自動化一直是工業發展的核心,也是未來工控領域發展的方向。根據世界銀行2019年數據,我國人均工業增加值依然不達美德日平均水平的1/4,體現我國工業自動化水平和工業產業附加值仍有巨大提升空間,現在多因素驅動下,自動化趨勢加速。
我國經濟發展已進入速度變化、結構優化和動力轉換的新常態。資源環境約束不斷強化,勞動力等生產要素成本正在上升,主要依靠資源要素投入、規模擴張的粗放發展模式已難以為繼,提質增效已成為經濟發展的主要目標。
2016年以來,伴隨國內人口紅利消退,自動化經濟性越發突出,工控行業需求連續正增長,尤其是疫情之后經歷用工荒的制造業企業愈發有動力加快自動化升級。工業控制行業需求增長邏輯,首先要考慮國家“逆周期投資”調控政策,近兩年光伏、3C、風電、鋰電行業需求增速持續保持高速增長;但隨著政策行業建設增速收斂,工控行業需求的落腳點應回歸企業利潤角度,疫情后中小型企業正加速自動化技改升級將成為新的增長點。
工業自動化
01
智能化是新產品形態切入工控市場的重要契機
隨著物聯網、大數據、云計算、邊緣計算、5G、人工智能等新技術在制造業的深入應用,人們正在經歷一場新的工業革命,即第四次工業革命。在“工業 4.0 時代”,以“互聯網+制造業”為特征的智能生產將成為未來發展趨勢,幾乎所有的工業領域都面臨技術轉型,孕育了大量的商機。
智能制造是工業4.0的核心概念,它基于自動化、先進網絡和現代傳感技術,將信息通信技術與工業技術進行深入融合,構建一個高度靈活的個性化、數字化和智能化的制造模式。根據德勤研究,2021年全球智能制造市場價值2,459億美元,預計到2028年將達到5,762億美元,2021年到2028年復合年增長率預計將達12.7%。
智能制造對工業控制提出新的訴求,而傳統工業控制系統存在諸多亟待改進的方面,無法適應工業自動化快速發展的需要,已經成為阻礙工業控制技術發展的瓶頸。基于傳統工業控制系統進行智能化升級的難點問題主要體現在以下兩個方面:
一是硬件處理性能難以滿足要求。傳統的PLC產品主要是實現開關量邏輯控制,因此其配套的CPU、存儲器單元等整體容量較小,而且軟件上不支持當前通用的智能計算框架。如果要滿足智能化計算的需求,算力與存儲擴展需要在工位增加不同類型的服務器,而且協議對接復雜,智能化計算也會干擾實時性,升級周期長且成本較高。
二是傳統工業控制軟硬件強耦合,升級開放性和靈活性不足。不同廠商的軟硬件系統相對封閉,智能化升級周期、成本非常高。為了保持市場競爭力和技術壁壘,各廠商產品的硬件系統通常是封閉的,而軟件與硬件又是強耦合的,因而不同廠商的控制產品標準不一,升級開放性、靈活性不足,大大提升智能化升級改造的難度。
總之,在人工智能、數字化的推動下,工業局部智能化市場拐點已至,系統層面的主要矛盾在于生產控制系統性需求和單點供給的矛盾,具體軟硬件層面的痛點在于,現有工業控制軟件智能化程度不足,基于現有軟硬件體系結構智能化升級面臨算力不足、未云化、拓展性不足等痛點問題,亟待產品形態升級,實現智能化時代的現代化工業控制。
02
國產化替代是大勢所趨,逐步影響采購決策
長期以來,我國制造業基礎技術研究薄弱已經成為制約制造業發展的主要瓶頸。我國制造業向智能制造發展,必須依靠傳感、控制、通信、工業軟件等底層基礎技術的突破和深度應用。加強自主可控供給能力是我國智能制造發展的重點任務。《“十四五”智能制造發展規劃》明確提出,到2025年,我國的供給能力明顯增強,智能制造裝備和工業軟件技術水平和市場競爭力顯著提升,國內市場滿足率要分別超過70%和50%。因此,在當前的世界政治經濟環境下,我國智能制造領域實現自主可控、國產化替代將是長期的發展趨勢,工業控制行業作為關鍵核心環節,將充分受益于國產替代進程。
