在汽车主机厂的制造中，3D视觉应用的机会点在哪里？

在汽车行业转型升级的趋势下，汽车主机厂对智能制造的需求增加，各方智能制造势力纷纷涌现，试图为这个百年出行工具赋予新的含义。

以机器视觉为主的派系，正在积极入局。

汽车行业是最早采用自动化机器视觉技术的行业之一。机器视觉技术的应用已贯穿了整个汽车制造过程，包括从初始原料质量检测发展到汽车零部件100％在线测量，再对制造过程中的焊接、涂胶、冲孔等工艺过程进行把控，最后对车身总成、出厂的整车质量进行把关。机器视觉基本成为汽车产线上的标配。

从派系上分，机器视觉又细分为2D视觉派和3D视觉派，高工机器人注意到，在汽车主机厂，几乎还是2D视觉外资派的天下。

国产的3D视觉派，面对汽车主机厂的“蛋糕”，很心动，也想行动，但面对重重难关，也只能望洋兴叹。

难！难！难！

若要深究背后的原因，我们不妨先从汽车的历史经纬谈起。

1、供应链封闭

改革开放初期，中国百废待兴。汽车工业在当时被国家当作支柱产业而提上日事议程，但由于当时的中国并没有实力来发展汽车产业，只能希望引进外资与本土汽车企业合作发展。在国家政策的激励下，欧美等发达国家的跨国汽车公司纷纷与中国本土的国有汽车企业进行合资合作，丰田、通用、铃木等跨国汽车公司相继进入中国汽车产业领域。

长此以往，导致国内的主机厂主要还是以合资的主机厂为主。在这些合资的主机厂中，国外的供应商或者集成商更习惯使用全球统一的供应商，尤其是在一些高端的合资车企中，如宝马、奔驰等车企，依然沿用德国的机器视觉企业。

对于这些合资汽车主机厂来说，原有合作的集成商或者供应商对汽车主机厂的工艺已经非常了解，轻易换成别的品牌后，汽车主机厂还需要花时间重新磨合，这是一个漫长的过程，需要付出时间成本，所以主机厂不会轻易的更换合作对象。

多位行业人士在接受高工机器人调研时均表示，汽车主机厂的供应链很封闭，且国外机器人厂商对国外3D视觉品牌有相对的保护，国产3D要进入供应商系统需要进行复杂的测试及验证流程。

2、技术、场景难落地

在汽车主机厂，国内的客户的首选依然遵循着“进口就是好的”选择逻辑。

曾有本体企业透露，即使国产3D视觉产品性价比优势显著，但在精度等功能上还有一定的缺陷，所以汽车主机厂用到的3D视觉基本是基恩士、康耐视等进口品牌。

从内外资竞争角度看，2D 视觉领域外资品牌具备较强的先发优势，国产 2D 视觉的发展进程可以总结为国产化替代的过程。相比之下，3D 视觉内外资品牌起步差距较小，只是技术路线与应用领域有所差异，外资3D 厂商更多应用于检测领域，国产 3D 厂商更多应用于定位引导领域。

有行业人士表示：“国内外的3D视觉技术在检测领域还是有点差距。汽车主机厂不会轻易地给国内的3D视觉厂家机会。国内3D视觉厂家想拿到汽车主机厂的入场券，除了成本优势外，也要继续去迭代提高产品的精度和稳定性。”

贝特威整车行业总监卢仁杰在接受高工机器人调研时表示：“尤其是高端的合资企业对国外3D视觉技术的认可度会偏高，在选择供应链企业的时候，会优先选择既有的、成熟的、发展久远的企业。”

在汽车主机厂供应链封闭的影响下，外资的机器视觉企业与合资的汽车主机厂共建了很多可以深入挖掘的场景，从而导致汽车主机厂大部分的优质场景被国外的机器视觉企业占领。

有了技术却没有应用场景，也成为了3D视觉企业心头难以言明的焦虑。

巨能股份副总经理麻辉指出：“在汽车主机厂里，外资品牌占据多数的原因在于，外资品牌在软件的控制和算法上比较有优势，且成熟的应用案例比较多，在供应链闭塞的情况下，国内3D视觉厂家在汽车主机厂里的现场应用上存在分析和解决方案的差距。”

