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投資策略

首選上游企業,盈利能力強:高毛利高ROE,擴張速度快,還可以比較方便的進入下游。美股康耐視科技(NASDAQ:CGNX)就是一個典型,10年漲了20多倍。國內對標的企業有:奧普特(SH:688686)。

其次是具有技術優勢、客戶優勢、服務優勢、下游行業增速高的中游企業,最好具有上游核心零部件的研發生產能力。比如大客戶是蘋果、在自主研發工業相機的華興源創;天準科技自研激光傳感器、視覺算法,客戶有蘋果公司、三星集團、富士康、欣旺達等知名企業。

概況

機器視覺簡單的說,就是用機器來取代人眼,將靠人眼完成的一些操作交給機器自動化操作。

我們日常生活中,就有很多機器視覺的應用,比如進出停車場的時候,攝像頭自動識別車牌號然后放行,所以現在很多停車場沒有原先的收費員了,變成無人停車場。

這里主要探討的是機器視覺在工業中的應用,比如在一些生產線中通過機器視覺設備識別出有缺陷的產品。

機器視覺裝備由視覺成像、自動圖像獲取、圖像預處理、圖像定位與分割、圖像識別與檢測、視覺伺服與優化控制等部分組成。首先智能制造裝備通過精密成像機構和視覺成像系統,自動獲取測控對象的高速高質量圖像,并且對獲取圖像進行去噪、增強、配準、拼接、融合等預處理．然后通過圖像定位與分割,提取出檢測區域;進行目標檢測識別,對其位姿、輪廓、形狀、質量等進行測量;最后根據檢測識別結果,智能制造裝備通過視覺伺服控制、恰當力的優化控制、優化協調控制實現精密定位、抓取、分揀、傳輸、組裝等作業。

機器視覺主要應用于電子制造和汽車等領域,需求占比過半。以康耐視科技2019年年報披露為例,目前有近50%的收入來源于消費電子和汽車行業。

根據中國產業信息網,我國機器視覺產業規模2018年103億元,到2023年有望達到197億元,復合增速有望超過13．8%。

GGII數據顯示,2019年中國機器視覺市場規模65．50億元(該數據未包含計算機視覺市場規模),同比增長21．77%。2014-2019年復合增長率為28．36%。GGII預測,到2023年中國機器視覺市場規模將達到155．6億元。

所以,行業目前正處于快速成長期。

國內市場仍相對分散,行業內仍有大量中小企業。2019年,康耐視占中國市場份額達6%左右,奧普特4%左右,行業內仍有大量中小廠商。截止到2018年,進入中國市場的國際機器視覺企業和中國本土機器視覺企業已經超過200家,產品代理商超過300家,專業的機器視覺系統集成商超過70家,覆蓋產業鏈各個部分。從企業規模上看,國內企業營收分布主要集中在1000萬-3000萬的規模,以中小企業為主。

行業驅動因素:

人口老齡化,人力成本提升,機器視覺設備可以降低成本提高效應;

機器視覺具高精度、高速度的特征,在特殊應用領域如面板生產、半導體,可以完成人工無法完成的工作;

進口替代,國內率先采用智能制造和機器視覺的領域中,進口或國際品牌設備占有明顯優勢。例如,根據IFR數據2017年國際品牌工業機器人在中國的出貨量為10萬套,而國內品牌的出貨量為3．4萬套。這些國際品牌的智能制造設備,因為使用習慣和慣性,往往采用國際品牌的機器視覺核心部件。隨著本土機器視覺企業技術水平的提高、本土智能制造設備商的崛起,本土機器視覺企業可以利用更接近技術使用者的優勢,發揮靈活服務的特點,從而推動下游領域機器視覺核心部件的國產化,從而獲得相當規模的增長空間。

 產業鏈分析

?上游主要為LED、CCD、CMOS、光學材料、電子元器件等原材料。機器視覺是由多個部件組成,每個部件的原材料均有不同,因此產業鏈上游涉及的行業范圍較為寬廣。

機器視覺上游組件主要分為四大部分:光源、鏡頭、相機、視覺控制系統。機器視覺上游的中高端市場主要被美、德、日品牌占據。國產產商從光源組件和中低端市場尋找突破口,逐漸滲入鏡頭、相機領域和高端市場。

