新能源時代,國產3D視覺「衝擊」保守的汽車行業

在改革開放背景上成長起來的汽車產業,經歷了飛速發展,但大量中外合資車企的涌入,也鑄就了行業保守的底色,天然對國產供應商比較排斥。

汽車製造業是機器視覺成熟應用的行業之一,但長期以來,國內傳統燃油車產線上,舉目皆是國外的視覺設備,且佔據着最優質的應用場景。

日益茁壯的國產視覺廠商,在車廠有關“進口”、“技術認可”、“成熟應用案例”等的權衡中,不免落入下風。

“有技術,沒市場”,是國產視覺設備供應商進入車廠的難言之隱。

成熟的產業格局,更依賴於慣性下的穩定運轉,革故鼎新的機遇,往往發生在產業變革之際。

以汽車行業的發展爲一條時間線,從燃油到新能源,百年汽車行業正經歷智能化鉅變,國產車企不斷崛起,產業鏈持續智能化升級。

以國產視覺廠商的發展爲另一條線,與國外差不多同時起步的3D視覺,已日益具有國際水準。

兩線交點,預示着在2D視覺外資派固守的汽車行業,國產3D視覺企業獲得了進入車廠的新機會。

高懸的技術和行業門檻

燃油車時代,國內車廠數量少,機器視覺市場並不大。

由於大量合資車企的存在,以及對國外供應商的偏好,在外資品牌的天下,國產供應商難有立足之地。

技術門檻是第一張入場券,尤其對精度和穩定性要求較高的檢測、測量類場景,精度越高,任何一點外界變化都可能影響結果。

車廠對供應鏈企業的產品質量要求非常嚴格,24小時運轉的流水線上,一旦某臺視覺設備故障,整條產線都會被迫停產,而更換一臺新設備可能長達兩三個小時。

因此,車企會優先選擇根基深厚,有成熟應用案例,在軟件控制算法上更佔優勢的外資品牌。

“汽車行業場景多要求也多,但最核心的就是產品穩定性,甚至比性價比更迫切。雖然國內價格不到國外一半,不少車廠仍優先選擇國外品牌。”辰視智能CEO馮良炳介紹道,辰視智能也是近兩年切入汽車行業的3D視覺企業之一。

在馮良炳看來,國內外廠商技術和產品上的差距,是造成國產視覺廠商認可度不高的一大原因。

比如視覺測量領域,全球汽車行業三維測量做得最好的,是2019年被蔡司收購的德國GOM,80年代開始靠通用三維掃描儀起家,產品精度和穩定性是國內企業望其項背的存在。

“GOM是真正靠技術將對手都擋在門外,用藍光三維掃描儀做測量,除了GOM誰都幹不了,GOM最高端設備的測量精度可以穩定到2um以內,國內企業將GOM的精度乘以10,都沒法穩定做下來。”某3D視覺公司資深研發表示。

汽車製造業是全球最大的製造業之一,涉及製造環節繁多、零部件衆多。除了需要高精度的檢測測量外,還包括大量的上下料、分揀和裝配工作。相對而言,定位抓取難度較低,國內廠商足以勝任。

要在汽車行業獲得認可,國內視覺廠商還需要克服極高的行業門檻。

汽車廠對3D視覺產品的認知仍在建立階段,用視覺產品進行三維測量,近十年內才逐漸興起。

早期,汽車行業採用接觸式的三座標進行三維測量,德國的蔡司和瑞典的海克斯康是主要供應商,幾乎覆蓋了每一家汽車主機廠和零部件廠。

三座標成本高昂,從幾萬到幾十萬不等,加上汽車生產工藝流程都是流傳了若干年的標準,已成熟應用的傳統燃油車產線,即使引入了視覺測量,三座標也無法被替代。而且視覺測量的結果也要和三座標進行比對,客戶才能放心。

馮良炳表示,汽車行業很封閉,首先需要與技術中心合作,並經歷長週期的技術和產品考察,一步步從實驗室,到實驗線,最終到產線。

對於車廠來說,更換供應商是一個極具挑戰的過程。

將已經過驗證,產品穩定性已被確認,並與車廠形成默契的成熟供應商,替換爲產品尚未得到驗證,還需時間磨合的初創國產廠商 ,無疑會增加成本和風險。

國產廠商前幾年對接車廠時,被追問的第一個問題往往是:“以前在別的車廠做過沒有?”