3、客户信任度低 

现在国产3D视觉的应用尚未实现想象中的规模效应。

背后的原因，则来自于客户对国产3D视觉厂商的信任感缺失。

更深层次的原因在于，汽车主机厂的供应链封闭，国产的3D视觉厂商难以进入，对场景的理解不够深入，落地难度大。

瑞沃斯视觉机器视觉BU总监刘益向高工机器人描述了在某些汽车主机厂遇到的现象：有些汽车主机厂的客户非常认可3D视觉技术，产线上大量应用3D视觉的产品，故障率低，生产很顺畅。但由于个别3D视觉厂家在调试的过程中出现了很多的部署问题，有部分汽车主机厂为了保证生产的顺利，一直不敢用3D视觉技术来做改善。

刘益介绍：“个别3D视觉厂家的技术问题导致客户宁愿用最传统的夹具方式，也不愿意用3D视觉来提高生产效率。”

进or不进？

既然进入汽车主机厂已经失去了先天优势，还面临着重重难关，那么国产3D视觉厂家还有必要再进汽车主机厂吗？

大多数行业人士面对这个问题，不约而同的选择：进！

汽车行业正经历着巨变，智能化成为关键。

汽车主机厂的制造环节非常多，每一个环节又分几十上百个不同的工序，场景非常之多，自动化渗透率仍有较大的提升空间。

以总装车间为例，生产一台车需要经过400～500 个岗位，500～600 名员工的作业，汽车制造流水线每50～90 s 就有一台车下线，制造过程十分依赖人工。

在大多数行业人士看来，只要能找到汽车主机厂某个细分场景并持续深耕，就能养活一家企业好几年。在汽车主机厂的项目中，一台机械臂加一台相机或者多台相机称为制造单元，在一个制造环节上普遍有1-4个制造单元。一个车间里可能有几十个这样的制造工序，可以用到上百台相机。

从企业层面来看，拿下汽车主机厂的项目，意味着公司打造了标杆项目。

对国产3D视觉企业而言，如果一家企业能做进汽车主机厂，那也意味着别的行业也可以做，说明自家产品在稳定性和精度等方面经历了主机厂严格的考验，可以作为攻克其他行业的背书。

刘益表示 ：“汽车主机厂供应链封闭的原因是其附加值高且技术门槛高，汽车主机厂使用的3D视觉产品价值，是其他行业的2-3倍。”

“遍地是黄金”

在汽车主机厂的制造中，3D视觉应用的机会点在哪里？

从需求侧看，3D视觉有两大机会点，一是在零部件比较复杂的高精度、大尺寸的测量；二是比较复杂的检测场景，如缺陷检测。

从汽车的制造工艺看，部分3D视觉厂认为，焊装和冲压对尺寸有明确的要求，是3D视觉应用机会较大的工艺段。

在焊装车间，人工质检的缺点是人员疲惫后的稳定性和可靠性降低，易受到环境干扰，而视觉检测技术的品质保证能力大大强于人工质检。所以在焊装车间的定位抓取，涂胶检测，间隙面差检测，尺寸测量等均需要3D视觉来进行辅助生产。

在冲压车间，3D视觉可以用于物件的定位抓取和尺寸测量，以冲压钣金件外观质量检测为例，在冲压线成品检测区，安装3D视觉识别系统，可以识别零件表面是否有划痕、是否有较严重的变形、皱褶、裂纹、缺肉、鼓包等外观缺陷，一旦发现可即时报警，便于人工或机器人把有缺陷的零件挑选出来。

不过，也有部分的3D视觉厂家认为，冲压对速度和节拍要求很高，3D视觉成像较慢，客户的要求一般2s-4s/件。如果需要3D视觉做引导，就需要安装多台机器人，才能满足节拍的要求，但无疑也增加了成本的风险。

此外，涂装车间的引导机器人完成自动车身表面特定区域的打磨工作，漆面检测；总装车间的外廓尺寸检查、机器人装配定位引导、间隙面差检测等均有3D视觉的应用机会。

部分行业人士指出：“冲压的自动化率能做到90%以上，剩下的10%，是测量类的场景，大家都做的不是很好，成本也比较高。总装车间的自动化率也比较低，比较难做，能做到30%都已经很不错了。”

