前言:
万物数字化趋势带动全球三维数字化产品行业扩容,目前消费市场以北美和欧洲为主,值得注意的是,以中国为代表的亚太地区消费需求增长迅速,正逐渐成为三维数字化产品主要市场之一。细分市场方面,三维视觉数字化产品应用由工业领域拓展至非工业领域,需求前景广阔。全球三维数字化产品行业竞争激烈,海外头部公司利用丰富资源,通过收购或合作等方式,积极布局三维视觉数字化领域;而国产技术优势突出,未来在政策推动下,替代进程有望加快。
一、全球三维数字化产品行业持续扩容,北美和欧洲为主要消费市场
三维数字化产品为终端用户实现物体三维信息的收集、分析、比对、可视化以及模型重建等功能。万物数字化趋势带动三维数字化产品行业扩容。2022 年全球三维数字化产品市场销售收入约为500.6亿元,预计2027年全球三维数字化产品市场销售收入达1203.2亿元,2022-2027年年复合增长率为19.2%。
数据来源:观研天下数据中心整理
全球三维数字化产品消费市场以北美和欧洲为主,2022年市场规模分别占比34.3%和 29.2%。预计2027年北美和欧洲仍然占据三维数字化产品主要消费市场,但受以中国为代表的亚太地区消费需求增长影响,北美和欧洲占比将有所下降。数据显示,2022-2027年中国三维数字化产品消费占比由14.4%提升至16.7%,除中国以外的亚洲地区三维数字化产品消费占比由15.8%提升至16.1%。
数据来源:观研天下数据中心整理
二、中国三维数字化行业发展快速,三维视觉数字化产品有望不断渗透
根据观研报告网发布的《中国三维数字化产品行业现状深度分析与未来投资研究报告(2025-2032年)》显示,三维数字化产品可广泛应用于汽车制造、工程机械、航空航天、交通运输等工业领域,医疗健康、教学科研、文物雕塑、3D 打印等专业领域,虚拟世界、游戏娱乐、3D 感知等商业领域。
随着中国新能源汽车产业链不断发展完善,能源电力领域国家大力发展可再生清洁能源发电、储能,中国三维数字化产品市场销售收入快速增长。2018-2022年,中国三维数字化产品市场销售收入以年复合增长率 14.3%的水平增长至的71.6 亿元;预计2027年中国三维数字化产品市场销售收入达到 200.8 亿元,年复合增长率超20%。
数据来源:观研天下数据中心整理
三、中国三维视觉数字化产品应用领域拓展,市场前景广阔
中国三维数字化产品分为三维视觉数字化产品和传统三维测量产品。三维视觉数字化产品应用由工业领域拓展至非工业领域,市场前景广阔。
按照下游应用场景拆分,2022年中国三维视觉数字化产品的应用场景主要以三维视觉测量为代表的工业领域为主,其中汽车交通、工业机械、航空航天、能源电力占比30%、17%、10%和 7%。
数据来源:观研天下数据中心整理
中国三维视觉数字化下游市场呈现多元化趋势,以万物数字化产品为代表的非工业领域发展迅速。除医疗健康、教育教学、艺术文物等传统场景外,3D 打印、虚拟世界等新兴领域的快速发展不断创造市场对三维视觉数字化产品的新需求。非工业应用领域中,主要下游应用包括教育教学、医疗器械等。2022 年,教育教学和医疗器械在整体市场规模中占比分别约为 11%和 7%。未来伴随三维扫描技术在医疗康复、职业教育、虚拟现实、艺术文博与修复等领域需求的迅速增长,市场对于高效、便携、高性价比的三维扫描设备需求明显提升,非工业应用领域市场或将蓬勃发展。
三维视觉数字化产品在非工业领域应用情况
领域 | 主要应用场景 | 应用优势及发展趋势 |
制造业 | 航空:机翼形变检测等汽车:整车装配检测、零部件检测等 | 在模具制造、冲压、焊装、发动机、总装等多个环节都具有应用场景 |
教研领域 | 高等院校及研究机构科研教育、职业教育学校、职业技能大赛等 | 对三维重建、三维感知、三维识别等不同细分领域中的研究应用与技术创新,结合国家对职业教育的重视程度不断提高,职业院校对 3D 扫描仪采购需求不断增长 |
虚拟世界VR/AR | 为游戏、社交、教学、展览等提供高清晰度三维模型、实现三维重建 | 3D 扫描产品的使用,可有效降低三维建模的技术门槛,协助创造全真、全息的三维内容 |
医疗行业 | 定制化医疗产品,包括牙套、颅骨矫形器、假肢、手套等 | 对身体等部位的 3D 扫描可增加非接触式扫描仪的使用,如火灾患者身体部位 |
家用产品 | 家用设备复刻、家具设计、线上展示等 | 3D 扫描技术将进一步降低高档家具设计、定制化成本,显著减少浪费 |