這是當時國內同類視覺公司的生存寫照。

辰視智能拿到首條整線3D訂單,也經歷了漫長艱辛的過程。

憑藉在零部件廠的類似案例,辰視智能先是得到了進入主機廠實驗室的機會,嚴苛的性能測試後,這才進入實驗線做一些上下料抓取、定位引導的輔助工作,磨合了長達一年半時間,直到無故障生產,才得以正式上線整條生產線的改造。

長期以來,國內汽車行業以國外視覺設備爲主,至今仍佔據國內汽車市場70-80%,且佔據大量優質場景,比如價值較大的整車定位,國內基本都用德國VMT的視覺設備。

2020年左右,國內產品才正式進入車廠應用,國產替代化進程,雖然只走了兩三年,但這些成果的來之不易,只有行業內人才能深刻體會。

從門庭冷落到星星之火

“汽車行業,易思維做得最早規模也最大,成立之初就主攻車廠。目前在車廠有一定規模應用的,主要是易思維、梅卡曼德、視比特幾家。”馮良炳對雷峰網說。

最初打開局面,從伯賽、isra等外商手中搶佔市場份額的,是易思維。

易思維前員工吳葦認爲,汽車行業門檻較高,易思維之所以能在幾年時間裡,迅速在所有車廠推開,一靠行業理解,二靠關係,三靠全方位的服務好客戶,這也大致概括了易思維的成長路徑。

國產廠商要得到車企的認可不容易,限制國產廠商進入汽車行業的一大原因,來自對行業的理解。

易思維定位清晰,深挖汽車行業,客戶需要什麼就做什麼。

易思維對汽車行業的理解,來自天津大學精密測試技術及儀器國家重點實驗室。上世紀90年代,該實驗室便在一汽做視覺應用的工作。2000年初,實驗室老師帶領學生成立了易思維的前身“航空易思維”,專做汽車領域的智能視覺,從零散的項目一點點積累經驗。2016年擔任副教授的郭寅,在看到汽車行業的前景後,拉着幾位師兄弟正式成立易思維,隨後全職創業。

儘管核心團隊背景十分出色,但作爲一家相對不知名的初創企業,易思維成立之初難以取得客戶信任,爲此尋找了很多行業內外關係,同時以價格、技術、服務取得客戶青睞。

拿到中汽集團機械工業第四設計研究院的合作,是易思維起步階段的重要一步。

中汽四院屬於國企的核心研究院,當時專門做車廠整線設計,地址也在天津,與易思維合作後,中汽四院便將國外產品不能很好對接的新場景如塗膠檢測給易思維做,這一層關係打開後,中汽四院將易思維推進了很多汽車主機廠。

易思維的優勢還在於,在市場這一頭,也有實實在在的資源對接。

一方面,利用低價搶單。

2017年左右,汽車行業基本都用伯賽的視覺設備,易思維儘管產品上不如伯賽,但價格卻比伯賽便宜一半還多,降價策略使易思維的業務開啓了快速增長。

另一方面,服務好客戶。

上海、長春、西安、長沙、重慶……易思維幾乎在每個有汽車廠的城市都有辦事處,技術服務團隊全年駐紮在汽車主機廠附近,一旦客戶現場出現問題,任何時候都可以隨叫隨到,提供“保姆式”的陪產。

吳葦打了個比方:“如果抓取產品出現問題,易思維哪怕現場派人用人手抓,也不會讓產線停下來。國外設備雖然穩定性高,可一旦出問題,很可能需要國外工程師親自過來,而且國外的工程師不會加班,這是國內車企最頭疼的事。”

通過“拼價格+拼服務”,易思維將伯賽等國外企業慢慢擠出了國內市場。

這可以看做國產視覺廠商努力擠進汽車行業的一個縮影。

馮良炳總結了這幾年國產廠商突圍的幾個關鍵點:

國產設備真正進入車廠沒有幾年,但新建線(新能源)和改造線(油改電),國產設備的用量,已經開始趕超進口設備。

賽道進入競爭與防範階段

伴隨着國內新能源汽車市場的興起,大量新建產線,以及傳統車企不斷跟風的油改電產線,爲國產視覺廠商打入汽車行業提供了一個機遇。

最近兩年,國內3D視覺行業在非標類產業和無盡的價格內卷中備受煎熬,爲爭奪有限生存空間,這個尚小的市場過早打成了一片紅海。

但汽車行業不一樣,由於汽車構造相同,各家產線也大同小異,產品有着更強的可複製性。並且,在新能源熱潮到來之前,汽車行業被認爲是重資產、賺辛苦錢的行業,大公司不屑一顧,小公司則望而生畏,只有少數公司埋頭苦幹,競爭並不激烈。

