全球。从2013年起,国家陆续发布相关政策与规划为机器视觉行
34、业提供支持。2016年发布的智能制造“十三五”发展规划,提出十大重点任务,加快智能制造装备发展并推动重点领域智能转型。发展规划为高端装备制造和自动化生产的发展提供大力支持,而作为配套设备的机器视觉产品需求也逐渐增加。2019年发布的加快培育共享制造新模式新业态,促进制造业高质量发展的指导意见,提出要求支持平台企业积极应用人工智能技术,发展智能检测功能,不断提升制造全流程的智能化水平。机器视觉技术为智能检测提供便利,提高效率及降低人工成本。随着行业的发展,客户了解到机器视觉技术的应用广泛、增效降本等有利因素后,机器视觉在各行业的渗透率逐渐提升。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
35、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。二、 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
36、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。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
37、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
38、越海外领头企业。三、 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,
39、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。第四章 背景及必要性一、 机器视觉优势明显根据美国制造工程师协会(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
40、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CMOS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
41、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
42、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64个灰度级,也弥补了人类视觉对灰度分辨率的缺陷。目前,机器视觉的空间分辨率有4Kx4K的面阵摄像机和12K的线阵摄像机,通过设备各种光学镜头,可观测小物件至微米,大物体至天体的目标。此外,机器视觉可从紫外光到红外光的较宽光谱范围,也有X光等特殊摄像机等配件适用于不同特殊用途。人类视觉适应性强,可在复杂环境中识别目标,较为适合无结构化场景,而机器视觉具有速度、准确度和可重复性等优势,更擅长定量测定结构化场景。使用合适的相机分辨率和光学元件制造的机器视觉可检测人眼难
43、以看到的物体细节。机器视觉检测可避免测试系统和待测零件发生物理接触、零件损坏、由机械组件磨损产生的维护和成本支出,同时减少制造过程中的人为干预,从而增加安全性和操作便捷性。此外,还可以避免人为污染无尘室,保护工人误入危险环境。根据自动成像协会(AIA),机器视觉涵盖所有工业和非工业应用,它综合使用硬件和软件的功能,根据图像的采集和处理为设备提供操作指引。虽然工业机器视觉的使用与学术、教育、政府、军事等应用相同的机器视觉算法和方法,但个别方面仍具有不同之处。与学术、教育视觉系统相比,工业视觉系统需要更高的坚固性、可靠性和稳定性,而且成本相对而言较低。机器视觉系统依靠工业相机内受保护的数字传感器和
44、专用光学元件采集图像,使计算机硬件和软件能够处理、分析和测量各种特性以帮助制定决策。机器视觉的用途可分为定位、识别、引导、测量、检查。(1)定位:零件定位在机器视觉应用中是关键的第一步。无论是简单的装配验证还是复杂的三维机器料箱拣选,所有机器视觉应用的第一步是通过模式匹配技术在相机视野中找到关注的对象或特征。关注对象的定位决定了成功还是失败。如模式匹配软件工具无法精确定位图像中的零件,则无法进行识别、引导、检查或测量。在实际生产中,零件外观出现差异将无法实行定位,该步骤具极具挑战性;视觉系统根据图案来识别零件,尽管严格管控元器件的制造过程,在视觉系统中的外观也会有一些差异。视觉系统的零件定位工
45、具必须足够智能且快速并准确地将培训模式和下移至生产线上的实际对象进行比较,从而获得更准确、可靠且可重复的结果。(2)识别:视觉技术可以读取字母、数字、字符。零件标识和识别机器视觉系统可以读取条码(一维)、数据矩阵代码(二维)、直接部件标识(DPM)和零件、标签与包装上印刷的字符。先由光学字符识别(OCR)系统在不知情的情况下读取字母、数字、字符,然后由字符验证(OCV)系统确认字符串的存在。此外,机器视觉系统可以通过定位具体图案来识别零件或根据颜色、形状或大小识别物品。DPM应用将代码或字符串直接标记到零件上,通过直接部件标记进行追溯可以改善资产追溯和零件真伪验证。通过记录成品子组件中各元件的
46、谱系信息,它还可以提供单位级数据,从而推动出色技术支持和保修服务的提供。(3)引导:有多种需要引导的原因。首先,机器视觉系统可以定位零件的位置和方向,然后将其与规定的公差进行对比,并确保它位于正确的角度以便准确地验证装配。然后可以通过引导将零件在二维和三维空间中的位置和方向报告给机器人或机器控制器,使机器人能够定位零件或让机器能够对准零件。机器视觉引导在许多任务中可以实现比手动定位更高的速度和准确性。另外,可通过引导与其他机器视觉工具对准。这是机器视觉的一个非常强大的功能,因为生产期间零件可能会以未知的方向出现在相机视野中。通过定位零件再将其与其他机器视觉工具对齐,机器视觉可以实现自动工具固定。这涉及定位零件上的关键特征以精确放置卡尺、斑点、边缘或其他视觉软件工具从而正确地与零件产生相互作用。这种方法使制造商能够在同一条生产线上制造多个产品并减少了对检测时需要维持零件位置的昂贵的硬件换型的需求。引导需要几何图案搭配。图案搭配