线控技术重构汽车电子架构,电感式位置传感器成就标杆应用

在汽车工业百年发展历程中,机械传动系统始终是车辆控制的核心。然而,随着电动化与智能化浪潮的冲击,传统机械结构的局限性日益凸显。线控技术(Drive-By-Wire)通过电信号替代机械连接,正在重塑汽车的神经中枢系统。以线控制动系统为例,传统液压制动需要通过机械连杆传递踏板力,而线控制动系统则利用电感式位置传感芯片实时监测踏板位置,将信号传输至电子控制单元(ECU),再由电机驱动制动卡钳。

线控技术的本质是通过传感器将物理量转化为电信号,再通过控制器实现精确控制。安森美(onsemi)作为这一领域的领导者,构建了从感知层到执行层的全链路技术矩阵,其核心产品NCV77320和NCS32100芯片成为汽车及工业应用线控系统的“数字神经元”。这种架构不仅提升了响应速度(从毫秒级到微秒级),更通过冗余设计保障了系统安全性。

Drive By Wire & Drive By AI,智能驾驶趋势下线传操控技术成为必须

在2025上海车展上,线控技术正实现全域数字化底盘重构与智能协同控制深化的加速。线控技术正从单一功能控制转向整车级协同,这种全域协同使车辆运动控制从 “被动响应” 进化为“主动预判”和“精准操控”,例如在上海车展中,一些新款电动汽车就已经实现大大降低在冰雪路面测试中轨迹跟踪误差,或者将制动压力控制精度提升至±0.05MPa,能量回收效率突破35%,或者可在100ms内完成爆胎识别与轨迹修正,等等,这是传统的机械执行系统所远远难以企及的指标。

线控技术被视为软件定义汽车时代的关键技术,代表了智能驾驶的未来发展方向,其核心是取消机械连接,将操作指令转化为电信号,通过ECU驱动执行机构。它能够更好地支持自动驾驶功能,提供更精准的转向控制和更灵活的驾驶体验。

线控技术得以被广大厂商所接纳的更深层次原因在于整车架构层面所发生的变革,符合汽车电子电气架构从传统分布式ECU架构转向基于中央计算平台+区域控制器实现的更灵活物理架构。这种重构带来的好处不仅是节省了车内空间、减轻了车辆重量,更让线控技术作为软件定义汽车(SDV)的重要组成,带来了汽车功能的全面数字化和智能化。

例如,安森美将DSP内核集成至传感器,实现数据预处理与边缘决策,其NCV77320芯片的DSP可实时预测部件磨损,延长转向系统维护周期20%。这种“感知-决策-执行”的闭环优化,使线控系统成为智能汽车的智能底座。

基于NCV77320芯片的线控系统“数字神经元”

在严苛的线控系统中,电感式位置传感器凭借电磁感应原理构建核心优势:通过定子与转子的印刷电感结构实现非接触式位置测量,为系统提供高精度、高可靠性的位置与速度反馈。其无接触设计显著减少传统编码器的组件数量,提升集成度与抗干扰能力,尤其适用于线控转向、线控制动及电机伺服控制等极端工况。安森美基于非接触式电感位置传感器的技术突破,通过高精度检测与抗磁干扰特性,实现了汽车线控系统的功能创新。

安森美利用其20+年设计电感式传感器的专业技术,将电感式编码器的可靠优势与中高端光学编码器通常相关的精度和速度相结合。安森美与海拉(HELLA)合作开发的CIPOS®就是一种感应技术,用于乘用车和商用车的线控驱动系统,例如油门踏板感应、转向和扭矩传感器,以及用于增压和涡轮增压的执行器。电感式传感器具有几个关键特性使其成为工业和汽车应用的理想选择,包括对几乎所有形式的污染或干扰都不敏感、抗机械振动的鲁棒性以及电涡流效应与温度无关,因此在系统的整个生命周期内都能保证精度。

车规级电感式位置传感器NCV77320是单芯片电感式位置传感器接口,主要针对踏板或阀门等有限满量程传感器设计,与PCB结合可以形成一个精确测量角度或线性位置的系统。NCV77320符合ISO26262 标准及AEC-Q100认证,支持360°全角度和线性位置测量,可提供±0.15%满量程精度的绝对位置反馈,其集成3种接口:单端模拟输出、含快速/慢速通道的SENT接口,以及可直接连接微控制器的SPI通道;内置多种故障检测电路,检测到故障时会设置故障标志并可供读取,可满足线控转向系统对高精度的严苛需求。NCV77320提供的集成水平可以显著减少设计时间和所需的外部元件数量,从而加快上市时间,实现更紧凑、更高效的设计。

区别于基于磁铁的传统方案,安森美电感技术在直流域展现更强的EMC稳健性:其结构设计天然免疫杂散磁场干扰,有效应对汽车电子化进程中日益增多的强直流电流环境,为高压化、智能化的线控系统提供可靠的底层传感保障。

魏德米勒:以创新联接加速工业智能化

近日,第二十一届工业自动化与标准化研讨会(IASF)在北京召开,作为聚焦工业自动化升级与标准化落地的行业盛会,本次会议汇聚了众多领军企业与权威专家。

会议期间,魏德米勒电联接(上海)有限公司亚太区工业连接器事业部总监杨超操先生接受了多家行业媒体的联合采访,深入分享了魏德米勒的发展历程、技术创新及在工业智能化领域的探索与实践。

百年积淀:全球化布局下的工业联接专家

“自 1850 年创立以来,魏德米勒始终专注于工业环境中电力、信号与数据的可靠联接。”杨超操先生在采访中介绍,历经175年沉淀,魏德米勒已构建起覆盖全球的研发、生产与销售网络,提供4万多种满足各种级别需求的电气柜、自动化和数字化技术的产品,并广泛应用于机械与工厂自动化、能源、过程控制、交通、装置制造、基础设施建设等领域,满足工业环境下的各种需求。

创新是魏德米勒的DNA。在技术与产品创新方面,免工具安装的 SNAP IN 创新鼠笼式联接技术、u-remote 远程 I/O 集成系统、OMNIMATE® 4.0 接插件等一系列成果,彰显了魏德米勒持续创新的决心,且获多项发明专利;生产端采用高度自动化模式保障品质;服务端通过快速交付、工业大数据分析等满足客户需求,形成“技术 – 生产 – 服务”的全链条创新闭环。

深耕智能化:助力工业 4.0 与数字化转型

“工业 4.0 时代,客户需要的不仅是产品,更是全场景的智能化解决方案。” 杨超操先生强调,魏德米勒已完成从单一产品供应商到智能化解决方案提供者的转型,助力客户及合作伙伴做好准备,大步迈向工业 4.0 与数字化时代。

此次研讨会上,杨超操先生重点分享了 “单对以太网SPE技术在工业智能化的探索”。 杨超操先生解析:传统工业以太网存在接口尺寸偏大、传输距离受限等痛点,而 SPE 技术采用 2 线制结构,相较于传统 4-8 线制以太网结构,大幅简化了部署流程,且构建了广泛的联盟生态,与 PNO、ODVA、OPC、AUTBUS 等国际及国内权威行业组织携手推进标准实践落地,目前已拥有国际 IEC63171 标准,有望成为 IIOT 领域的基石技术,为工业自动化向智能化转型注入核心动力。