考古行业 | 艺术文博、文物修复、文物展示等 | 利用 3D 扫描技术可在不损伤文物的情况下模拟进行文物拼接修复 |
3D 打印 | 产品定制化并实现小批量生产 | 3D 扫描与 3D 打印相结合可快速、灵活地满足消费者的个性化设计需求 |
数据来源:观研天下数据中心整理
在传统应用领域和新兴应用领域共同推动下,三维视觉测量产品销售收入将不断增长,市场渗透率持续提升。根据数据,2018-2022年中国三维视觉数字化产品市场销售收入由6.4亿元增长至14.9亿元,CAGR为23.5%;预计2023-2027年中国三维视觉数字化产品市场销售收入由21.6亿元增长至60.2亿元,CAGR为29.2%。
数据来源:观研天下数据中心整理
2018-2022年中国三维视觉数字化产品市场渗透率由15.3%提升至20.8%,预计2023-2027年中国三维视觉数字化产品市场渗透率由23.8%提升至30.0%。
数据来源:观研天下数据中心整理
四、全球三维数字化产品行业竞争激烈,国产技术优势突出,替代进程有望加快
全球三维数字化产品行业竞争激烈:以海克斯康、卡尔蔡司为代表的全球传统 3D 测量领域的头部公司,通过收购或合作等方式,利用跨国综合性集团的丰富资源,积极布局三维视觉数字化领域;以思看科技为代表的中国企业,通过提供具备技术优势的综合的三维视觉数字化解决方案以及高性价比的产品,持续拓宽海外营销渠道,正积极布局全球市场。
全球三维数字化产品行业主要参与者基本情况
公司名称 | 成立时间 | 所属国家 | 简介 | 主营业务 |
形创有限公司(CREAFORM) | 2002 年5 月 | 加拿大 | 在加拿大、美国、墨西哥、巴西、法国、中国、日本、德国和新加坡等拥有直销和分销业务;CREAFORM 技术团队健全,算法研究深入,市场布局较完善;2013 年被美国 AMETEK 阿美特克有限公司全资收购后,创始人及部分技术人员陆续退出。 | 三维便携式及自动化测量技术产品的研发、制造和销售 |
海克斯康公司(HEXAGON) | 1975 年8 月 | 瑞典 | 公司的解决方案广泛用于农业、金属和采矿、石油和天然气、汽车、化工、电力、造船、建筑、安全、国防和航空航天、测量、医疗设备和制药等行业;海克斯康在超过 50 个国家活跃,通过众多子公司开展业务。2022 年海克斯康营收 51.76 亿美元,同比增长 19.0%。 | 纳米、微型和宏观应用的软件和硬件 |
卡尔蔡司集团(Carl ZeissAG) | 1846 年 | 德国 | 2019 年卡尔蔡司宣布完成对高慕有限公司的收购;蔡司高慕专门从事工业三维扫描测量技术,工业 CT 扫描和三维测试产品研发,主要产品为固定式拍照扫描仪。 | 半导体制造技术、工业质量与研究、医疗技术和光学消费品市场 |
思看科技 | 2015 年3 月 | 中国 | 公司深耕三维视觉数字化软硬件专业领域多年,产品主要覆盖工业级高精度和专业级高性价比两大差异化赛道,致力于提供高精度、高便携和智能化的三维视觉数字化系统解决方案,打造三维视觉数字化民族品牌。2022 年营收 2.06 亿元,同比增长 27.92%。 | 三维视觉数字化产品及系统的研发、生产和销售 |
武汉中观(海克斯康HEXAGON 旗下) | 2014 年1 月 | 中国 | 总部和研发制造基地位于武汉,在北京、上海、深圳、西安都设有方案中心;武汉中观于 2021 年与海克斯康集团签署控股并购协议,系由海克斯康集团控股的一家全球性摄影测量与计算机视觉领域的高科技公司。 | 研发数字摄影测量与计算机视觉等领域软硬件产品,产品涉及三维空间信息采集等应用领域 |
先临三维 | 2004 年12 月 | 中国 | 总部设于杭州,并在北京、德国、美国等地设有子公司。先临三维旗下控股子公司中,北京天远三维科技有限公司成立于 2002 年,为先临三维经营三维视觉数字化板块的主要业务主体,在制造领域提供 3D 视觉检测系统聚焦工业领域的高精度、快速便捷的三维检测需求。2022 年先临三维 3D 扫描仪营收 6.91 亿元,同比增长 56.18%。 | 3D 数字化设备及相关智能软件的研发、生产、销售 |
资料来源:观研天下整理
国内市场来看,从产品参数和技术水平上对比,在三维视觉数字化测量领域,思看科技、形创公司(CREAFORM)、海克斯康(HEXAGON)及其旗下公司等处于同一梯队。其中,行业内仅有思看科技、天远三维拥有小型扫描仪产品,面向对便携性要求更高、应用于狭小空间现场或预算相对有限的客户时拥有更强竞争力。
