前言:很久没有和大家伙儿一起来分享人机一体化智能系统的相关联的内容了,今天来聊聊工业自动化。因为之前介绍的都是比较细的赛道,本篇专门聊聊工业自动化这个比较大的概念。本篇主要先聊聊细分赛道,在《工业自动化系列二》中再来聊聊产业链等内容。
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近日有关部门印发通知表示我国将开展2022年度人机一体化智能系统标准应用试点工作。通知明确我国将围绕智能制造标准在制造业各细分行业中的应用,到2024年形成一批推动智能制造有效实施应用的“标准群”。我国在智能制造方面的布局一直以来都很看重,工业自动化作为人机一体化智能系统的重要体现之一也一直非常关注,下面就来聊聊工业自动化。
工业自动化,又称工业控制自动化(工控自动化),是指将自动化技术运用在机械工业制造环节中,实现自动加工和连续生产,提高机械生产效率和质量,释放生产力的作业手段。在工业生产自动化条件下,人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化,按其发展阶段可分为半自动化和全自动化。
从功能角度来看,工业自动化产品能划分为控制管理系统、驱动系统、执行系统和反馈系统和输出系统,下面就从这个方面来介绍一下各个细分赛道。
控制系统是工业自动化的核心大脑,更是决定输出产品功能和性能的重要的因素。控制管理系统最重要的包含硬件和软件两部分:硬件部分是工业控制板卡,包括主控单元和部分信号处理电路;软件部分主要是控制算法、二次扩展开发等。控制管理系统最重要的包含 PLC、DCS、数控系统(CNC)、IPC 等。
PLC 是一种采用一类可编程的存储器,PLC可分为中大型PLC和小型PLC。国内大中型PLC 主要使用在于项目型市场,如汽车、冶金、电力、化工、建材等,据 MIR 统计,我国大中型 PLC 超过一半市场占有率;而小型 PLC 主要使用在于 OEM 市场,如纺织机械、包装机械、起重机械、食品机械等器械设备,相比较大中型 PLC 应用来说,市场分布广泛,集中度相对分散。2020年我国 PLC 行业市场规模为 130 亿元,同比上涨 11.68%,预计 2018-2023 年年均复合增长率 6.4%,保持稳定增长态势。
DCS 中文全称分散控制管理系统,是一种自动化高技术产品。国内 DCS 市场在中控技术的领衔下国产替代相比来说较高,中控技术市场占有率占比为 37%,领先包括外资在内的其他所有品牌,除此之外,和利时、
横河电机、智深控制在国内市场占有率中也占有一席之地,以上四个企业合计市场占有率达到51%。2021 年国内 DCS 市场规模突破 88 亿元,增速在 2019 年之后大面积上涨,CAGR 达 26%,预计未来将持续保持稳定增长,未来市场发展的潜力广阔。
数控系统加工通过计算机译码,使机床将原始的金属板材通过长时间精密加工,打造成理想的形状。就增速情况而言,2021 年第一季度期间,数控系统的下游应用中,立式加工中心、激光加工机、钻工中心、车床、玻璃机械等市场规模分别同比上升 249%、231%、225%、210%、193%;就我国数控系统竞争格局而言,目前海外品牌占据市场大头,广州数控国内领先。
国产变频器产品由于多年来持续的研发投入,其性能、可靠性、售前售后服务、成本控制等方面的优势逐渐显现,以汇川技术、英威腾为代表的国产变频器企业正在慢慢地抢占外资品牌的市场,市场占有率持续提升。
当前全球精密减速器市场行业集中度较高,日本纳博特斯克是生产 RV 减速器的巨头,约占 60%的全球减速器市场占有率。我国谐波减速器技术还有一定差距,但绿的谐波市占率和产能都已形成规模;RV 减速器开发时间长,技术差距小,但未有企业形成明显的市占和产能。
国内厂商凭借性价比、服务快速等优势,逐步改变了原有的外资品牌主导的市场格局,并在部分细分市场上表现出明显的竞争优势。目前已发展有 30 多家较大规模厂商,汇川技术是内资龙头,在先进制造电子、锂电、光伏等形成优势,增速保持领先。
2019 年我国各类传感器总体市场规模为 2188.8亿元,2014-2019 年 CAGR 为 17.4%;前瞻产业研究院预测 2021-2026 年我国传感器制造业 CAGR 约 19%,大幅高于全球市场增速。目前,传感器行业我国国内供给能力不够跨国公司占据超过 60%的市场占有率。目前我国传感器行业 TOP5 企业如汉威科技、柯力传感等占据了国内传感器市场 40%以上的份额,产品大多分布在在中低端。
我国仪器仪表进口规模常年居高位,目前国产仪器仪表性能与国外的差距正在慢慢地缩小,国产替代空间广阔,川仪股份、中控技术、康斯特等国内厂商也逐渐在一些领域做出突破,有望进一步开拓市场。
工业机器人本体结构是指机体结构和物理运动系统,也是机器人的支承基础和执行机构。从国内外厂商来看,目前机器人本体市场仍然被国外厂商占据,尽管近期美的集团全资收购了库卡,但库卡的主要生产基地都在国外,如果将库卡算作外资的话,本体领域外资中国市场占有率达 65%以上,国产替代道阻且长。
目前国内庞大的数控机床需求仍然依赖海外进口,国产数控机床市场占有率大多分布在在中低端领域,截至 2018 年,我国低端数字控制机床和中端数字控制机床国产化率分别为 82%和 65%,而高端数字控制机床国产化率仅为 6%。未来随着数字化的进一步普及,数字控制机床特别是高端数字控制机床国产化率有望进一步提升。
小结:工业自动化是人机一体化智能系统的“明珠”,也是实现工业互联网的基础,其重要性不言而喻。而且从需求来看,工业自动化的各赛道都有庞大的市场需求,因此其相关机会也是比较丰富的。
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