共话行业:携手共筑产业升级新局

“本次研讨会集中展现了行业对自动化升级与标准化落地的迫切需求,也让我们看到了产业链协同的巨大潜力。” 杨超操先生在采访最后时表示,魏德米勒将以本次会议为契机,进一步深化与行业伙伴的技术协作,共同推动工业自动化标准的统一与落地,持续贡献实践经验,与客户及合作伙伴共塑数字化未来。

关于魏德米勒

作为经验丰富的工业联接专家,魏德米勒为全球客户和合作伙伴提供关于工业环境中的电力、信号和数据方面的产品、解决方案和服务。始创于1850 年的魏德米勒始终洞悉客户所在的行业和市场,也了解未来要面临的技术挑战。魏德米勒将由此根据客户的个性化需求继续开发可持续发展的创新型实用解决方案。魏德米勒将共同设定工业联接的标准。

自1994年进入中国市场以来,魏德米勒始终秉持“在中国,‘魏’中国”理念。魏德米勒在上海和苏州拥有两大卓越研发中心,专注于电子产品和电气联接技术的研发创新并拥有高度自动化、数字化的苏州生产基地。魏德米勒位于上海的亚太物流中心更能及时地响应客户及合作伙伴需求。在专注于传统行业需求的同时,围绕战略性新兴产业和未来产业,魏德米勒持续加大投入,赋能行业发展,助力更多客户及合作伙伴直面挑战,应对未来发展。

AI掀翻机器视觉江湖,不入局便出局?

机器视觉技术,正以前所未有的深度和广度融入全球制造业的核心流程,驱动着效率与精度的革命性提升。在经历了基础感知能力的普及阶段后,这一领域的技术演进与应用探索,呈现出更加多元和复杂的图景。

继上篇探讨了全球知名企业对机器视觉发展趋势的前沿洞察后,那么本篇将把视角转向本土企业——华汉伟业、新算技术、启源视觉。他们在国产算法平台、AI+边缘智能、行业定制化解决方案的提供上正在构建自己的核心优势,在技术创新与行业需求深耕方面展现出独特价值。

接下来,让我们一起听听他们是如何全方位剖析机器视觉技术的当前成熟度、关键进展、应用挑战以及未来发展趋势,并为大家呈现出一幅关于机器视觉技术发展的全景画卷。

1、现状:技术的渗透与成熟度分化

从行业发展的宏观视角来看,当前机器视觉技术呈现出一种差异化的成熟度态势,即在不同应用场景与技术维度上呈现出不同程度的成熟水平。在一些标准化程度高、环境相对稳定的工业生产场景中,机器视觉技术已经实现了深度渗透与高度成熟应用。而在更为复杂的非标场景以及需要泛化能力的领域时,机器视觉技术的成熟度则明显有所欠缺。

杭州启源视觉科技有限公司CEO邢健飞从高中低三个层面总结了当下机器视觉在不同领域的成熟度,他表示:“机器视觉在工业场景中的应用(如工业质检和自动化、电子元件缺陷检测等)已经实现深度渗透,属于高度成熟;在泛化能力与复杂环境适应性层面,处于中等成熟度;而在通用视觉与认知智能则属于低成熟度。

华汉伟业研发总监杨洋深以为然,他同样表示机器视觉技术目前已步入成熟应用阶段,在图像处理、深度学习、三维感知等领域取得突破,并在工业领域实现了非接触式检测与自动化集成,替代了大量人工质检岗位。然而,其在复杂环境下的抗干扰能力以及极端工况适应性仍有待优化,高端系统成本问题也制约了在部分行业的普及。

新算技术创始人则强调,机器视觉技术的基础应用已比较成熟,尤其在汽车 / 新能源行业等自动化程度高的领域渗透率较高,但在食品 / 纺织等传统行业,由于需求复杂多变、视觉检测难度高,其渗透率依然较低。

可以看出,机器视觉技术的成熟度呈现出明显的场景分化特征,这种分化不仅反映了技术在不同领域的适应性差异,也揭示了技术发展的阶段性和行业应用的不平衡性。这也提醒我们在推动机器视觉技术发展时,不能仅仅关注技术的先进性和性能指标,更要考虑技术与实际应用场景的匹配度和适应性。未来,如何提升机器视觉技术在复杂环境中的稳定性和泛化能力,降低技术应用门槛和成本,使得更多行业能够受益于这一先进技术,将是行业重点关注和解决的问题。

2、突破:重塑机器视觉底层逻辑的变革力量

在技术演进的浪潮中,机器视觉领域不断涌现出具有代表性的关键技术突破,为行业的进一步发展注入了强大动力。这些技术突破不仅提升了机器视觉系统的性能和精度,还为其在更广泛领域的应用提供了可能。

“视觉 Transformer 革命正在改变游戏规则,它通过全局建模逐步替代传统CNN,在各个图像识别领域取得新的突破进展。”邢健飞还指出,三维视觉技术的稳定精度也在逐步提升,并已广泛应用于计量级领域,正逐步取代传统的接触式测量,同时对于虚拟现实技术的发展也有积极的促进作用。

杨洋同样提到三维视觉技术的创新,实现在半导体领域的批量商用。此外,还包括深度学习模型的演进与优化、图像生成与合成技术的突破、边缘计算与端到端系统优化、多传感器与多模态融合技术的突破都进一步推动机器视觉技术的革新。

这些突破不仅提升了视觉系统的性能和适应性,更为多模态和AI大模型的应用奠定了坚实基础。多模态和AI大模型的出现,标志着视觉识别正经历一场深刻的变革,推动着视觉技术从“识别”跃升到“推理”。然而,在实际应用中仍有诸多挑战亟待解决。

邢健飞认为实际挑战中最棘手的不是技术而是工程问题。比如医疗场景,虽然多模态模型能实现病理报告与影像的联合分析,但医疗系统的数据孤岛导致训练样本不足。具体而言,落地面临数据层面的困境、模型层面的瓶颈、算力成本激增三大挑战。

“在实际应用中仍面临数据标注成本、实时性与计算资源限制、环境鲁棒性与泛化能力问题诸多挑战,以及伦理、隐私风险和跨领域适配成本压力。”杨洋进一步补充道。

可以看出,多模态与AI大模型正在重塑机器视觉的未来,它们赋予了机器更敏锐的感知和更强大的推理能力。那么,如何探索优化数据共享机制、提升模型效率、降低算力成本、强化隐私保护的路径,在这些挑战中找到平衡,或许才让技术的进步充满意义。

3、应对:软硬件协同背后的一整套系统思维

在机器视觉领域,AI大模型的崛起正掀起一场算力与场景适配的革命。传统硬件厂商正面临着前所未有的挑战。随着模型复杂度的飙升,算力需求的激增,而应用场景的碎片化又迫使硬件必须具备极高的灵活性。为有效应对这一趋势,硬件厂商们正积极探索软硬件协同的创新路径,以实现技术突破与市场竞争力的提升。

软硬协同的背后,实际上是一套完整的系统思维。邢健飞提出:“需构建‘芯片-编译-场景’三级协同体系,从底层架构创新到顶层场景适配全面升级。硬件层:重构计算架构应对算力激增;软件层:打通编译优化全链路;场景层:硬件可重构应对碎片化。”

