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2025年3月12日 星期三
@ 2025\03\12\3S MARKET Daily 智慧產業新資訊
★ 製造業中的電腦願景：機會和採用技巧
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從鐘錶匠的單聲道，到用於促進繪畫的所謂「相機盧西達」，工匠們對藉助光學技術，提高感官技能和製造商品或藝術品並不陌生。然而，隨著工業革命和從手工工藝，到機器驅動的大規模生產的不可阻擋的轉變，我們的創造方法已經完全改變。因此，所有目的在增強人類視覺的光學裝置，都讓位於新的高科技工具，這些工具可以為此類機器提供某種視覺感知。這就是電腦視覺發揮作用的地方。
製造業中的電腦視覺是什麼？
製造業的電腦視覺側重於建立人工系統，這些系統可以捕獲、處理，從而理解來自實體世界（主要是工廠和其他工業場所）的視覺輸入，以引起適當的反應，並協助人類完成各種與生產相關的任務。
在製造業和其他領域，電腦視覺最原始的化身可以辨識特定物件，並根據基於規則的原則觸發答案，即透過辨識捕獲的視覺中的某些特徵，並驗證它們是否與一組給定引數比對。然而，這種方法容易產生許多假陽性，對於處理處理圖片或影像等非結構化資料來源時，通常發生的更微妙的細微差別和變化，並不那麼有效。
人工智慧、機器學習（ML）和深度神經網路的最新進展，有助於解決這些問題，使製造企業能夠透過自我改進演算法，增強其電腦視覺系統，這些演算法可以辨識反覆出現的視覺模式，並透過經驗將其與某些專案聯絡起來。實際上，ML 驅動的電腦視覺解決方案，可以用數百萬張影像進行訓練，以自主發現每個物體的典型特徵（包括結構非常複雜或異常條件下的產品和機器），學會辨識它們，甚至隨著時間的推移微調它們的效能。
這導致了更高的精度、更好的上下文理解、卓越的靈活性和對新視覺元素的響應能力，而無需事先寫程式，以及在製造領域應用範圍越來越廣。
如今，製造業中的電腦視覺通常部署到：
- 用於自動化產品組裝的引導機器人
- 執行品質控制和檢查任務
- 最佳化倉庫管理和供應鏈
- 檢測工業機械操作中的異常
- 監督工作流程，以確保員工安全
在深入研究這些案例之前，讓我們先瞭解投資電腦視覺服務的好處，以及一些潛在的採用障礙，和克服這些障礙的最佳實踐。
電腦視覺在製造中的好處
正如美國國家標準與技術研究所（NIST）指出的那樣，在過去兩年裡，新冠肺炎爆發造成的營運和後勤中斷，給已經因生產率十年的放慢，而陷入困境的製造業帶來了壓力。
需要尋求獲得新勢頭的方法，並在高度不穩定的情況下，使該部門更具復原力，這一直是製造業數位化轉型的巨大催化劑，即實施新的尖端技術，以及由此向工業 4.0 模式的轉移。電腦視覺在工業流程中的日益部署，無疑是這一轉移的主要方面之一，因為它在以下方面大大有助於加強製造業：
- 提高生產力：根據德勤和 MAPI 的 2019 年智慧工廠報告，佈署全天候執行的電腦視覺機器人，和其他自動化系統加速了製造週期，導致勞動生產率成長 12%，總產出成長 10%。
- 成本最佳化：生產力的提高，加上透過自動化和基於電腦視覺的維護，實現的機器停機時間減少（根據麥肯錫的估計，最高可達 50%），也轉化為營運成本的普遍降低。
- 提高品質：正如麥肯錫所指出的，電腦視覺驅動機器人以手術精度執行，確保更好的產品品質，並全面降低品質保證操作成本 10-20%。
- 勞動力安全：製造業中的電腦視覺也可以被用來，辨識可能危及工廠員工的故障，以及監測工人的狀況和檢測疲勞或不適的跡象。
電腦視覺市場見解
大多數行業分析似乎證實了電腦視覺在製造業中的積極影響。根據 Grand View Research 的 2021 年電腦視覺市場規模、比率和趨勢分析報告，由於該技術廣泛用於裝配線自動化和預測維護，製造部門在 2020 年領先於全球電腦視覺市場。
