La visión 3D es uno de los subsectores más populares en el campo de la visión artificial en China. El enorme potencial de demanda del mercado chino está impulsando a cada vez más empresas a entrar en el campo de la visión 3D. Junto con la afluencia de fuerzas de capital con un agudo sentido del olfato, el mercado chino de la visión 3D ha marcado el comienzo de una prosperidad sin precedentes.
Según los datos publicados por el Instituto de Investigación de la Industria Robótica de Gaogong (GGII), la tasa de crecimiento del mercado de visión 3D de China superó el 100% en 2021. Se espera que la escala del mercado de visión 3D de China alcance alrededor de 3.500 millones de yuanes para 2023 y supere los 10.000 millones de yuanes para 2025.
Onvision Intelligent (Shenzhen) Co., Ltd. (en adelante, Onvision) es una de las primeras empresas nacionales en desarrollar de forma independiente productos de visión 3D. El Sr. Na Qinglin, presidente de Angshi, dijo en una entrevista con la revista "Visual System Design": "Angshi ha estado involucrada en el campo de la visión 3D durante muchos años. Desde el desarrollo inicial del software, pasando por la investigación y el desarrollo independientes, la producción de hardware y el lanzamiento de un perfilador láser 3D de gama alta en septiembre de este año, los productos de visión 3D de Angshi han ido ganando gradualmente el reconocimiento de los clientes y las ventas han comenzado a aumentar significativamente. Se espera que haya un aumento sustancial de al menos el 50% el próximo año".
Oportunidades de mercado para la visión 3D
En comparación con la visión 2D, la visión 3D puede detectar información de altura o profundidad, y ha mejorado enormemente el rendimiento del procesamiento de imágenes, los algoritmos de software y la configuración del hardware; la visión 3D puede realizar mejor la fusión de múltiples sensores y puede convertir objetos objetivo en nubes de puntos tridimensionales con coordenadas precisas, lo que ayuda a ampliar los campos que la visión 2D no puede alcanzar, promoviendo así también la rápida actualización de la visión artificial 2D tradicional a la visión artificial 3D.
"Con el rápido crecimiento de cada vez más fabricantes nacionales de productos de visión 3D, la competencia en el mercado y el progreso tecnológico conducirán inevitablemente a una disminución del precio de los productos 3D", dijo Na Qinglin. "Cuando el precio de los productos de visión 3D baje a 1,5 veces el de los productos de visión 2D, o incluso al mismo precio que los productos de visión 2D, los clientes naturalmente preferirán los productos 3D. La actualización y el reemplazo de los productos 2D es un gran espacio para el crecimiento futuro de los productos de visión 3D".
Otra oportunidad de crecimiento para los productos de visión 3D son los campos de fabricación de alta gama más utilizados, como la electrónica 3C, las baterías de litio y los automóviles. Estas industrias tienen requisitos extremadamente estrictos sobre la calidad de producción de los productos y cualquier defecto menor puede causar enormes pérdidas. El mapa de nubes de puntos 3D preciso obtenido mediante imágenes 3D proporciona una forma eficaz de acompañar esta fabricación de precisión.
La fabricación de baterías de litio es un nuevo mercado de alto crecimiento para la visión 3D. Con la propuesta de los objetivos de "pico de carbono" y "neutralidad de carbono", el rápido desarrollo del mercado de vehículos de nueva energía ha provocado un aumento explosivo en el mercado de baterías de litio. China es un importante productor de baterías de litio. Según la "Base de datos mensual de capacidad instalada de baterías de energía global", la capacidad instalada de baterías de energía global en febrero de 2022 fue de aproximadamente 25,77 GWh, un aumento interanual del 126%. La capacidad instalada de baterías de energía de mi país representa el 51% del mundo. Según datos de Zhiyan Consulting, la inversión en la industria de baterías de litio de China se ha ido calentando año tras año en los últimos años. En 2021, la inversión en la industria de baterías de litio de China aumentó drásticamente a 927,6 mil millones de yuanes, ¡un aumento de más de tres veces interanual!