杨洋从技术升级的角度给出具体的应对措施,硬件厂商需开发专用芯片(如GPU、TPU、NPU)和硬件加速器,提升并行计算能力;优化工业镜头、相机与视觉光源的组合;配合软件算法优化。通过模型剪枝、量化、蒸馏等技术,减少模型参数量与计算复杂度,使大模型适配边缘设备,在保持精度的同时降低算力消耗,满足工业场景实时性需求。在面对场景碎片化挑战时,硬件需支持动态资源调度。通过AI任务优先级划分与实时负载监测,系统可动态分配CPU、GPU、内存资源,优化多任务处理效率。

AI大潮下,硬件厂商正经历一场深刻的角色重塑。过去硬件性能至上的理念正在被 AI 时代的多模态融合与场景适配需求所冲击。随着技术的不断演进,厂商必须具备持续创新的能力,那些能够率先实现芯片、软件和场景深度融合的厂商,将在未来的智能化竞争中占据先机。

4、平衡:ROI迷局,技术价值的动态博弈

在企业实际应用机器视觉技术的过程中,投入回报比(ROI)成为衡量技术应用价值与经济效益的关键指标,不同应用场景下的 ROI 表现出较大差异。

新算技术创始人提到:“定位 / 测量这类标准化场景的ROI远高于缺陷检测这类非标的场景。公司针对标准化的场景如读码 /OCR/ 定位等开发专用的视觉传感器,其SKU少成本低,能够给客户降低使用成本。同时,非标场景通过复用标准化视觉传感器的硬件平台来做到降本增效。”

邢健飞坦言:“企业选择适合自己的机器视觉方案应该更关注实际经济效益而非单纯技术指标,ROI不是单纯追求数字高低,也要考虑企业实际承受能力。”他对工业检测、医疗影像诊断和自动驾驶感知三个行业场景的ROI进行对比,最终得出工业检测带来的投入产出周期和投入产出比更高的结论。并认为在实现投入产出的平衡要结合行业动态发展、上下游需求以及自我承受能力综合判断。

杨洋持相似观点,他同样认为,机器视觉技术的投入回报比核心影响因素包括行业特性、技术成熟度、成本结构及政策环境。制造业、医疗行业以及新兴领域均呈现不同的回报周期。

尽管现阶段某些领域的投资回报可能不够理想,但从长远角度来看,随着技术的不断成熟和应用场景的拓展,这些领域的潜在价值将逐渐显现。因此,企业还需在短期确定性收益与长期战略价值间寻找动态平衡。

5、展望:技术的智能升维与产业逻辑的深度重构

未来5~10年,机器视觉技术将步入一个全方位变革的新阶段,其影响将渗透到技术架构、行业应用以及市场格局的每一个角落。从 “感知工具” 向 “认知引擎” 的范式升级,不仅是技术的进化,更是产业逻辑的重塑。

多模态感知融合、计算架构革命和行业变革这三大主线,勾勒出机器视觉技术发展的清晰脉络。如邢健飞所言:“在多模态感知融合方面,如食品检测的可见光 + 近红外同步识别霉变,精度已达到99.5%;工业探伤的X光结合激光位移联合检测内部裂纹等;在计算架构革命方面,光子计算、量子图像处理等新技术将规模化应用;在行业变革方面,工业领域中三维视觉技术引领的工业精密测量工具将取代传统接触式测量方式;工人佩戴AR眼镜,结合三维重建技术与手势交互,引导装配和维修。”

杨洋同样认为,技术层面将出现算法与AI的深度融合,3D视觉的普及,边缘计算的强化,多光谱成像的拓展以及智能相机的模块化发展。这些技术进步将共同推动机器视觉在复杂场景下的识别与预测分析能力达到新的高度。

在应用场景方面,杨洋还畅想了工业、医疗、交通等多个领域的变革。智能制造将从质检向全流程渗透,医疗领域加速 AI 辅助诊断与微创手术导航,智能交通结合多传感器实现城市级视觉网络,助力自动驾驶与智慧城市,元宇宙、AR / VR 等消费电子催生虚实交互新需求。

“机器视觉技术与自动化程度是强捆绑的。”新算技术创始人进一步补充道“像新能源/汽车等领域自动化水平非常高,应用标准,工厂对良率效率要求提升推进了机器视觉技术的性能提升。对于渗透率较低的行业如传统制造业(食品,纺织等),将会随着行业自动化改造升级不断涌现出新兴企业创新出标准化的视觉产品来服务行业。”

技术进步与行业变革的背后,是市场规模的快速增长和生态合作的日益紧密。杨洋指出,全球市场将保持高速增长,国产技术加速进口替代,跨界竞争推动产业链协同合作成为常态。然而,挑战依然存在,算力成本、隐私保护和复杂环境适应性等问题仍是技术发展道路上的绊脚石。前沿技术如量子计算和生物视觉的探索,为机器视觉技术的未来带来了更多可能性。

从趋势上看,机器视觉技术正朝着更高的智能化迈进。它将不再只是“看见”,而是“理解”和“预测”。在工业领域,它将推动生产的柔性化和个性化,它让医疗服务因此变得更加精准和高效,它成为构建安全、高效交通系统的关键力量,重新定义出行方式。其未来发展将深刻影响我们生产和生活的方方面面。

机器视觉的未来,是一场关于可能性的探索。它将帮助我们更清晰地看见未来的样子,也将成为我们塑造未来的关键工具。面对这一充满机遇与挑战的未来,需要以更加开放的心态和创新的思维,共同推动机器视觉技术的进步,迎接智能化新时代的到来。

“低空经济” 崛起,2025无人机市场暗藏哪些潜力趋势?

无人机以高效创新的方案,改变了多个行业的格局。在农业领域,无人机助力精准农业、作物监测和牲畜追踪。工业部门利用无人机进行现场勘测、基础设施检查和项目监控。无人机还在革新配送服务,尤其在向偏远地区运送包裹、医疗用品和紧急援助物资方面表现出色。本文将重点介绍无人机市场趋势。

概述

无人机在环境监测、公共安全、电影制作、电信和科学研究方面发挥着重要作用。此外,无人机在安防和监控领域也至关重要,提高了各领域的工作效率。凭借其多功能和高效性,无人机已成为众多行业必不可少的工具。

在农业领域,无人机用于精准农业、作物监测、灌溉管理,甚至牲畜追踪,从而优化了农场运营并提高了产量。

工业部门依靠无人机完成现场勘测、基础设施检查和项目监控等任务,尤其是在建筑、采矿和能源行业。

无人机正在彻底改变配送服务,能快速运送包裹、医疗用品和紧急援助物资,特别是在偏远或受灾地区。

在环境监测方面,无人机可用于野生动物追踪、森林火灾预防和污染控制,有助于环境保护工作的开展。应急服务部门利用无人机执行搜寻救援、灭火和灾后响应任务,提高了公共安全和救援效率。

配送和货运无人机的意义远不止于运输。它们对提升供应链效率、降低运营成本和减少环境影响起着重要作用。借助先进技术,此类无人机能够完成以前被认为不可能或不切实际的任务。