视比特机器人检测事业部方案总监邵舒啸则认为，总装车间的要求比较零散，小件的零部件安装也比较复杂，工业视觉自动化是点对点的设备，反复的调整和测量也不是最大的问题，所以即使总装只有30%的自动化率也足够让3D视觉厂商为之疯狂。

卢仁杰表示：“涂装、总装还有pack线用2D视觉会比较多一些，但随着3D视觉技术的不断成熟，3D视觉机会点也越来越多。”

刘益介绍，在动力总成工序段，3D视觉的应用已经非常的广泛。例如动力总成缸体的引导抓取，在动力总成自动合装前道工序，利用3D视觉对动力总成姿态进行检查（可检查动力总成型号、在托盘上的姿态等），以便能顺利完成自动合装。

总体而言，汽车主机厂遍地是黄金，留给3D视觉企业的想象空间依然很大。

打铁还需自身硬

但正如前文所说，在供应链封闭、技术场景难落地、客户不信任等诸多困扰下，3D视觉企业又如何吃到这个大蛋糕呢？

或许答案还是要回归到汽车行业本身。

当下，汽车产业链正处于传统燃油汽车快速向电动智能汽车转变的历史进程中，以比亚迪、长城汽车、吉利汽车、长安自主、广汽自主等国产汽车企业开始崛起，其对降本增效有着强烈的需求。

大部分的3D视觉企业均认为：“在汽车产业‘新四化’的趋势下，国产的汽车主机厂对于3D视觉技术的认知要比国外的主机厂厂家更高，愿意接触新的东西，加上国产3D视觉厂家的成本优势和不断更新迭代的技术，国内的汽车主机厂对本土的3D视觉品牌没有那么大的抗拒和排斥。”

面对汽车行业国产替代的浪潮，邵舒啸指出，打铁还需自身硬，作为专业的3D视觉企业，需要不断地进行技术的更新迭代，才能有希望博取汽车主机厂的信任；其次要认真的分析场景的需求，从细分市场来赢得入局机会。

当前已经有越来越多的国产3D视觉厂商在持续发力，在技术的不断更新下，汽车主机厂对3D视觉的认可度不断提升。

例如，瑞沃斯视觉可以为客户提供智能视觉系统整体解决方案。目前，公司拥有双目抓取系统、在线测量系统、3D视觉测量系统、3D激光视觉寻位系统、四门两盖引导装配系统、AI深度学习、AI+3D智能分拣系统、自动化质量控制系统(AQCS)、3D涂胶检测系统等产品。通过智能视觉系统，瑞沃斯视觉可进行机型及派生检测，涂胶品质自动检测、随机来料工件的自动抓取，车身质量检测等，实现智能化柔性生产。

视比特PaintPro漆面缺陷检测系统是一款应用于汽车涂装车间的自动化检测系统。系统基于自研一体化3D偏折相机，运用先进的图像处理和AI视觉成像技术，对高亮材质表面瑕疵进行精准识别与定位，实时自动标记并进行缺陷分类。缺陷测量精度达0.15mm，瑕疵检出率≥98%，满足检测节拍60s的在线生产要求，并可生成报表追溯问题根源。该系统2023年正式投产应用于某著名汽车自动化生产线，有效避免了不良品流向市场，为工厂节约了大量返修成本。

贝特威依托国家重点研发计划“汽车关键部件装配缺陷视觉检测仪”，对基于光学散射角度分辨，光谱分辨技术，选择性表面特征成像，三维建模与重构、数据融合实现表面四维数据表达，三维和二维缺陷同步检测等技术做了多年的探索与应用。

惟景三维主要从事3D光学测量，一般用于汽车整车及零部件的尺寸测量，包括离线和在线两种场景。在汽车主机厂主要用于冲压件、焊接总成的在线测量，线边测量和离线测量。

可以说，国产3D技术逐渐成熟，国产替代正当时。

GGII 判断，在 3D 定位引导领域，国产 3D 视觉厂商优势已经持续巩固，未来有望引领行业发展；在 3D 检测领域，外资品牌依然处于主导地位，国产处于追赶状态，预计未来五年国产品牌份额有望超过外资品牌份额。

审核编辑：刘清