En la producción de baterías de litio, la aplicación de productos de visión 3D abarca las materias primas y los procesos iniciales, el ensamblaje de celdas de batería, el ensamblaje de módulos de batería, el ensamblaje de paquetes de batería y otros eslabones del proceso, y es una herramienta clave indispensable en la producción de baterías de litio. El crecimiento explosivo del mercado de baterías de litio traerá un enorme espacio de crecimiento para los productos de visión 3D.
Además, los productos de visión 3D también se están expandiendo constantemente a nuevos mercados de aplicación, como la medición y detección de alta precisión para el procesamiento de madera, la fabricación de baldosas y otras industrias. A medida que el costo de los productos de visión 3D disminuya gradualmente, muchas aplicaciones que requieren información 2D e información de altura o profundidad en el futuro serán mercados de aplicación para productos de visión 3D.
Las marcas extranjeras representan el 70%, ¿dónde está la salida para las marcas nacionales?
Onvision ofrece principalmente productos de perfiladores láser 3D. Según Na Qinglin, los productos de perfiladores láser 3D han ingresado al mercado chino hace aproximadamente diez años y actualmente se utilizan principalmente en ocasiones con altos requisitos de detección del tamaño del espacio 3D. Aunque se han lanzado muchas marcas nacionales de perfiladores láser 3D en los últimos años, más del 70% de la participación total del mercado aún está ocupada por marcas extranjeras. Por supuesto, desde otra perspectiva, esto también significa un enorme espacio de sustitución nacional.
Con una diferencia tan grande en la participación de mercado, ¿en qué se quedan atrás las marcas nacionales? Al hablar de este tema, Na Qinglin dijo: "Para ser honesto, ya no podemos ver ninguna diferencia esencial entre las marcas nacionales y extranjeras en términos de rendimiento y estabilidad del producto. De hecho, la cuestión central es que las marcas nacionales necesitan ganar el reconocimiento del cliente".
Una ventaja única de las marcas extranjeras es que ingresaron temprano al mercado chino y ya tienen una buena base de clientes; mientras que la promoción de las marcas nacionales y la obtención de la aceptación y el reconocimiento de los usuarios requieren una cierta cantidad de tiempo de cultivo del mercado.
"Los clientes que se dedican a la fabricación de perfiles láser 3D tienen unos requisitos de calidad muy elevados, por lo que es necesario realizar muchas pruebas prácticas para que los clientes confíen en sus productos. Se trata de un proceso de promoción que lleva tiempo", afirmó Na Qinglin. "La mejor opción para las marcas nacionales es aprovechar las oportunidades de desarrollo del mercado actual de la visión 3D, consolidar sus tecnologías centrales y concentrarse en fabricar buenos productos para ganar más oportunidades de sustitución nacionales en la futura competencia del mercado".
Ascend comenzó a vender productos de perfiladores láser 3D de la serie LP desde el año pasado. Con su altísima relación costo-beneficio, ha obtenido una cálida respuesta en el mercado. En septiembre de este año, Ascend lanzó un nuevo perfilador láser 3D de la serie LP-8000. Recientemente, las ventas mensuales de los productos de perfiladores láser 3D de Ascend se han duplicado. Con el crecimiento y la expansión gradual de las marcas nacionales, y sus abrumadoras ventajas en cuanto a costo, la aceptación en el mercado de las marcas nacionales será cada vez mayor.
La clave para hacer un buen perfilador láser 3D
El perfilador láser 3D es un producto de detección industrial que integra diversas tecnologías de vanguardia como óptica, mecanismos, electrónica, software y algoritmos, y es técnicamente difícil y complejo.
En términos de hardware, los perfiladores láser 3D se componen principalmente de componentes básicos como láseres de alto rendimiento, componentes de imágenes ópticas de baja distorsión, chips de imágenes de alta velocidad, chips FPGA y CPU de alto rendimiento. Desde el nivel de hardware, a excepción de la personalización individual, en realidad hay poca diferencia entre los productos de varias empresas, y la parte más diferenciadora es el software.
Para fabricar productos que realmente satisfagan la demanda del mercado, lo más importante que no se puede ignorar es tener un profundo conocimiento de las necesidades del cliente. Desde la perspectiva de la comprensión de las necesidades del cliente, las marcas nacionales tienen más ventajas que las marcas extranjeras. Después de todo, tenemos la misma cultura para el mercado chino.