此外，根據 IBM 的 2021 年數位化轉型評估報告，電腦視覺是幫助製造商實現其業務目標的主要技術之一（佔受訪公司的 77%）。 另一方面，IBM 的研究也揭示了在製造領域採用新技術的一些最常見的障礙。
採用障礙和最佳實踐
讓我們更好地建構上述問題，並定義一些可能有助於解決製造場景中，電腦視覺佈署挑戰的一般準則：
- 技術生態系統：人工智慧驅動的電腦視覺，需要資料和底層技術基礎設施來收集資料，因為通常為標準過程監控收集的資料集，可能不適合機器學習演算法，最終會適得其反。 升級製造廠的網路和系統需要適當的投資和專業知識。
- 投資者的參與：談到投資，高層管理層和利益相關者，可能不願意將預算的很大一部分，用於電腦視覺和相關技術。一個可行的解決方案是制訂一個漸進的實施計劃，以確保小規模的短期結果。這些成就應該有助於說服投資者和管理層，相信數位化的潛在優勢。
- 員工教育訓練：其他要說服的人是員工，因為任何促進自動化的技術，都會對他們的職業生涯產生嚴重後果。在這方面，考慮是否有可能透過有針對性的訓練計劃，提高員工的技能，以更好地與電腦視覺工具互動，並聘請具有紮實技術專業知識的新專業專業人士，與他們並肩工作。
- 流程協調：新技術可能不完全符合現有業務流程。我們的建議是，再次逐步實施電腦視覺，以便正確地重新調整製造工作流程，並讓員工熟悉這些技術。另一個主要目的是建立英才中心，監督這些解決方案的採用。
- 案例辨識：許多組織甚至沒有克服第一個障礙，即選擇用例。這裡的規則是遵循資金，即選擇可能從電腦視覺中，獲得更多益處的應用領域，例如，選擇那些充滿瓶頸的功能，無論是品質檢查還是產品追蹤。
製造業中的 4 個電腦視覺用例
由於我們提到將合適的案例辨識，為電腦視覺實施的潛在挑戰，以下是製造業中這項技術的關鍵應用，和成功現實生活中的例子的簡要概述。
1. 視覺引導機器人系統
如果萊昂納多知道機器人在製造業中的未來角色（和能力），他可能會很激動。相反，對於 21 世紀的人類來說，工業機器人被認為是理所當然的。如今，電腦視覺引導機器人是任何裝配線的基石。事實上，他們可以很容易地用機械臂辨識和操作物體，或者繪製周圍的地圖來漫遊製造工廠，這使他們成為改善生產產出，和簡化倉庫管理和物流的寶貴工具。
以下這些是電腦視覺驅動機器人，執行的一些典型任務：
- 產品加工和組裝
- 託盤化、包裝和分揀
- 重型裝置清潔
- 產品標籤和追蹤
- 倉庫監控補貨
這種技術在實地的例子無數。 其中，我們可以提到 Sawyer Robot，這是由總部位於田納西州的塑膠注射成型公司 Tennplasco，佈署的多功能機器人手臂，還有 BluePrint Automation 的機器人紙箱裝載系統，該系統利用電腦視覺獲取非定向的包裝。另一方面，奧地利汽車製造商 Magna Steyr，採用了智慧無人機來掃描標籤，並促進庫存操作。
2. 品質保證
電腦視覺驅動的機器人非常準確，但生產鏈中的某些東西總是會出錯。幸運的是，電腦視覺系統也可以佈署來仔細檢查產品的品質。這種先進的自動目視檢查涉及使用高解析度攝影機掃描成品，使用機器學習演算法處理資料，以辨識異常情況，從而確保每件物品（包括其包裝）符合所有必要的品質標準。
在這方面，看看 VOLVO 汽車的解決方案。其名為 Atlas 的電腦視覺系統可以使用 20 多個攝影機掃描每輛車，以發現表面缺陷，與手動檢查相比，它可以發現多達 40% 的異常情況。
3. 資產維護
魔鬼在細節中，無論是在辨識製造缺陷還是工業資產異常時。好消息是，電腦視覺系統透過機器學習增強，用於異常檢測，可以很好地處理細節。事實上，這些工具可以使用攝影機、紅外線熱成像和其他類型的感測器探測工業機械，以發現任何可能成為故障跡象的偏差（如異常溫度和振動），並在故障實際發生之前預測即將發生的故障。
例如，通用汽車採用了電腦視覺解決方案，目的在分析安裝在裝配機器人上的攝影機的影像，並檢測影響其元件的故障。
