< 過程自動化, 主要針對流程行業(yè),其工藝要求連續(xù)間斷生產、加工,且無法針對單個個體生產加工。包括:石油、石化、電力、化工。其中冶金、建材、汽車行業(yè)由于既涉及工廠自動化和過程自動化領域,即有單體生產工藝也有過程生產的工藝,因此在目前的行業(yè)中普遍認為是混合自動化領域。
以下章節(jié)涉及過程自動化產品不包括各種電纜,盤柜以及各種高低壓配電、配件類產品以及ERP、QCS、MES類軟件產品。
一、過程自動化工業(yè)市場概況
1、政策分析
1995年,十四屆五中全會提出了“經濟增長方式”由粗放型向集約型轉變;“十五”規(guī)劃(2001-2005)提出“國民經濟保持較快發(fā)展速度,經濟結構戰(zhàn)略性調整取得明顯成效,經濟增長質量和效益顯著提高”的目標;“十一五”規(guī)劃(2006-2010)提出“要實現(xiàn)國民經濟持續(xù)快速協(xié)調健康發(fā)展”及“在優(yōu)化結構、提高效益和降低消耗的基礎上,實現(xiàn)2010年人均國內生產總值比2000年翻一番”的目標。滋生了中國自動化工業(yè)的發(fā)展。
節(jié)能減排是未來中國工業(yè)轉型的主題之一,伺服驅動器在電力節(jié)能降耗中的作用極為明顯,伺服驅動器也成為越來越多電力行業(yè)改造技術的首選。在發(fā)改委、環(huán)??偩致?lián)合印發(fā)的《現(xiàn)有燃煤電廠二氧化硫治理“十一五”規(guī)劃》中提到有52個電廠需開工建設煙氣脫硫設施,在未來三十年,中國將會投資二萬億美元發(fā)展電力市場。這對于伺服驅動等自動化設備廠商來說是一次很好的機遇。
2011年3月16日,中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要,指出,優(yōu)化結構、改善品種質量、增強產業(yè)配套能力、淘汰落后產能,發(fā)展先進裝備制造業(yè),調整優(yōu)化原材料工業(yè),改造提升消費品工業(yè),促進制造業(yè)由大變強。要求,制定支持企業(yè)技術改造的政策,加快應用新技術、新材料、新工藝、新裝備改造提升傳統(tǒng)產業(yè),提高市場競爭能力。支持企業(yè)提高裝備水平、優(yōu)化生產流程,加快淘汰落后工藝技術和設備,提高能源資源綜合利用水平。鼓勵企業(yè)增強新產品開發(fā)能力,提高產品技術含量和附加值,加快產品升級換代。推動研發(fā)設計、生產流通、企業(yè)管理等環(huán)節(jié)信息化改造升級,推行先進質量管理,促進企業(yè)管理創(chuàng)新。推動一批產業(yè)技術創(chuàng)新服務平臺建設。未來幾年,與消費、醫(yī)藥等第三產業(yè)相關的需求有望明顯增長,新能源、節(jié)能減排、防污染、循環(huán)經濟需求繼續(xù)提升,繼續(xù)支持高端裝備制造業(yè)發(fā)展的方向不變,這為自動化工業(yè)市場帶來新需求,同時也是挑戰(zhàn)。
《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》,針對電機系統(tǒng)運行效率低、系統(tǒng)匹配不合理、調節(jié)方式落后等問題,在鋼鐵、有色金屬、石化、化工、輕工等重點領域,加快既有電機系統(tǒng)變頻調速改造,優(yōu)化電機系統(tǒng)控制和運行方式。
重點改造高耗電的中小型電機及風機、泵類系統(tǒng),嚴禁落后低效電機的生產、銷售和使用。采用變頻調速、永磁調速等先進電機調速技術,改善風機、泵類電機系統(tǒng)調節(jié)方式,逐步淘汰閘板、閥門等機械節(jié)流調節(jié)方式,重點對大中型變工況電機系統(tǒng)進行調速改造,提高電機系統(tǒng)運行效率。通過軟啟動裝置、無功補償裝置、計算機自動控制系統(tǒng)等,合理配置能量,實現(xiàn)系統(tǒng)經濟運行。以先進的電力電子技術傳動方式改造傳統(tǒng)的機械傳動方式,逐步采用交流調速取代直流調速,采用高新技術改造拖動裝置。加快電機系統(tǒng)節(jié)能改造步伐,鼓勵節(jié)能服務公司采用合同能源管理、設備融資租賃等市場化機制推動電機系統(tǒng)節(jié)能改造。為自動化工業(yè)設備帶了新的需求,這將成為中國自動化工業(yè)市場新的增長點。
2012年是中國“十二五規(guī)劃”的重要的一年,政府在規(guī)劃中所強調的如擴大內需、節(jié)能減排、產業(yè)升級等重點戰(zhàn)略無疑將對工業(yè)自動化市場產生不同程度的影響。中國儀器儀表學會自控工程設計委員會認為,今日自動化的任務是服務綠色經濟,服務的對象主要是新能源和節(jié)能減排。從其表述中,我們不難看出作為工業(yè)及制造業(yè)的“服務者”,工業(yè)自動化在未來五年的價值取向。
分析認為,中國將在冶金、煉油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、能源、輕工、制藥、環(huán)保等過程自動化應用領域有較大的需求。
2、過程自動化工業(yè)市場特點
過程自動化工業(yè)主要應用在電力、化工、石化、石油天然氣、市政、冶金、食品飲料、紙漿和造紙、建材等領域。由于在各個領域中應用的特點不同,所以在不同的領域對產品的技術和性能要求也不同。