"Mantendremos una comunicación estrecha con los clientes nacionales, consideraremos seriamente las necesidades reales de los clientes e incorporaremos estas necesidades en nuestra planificación de productos e incluso personalizaremos productos para los clientes", dijo Na Qinglin. "Esta es también la ventaja de nuestras marcas nacionales".
Comprender las necesidades de los clientes y poder plasmarlas en productos es la capacidad fundamental. El arma mágica principal de Angshi es la capacidad de desarrollo de software. Según Na Qinglin, Angshi tiene un centro de investigación y desarrollo en los Estados Unidos y cuenta con los mejores expertos en desarrollo de la industria; estos expertos tienen una gran experiencia en el desarrollo de algoritmos de software y han participado en el desarrollo de productos de perfiladores láser 3D de empresas líderes de la industria; por lo tanto, en términos de desarrollo de algoritmos de software, se puede decir que Angshi está a la par de las mejores empresas de la industria.
"De hecho, Angshi ha estado estudiando algoritmos básicos de imágenes desde 2015. En la actualidad, somos una de las pocas empresas en China con más de 1,000 operadores de procesamiento de imágenes. Antes del desarrollo del proyecto de productos de perfiladores láser 3D, ya hemos conquistado la tecnología central de calibración de alta precisión de imágenes 3D en el producto, que es la base para la realización de las funciones del perfilador 3D, y esta es también una tecnología de la que Angshi está muy orgulloso". Na Qinglin dijo: "Además, en función de la demanda de velocidad de procesamiento, también maximizamos el rendimiento de procesamiento de FPGA y DSP, de modo que el rendimiento en adquisición de imágenes, procesamiento por lotes de datos y otros aspectos ha superado a algunas marcas extranjeras".
En la conferencia de lanzamiento de nuevos productos celebrada el 22 de septiembre, Angshi lanzó 6 perfiladores láser 3D de ultraalta precisión de la serie LP-8000 de una sola vez. La serie LP-8000 utiliza láseres de alto rendimiento, lentes de recepción de luz de gran apertura personalizados, sensores de imagen de ultraalta velocidad E-ICMOS y procesadores personalizados de múltiples núcleos como componentes centrales en el hardware, logrando nuevos avances en el rendimiento.
La serie LP{{0}} tiene una precisión en el eje z de hasta 0,3 μm, un ancho de medición en el eje x de 8 mm a 500 mm y una precisión en el eje x de 1 μm a 20 μm. Admite una adquisición altamente dinámica y puede activar la adquisición y transmisión de hasta 52,000 contornos por segundo. Con múltiples herramientas de detección integradas, los usuarios pueden completar fácilmente la configuración de las funciones de detección de productos e incluso lograr un trabajo en cascada de más de 36 productos, lo que mejora enormemente la eficiencia de detección.
La serie LP-8000 se puede utilizar ampliamente en 3C, nuevas energías, semiconductores, automóviles y repuestos, logística, alimentos y otros campos. Puede detectar fácilmente objetos altamente transparentes y es una herramienta poderosa para la detección de planitud de PCB, detección de caminos de pegamento transparente y detección de soldadura de baterías de litio.
Cabe mencionar en particular que la serie LP-8000 ha logrado nuevos avances para las marcas nacionales en la aplicación de detección de seis lados de baterías de litio. La inspección de seis lados de las baterías de litio requiere la inspección de defectos en dos superficies grandes, dos superficies laterales, cuatro bordes, polos, tapas, soldaduras y áreas de válvulas a prueba de explosiones. Estos tipos de defectos incluyen rayones, depresiones, protuberancias, materiales faltantes, planitud, presencia o ausencia de película protectora de válvulas a prueba de explosiones y suciedad. Hay dos dificultades principales en esta inspección: una es que la velocidad de escaneo debe ser rápida y la eficiencia de inspección debe ser alta; la otra es que la superficie altamente reflectante o la superficie sucia deben poder ser fotografiadas de manera estable para resaltar varias imágenes de defectos. Durante mucho tiempo, la inspección de seis lados de las baterías de litio solo ha sido posible para las marcas extranjeras. El lanzamiento de la serie LP-8000 llena el vacío de las marcas nacionales. Su frecuencia de escaneo puede alcanzar los 52 kHz, lo que puede lograr una adquisición de imágenes de alta velocidad y una inspección de alta velocidad. Además, su exclusivo diseño óptico de gran apertura y su función HDR automática pueden garantizar imágenes estables independientemente de los cambios de color o material.