4. 人員安全
電腦視覺可以成為機器的守護天使，最重要的是人類，因為預測性維護允許製造公司提前維修機器，從而避免危險情況。此外，它可以用於在各種工業環境中，不斷監督複雜的製造操作。
英國主要建築裝置製造商小松有限公司，也採取了類似的方法，該公司與英偉達合作，採用了基於人工智慧和影像分析的電腦視覺解決方案。該平台可以監控甚至預測工人和裝置的移動，以發出潛在碰撞或其他危險相互作用的訊號。
結論
事實證明，電腦視覺，以及涉及工業流程數位化的許多其他技術，是製造企業的寶貴盟友，導致大幅削減成本，提高生產產出和品質，提高精度，提高員工安全。 顯然，組織不應該掉以輕心採用電腦視覺，因為它的實際佈署最終可能比預期的更棘手。
然而，透過適當的投資、再培訓計劃、工作流程協調舉措和使用案例辨識，電腦視覺驅動的機器將推動工業製造業，就像過去幾個世紀對美的熱愛鼓勵工匠，創造他們的手工產品一樣。 不同的是，與愛不同，機器不是盲人。 不再是了。
★ 分享 2023-2030 年智慧教室市場規模，全球分析報告
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智慧教室市場規模、市佔率、成長分析報告按終端使用者（教育、K12 教育、高等教育、語言教育和職業教育）、按組成（硬體和軟體）和地區劃分-全球和區域行業見解、概述、綜合分析、趨勢、統計研究、市場情報、歷史資料和 2023-2030 預測
行業洞察
[229+頁報告]根據事實與因素，2022 年全球智慧教室市場規模為 617.1 億美元，預計到 2030 年底，將超過 1321.8 億美元。 智慧教室行業預計將以 9.99% 的複合年成長率成長。
市場概況
智慧教室是指整合數位技術以改善學習體驗，和教學實踐的先進學習環境。 它包括使用技術解決方案和工具來提供協作、互動和更動態的教育環境。 智慧課堂的主要目的，是利用技術來提高參與度並促進電子學習環境。
關鍵見解
- 根據我們的研究分析師分享的分析，預計在預測期（2023-2030年）全球智慧教室市場規模將以約 9.99% 的複合年成長率每年成長。
- 在收入方面，2022 年全球智慧教室市場規模約為 617.1 億美元，預計到 2030 年將達到 1321.8 億美元。
- 不斷增加的教育支出，正在推動全球智慧教室市場的成長。
- 根據終端使用者，K12 教育部門正在高速成長，預計將主導全球市場。
- 根據組成，硬體細分市場預計將佔據最大的市場比重。
- 根據地區，北美預計將在預測期內主導全球市場。
成長驅動因素
- 不斷增加的教育支出正在推動全球市場的成長。
不斷成長的教育支出，正在幫助教育機構投資用現代和技術整合的教育基礎設施，取代其舊有基礎設施。 這些舉措正在導致將先進技術整合到教室中，並促進智慧教室解決方案的實施。
此外，高額的教育預算使機構能夠購買先進的硬體和組成，如平板電腦、投影機和互動式顯示器，以促進設施中的電子學習環境。
此外，人工智慧、虛擬實境、果真實境和物聯網等技術的持續進步，有助於創新複雜和先進的互動智慧教室解決方案。 這樣的環境可能會推動全球智慧教室市場的成長。
例如，Techmint Technologies Pvt. Ltd於2022年1月接管了MyClassCampus。 前者是面向學生和教師的電子學習公司，後者是面向教育企業的 ERP 平台。 合併目的在擴大其在學校和其他教育機構的服務範圍。
智慧教室發展的限制
- 成本限制可能會阻礙全球市場的成長。
實施智慧教訓技術涉及基礎設施升級、軟體和高階硬體的較高前期成本。 預算有限的研究發現，很難用複雜的裝置和小工具建立一個電子學習環境。 因此，預計它將減緩全球智慧教室市場的成長。
機會
- 遠端和混合學習趨勢的出現，可能會促進全球市場的成長機會。