· 无人机在媒体行业也扮演着重要角色,为房地产、电影制作和活动报道提供航空摄影和摄像服务。在电信领域,无人机可以协助执行网络巡检,以及将网络连接拓展到偏远地区。

· 此外,无人机还用于安防与监控,对边境、交通和重要设施进行监测。总体而言,无人机已经改变了各行业的运营方式,为提高效率和保障安全提供了创新方案。

市场信息和趋势:无人机技术的演进

无人机已经从简单的遥控设备发展成为配备先进传感器、 GPS 和自主导航系统的精密机器。这一演变使无人机能够执行各种各样的任务,例如包裹配送、执行监测、巡检等。现代无人机配备了高分辨率相机、深度感知系统和人工智能,能够在复杂环境中自主导航并实时做出决策。

机器学习算法的集成进一步增强了无人机的能力,使其能够优化飞行路径、避开障碍物并适应不断变化的环境。这一技术进步使无人机变得更加可靠和高效,为其在物流行业的广泛应用铺平了道路。因此,如今无人机能够处理各种各样的应用场景,从最后一公里配送,到大规模货物运输均能胜任。

《2024 年无人机行业报告》 着重指出, 全球无人机产业在增长和创新方面表现抢眼。 过去几年里, 无人机行业持续扩张, 数千家公司在农业、 国防、 物流等不同领域研发新的无人机技术。 投资热度依旧不减, 大量投资者参与多轮融资,数百万美元资金涌入这一行业。

Global Market Insights Inc. 的一项研究指出, 到 2032 年, 工业无人机市场规模预计将达到 269 亿美元。 得益于传感器和相机技术的创新, 包括高分辨率成像、 深度感知相机和热像仪, 无人机执行精细化巡检、 勘测和监控的能力显著增强。

人工智能 (AI) 和机器学习的集成使无人机能够自主执行复杂任务, 例如避障、 实时数据分析和高级导航。 这项发展不仅提高了无人机的作业效率, 而且扩大了无人机的应用范围。 此外, 当与先进的数据分析平台集成时, 无人机可以帮助各行业从数据中提取有价值的洞察, 尤其是在农业、 采矿和基础设施等领域。

从“制造”到“智造”: 魏德米勒2024年营收近10亿欧元,加码全球基地建设

加大自有基地建设,筑牢未来发展根基

作为电气联接与自动化领域的全球专家,魏德米勒在2024年展现出强劲的企业韧性。尽管全球经济环境复杂多变,魏德米勒全年营收仍保持在9.8亿欧元的稳健水平。魏德米勒首席执行官Sebastian Durst博士表示:“当下的市场环境恰恰为我们积蓄力量、优化布局创造了契机,我们正全力以赴为下一轮增长筑牢根基。”

2024 年,魏德米勒延续长期发展理念,在全球范围内推进生产基地与研发中心的扩建升级,全年投入达 5600 万欧元。其中,位于德国代特莫尔德的全新电子工厂将于今年秋季正式启用,这一标志性项目不仅是魏德米勒历史上的单笔大额投资之一,更彰显了其在技术创新领域持续深耕的坚定信念。

近期,电气行业订单量稳步回升,为宏观经济注入积极动能,也让魏德米勒对未来发展充满信心。魏德米勒首席执行官Sebastian Durst博士表示:“尽管地缘政治仍存在诸多不确定性,但我们看好行业复苏的持续趋势。魏德米勒的产品与解决方案始终聚焦电气化、自动化与数字化进程,为构建宜居、可持续发展的世界贡献力量。”

值得关注的是,2025年恰逢魏德米勒175 周年庆典。自1850年创立以来,这家家族企业从纺织行业起步,历经百年沉淀,已成长为工业联接领域的引领者。为纪念这一里程碑,公司推出 “橙色之旅”(Orange Weeks)客户体验计划,通过特色研讨会、专属活动与沉浸式工业探索,与全球合作伙伴共庆发展历程,共话未来机遇。“175 年的积累赋予我们深厚的技术底蕴与先锋精神,”Sebastian Durst博士强调,“这份传承将持续驱动我们的创新突破,引领工业联接领域的未来发展方向。”

关于魏德米勒

作为经验丰富的工业联接专家,魏德米勒为全球客户和合作伙伴提供关于工业环境中的电力、信号和数据方面的产品、解决方案和服务。始创于1850 年的魏德米勒始终洞悉客户所在的行业和市场,也了解未来要面临的技术挑战。魏德米勒将由此根据客户的个性化需求继续开发可持续发展的创新型实用解决方案。魏德米勒将共同设定工业联接的标准。

自1994年进入中国市场以来,魏德米勒始终秉持“在中国,‘魏’中国”理念。魏德米勒在上海和苏州拥有两大卓越研发中心,专注于电子产品和电气联接技术的研发创新并拥有高度自动化、数字化的苏州生产基地。魏德米勒位于上海的亚太物流中心更能及时地响应客户及合作伙伴需求。在专注于传统行业需求的同时,围绕战略性新兴产业和未来产业,魏德米勒持续加大投入,赋能行业发展,助力更多客户及合作伙伴直面挑战,应对未来发展。

大型国企“换芯”记:国产化工控改造如何交出满分答卷?

在当今国际形势复杂多变、科技竞争日益激烈的背景下,工业控制系统的自主可控已成为国家战略安全的关键所在。近年来,国家高度重视工控系统国产化替代:“十四五”规划将能源化工领域工控系统纳入安全保护范畴,强制使用“安全可信”产品;工信部明确要求加快DCS、SIS等系统国产化替代;国资委更设定央企核心生产系统自主可控率需超70%的目标。一系列政策正强力推动国产化进程,筑牢国家工业基础设施的安全基石。

在此背景下,大型流程工业类国企纷纷启动工控系统国产化改造。凭借深厚技术实力与丰富项目经验,康吉森股份成为众多企业的首选合作伙伴,并为大型国企的工控系统改造交出了一份令人瞩目的“满分答卷”。

依托技术与卓越工程能力,康吉森逐步形成了大型国企工控改造的“康吉森”模式。其中,承建的国家能源集团171.5亿煤化工标杆项目尤为瞩目。该项目是“百万吨级煤制烯烃全流程国产化生产线”的升级示范工程。项目中应用的康吉森安全控制系统(SIS)和分布式控制系统(DCS),不仅完全满足了TüV莱茵信息安全认证等国内外各项严苛的安全标准要求,更以全系统自主知识产权作为核心优势,为项目的稳定运行和高效生产提供了坚实保障。

2025年,康吉森股份凭借全国产的DCS&SIS&CCS产品组合及完善的进口系统替代改造方案,成功中标大唐集团中新能化科技有限公司控制系统MAV长协采购项目,这标志着我国在大型煤化工装置核心控制系统国产化替代道路上实现了历史性跨越。“康吉森”模式的实施,打破了长期以来对进口系统的依赖,为煤化工乃至更广泛的流程工业,探索出了一条切实可行的、可复制可推广的国产化替代路径。

随着工业安全需求升级和国产化替代加速,康吉森股份通过持续技术创新与产业生态建设,为国家工控系统自主可控及流程工业数字化转型提供了核心支撑。除了各项技术遥遥领先的全国产化DCS、SIS系统及国产控制阀,康吉森股份新一代SIL3认证超速保护器TSODS、机组智能管控平台ITCM、电子超速保护器TurboSafe以及汽轮机电子调速器TS310SV等创新产品,凭借其独家技术优势能够完美替代现有的同类国外产品。如今,康吉森已成为国内同类进口产品的唯一替代者,彰显了其在工业自动化领域的卓越实力与领先地位。