①光源,其在機器視覺中的作用主要包括:照亮目標、 突出特征,形成有利于圖像處理的效果;克服環境光干擾,保證圖像穩定性;用作測量的工具或參照物。

國內外的視覺照明技術已經相對成熟,競爭較為充分。早期由海外企業占據大部分市場如日本的CCS、Moritex萊麗特株式會社,美國的Ai,近年來中國廠家逐步崛起, 出現了奧普特、沃德普、康視達、緯朗光電等專業的機器視覺光源制造商,其技術足以與國際廠商競爭。

②工業鏡頭,在機器視覺系統中采集物體信息并傳遞給相機,是最關鍵的成像部件,工業視覺中的“眼球”。與傳統生活中的相機不同,機器視覺行業中的鏡頭為工業級鏡頭,擁有更高的光敏感度、精確度、對比度、成像質量以及更豐富的光譜響應選擇,以滿足不機器視覺不同場景需求以及更高準確度的的要求。鏡頭的工作原理簡單來講就是收集實物的光信號并在另一端匯集為被測物體的實相,最后將實相投射到接收面。

近年來,歐美廠商仍占據全球工業鏡頭主要市場份額,但是我國工業鏡頭國產化程度逐步提升。我國在該細分領域歐起步較晚。近些年,我國工業鏡頭行業快速增長,行業市場規模已經從 2017 年的 3．4 億元增長到了 2019 年的 7 億元。

行業內的主要國內廠商基本從中低端市場切入,憑借高性價比優勢對于外資品牌具有一定競爭力。在高端市場,我國仍以進口日本、德國等老牌廠商的產品為主。目前工業鏡頭的主要廠商還是以國外品牌為主,例如來自東京的老牌廠商基恩士、萊麗特、德國施耐德、卡爾蔡司、美國Navitar、 意大利Opto、日本CBC Computar等 。國內企業有奧普特、海康威視(SZ:002415)旗下的海康機器人、普密斯、深圳東正光學、慕藤光等。

③工業相機,將通過鏡頭的光線聚集于像平面,生成圖像,是機器視覺中的圖像采集單元,相當于人眼的視網膜。相機采集圖像后輸出模擬或數字信號。這些信號會在視覺控制系統中重建為灰度或者彩色矩陣圖像。因此,相機最本質的功能就是將光信號轉變成有序的電信號。工業相機對拍攝速度、圖像穩定性、傳輸能力和抗干擾能力有較高要求 。在 機 器 視 覺 領 域 , 相 機 主 要 采 用 CCD(Charge Coupled Device) 和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)兩種。CMOS 傳感器逐漸成為主流。

全球工業相機行業規模 2018 年已經到了 14 億美元,年均復合增速為 14．95%;中國工業相機行業規模 2011 年僅有 0．8 億元,2018 年達到了 3．6 億元。

目前,歐美廠商占據了全球工業相機的主導地位。據前瞻產業研究院, 2018 年北美品牌占據全球工業相機市場 62% 的份額,歐洲品牌占 15% 。具體企業有瑞士Baumer、德國Basler、加拿大DALSA、康耐視、日本歐姆龍、韓國 Vieworks 等。我國對于工業相機的研究起步較晚,最初主要由大恒圖像等幾家老牌相機公司代理國外品牌。近些年我國也逐步發展出一批自主研發工業相機的國產品牌,如大恒科技(SH:600288)旗下的大恒圖像、海康機器人、大華股份(SZ:002236)旗下的華睿科技、維視圖像等。目前我國工業相機行業主要布局于中低端市場,可逐步實現進口替代;而在高分辨率、高速的高端工業相機領域仍以進口品牌為主。

④圖像處理軟件和算法

機器視覺算法是對捕獲的圖像資料進行處理的求解步驟,是機器視覺控制系統的基礎。經過多年發展,光源、鏡頭等機器視覺部件領域國產品牌已經獲得了相當的市場份額,相機領域也已經取得了一定的突破。但在機器視覺算法方面,國內視覺處理分析軟件一般建立在OpenCV等開源視覺算法庫或者OPT公司的Halcon、MVTec、康耐視的Vision Pro等第三方商業算法庫的基礎上。相對于開源視覺算法庫或者第三方商業算法庫,獨立底層算法需要深厚的技術積累,較大的研發投入,并經歷較長的研發周期。國內只有少數企業具有獨立的底層算法庫,特別是通用的底層算法庫,比如維視圖像的Visionbank SVS 、華睿科技、奧普特的SciVision、創科視覺的CKvision。