由於新冠肺炎疫情，全球正在向遠端和混合學習模式轉變。 這種趨勢可能會促進智慧教室技術的採用，以促進遠端和靈活的學習解決方案。 此外，教育的全球化，是可能擴大智慧教室產業範圍的另一個主要因素。
例如，華為技術有限公司透露了，與華為 IdeaHub Board 和其他教育平台合作的智慧教室解決方案的推出。 該倡議是採用線上教育、遠端教學和直播。（中國是一個可怕的對手，這一些市調公司紛紛也都以他們為研究的對象。）
挑戰
- 缺乏數位素養是全球市場的一大挑戰。
教育工作者和管理人員，缺乏數位素養是全球市場的一個重大挑戰。 此外，基礎設施挑戰，如技術框架不足，包括缺乏網際網路連線和電力供應不足，進一步阻礙了全球智慧教室的實施。
細分分析
全球智慧教室市場，可以細分為終端使用者、組成和地區。
終端使用者可以將市場細分為早期教育、K12 教育、高等教育、語言教育和職業教育。K12 教育部門將見證智慧教室行業的巨大發展。K12 教育是指涵蓋幼兒園至 12 年級的教育體系。 它涵蓋了兒童從小學到中學的整個教育。 由於教育中越來越關注技術，該細分市場處於領先地位。
所有 K12 等級的教育機構，都意識到將技術融入學習環境的重要性。 智慧教室提供引人入勝的互動工具，以改善學生的整體學習體驗。K12 學校正在實施數位學習實踐，透過智慧課堂提供內容、多媒體體驗和互動課程。
此外，來自全球政府和其他教育當局的資金增加，進一步促進了該領域的發展。 提高教育品質的持續措施，正在推動對智慧教室等教育技術的高需求。
此外，向電子學習平台和線上教育資源的重大轉變，大大促進了 K12 環境中對智慧教室技術的需求。 智慧教室還為提供數位內容，和擴充遠端學習設施，提供了完善的基礎設施。
按元件，市場可以分為硬體和軟體。 硬體部分可以進一步分叉為互動式表格、互動式白板和顯示器、投影機和硬體。 軟體部分也可以分為學生反應處理軟體、教室，和評估管理以及學習管理軟體。
硬體領域在全球智慧教室市場中佔最大比重。 智慧教室的出現正在推動安裝平板電腦、顯示器、投影機、白板和視聽裝置等，硬體組成的要求，以促進學生的數位學習環境。
教育機構正在投資技術驅動的學習，從而推動了市場對硬體元素的高需求。 投影機和白板等互動式顯示器，是智慧教室的關鍵元素。 它們允許教師在課堂上提供互動和動態的課程。
因此，對互動式顯示器的需求有望促進該領域的發展。 智慧教室中膝上型電腦和平板電腦等數位裝置的高採用率，也推動了市場的需求。 這些裝置鼓勵互動和個性化的學習體驗。
建立一個智慧教室需要實施強大的網路基礎設施，以支援不同裝置之間的通訊和連線。 網路硬體包括屬於硬體細分市場的接入點和路由器等裝置，從而導致該細分市場獲得更大的收入。
報告範圍
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報告屬性 |
細節 |
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2022年的市場規模 |
617.1億美元 |
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2030年的預計市場規模 |
1321.8億美元 |
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複合年成長率 |
9.99%的複合年成長率 |
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基準年 |
2022 |
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預測年份 |
2023-2030 |
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關鍵市場參與者 |