中国主要三维视觉数字化产品对比
主要产品 |
关键指标 |
思看科技 |
形创公司 |
武汉中观 |
天远三维 |
复合式 3D 扫描仪 |
是否含红外激光扫描 |
包含 |
不含 |
不含 |
不含 |
是否具有复用内置摄影测量功能 |
是 |
否 |
否 |
否 |
|
最高精度 |
0.020mm |
0.025mm |
0.020mm |
0.020mm |
|
最高扫描速率 |
1,650,000 次测量/秒 |
1,300,000 次测量/秒 |
4,000,000次测量/秒 |
2,100,000 次测量/秒 |
|
扫描区域 |
1,440 mm × 860mm |
350mm × 310mm |
600mm × 550mm |
600mm × 550mm |
|
掌上 3D 扫描仪 |
最高精度 |
0.020mm |
- |
- |
0.020mm |
最高扫描速率 |
2,800,000 次测量/秒 |
- |
- |
2,250,000 次测量/秒 |
|
扫描区域 |
700mm×600mm |
- |
- |
520mm×510mm |
|
跟踪式 3D 视觉数字化产品 |
单站最大跟踪范围 |
49.0m³ |
16.6m³ |
17.6m³ |
16.6m³ |
最高精度 |
0.025mm |
0.025mm |
0.025mm |
0.023mm |
|
最高扫描速率 |
2,600,000 次测量/秒 |
1,800,000 次测量/秒 |
2,900,000次测量/秒 |
1,370,000 次测量/秒 |
|
扫描区域 |
500mm×600mm |
310mm×350mm |
600mm×550mm |
500mm×600mm |
|
工业级自动化 3D 视觉检测系统 |
机器人 |
协作机器人 |
工业机器人 |
协作机器人 |
协作机器人 |
多转台组合式工位 |
支持 |
不支持 |
不支持 |
不支持 |
|
安全性 |
力矩反馈制动 |
卷帘门/光幕 |
- |
- |
资料来源:观研天下整理
面向高端制造业的光学三维数字化扫描是实现智能制造“补链强链”,建设制造强国的关键技术,长期以来受到国家产业政策的鼓励和支持。在此背景下,中国三维数字化产品性能参数将不断升级,国产替代进程有望加快。
中国三维数字化产品行业相关政策
时间 | 政策 | 相关内容 |
2023年 | 《智能检测装备产业发展行动计划(2023—2025 年)》 | 到 2025 年,智能检测技术基本满足用户领域制造工艺需求,核心零部件、专用软件和整机装备供给能力显著提升,重点领域智能检测装备示范带动和规模应用成效明显,产业生态初步形成,基本满足智能制造发展需求。 |
2022年 | 《计量发展规划(2021—2035年)》 | 推动量子芯片、物联网、区块链、人工智能等新技术在计量仪器设备中的应用。加强高精度计量基准、标准器具的研制和应用。建立仪器仪表产业发展集聚区,培育具有核心技术和核心竞争力的国产仪器仪表品牌。 |
2022年 | 《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》 | 推广虚拟现实全景摄像机、三维扫描仪、裸眼沉浸式呈现等设备,探索室内外实景三维商业化建设模式,推动发展高精度环境理解,三维重建与三维建模技术。 |
2022年 | 《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》 | 推动围绕高端高效智能经济培育打造重大场景,鼓励在制造、农业、物流、金融、商务、家居等重点行业深入挖掘人工智能技术应用场景,促进智能经济高端高效发展。 |
2022年 | 《关于全面推进实景三维中国建设的通知》 | 提出实景三维是国家重要的新型基础设施,是数字政府、数字经济重要的战略性数据资源和生产要素。其中建设任务之一是推进部件级实景三维建设。鼓励社会力量积极参与,通过需求牵引、多元投入、市场化运作的方式,开展部件级实景三维建设。 |
2021年 | 《“十四五”数字经济发展规划》 | 高效布局人工智能基础设施,提升支撑“智能+”发展的行业赋能能力。推动农林牧渔业基础设施和生产装备智能化改造,推进机器视觉、机器学习等技术应用。 |
资料来源:观研天下整理(zlj)
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