隨新能源而來,這個賽道出現了許多新面孔,包括之前主要在物流抓取領域的梅卡曼德,以及在重工領域多有佈局的視比特等。

新進入的後來者,正通過錯位競爭,在汽車行業一步一步向下紮根;先入者也查漏補缺,加緊護衛自己的領地,延緩其他視覺公司向汽車主機廠進軍的步伐。

技術路線上,比如梅卡曼德和辰視智能通過3D正弦結構光對工件定姿定位,多用於抓取上件。這就區別於易思維走多目的技術路線,主要做整車定位和檢測。

辰視智能從在零部件廠做一些曲軸、鈑金件的上料抓取,逐漸切到整車廠做上下料抓取,同時把質檢等上下游的產品逐漸向前推進。

場景上,隨着競爭者進入,市場越來越窄,大家也從做量大場景,開始做之前沒有佈局的細分場景。

易思維開始做無序抓取,正是在汽車行業警惕梅卡曼德的表現。

易思維在車廠佔比最大的是有序引導產品,其次是塗膠檢測和在線測量,梅卡曼德以擅長的無序抓取爲突破口,進入汽車市場,這塊恰是易思維的短板。

不僅如此,據掘金志瞭解,2023年上半年,梅卡曼德的測量類產品便已經處在研發中。線掃相機也在年終正式推出,已經有了部分檢測案例。

借抓取慢慢做到檢測、測量,一步步瓜分原有的市場份額,對深陷內卷的3D視覺企業來說,或許不失爲一個新的出口。

“畢竟汽車行業出貨量相對較大,客戶附加值相比其他小廠也更高。”業內人小臧對雷峰網說。

賽道漸漸熱鬧起來,也摩擦出了更多火藥味,低價搶單事件時有發生。

2022年,易思維負責給某個車廠修改算法,當時現場演示效果很好,另一家公司無論效果、速度、質量都不如易思維,但爲了競得訂單,在成本差不多的情況下,對方直接把價格打到易思維的1/3。

這是一個典型的“鷸蚌相爭,漁翁得利”的故事:易思維丟了訂單,小公司丟了利潤,汽車廠撿了便宜且不承擔什麼風險。

由於這個項目是新建廠,尚未開始量產,從試生產到正式生產至少還有半年以上的時間,在此過程中,車廠可以不斷push這家公司投入研發,升級改進產品。

如果這家公司達到了標準,車廠則能節省三分之二的成本;如果沒有達到標準,車廠還有一條“退貨不給錢”的路可走,有時客戶自然願意配合嘗試一下。

換個角度,這種“惡意競爭”,也是較晚入場者們的無奈之舉。

一般而言,視覺設備商和車企合作一個新項目,過程中有數不清的困難,現場調試要花很多時間,陪產時間甚至長達一兩年。

這種情況下,對於晚進入的企業,要麼關係夠硬,要麼足夠便宜,否則汽車主機廠根本不會嘗試。

新能源的生機和危機

汽車行業,視覺設備大的增長點,主要集中在新能源領域的新廠新線。

傳統車廠產線,要麼已經定型,新的機器替人機會已被挖掘的差不多;要麼產能過剩,沒有改造產線的大需求。

與之形成鮮明對比的是,新能源車廠有很多新建產線和改造產線,產能不足,需求量大。

“理想之前一個月生產不足萬輛,現在目標是每月生產4萬輛。問界銷售額不斷增長,現在也在不斷建廠。”小臧表示。

馮良炳現在最大的感受是,新能源車廠對視覺企業的需求正發生新的變化:

馮良炳走訪過程中發現,小鵬、蔚來等的新建廠仍是國外設備佔多數,但好消息是,他們對視覺設備都有很多想法和需求,這正是國產視覺設備商的新機會。

2020年開始的新能源推廣,扭轉了汽車產業鏈的危機,近來新能源的降溫,重新使行業擔心傳統汽車製造行業下滑的危機是否會在新能源重演。

“現在國內的新能源車生產量快到1000萬輛了,但使用量沒有那麼大,新能源持續擴張,很快就會產能飽和。”

考慮到這一點,不少公司選擇用多條腿走路,將精力分散到其他行業。比如易思維開始切入軌道交通行業,做地鐵、鐵路、高鐵的一些視覺檢測;辰視智能同時深耕汽車、重工、物流等多個行業。

面對汽車行業,或許也不用太過悲觀。

車廠屬於智能製造智能化水平較高的領域,且目前視覺設備在車廠的設備中佔比還不大。

比如現在大部分車廠的上件,還是“人+機器人”的組合,未來如果完全無人化,將會有更大的潛在市場。此外,因爲技術限制而在車廠無法應用視覺設備的場景還很多,比如在整裝車間,輪胎、座椅、線的安裝,目前也都是人工在做。

汽車行業,很多場景找不到合適的國內設備對接,真正將國外產品替代出去,國內視覺企業需要不斷提高技術,拿出優秀的穩定性,通過主機廠的嚴格考驗。