中國過程自動化市場的制造企業(yè)集中在歐美日等發(fā)達國家,中國自動化設備很大部分來自于進口,歐美日等國的企業(yè)占據了可編程控制器、機器視覺、人機界面(HMI)、伺服驅動,步進驅動、中低壓馬達驅動器的高端市場,而本土企業(yè)在低端市場打價格戰(zhàn)。以PLC為例,歐美以大中型PLC聞名,日本以小型PLC著稱。主要的美國PLC廠商有A—B公司、通用電氣、德州儀器、MODICON和西屋;歐洲廠商有西門子、AEG、ABB和TE;日本的三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝。而在伺服驅動市場,日本的安川, Fanuc, 三菱, 松下, 三洋和富士占了中國市場的一半左右,而歐洲的Rockwell, Danaher, Parker, 西門子, Bosch Rexroth 和施耐德則占據了高端市場。機器視覺領域和中低壓馬達驅動也被歐洲公司所占領,中國廠商僅在人機界面和工業(yè)計算機市場占據一定的市場份額。在自動化領域代表性的本土公司是北京安控,北京和利時,華中數(shù)控,步科電氣,廣州數(shù)控,研祥智能等等。
對于半導體廠商來說,自動化設備的高增長會刺激半導體和元器件的需求。工廠的特殊環(huán)境也對半導體廠商提出了更多的要求,比如高可靠性、抗電磁干擾、抗震動、防塵、低輻射和抗瞬間電壓波動等。在自動化設備中應用比較多的器件有MCU、ADC、DSP、傳感器、繼電器和電源芯片。比如在I/O點數(shù)達14336點的超大型PLC中就使用了32位微處理器,32位微處理器不但應用在單個的PLC中,還被運用于工廠的總線控制系統(tǒng)中,比如在工廠總線控制系統(tǒng)中就使用具有CAN總線接口的MCU。伺服控制器中也使用MCU和DSP來實現(xiàn)精確控制,快速響應和可編程功能。大量傳感器應用在運動控制,馬達驅動,機器視覺設備,人機界面,液壓系統(tǒng)和機器人等工業(yè)系統(tǒng)中,半導體廠商ADI,Dallas,美信和德州儀器提供了大量的工業(yè)用傳感器,這些傳感器在位置測量,壓力測量,溫度測量和圖像傳感中不可或缺。而ADI等公司的模數(shù)轉換器則在數(shù)據處理和現(xiàn)場質量控制數(shù)據采集系統(tǒng)和工業(yè)計算機中發(fā)揮著重要的作用。雖然機電式繼電器仍然占主要市場份額,固體繼電器正憑借其小尺寸,低功耗和動作無聲的優(yōu)勢越來越廣泛的應用于工業(yè)領域。另外功率半導體器件和電源管理芯片在伺服控制器和馬達驅動器等工業(yè)設備中也大量使用。
中國過程自動化市場主要廠商有:西門子、施耐德、羅克韋爾、艾默生、三菱電機、歐姆龍、ABB、GE Fanuc、橫河電機、菲尼克斯、E+H、臺達、研華、研祥、利德華福、和利時、PILZ、海德漢、貝加萊、圖爾克等。
二、我國過程自動化工業(yè)市場規(guī)模
1、2004-2010年市場規(guī)模
從2004年至2010年我國自動化工業(yè)市場規(guī)模持續(xù)增加,復合增長率為9.11%。受全球經濟不景氣的影響,2009年我國自動化市場規(guī)模為700億元,同比2008年的760億元的市場規(guī)模,同比增長-7.0%,2010年我國自動化工業(yè)市場在內需拉動的OEM市場回暖和設備升級新需求等因素的帶動下強勢復蘇,市場規(guī)模達到了810億元,同比2009年增長16.0%,為近幾年以來最高值。2004-2010年我國自動化市場規(guī)模見下表1。
表1 2004-2010年我國自動化市場規(guī)模
年份 |
市場規(guī)模(億元) |
同比增長率(%) |
2004 |
440 |
19.0 |
2005 |
500 |
14.0 |
2006 |
600 |
20.0 |
2007 |
710 |
18.0 |
2008 |
760 |
7.0 |
2009 |
700 |
-7.0 |
2010 |
810 |
16.0 |
注:1、此處分析的是自動化產品市場,不包含工程、服務市場;2、市場規(guī)模以供應商出貨為準,不包含增值稅。 |
Data Source:中機院機電市場研究所 |
圖1 2004-2010年我國自動化整體市場規(guī)模狀況
從圖1可以看出,我國自動化工業(yè)市場規(guī)模2004年至2007年保持兩位數(shù)增長率的高速增長,從2004年440億元的市場規(guī)模到2007年市場規(guī)模達到了710億元,受世界經濟不景氣的影響,2008年市場規(guī)模同比2007年增長7.0%,2009年同比下降7.0%,隨著我國國內內需的增長和提升自動化裝備技術,帶來的設備升級新需求,2010年自動化工業(yè)市場規(guī)模同比2009年增長16.0%。
2、自動化工業(yè)市場行業(yè)分布
2010年中國自動化工業(yè)市場總規(guī)模為810億元。項目型市場業(yè)績?yōu)?77.9億元,占總市場份額的59%,OEM市場業(yè)績?yōu)?32.1億元,占總體市場份額的41%。最近3年項目型市場份額的變化趨勢:2008年為66%,2009年為64%,2010年為59%,每年呈遞減態(tài)勢;OEM市場份額的變化趨勢:2008年為24%,2009年為36%,2010年為41%,表現(xiàn)出遞增態(tài)勢。項目型市場和OEM市場中各應用領域的市場業(yè)績見下表2和表3,圖2和圖3為中國自動化工業(yè)項目型和OEM市場中應用行業(yè)的分布。