直面“卡脖子”问题，这群中科大博士团队正在下一盘大棋

时间:2021-09-24 21:21来源:中国企业报看安徽作者:张晓梅吴明张骅

提到“卡脖子”技术，大家首先想到的是芯片。其实除了芯片，很多关键工业零部件方面也面临着严重的“卡脖子”问题，机器视觉关键部件就是其中之一。

提到“卡脖子”技术，大家首先想到的是芯片。其实除了芯片，很多关键工业零部件方面也面临着严重的“卡脖子”问题，机器视觉关键部件就是其中之一。
机器视觉，顾名思义，就是用机器代替人眼来做测量和判断。相较人工视觉，机器视觉可以实现高精密、非接触检测、智能控制等，因此在自动化生产中被广泛应用。当下我国机器视觉产业的发展正处于高速成长阶段。据相关方面统计，到“十四五”期末，中国机器视觉行业市场规模有望达到1000亿元。
工业相机是机器视觉最核心的部件之一。然而，该行业正面临着这样一个困境：首先是工业相机本身，中国市场被国外巨头垄断；其次是工业相机生产所使用的贴片机，我国现阶段几乎百分之百依赖进口。
在合肥有这样一支中科大博士团队，他们一直在从事攻克该方面现有的和未来的“卡脖子”问题，依靠自主研发，不断攻克底层核心技术，来实现国产品牌对国外产品的全面替代。

敢拔硬钉子，扎根高端工业成像领域搞创新
2011年，董宁怀抱着用知识回馈社会，实现自我价值这样一个朴素的想法，团结了一批志同道合的中科大博士，成立合肥埃科光电科技有限公司。
当时国内工业相机市场百分之九十以上被国际大公司垄断。国外产品供货时间长，费用高，维修响应慢，让国内视觉行业厂家苦不堪言。董宁团队看到了这一市场机遇，开始发力工业成像部件的研发。
创业初期，条件非常艰苦，董宁经常骑着一辆自行车来往合肥软件园和各大工厂，寻找办公地点，和产品生产厂商谈合作。
2012年，一次偶然的机会，董宁团队受托为南京一家公司研发一款功能性能指标均能替代国外产品的工业相机。接到任务后，团队夜以继日，拼搏奋战，用了短短两个月时间，就攻克了这个在当时看起来不太可能完成的难题，推出了首款线扫描相机。自此，董宁团队开始一发不可收，从高速工业线扫描相机、高分辨率面扫描相机、高速面扫描相机，到图像采集卡，连续推出4个系列40余款型号产品，获得科技部"科技型中小企业创新基金项目"、科技部"科技助力经济2020"重点专项、安徽省博士后工作站、安徽省重大新兴产业专项、安徽省"重点研究与开发计划项目"、安徽省首批"特支人才计划"项目等多项荣誉。
经过十余年的发展，现如今，埃科的产品系列已在3C、锂电、半导体、包装、印刷、PCB、汽车零配件、FPD、新能源、物流、医药、轨道交通等行业获得广泛应用。
随着技术积累与国内外顶尖人才的加盟，董宁团队将定位从实现全面国产替代转向国产超越。他们推出的多点曝光分时线扫描相机(PL8KCL-50KX)就是一例。

董宁团队核心成员从左到右，依次为曹桂平、叶加圣、董宁、唐世悦

一般来说，普通的工业相机在进行物体表面缺陷检测时只能进行一路光源拍摄。想要检测产品表面脏污、凹凸缺陷等，需要多台工业相机配合才能完成。这显然带来了极大的人力物力浪费——更多的设备，更多的工位，并且使得算法运行效率大大降低。
多点曝光分时线扫描相机(PL8KCL-50KX)绝对称得上是工业相机中的“战斗机”。该款相机能够在不改变常规检测项目数量的情况下，在同一时刻响应四路光源，并一次性输出四幅完整图像。也就是说，一台PL8KCL-50KX相机抵得上四台普通工业相机。
更重要的是，这种一次性成像四幅图，并不会影响画面质量，相反，相比普通工业相机，它的性能更优越，图像亮度信噪比提升，无损检测精度，系统稳定，使用方便快捷。
多点曝光分时线扫描相机不仅缩短了企业的工作产线，降低工业成本，提升作业质量，其研发与投入应用的时间远远早于全世界同类型主流产品，提高了国产工业相机在国际上的知名度与竞争力。
而这只是董宁团队所取得的成绩的一部分。随着在工业相机研发方面技术的日臻成熟，董宁提出，现在的发展方向已经从摸着国外产品的石头过河阶段，转向进入“无人区”，未来的目标是力争参与该领域的国际标准制定，并致力于解决未来“卡脖子”问题——进行高速贴片机的研发。

敢啃硬骨头，攻克高速贴片机研发难题
贴片机是包括工业相机生产在内的工业自动化SMT（表面贴装技术）生产线三大核心生产设备之一（另外两个是锡膏印刷机、回流焊炉）。它能够高速、高精度、全自动贴放元器件，其性能好坏关系到SMT生产线的效率与精度。自1985年以来，中国电子制造业应用SMT技术已近40年。随着产业由“抽检”进入“全检”时代，质量检验前置到生产工序，降低人工成本，增强自动化水平的需求提升，中国已经成为全球最大SMT市场。
目前，中国企业已经有能力制造锡膏印刷机、回流焊等相关设备，与国外同类型产品相抗衡。然而，由于贴片机需要光、机、电、气、控高度集成，对分系统开发能力和总体设计能力要求极高，科创属性和技术壁垒明显，虽然国内有部分企业开始涉足该领域，但高速高精度贴片机几乎还是百分之百依赖国外进口。
针对这一痛点，董宁团队自2017年开始投入大量研发资金启动新项目，成立合肥安迅精密技术有限公司，成为国产高速贴片设备领域的拓荒者。经过四年潜心钻研，从原理验证到四代样机测试，董宁团队即将完成稳定版和性能优化版的机器研发，预计将在不远的将来完成产品的用户测试和市场投放，建设产业化扩展基地，逐步形成国内技术最先进、产能最完整的系列产品生产线。

多点曝光分时线扫描相机PL8KCL-50KX

敢于涉险滩，奔赴科技创新的星辰大海
无论是高端工业成像部件研发，还是在高速贴片机领域，董宁团队一直坚持相关核心技术全部正向研发，掌握自主知识产权，现如今其推出的产品关键性能指标均达到国际主流水平。
无惧激烈的国际竞争，董宁团队正在擘画更长远的发展蓝图，力争下好先手棋，打造中国科技企业新名片，开创中国工业自动化发展新局面。

高速贴片机模型