同时,康吉森股份凭借技术认证壁垒、垂直行业渗透能力及持续创新,全方位赋能流程工业的智能化升级。推出100%国产化TSxPlus SIS系统与TSx Elite DCS系统,在全面满足“信创”要求的同时,率先实现“深度安可”目标。康吉森股份及子公司累计拥有1300余项知识产权,荣获“国家级高新技术企业”“国家级专精特新‘小巨人’企业”“博士后科研工作站”等国家级荣誉。康吉森股份的贡献远不止于技术突破与国产化推进。在环境维度,其自主研发的火炬优化系统与智能流程模拟技术,已累计为石化、化工等行业客户提升能效5%-15%。同时,公司积极参与行业标准制定,推动预知性维护标准的普及,开创了资源高效利用的新范式。康吉森以硬核实力护航流程工业迈入安全、高效、低碳、自主的智能控制新时代。

行稳致远,共赴山海。国产化工控改造的成功实践有力地证明:国产化替代不仅是国家战略的必然要求,更是企业提升核心竞争力、实现可持续发展的内在需求。通过持续的技术创新和生态构建,康吉森不仅为大型国企工控系统改造提供了坚实可靠的解决方案,更在推动我国工业数字化转型和培育新质生产力的征程中,贡献了不可或缺的关键力量。

中国团队利用中微子动能转化发电7.2kw,实现重大突破

中微子又称“幽灵粒子”,是一种广泛存在于宇宙中的亚原子粒子。其质量和体积极小,数量庞大,且以接近光速运动,具有极强的穿透力。科学家研究发现,地球表面每平方厘米每秒有约650亿个中微子穿过。由于中微子与常规物质的相互作用极其微弱,人类长期以来难以有效利用这一巨大能量来源。如能实现转化,中微子等宇宙辐射将成为一个“动能海洋”。

重大突破:实现7.2kw电力输出,成本低于火电和光伏

一家中国企业宣布,他们利用“中微子泵”技术,将中微子等宇宙粒子流动能转化为电能,成功实现7.2kw稳定电力输出,连续24小时运转,发电成本仅为0.195元/千瓦时。该重大突破意味着中国在中微子能源商业化实现全球领先。

自1930年瑞士科学家首次提出中微子假说,科学家追逐“幽灵粒子”的历程已近百年,目前已有5个诺贝尔奖颁发给中微子领域的科学家。德国、美国、日本、俄罗斯等国的研究机构和企业,在中微子能源技术上取得了多项突破性进展。中国科学院也在广东建立了地下中微子研究基地。宇太能源的商业化成果,标志着中国正式跻身这一前沿领域的国际先进行列。

中国首家:突破中微子电力商业化

宇太能源是一家专注于中微子能源领域的高科技企业,致力于利用技术创新推动全球能源结构变革。作为中国首家成功研发并商业化“中微子泵”发电技术的企业,宇太能源正在重新定义未来的清洁能源的生产方式。

企业负责人介绍,宇太能源“中微子泵”发电技术的核心在于,利用纳米材料、磁场和电磁场漩涡,使中微子等近光速运动的宇宙粒子发生味转换及震荡增强,引导及聚合中微子流动量传递,实现电力转化。

技术优势:重新定义清洁能源标准

相比传统能源技术,“中微子泵”发电技术具有显著优势:

1.投资与发电成本更低:经过长期技术迭代,“中微子泵”发电设备的投资成本已大幅降低,发电成本低于火电和光电等。

2.无化石燃料消耗及碳排放:该能源完全依赖于中微子等宇宙粒子流,不涉及任何化石燃料使用,也不会产生二氧化碳排放。

3.电力输出安全、稳定:设备可24小时不间断运行,使用寿命超过20年,解决了传统可再生能源电力输出不稳定问题,也没有核电潜在的核污染风险。

4.能量密度高、灵活性强:每兆瓦设备占地面积低于50平方米,适合在用电企业、发电站、城市及偏远地区灵活部署,实现离网发电。

另辟蹊径:潜在的未来主流发电技术

在碳中和目标的推动下,中国在风电、光电等清洁能源领域取得了举世瞩目的成就,但仍面临电力供给不稳定和地理条件依赖性强等问题。在政府及资本加持下,中国可控核聚变技术也实现长足进步,然而投资巨大,商业化时间表仍不确定。

宇太能源负责人表示:“‘中微子泵’发电技术作为新一代清洁能源的重要方向,能量来源取之不尽、用之不竭,不依赖化石燃料及地理环境,可实现安全稳定的电力输出。我们致力于将中国能源成本降低50%,摆脱化石燃料进口依赖。中微子电力有望与可控核聚变技术共同成为中国和全球下一代清洁能源的主力军。”

生产制造的“智能指挥官”:智邦一体化ERP让车间与决策者同频共振

在当今竞争激烈的商业环境中,生产制造市场需求的快速变化、客户对产品个性化和交付速度的高要求,以及供应链的复杂性,都对企业的生产管理能力提出了严峻考验。传统的生产ERP系统虽然在一定程度上实现了流程管控,但在应对这些挑战时,却显得力不从心。它们往往缺乏与销售预测、供应链协同的实时联动,导致企业难以准确把握市场需求,进而出现库存积压或缺货断供等风险,影响企业的运营效率和经济效益。智邦国际深刻洞察到这一行业痛点,凭借在企业管理软件领域的深厚积累和持续创新,推出了智邦一体化ERP天工系列。该解决方案通过强大的需求感知、资源调度和决策反馈能力,让车间的每一分钟都与决策者的战略时钟精准咬合,为企业实现降本增效的目标提供了有力支撑。

精准需求感知:捕捉市场脉搏,引领生产方向

在生产制造企业的运营中,对市场需求的精准把握犹如指南针,引领着生产的方向。传统生产ERP系统在需求感知方面存在明显短板,往往依赖人工收集和分析数据,信息传递滞后且容易出现偏差,导致企业难以在第一时间捕捉到市场的细微变化。这不仅使企业错失市场机遇,还可能因生产与市场需求脱节,造成产品积压,占用大量资金和仓储空间。

智邦一体化ERP天工系列通过与销售、采购等部门的数据实时共享与深度融合,构建了一个全方位、多层次的需求感知体系。该体系能够实时收集市场动态、客户订单、销售预测等多维度数据,并运用数据分析算法和人工智能技术,对这些数据进行深度挖掘和精准分析,从而快速、准确地洞察市场需求的变化趋势。

在销售环节,系统能够实时获取客户订单信息,包括产品规格、数量、交货时间等关键要素,并根据这些信息自动生成详细的生产需求计划。同时,它还能结合历史销售数据和市场趋势分析,对未来一段时间内的市场需求进行精准预测,为企业提前安排生产资源提供科学依据。

智邦一体化ERP天工系列还与供应链系统紧密集成,能够实时掌握原材料的库存情况、供应商的供货能力和交货时间等信息。通过对这些信息的综合分析,系统可以提前预警原材料供应短缺或延迟的风险,并为企业提供相应的应对策略,如调整生产计划、寻找替代供应商等,有效避免因原材料供应问题导致的生产停滞。