機器視覺軟件類似“大腦”,通過圖像處理算法完成對被測物的識別、定位、測量、檢測等功能,是整個機器視覺設備系統中最核心的部分。

目前,基恩士和奧普特產品線最齊全,覆蓋了四大模塊。

?中游,機器視覺設備制造商、集成商,糅合了上游的硬件整合、中間層的算法實現、客戶端的場景理解,直接為下游客戶服務。

這類企業數量很多,因為門檻較低,有做面板檢測的精測電子、鋰電池檢測設備的超音速(OC:833753)、華興源創(SH688001)、矩子科技( 300802 )、服務消費電子行業的天準科技( 688003 )、中科創達(SZ:300496)、賽意信息(SZ:300687)、永創智能、勁拓股份、先導智能、煙草檢測設備的中科信息(SZ:300678)、大族激光、賽騰股份、帝爾激光、深圳市世宗自動化設備有限公司、東莞市超業精密設備有限公司、東莞市愛康電子科技等。

中游企業有幾個特點:

軟硬結合:既要懂伺服、光源、相機等光電硬件設備,又要精通軟件和算法,需要很好的把兩者結合起來,兩手都要硬。

碎片化:機器視覺產品下游行業眾多、客戶需求多元化,有非常多碎片化的需求,目前市場上的機器視覺企業很難做到覆蓋所有主要下游行業,也無法覆蓋全部產品線和各種產品型號。同時為了解決下游客戶的需求,行業內普遍存在相互采購、彌補各自短板、集成銷售的情況。

定制化:由于需求碎片化,并且無法打造一個通用的標準化設備,必須根據不同客戶的個性化需求來定做。因此,機器視覺設備除了一些測量設備外,大部分都是定制化生產的,所以 難以標準化大規模生產,銷售模式采取直銷方式,可以和客戶直接溝通,需要去現場安裝調試,售后服務很關鍵。設備的定價根據產品生產成本、產品成熟化程度、市場競爭程度等因素進行定價。大部分企業的產品型號眾多,但是單個產品量都不高,呈現多品種、小批量的特征。

集中度低:由于下游需求碎片化,生產定制化,所以中游企業大部分是各自專注某一個板塊,深耕細作,比如精測電子專注面板領域,做面板檢測設備;超音速專注鋰電池行業,為寧德時代、先導智能等提供鋰電檢測設備。

相對于國外企業,國內企業具備高性價比、本地服務的優勢,未來有望實現很高的國產替代率 。

?下游:主要為運用機器視覺技術的設備制造行業和終端用戶,如汽車、醫藥、化學、電子等。

從產業鏈的毛利率來看,上游企業康耐視、奧普特最高,高達73%,凈利率27%以上。顯然,上游企業掌握核心技術,處于價值鏈的頂端,壁壘高。并且上游很多產品可以標準化生產,具有規模效應。

中游企業的毛利率普遍比上游低,但是其中分化又很大,有些在40%以上,有些只有20%多。毛利率高的中游企業通常可以生產部分上游零部件,比如天準科技、華興源創,技術壁壘相對高。而有些中游企業技術含量很低,基本就是組裝集成下。

不過,中游的市場空間會比上游大很多,企業規模可以做到很大。

因此,上游企業、部分中游企業都是不錯的投資對象。

另外,有些上游企業會介入中游,有些中游企業規模做大后也會介入上游,形成上下游一體化發展的局面。這些企業既有技術壁壘,又具有廣闊市場空間,值得重點關注,比如奧普特。

?企業發展路徑

縱向發展,向上游或下游進軍,做核心零部件的搞機器視覺設備,做機器視覺設備的規模做大后,也可以自行研制上游核心零部件和算法。

橫向擴展,做光源的,擴展到相機、鏡頭、算法等。做面板領域設備的,擴張到半導體、汽車、新能源、光伏等多個領域。

并購,很多細分的機器視覺領域市場小,沒必要都自己做,直接并購即可。

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