國產替代的邏輯已明確從軍工領域延伸至國央企。根據專家訪談與客戶訪談,雖然對于國央企而言,國產替代不是強邏輯,但目前國央企在推進“卡脖子”相關項目,工業控制系統作為工業流程的關鍵環節,屬于“卡脖子”項目之列。而且目前國產替代邏輯愈發影響采購決策,國央企意愿明確,典型案例為中石油中國石油集團遼河油田無人化場站所推進的物聯網項目,國產化率達到100%(未追溯到元器件層面)。
03
市場天花板可達數百億,邊緣計算市場是最佳切入市場
PLC、工控機、控制器、DCS、SCADA、工業網關、邊緣服務器等“工業電腦”駛入發展黃金期,未來將達千億市場規模。就目前的市場統計口徑,市場統計分為傳統工業控制市場(主要包括PLC、DCS、SCADA等)與工業邊緣計算(預測性維護、能效管理、智能制造等)。
傳統工業控制市場保持快速增長。2020年中國PLC市場規模約129.99億人民幣。根據MIR 睿工業的數據,2020 年我國PLC市場規模為129.99 億元,預計2023年中國PLC市場規模約165.4億人民幣,大中型PLC 市場占比51.20%,小型PLC 市場占比48.80%。2021年中國DCS市場規模約111.2億人民幣。2021年DCS產品市場規模達到111.2億元,同比增長24.6%。睿工業預計,2022年至2027年DCS市場仍會保持穩定增長,平均年增長率將維持在5-6%。2020年中國SCADA市場規模約124億。根據頭豹研究院數據,中國SCADA市場規模從2014年的77.1億元穩步上升至2018年的100.2億元,年復合增長率為6.8%,未來隨著工業技術與信息技術深度融合,信息化逐漸帶動工業化,SCADA應用普及度將繼續提升,預計未來五年,中國SCADA行業的發展增速將提升至12.0%,到2023年,中國SCADA行業市場規模有望達到176.6億元。
邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側,融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺,就近提供邊緣智能服務,滿足行業數字化在敏捷聯接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。邊緣計算與工業控制系統有密切的關系,具備工業互聯網接口的工業控制系統本質上就是一種邊緣計算設備,只不過現在邊緣計算更側重智能化控制,解決工業控制高實時性要求與互聯網服務質量的不確定性的矛盾。根據IDC預測,2021年中國垂直行業邊緣服務器尚不足30億人民幣,但同比增幅達75.0%,未來也將保持高速增長,帶來更大想象空間。在邊緣定制服務器的行業分布上,泛工業(電力、能源、制造等)是占比最大的應用領域,中國工業企業正在加快邊緣計算基礎設施建設,依托工業視覺智能和數據智能技術,支撐工業質檢、設備預測性維護、線路/管道檢測等數字化應用部署。
創聯工業控制電源
G系列
FG系列
FK-P系列
導軌CMR系列
低功耗系列
多路系列
注:以上展示為部分系列機型,更多產品信息請登錄官網www.cl-power.com查看
創聯工業控制電源分為G系列、FG系列、FK-P系列、導軌系列、低功耗系列、多路系列等,產品功率從15W—3000W,輸出電壓從12—48V不等,可適用于工業自動化、工業控制系統、機械與電氣設備、電子儀器儀表、家用電器、半導體制造設備等不同領域。
審核編輯 :李倩
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原文標題:行業分析丨工業自動化將是長期趨勢
文章出處:【微信號:創聯電源,微信公眾號:創聯電源】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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