En las aplicaciones de inspección 3D, las más difíciles son la detección de defectos o los escenarios de inspección de alta velocidad, y los principales puntos débiles son la precisión y la velocidad de procesamiento. El indicador principal del perfilador láser es la precisión del eje z, pero la detección de defectos tiene requisitos relativamente altos para la precisión y la resolución del eje z y del eje xy del plano. "Una alta resolución significa una alta densidad de nube de puntos 3D y una enorme cantidad de datos, por lo que el rendimiento de los datos y la velocidad de procesamiento del sistema son extremadamente altos. Además de utilizar el FPGA y el DSP del perfilador 3D para el procesamiento de datos, también estamos tratando de transferir los datos a la GPU y la CPU del ordenador industrial externo para su procesamiento con el fin de mejorar la eficiencia. Esta idea también es la primera en la industria", dijo Na Qinglin.
En el segmento de mercado de la visión 3D, la situación actual de desarrollo es muy buena, lo que no parece una exageración. Con la inversión de capital continua, han surgido nuevas empresas como hongos después de la lluvia.
En cuanto al desarrollo actual de la visión 3D, Na Qinglin también dio su propia opinión. "Desde la perspectiva del desarrollo de la industria, somos muy optimistas sobre este campo. La industria en sí existirá durante mucho tiempo y también hay una demanda de mercado muy sólida. La industria 4.0 y el reemplazo de máquinas son la tendencia general". Na Qinglin dijo: "Pero también somos cautelosos con esta industria. Cuando la industria está demasiado activa, es fácil que haya burbujas. Lo más importante es hacer un buen trabajo en la tecnología y los productos básicos, y brindar valor a los clientes con la calidad del producto y ganar la confianza del cliente. No importa cuál sea la situación de la industria, mientras persistamos, esta industria definitivamente tendrá empresas chinas similares a esos gigantes extranjeros, que también es el objetivo de desarrollo de Angshi ".
En última instancia, la base de una empresa es en realidad muy simple: aportar valor a los clientes, permitir que confíen en la calidad de su producto y aportarles más beneficios.
Angshi presta especial atención a la inversión en tecnología central y se compromete a ofrecer más valor a los clientes a través del software. "El software PiqsX que lanzamos en septiembre es en realidad una plataforma de personalización de software no estándar. Ha creado un marco para los clientes. Los clientes solo necesitan hacer una pequeña parte del trabajo de acuerdo con sus necesidades reales, lo que simplifica enormemente la carga de trabajo y mejora la eficiencia". Na Qinglin dijo: "Antes, solo VisionPro de Cognex podía satisfacer tales necesidades en China. Ahora PiqsX es comparable a VisionPro. Este es el valor que ofrecemos a los clientes".
Además, en el desarrollo de productos 3D, Angsight tendrá en cuenta plenamente las necesidades de los clientes desde la fase inicial del desarrollo del producto y siempre se desarrollará en sincronía con el mercado. Además de los perfiladores 3D, Angsight también está desarrollando productos como cámaras 3D de matriz de área y sensores de desplazamiento de alta precisión. Al ampliar gradualmente la matriz de productos, Angsight puede satisfacer las diversas necesidades de los clientes en aplicaciones de detección de altura y posición espacial en la mayor medida posible. Angsight también ha desarrollado de forma independiente el software de detección 3DCloud para proporcionar a los clientes un conjunto completo de soluciones de visión 3D.
"Para nosotros, ahora es el mejor momento para aprovechar la oportunidad y consolidar aún más las tecnologías centrales para que podamos afianzarnos y obtener ventajas en el mercado en la feroz competencia que se avecina, a fin de luchar por más oportunidades de sustitución nacional y dar forma a la marca Angsight", concluyó Na Qinglin.