这种精准的需求感知能力,让企业能够始终紧跟市场脉搏,实现生产与市场需求的高度匹配,大大降低了库存积压和缺货断供的风险,提高了企业的市场响应速度和客户满意度。

高效资源调度:优化生产流程,提升运营效率

生产资源的合理调度是企业实现高效生产的关键。在传统生产模式下,由于缺乏有效的资源管理和调度手段,企业常常面临设备闲置、人力浪费、生产流程不畅等问题,导致生产效率低下,成本居高不下。

智邦一体化ERP天工系列可根据生产需求计划、设备状态、人员技能等多方面因素,自动生成最优的生产排程方案,合理安排设备和人员的工作任务,确保生产过程的顺畅进行。在设备管理方面,系统实时监控设备的运行状态、维护记录和产能利用率等信息,通过数据分析预测设备的故障风险,并提前安排维护保养计划,避免设备突发故障对生产造成影响。当设备出现故障时,系统迅速发出警报,并自动调整生产排程,将受影响的生产任务转移到其他可用设备上,最大程度减少生产中断时间。

人员管理方面,智邦一体化ERP天工系列模块充分考虑员工的技能水平、工作负荷和工作时间等因素,合理分配工作任务,实现人力资源的优化配置。在物料管理方面,系统实现了物料的全生命周期管理,从采购计划、入库验收、库存管理到领料出库,每个环节都进行了精细化控制。系统根据生产排程自动生成物料需求计划,并与供应商进行实时协同,确保物料的及时供应。在物料库存管理方面,智邦国际运用先进的库存优化算法,根据物料的使用频率、采购周期和安全库存等因素,自动调整库存水平,避免物料积压或缺货现象的发生。企业能够在更短的时间内完成更多的生产任务,降低了生产成本,增强了市场竞争力。

及时决策反馈:数据驱动决策,保障战略落地

在企业的运营管理中,决策的及时性和准确性直接影响着企业的发展方向和竞争力。传统生产ERP系统虽然能够提供一些数据报表,但这些报表往往缺乏深度分析和实时性,难以满足企业管理者快速决策的需求。这使得企业在面对复杂多变的市场环境时,决策过程缓慢,容易错失发展机遇。

智邦一体化ERP天工系列通过建立实时、全面的数据反馈机制,为企业管理者提供了强大的决策支持。通过实时收集生产过程中的各种数据,包括生产进度、质量状况、设备运行数据、人员绩效等,并将这些数据进行整合、分析和可视化展示,以直观的图表和报表形式呈现给企业管理者。

通过智邦一体化ERP的数据分析板块,管理者可以随时随地通过电脑、手机等终端设备,实时查看企业生产运营的关键指标和数据动态,对生产过程进行全面监控和管理。当生产过程中出现异常情况时,如生产进度延误、质量问题超标等,系统会立即发出预警信息,并提供详细的数据分析和原因诊断,帮助管理者迅速做出决策,采取相应的措施进行调整和优化。

智邦一体化ERP天工系列还支持数据的深度挖掘和分析,通过对历史生产数据的分析,管理者可以发现生产过程中的潜在问题和优化空间,为企业制定长期发展战略提供数据依据。

这种及时、准确的决策反馈机制,让企业管理者能够基于数据做出科学、快速的决策,确保企业战略的有效落地。在市场竞争日益激烈的今天,智邦一体化ERP天工系列为企业提供了决策优势,助力企业在复杂多变的市场环境中脱颖而出。

通过一体化管理,智邦一体化ERP天工系列让企业内部各部门之间、企业与上下游合作伙伴之间形成了一个紧密协作的有机整体,实现了资源的优化配置和协同效应的最大化,它让车间与决策者实现了同频共振,为企业的可持续发展注入了强大动力,助力企业打破传统管理模式的束缚,实现降本增效、提升竞争力的目标。引领企业迈向更加智能、高效的未来。

适用于高速应用的先进全局快门图像传感器

在需要使用有源像素阵列CMOS 数字图像传感器来设计解决方案时,必须考虑大量传感器规格。 例如,传感器的分辨率、光学格式、快门类型、最大帧率、动态范围、信噪比(SNR)和像素结构等等。 更复杂的是,还要考虑传感器的特性/功能,如功耗、接口、封装类型、板载HDR 处理和感兴趣的区域。 最佳选择并不总是一目了然。

为了帮助筛选这些规格和功能,一个重要的考虑因素是传感器的预期应用。某些应用需要非常高的分辨率来捕捉静止物体,而另一些应用则需要检测快速移动的物体,并能够再现”定格”效果。另一个重要的应用考虑因素是功耗要求。对于固定安装情况下,传感器的功耗可能并不重要。但在便携式应用中,传感器必须使用电池工作,因此传感器的能效变得至关重要。

在选择传感器时,最合适的出发点是应用的速度,即物体移动的速度。因为这将决定所需的快门类型。在数字图像传感器领域,主要只有两种选择:卷帘快门和全局快门。

图像传感器注意事项

卷帘快门

数字图像传感器是按行排列的像素阵列。使用卷帘快门图像传感器时,阵列中的每一行从阵列顶部到底部依次逐行曝光。换句话说,相邻行的曝光时间略有不同(称为行时间),相邻行之间的时间差约为10 微秒。

与卷帘快门完全不同的是,全局快门同时曝光阵列中的每个像素。这些传感器必须具备带有”存储节点”的像素,能够在整个传感器读出过程中存储电荷。卷帘快门和全局快门各有利弊。

与全局快门相比,卷帘快门更具成本效益且更易于实现。在全局快门传感器中,存储节点容易受到杂光的影响,因此噪声往往会更高。此外,存储节点位于像素旁边,这给像素尺寸带来了限制。与此相对应,卷帘快门的缺点是在捕捉快速移动物体时容易有运动伪影。

由于卷帘快门阵列采用按顺序曝光的方式,因此在拍摄移动物体时会出现空间失真。同样,由于阵列的不同区域是在不同时间(可能是在不同的光照条件下)拍摄的,它们还可能受到不相关光照的影响。

因此,卷帘快门阵列在捕捉移动物体方面表现不佳,但在静态的高分辨率应用中却是一个极佳的选择。

全局快门

全局快门适用于卷帘快门表现不佳的场景,包括快速移动的物体,尤其是高角速度的物体。全局快门表现出色的应用包括增强视觉(AV)、虚拟现实(VR)、机器视觉(MV) 以及任何存在高振动的环境,如条形码扫描仪和机器人应用。

全局快门还具有其他优点:由于整个阵列是同时曝光的,因此全局快门可以直接与其他全局快门或光源(如闪光灯)同步。由于全局快门无需处理不相关的光照,因此也更容易实现自动曝光控制。

全局快门性能考虑因素

评估全局快门性能的第一步是参考其已展示的指标。在评估全局快门传感器时,需要考虑以应用为导向的指标和以性能为导向的指标。应用导向指标可帮助您选择特定产品系列中适合特定应用的传感器,而性能导向指标则可帮助您比较不同制造商的产品。

最简单的方法是从应用导向指标入手。由最终用途决定的五个主要指标如下:

1. 分辨率

2. 光学格式

3. 全局快门效率(GSE)

4. 帧率

5. 功耗

这五项指标的优先级将根据最终用途的具体要求而有所不同。例如,一个高分辨率的应用可能需要200万像素(MP)的分辨率和1/2.8英寸的光学格式,而一个低分辨率的应用可能只需要VGA分辨率和1/8英寸的光学格式。

