1.1 应对工业4.0，企业有“奇招”

工业4.0是德国在《2020高技术战略》中提出的十大未来项目之一。它的目标是建设信息物理系统，积极推进智能生产，布局智能工厂，形成个性化、数字化、智能化的生产模式，引领第四次工业革命。

面对工业4.0的到来，众多企业各出“奇招”，例如打造自动化生产线、实时跟踪生产过程、发展机器视觉等，以期打造能够自行优化并控制生产过程的智能工厂。

1.1.1 打造自动化生产线

自动化生产线指的是由工件传送系统和控制系统将一组自动机床按顺序连接起来，自动完成产品制造过程的生产系统。由于近几年人力成本提高，并且客户对产品质量的要求也越来越高，因此企业建设自动化生产线势在必行。

自动化生产线涉及多种技术，包括可编程控制器技术、机器人技术、传感技术、网络技术等。各种技术之间紧密相连，共同为自动化生产贡献力量。

1.可编程控制器技术

可编程控制器技术是一种负责顺序控制、回路调节的技术。它具有定时、计数、记忆和算术运算等功能，不仅能完成逻辑判断，还可以大规模控制开关量和模拟量。在自动化生产线中，可编程控制器替代了传统的顺序控制器，实现了更高效、精准的顺序控制。

2.机器人技术

随着人工智能技术的进步，机器人现已广泛应用于各大企业的生产线中，例如，机械手可以负责装卸工件、定位夹紧、工序间的输送、加工余料的排出、包装等工作。目前，智能生产线中的机器人不但具有运动操作功能，还具有视觉、听觉、触觉等感官辨别能力，可以辅助决策。

3.传感技术

传感技术指的是传感器的技术，它可以感知周围环境，例如气体、光线、温度、湿度等，并把模拟信号转化成数字信号，传送给中央处理器处理。传感技术可以帮助企业实时跟踪生产过程，并及时处理和识别生产过程中的问题，保证高质量、高效率生产。

4.网络技术

网络技术的飞速发展让自动化生产线中的各个控制单元得以构成一个协调运转的整体。5G网络的高速率、低时延、大带宽等特点可以帮助工厂建立全要素感知体系，通过统一的智能管理平台实现全流程管理。

1.1.2 引入技术，实时跟踪生产过程

生产过程跟踪是指对生产每件产品的全过程进行跟踪记录，直至产品入库。

MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）是一套针对工厂执行层的生产信息化管理系统，它可以为企业提供数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、设备管理、采购管理、生产过程跟踪、数据集成分析等服务。其中生产过程跟踪模块能将生产现场的各项生产数据传输给其他模块，是MES中最基础的功能模块。

生产过程跟踪不仅是在生产过程中统计产品产量，还包括明确原料信息、员工信息、工艺信息等，以掌握全面的生产数据，对其进行深入分析。

在生产过程中，产品的位置信息、负责操作的人员、设备信息等都是在不断变化的。这要求企业在进行生产过程跟踪时要具有动态思维，即通过有效的数据采集方法获得准确的工厂生产信息反馈，时刻把握生产现场的状况。

生产过程跟踪收集到的各种信息还会被MES用于产品质量追溯。当进行产品质量追溯时，系统将对生产过程跟踪时获得的生产过程中的设备、人员、工艺、原材料等信息进行迅速查询。

企业可以通过产品质量追溯来查询产品的历史信息，包括生产时间、生产流程、质量检测结果等。这些信息可以还原产品生产的过程，让整个生产过程变得公开、透明、可追溯。

企业使用MES进行生产过程跟踪，及时把握生产信息，可以帮助企业应对时刻变化的市场和客户需求，让企业可以更迅速地做出反应，调整生产方案。生产过程跟踪让生产现场管理透明化、生产过程数字化，使得工厂实现了智能化变革，先一步迈入工业4.0时代。

1.1.3 迎接机器视觉的发展“黄金期”

机器视觉指的是用机器代替人眼来做测量和判断，它是制造业的重要组成部分。机器视觉市场空间广阔，近年来随着人工智能技术的快速落地、机器人产业的持续发展，机器视觉迸发出强劲的活力。

1.机器视觉在我国的发展历程

20世纪80年代，众多电子和半导体工厂落户广东和上海，机器视觉生产线被引入我国。它在我国的发展主要经历了3个阶段。

（1）启蒙阶段（1999—2003年）

在启蒙阶段，一些对品质有较高要求且可以承受高成本的工业领域率先使用机器视觉技术。例如，机器视觉技术进入特种印刷行业，为人民币印刷提升自动化水平、统一质量标准等做出了重要贡献。

（2）发展阶段（2004—2007年）

在发展阶段，本土机器视觉企业开始研发出更多自主核心技术，同时在机器视觉设备和系统集成领域涌现出更多新应用。凌云等专注机器视觉软件平台开发的企业也是在这一时期出现的。

（3）高速发展阶段（2008年及以后）

在高速发展阶段，众多机器视觉的核心器件研发厂商出现，业务涉及相机、采集卡、镜头以及图像处理软件等。我国企业的机器视觉技术能力有了一定的提升，推动了机器视觉行业的高速发展。

2.政策和市场对机器视觉行业的双轮驱动

如今，机器视觉技术广泛应用于机器人、汽车制造、制药、电子等领域。在政策和市场的双轮驱动下，机器视觉行业不断发展。

（1）政策加码

如今，中国制造业走向全球化、信息化和专业化，国家十分重视高端装备制造业的发展，不断发布各项政策支持产品研发和市场扩展。2021年10月，我国发布了《智能制造 机器视觉在线检测系统 通用要求》，于2022年5月实施。这明确了机器视觉技术的国家标准，对机器视觉行业提出了更高的要求。

（2）市场推动

目前我国的人口红利正在逐渐消失，很多工厂出现劳动力短缺的问题。人工成本不断上升倒逼工厂加快自动化、智能化转型进程，企业对机器视觉技术的需求也随之增大。特别是在新冠肺炎疫情暴发之后，众多企业对机器视觉技术的需求更加旺盛，机器视觉技术在身份核验、工业质检等方面呈现出较高的渗透率。随着前沿技术应用逐渐落地，机器视觉市场规模将进一步增大。

随着制造业转型升级程度不断加深，工业自动化、智能化成为很多企业的需求，机器视觉技术得以广泛应用，迎来发展黄金期。