谷歌有限責任公司、微軟公司、蘋果公司、三星電子公司。 Ltd、Blackboard Inc.、Cisco Systems Inc.、SMART Technologies Inc.、Promethean World Ltd、Panasonic Corporation、Epson Corporation、Dell Technologies Inc.、Lenovo Group Limited、Huawei Technologies Co.、Discovery Communications等。 |
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關鍵部分 |
按終端使用者、元件和地區 |
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覆蓋的主要地區 |
北美、歐洲、亞太地區、拉丁美洲以及中東和非洲 |
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購買選項 |
請求定製的購買選項，以滿足您的研究需求。 探索購買選項 |
區域分析
- 北美主導全球市場。
北美在全球智慧教室市場中佔有最大份額。 由於先進的技術基礎設施的存在，該地區處於市場領先地位，這有助於智慧教室技術的輕鬆實施。
加拿大和美國作為該地區的主要貢獻者，透過新技術、提高行動資料採用率、強大的政府支援和低電子學習資源價格，以市場成長率而自豪。 該地區的教育機構正在對尖端教育技術，進行大量投資，如 K12 和高等教育學校的智慧教室解決方案。
此外，該地區的教育政策側重於將技術融入學習環境，從而鼓勵學院和學校以低廉的價格，採用智慧學習解決方案。 該地區是教育技術領域的先進研發活動的所在地，這促進了創新解決方案的建立，這些解決方案將推動未來幾年區域市場的成長。
由於亞太地區智慧課堂技術的快速擴充，預計亞太地區智慧教室行業將經歷高成長率。 該地區的幾個國家正在採用智慧教育技術來提高教育品質。 領先的教育機構和政府正在對智慧教室解決方案，進行大量投資，以提高學習成果。 原因是我們正在見證快速成長的技術進步，重點是將先進技術融入教育部門。
然而，高速網際網路的可用性和可訪問性不斷增加，進一步促進了線上學習、協作和向學生提供內容，這反過來又將對區域市場的增長軌跡產生積極影響。
例如，Blackboard Inc. 表示，它將在 2020 年 2 月為納瓦霍技術大學（NTU）採用教育科技軟體和服務。 例如，Blackboard Inc.表示，它將在 2020 年 2 月為納瓦霍技術大學（NTU）採用教育科技軟體和服務。
競爭分析
全球智慧教室市場的關鍵參與者包括：
- 谷歌有限責任公司
- 微軟公司
- 蘋果公司
- 三星電子有限公司 有限公司
- 黑板公司
- 思科系統公司
- 智慧技術公司
- 普羅米修斯世界有限公司
- 松下公司
- 愛普生公司
- 戴爾技術公司
- 聯想集團有限公司
- 華為技術有限公司
- 發現通訊
例如，SAP SE 於 2021 年 5 月推出了 SAP 學習中心。 這是教師和學生的免費學習資源。
全球智慧教室市場細分如下：
按終端使用者細分分析
- 早期教育
- K12 教育
- 高等教育
- 語言教育
- 職業教育
按組成分段分析
- 硬體
- 軟體
按區域細分分析
- 北美
- 美國
- 加拿大
- 墨西哥
- 歐洲
- 法國
- 英國
- 西班牙
- 德國
- 義大利
- 歐洲其他地區
- 亞太地區
- 中國
- 日本
- 印度
- 澳洲
- 東南亞
- 亞太地區其他地區
- 中東和非洲
- 沙烏地阿拉伯
- 阿拉伯聯合大公國
- 埃及
- 科威特
- 南非
- 中東和非洲其他地區
- 拉丁美洲
- 巴西
- 阿根廷
- 拉丁美洲其他地區
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