帧率

帧率是以每秒帧数(frames per second, fps)来衡量的,它表示传感器在一秒钟内可以拍摄的图像数量。拍摄移动较快的物体时需要较高的帧率,以避免模糊。

全局快门效率(GSE)

如上所述,GSE是一个比率,表示全局快门抑制杂光的能力。它通常是在特定波长和光圈(f/stop)设置下指定的。数值越大表示性能越好。

能效

消费类应用中的低功耗优化在开发中至关重要,尤其是增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和混合现实(MR)头戴设备等应用。此外,自主移动机器人(AMR)和手持式条码扫描器也是工业领域用电池供电设备的几个例子。通过提高这些设备的能效,可以显著延长其工作寿命,从而减少充电频率并改善整体用户体验。其余指标以性能为导向,可用于比较不同制造商的产品。

信噪比(SNR)

信噪比以分贝(dB)为单位,并规定为一个最大值。它是衡量传感器在微小(即低光)信号情况下性能的一种方法。数值越大,性能越好。信噪比最大值SNRmax真实反映了线性满阱(linear full well,LFW),或者说基本上是一个像素所能捕捉到的光子数量。

动态范围

动态范围也以dB 为单位,表示最大可测量输入信号与最小可测量输入信号(即噪声水平)之比。 它表示传感器在同一场景中处理不同强度输入信号的能力。分贝值越高越好。隧道是需要高动态范围场景的良好示例,因为隧道内部可能较暗,而外部光线明亮。传感器需要能够适应在同一场景中的这两种情况。

除了性能指标外,某些应用可能要求传感器具有某些特性,以便能够执行特定功能或具有独特的能力。 并非所有的全局快门传感器都具备这些功能。应用的要求将决定需要哪些功能,以及可以考虑哪些传感器。

同步传感器

全局快门一次曝光整个传感器阵列的优点之一是,阵列曝光的瞬间可与其他事件(如其他传感器和闪光灯)精确同步。

通过同步传感器的”触发”模式,可以控制闪光灯进行精确的主动照明,或对多台摄像头进行同步,以实现立体或宽屏幕拍摄。

嵌入式自动曝光

自动曝光功能使得传感器能够根据给定的光照条件自动控制增益和曝光。自动曝光是传感器适应动态光照条件的基本功能。

通过将这一功能直接嵌入到传感器中,可以加快曝光控制,这样就能实现实时响应,而依赖主机控制则响应速度较慢。对于大多数高速应用来说,嵌入式自动曝光是必不可少的。

场景切换

场景切换功能使传感器能够根据不同的分辨率、增益、曝光和帧率,快速切换设置,以适应不同的成像场景。 在许多传感器中,这些 “场景”都已存储,并可在单个寄存器设置中动态更改。

可编程和可切换的感兴趣区(regions of interest,ROI)

图像中的区域是相关的像素集合,主要用于物体解析。ROI使传感器能够通过过滤掉其他部分来聚焦于某个特定区域。这是一种优化数据传输和处理的方法。可编程的ROI 使实时计算机视觉应用成为可能。

总结来说,应用导向指标、性能导向指标和特定功能可以结合使用,以帮助从一系列传感器中选择特定的全局快门传感器,并确定符合最终使用要求的传感器制造商。

Hyperlux SG 系列全局快门传感器

安森美(onsemi)开发了名为Hyperlux SG 的高性能小尺寸全局快门传感器系列,产品包括ARX383、AR0145和AR0235。Hyperlux SG 系列传感器将业界领先的全局快门效率(GSE)与低功耗操作相结合,是便携式、高振动应用的理想之选。

Hyperlux SG系列采用了一种新颖且创新的全局快门像素设计,针对准确、快速地捕捉运动场景进行了优化。无论在弱光还是明亮的场景下,都能拍摄出清晰、低噪点的图像。

Hyperlux SG 传感器系列具有以下特性:

· 水平/垂直镜像、窗口化和像素合并

· 可编程感兴趣区域(ROI)

· 用于同步的片内触发模式

· 片上自动曝光

· 内置闪光灯控制

· 场景切换

· 跳行和跳列模式的灵活控制

传感器组合的分辨率从VGA(640 x 480)到 230万像素(1920 x 1200)不等,光学格式从1/8 英寸到1/2.8 英寸不等,帧率高达每秒120 帧,适用于各种高速成像应用。每种规格与其他同类产品相比都具有优势,正是由于它们结合了卓越的性能和功能,才使得Hyperlux 系列传感器在市场上独树一帜。这些传感器非常适合高速应用,包括条形码扫描、机器视觉、AMR、AGV、AV/VR/MR、无人机和3D 扫描。

为了促进产品教育和系统设计,还提供了一个全面的开发平台,可实现快速系统开发。它包括完整的测试功能,可在设计前对产品进行评估,并提供在设计阶段使用的参考设计。

全局快门传感器是高速图像应用的最佳选择。一旦选择了快门类型,仍有多种规格和功能可供选择,以确保传感器适合预期应用。

在评估全局快门传感器时,必须始终牢记的一个重要考虑因素是全局快门效率(GSE)。 如果没有足够高的GSE,所有其他规格加在一起仍可能在图像中产生不可接受的运动伪影。针对要求低功耗、高性能和高GSE 的应用,安森美开发了Hyperlux SG 系列全局快门传感器。

当技术走向成熟,机器视觉会成为工厂标配吗?

在智能制造浪潮席卷全球的今天,机器视觉早已不再只是工厂中的一台检测设备,它正逐步演变为整个工业系统的核心感知引擎。如果说机器人是“手”,控制系统是“脑”,那么机器视觉就是那双“眼睛”。而这双“眼睛”,正在经历一场深刻的进化——从被动“看见”到主动“理解” 。

近些年,随着图像处理算法的进步、深度学习模型的普及,以及硬件性能的持续提升,机器视觉逐步从实验室走向工厂,从专用设备走向通用平台,从小规模定制迈向标准化产品。今天的机器视觉系统,不仅能够实现高精度的尺寸测量、复杂场景下的缺陷识别,还具备了实时分析、自适应调整、多模态融合等能力,真正迈入了“智能化时代”。

这是否意味着机器视觉技术,已经真正走向成熟?未来又会朝着哪些技术方向演进?近期,我们邀请了来自机器视觉产业链不同环节的5家企业——TKH Vision、Teledyne Technologies,以及启源视觉、华汉伟业、新算技术的行业专家,他们围绕当前技术成熟度、现状与挑战、未来发展趋势等前沿话题展开深入探讨。

由于篇幅较长,本专题内容以上下篇形式呈现。上篇内容中我们会从TKH Vision、Teledyne Technologies两家外企专家的视角来探讨这类问题,下篇中,我们会围绕启源视觉、华汉伟业、新算技术这三家国内企业的视角为大家呈现不同的观点。

01

技术体系趋于稳定,但底层创新仍在加速

当被问及“当前机器视觉技术是否已经走向成熟”时,两位受访人给出了近乎一致的回答:机器视觉已进入应用成熟期,但仍在持续演进之中。具体而言,图像采集设备标准化程度高、算法平台稳定、部署成本下降,整个行业已经具备规模化落地的能力,但是在软件开发、认知智能与AI技术融合层面仍保持着不断探索发展的势头。

TKH Vision首席产品官Henning Tiarks从机器视觉系统发展的角度认可了技术发展的持续性,他认为,不光是相机速度和分辨率等组件性能的不断提升,AI软件开发技术也处于不断进步中。同时,标准化、小型化和成本优化,让这项技术得以深入更多应用场景。”这说明,技术体系趋于稳定,意味着产业基础已经打牢。

Teledyne DALSA工业视觉系统业务发展经理彭传宝同样肯定了机器视觉在硬件层面的高成熟度,但对于软件方面,目前市场上真正能满足AI、3D以及传统算法并且简单易用的软件相对很少。

可以看出,目前机器视觉的技术体系已经趋于稳定,基础架构已经成熟,核心组件(如相机、光源、镜头、图像采集卡)实现了模块化、标准化,使得系统集成亦变得更加高效、可复制。但它的应用场景、算法能力与系统整合方式,仍处于快速迭代之中。

尽管机器视觉技术在当下的成熟度很难一概而论为成熟或趋于成熟的形容,但不可否认的是机器视觉领域仍在持续不断涌现新的技术突破,以满足更为严苛和高难度的场景需求。“接口方面的技术突破尤为明显。高速和具备实时能力的新技术正在迅速涌现。目前,相机和图像采集卡已经实现了50至100 Gbit/s的传输速度,使其能够满足半导体和电子等高要求应用的极限需求。”Henning Tiarks举例说道。

02

系统集成能力:硬件厂商在AI时代的角色升级

随着AI大模型的引入、多模态感知的发展、边缘计算的普及,机器视觉正在经历一场深刻的范式转变。尽管AI大模型在图像生成、缺陷识别、多模态理解等方面展现出巨大潜力,但其落地过程却并非一帆风顺。

AI大模型与机器视觉的融合,并非水到渠成的技术叠加。“尤其是在制造业这种强调实时性、稳定性、安全性的场景下,AI大模型落地难度较大。”彭传宝说道。

AI大模型的渗透给机器视觉带来新变量,更对硬件厂商的角色提出了全新要求。过去,硬件厂商的核心竞争力聚焦于传感器、相机、图像采集卡等物理层的设计与制造;如今,系统集成能力已成为决定技术落地成败的关键。

面对AI大模型带来的算力需求激增与场景碎片化挑战,硬件厂商必须跳出传统角色定位,从单一的“部件供应商”转型为“系统解决方案提供商”。这一转变的核心在于通过软硬协同设计,实现技术能力与行业需求的精准匹配。

软硬协同的背后,实际上是一套完整的系统思维。彭传宝以Teledyne Dalsa自身举例,其不仅仅是硬件厂商,更是视觉生态提供者。AI智能相机搭配sherlock8 AI视觉软件平台,这种软硬协同的优势,可以给用户带来更高效率的算力体验。

Henning Tiarks认为:“我们必须将机器视为一个完整系统,而不是单个部件的集合。因此,选择能够提供系统方案、并在分布式系统方面有经验的合作伙伴非常重要。”

这些观点揭示了一个核心趋势:传统硬件厂商的竞争已从单一性能指标转向系统级能力比拼。具体而言,硬件厂商需在各个维度完成能力升级。AI时代,谁能更全面地掌握系统集成能力,提供更高效地云边端协同架构,更有效地打通芯片-编译-场景全链路,谁就有望在AI大模型与机器视觉融合的大潮中占据先机。

03

ROI考量:技术价值与商业价值的平衡

技术的价值最终还是要回归到商业逻辑上来。对于机器视觉而言,ROI(投资回报率)的考量尤为复杂,因为它涉及多个维度:技术成熟度、行业特性、企业规模等等。

Henning Tiarks认为企业实现ROI平衡的关键挑战在于最初的工程开发成本,以及是否能清晰描述商业案例。他再次强调了系统化思维的重要性,为用户提供更加易于开发、易于集成的完整方案,从而提升商业落地的可能性。

彭传宝则提供了另一个视角的观点,即ROI平衡的最大挑战在于如何解决弹性产线的兼容问题。这就要求视觉方案要有非常好的方案兼容性;要更加易于使用、节省成本;最后充分利用AI技术达到很好的兼容效果。

尽管ROI是企业评估机器视觉技术落地价值的重要指标,但它并非衡量技术价值的唯一标准。受访企业的观点共同指向一个更深层的逻辑:技术的成熟度与需求的匹配度,才是决定ROI的核心变量。未来随着机器视觉技术成熟度大幅提升,“标准化+模块化”普及,成本结构也会发生根本性变化。这不仅有助于降低企业的初始投资成本,还将提高技术的可扩展性和易用性,进一步推动机器视觉技术在各个行业的广泛应用,实现技术价值向商业价值的高效转化。

04

未来趋势明确,但仍需突破关键瓶颈

过去几年,机器视觉技术取得了显著的进步,从硬件设备的性能提升到软件算法的优化,再到系统集成的创新,这些都为行业的快速发展奠定了坚实基础。

当下,随着全球制造业的智能化升级需求加速释放,AI大模型、3D成像、边缘计算等技术的成熟,机器视觉正站在从“感知工具”向“认知引擎”变革的关键节点。未来5~10年,这一领域将如何演变?又将为行业带来怎样的惊喜?

一方面,跨领域的技术融合为机器视觉注入了新的活力。机器视觉的感知能力将从单一维度转向多维协同,技术边界不断被打破。彭传宝认为,随着X光、红外、激光雷达、声纳等非可见光技术的加速渗透,未来机器视觉的应用范围将进一步拓宽,例如海底图像识别中水下机器视觉的应用,以及X光技术在医疗领域及事业应用等。

另一方面,从技术革新的视角来看,人工智能与深度学习的深度融合正重塑机器视觉的未来走向。机器视觉正跨越传统的图像捕捉与处理界限,向具备自主学习和智能决策的“智慧视觉”蜕变。彭传宝指出,AI和3D算法的进步将推动图像处理技术的突破,特别是在特殊材质和透明物体的识别方面。未来,2D、3D和AI算法的深度融合将显著提升机器视觉的智能化水平,使其能够处理更复杂的场景和任务。他认为AI技术会在未来几年会有一个质的提高,减少算力要求,自动训练,无监督学习,自我生成不良图片等。邢健飞提到光子计算和量子图像处理等新技术将规模化应用,为机器视觉提供更强大的算力支持。

技术的跃迁必然引发应用场景的重构。从技术落地与行业应用的发展角度来看,机器视觉技术的应用范围不断拓宽,Henning Tiarks预测:“在传统制造领域,随着相机部署的增加,机器视觉将构建全链路感知网络,通过实时闭环反馈实现工厂运营的全局优化,而非局部检测;此外,视觉技术将成为所有自主移动设备的标配,同时,除可见光之外的其他波段(如红外、紫外等)也将从小众走向主流应用。

未来5~10年,机器视觉技术将经历一场深刻的变革,这场变革不仅体现在技术的飞速进步上,更体现在其对行业的深度渗透和生态系统的协同发展中。我们看到机器视觉正从单一的感知工具,成长为一个多功能的认知引擎。多模态感知融合、跨领域的技术整合,将共同推动这一领域达到新的高度。

机器视觉的未来充满了无限可能,它将成为人类智慧的延伸,帮助我们更好地理解世界、解决问题。我们期待着一个万物互联的视觉智能时代的到来,届时机器视觉将成为智能生态系统的核心组成部分,为人类创造更高效、更智能的未来。