< 过程自动化, 主要针对流程行业,其工艺要求连续间断生产、加工,且无法针对单个个体生产加工。包括:石油、石化、电力、化工。其中冶金、建材、汽车行业由于既涉及工厂自动化和过程自动化领域,即有单体生产工艺也有过程生产的工艺,因此在目前的行业中普遍认为是混合自动化领域。
以下章节涉及过程自动化产品不包括各种电缆,盘柜以及各种高低压配电、配件类产品以及ERP、QCS、MES类软件产品。
一、过程自动化工业市场概况
1、政策分析
1995年,十四届五中全会提出了“经济增长方式”由粗放型向集约型转变;“十五”规划(2001-2005)提出“国民经济保持较快发展速度,经济结构战略性调整取得明显成效,经济增长质量和效益显著提高”的目标;“十一五”规划(2006-2010)提出“要实现国民经济持续快速协调健康发展”及“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上,实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番”的目标。滋生了中国自动化工业的发展。
节能减排是未来中国工业转型的主题之一,伺服驱动器在电力节能降耗中的作用极为明显,伺服驱动器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在发改委、环保总局联合印发的《现有燃煤电厂二氧化硫治理“十一五”规划》中提到有52个电厂需开工建设烟气脱硫设施,在未来三十年,中国将会投资二万亿美元发展电力市场。这对于伺服驱动等自动化设备厂商来说是一次很好的机遇。
2011年3月16日,中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要,指出,优化结构、改善品种质量、增强产业配套能力、淘汰落后产能,发展先进装备制造业,调整优化原材料工业,改造提升消费品工业,促进制造业由大变强。要求,制定支持企业技术改造的政策,加快应用新技术、新材料、新工艺、新装备改造提升传统产业,提高市场竞争能力。支持企业提高装备水平、优化生产流程,加快淘汰落后工艺技术和设备,提高能源资源综合利用水平。鼓励企业增强新产品开发能力,提高产品技术含量和附加值,加快产品升级换代。推动研发设计、生产流通、企业管理等环节信息化改造升级,推行先进质量管理,促进企业管理创新。推动一批产业技术创新服务平台建设。未来几年,与消费、医药等第三产业相关的需求有望明显增长,新能源、节能减排、防污染、循环经济需求继续提升,继续支持高端装备制造业发展的方向不变,这为自动化工业市场带来新需求,同时也是挑战。
《工业节能“十二五”规划》,针对电机系统运行效率低、系统匹配不合理、调节方式落后等问题,在钢铁、有色金属、石化、化工、轻工等重点领域,加快既有电机系统变频调速改造,优化电机系统控制和运行方式。
重点改造高耗电的中小型电机及风机、泵类系统,严禁落后低效电机的生产、销售和使用。采用变频调速、永磁调速等先进电机调速技术,改善风机、泵类电机系统调节方式,逐步淘汰闸板、阀门等机械节流调节方式,重点对大中型变工况电机系统进行调速改造,提高电机系统运行效率。通过软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统等,合理配置能量,实现系统经济运行。以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械传动方式,逐步采用交流调速取代直流调速,采用高新技术改造拖动装置。加快电机系统节能改造步伐,鼓励节能服务公司采用合同能源管理、设备融资租赁等市场化机制推动电机系统节能改造。为自动化工业设备带了新的需求,这将成为中国自动化工业市场新的增长点。
2012年是中国“十二五规划”的重要的一年,政府在规划中所强调的如扩大内需、节能减排、产业升级等重点战略无疑将对工业自动化市场产生不同程度的影响。中国仪器仪表学会自控工程设计委员会认为,今日自动化的任务是服务绿色经济,服务的对象主要是新能源和节能减排。从其表述中,我们不难看出作为工业及制造业的“服务者”,工业自动化在未来五年的价值取向。
分析认为,中国将在冶金、炼油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、能源、轻工、制药、环保等过程自动化应用领域有较大的需求。
2、过程自动化工业市场特点
过程自动化工业主要应用在电力、化工、石化、石油天然气、市政、冶金、食品饮料、纸浆和造纸、建材等领域。由于在各个领域中应用的特点不同,所以在不同的领域对产品的技术和性能要求也不同。
中国过程自动化市场的制造企业集中在欧美日等发达国家,中国自动化设备很大部分来自于进口,欧美日等国的企业占据了可编程控制器、机器视觉、人机界面(HMI)、伺服驱动,步进驱动、中低压马达驱动器的高端市场,而本土企业在低端市场打价格战。以PLC为例,欧美以大中型PLC闻名,日本以小型PLC著称。主要的美国PLC厂商有A—B公司、通用电气、德州仪器、MODICON和西屋;欧洲厂商有西门子、AEG、ABB和TE;日本的三菱、欧姆龙、松下、富士、日立、东芝。而在伺服驱动市场,日本的安川, Fanuc, 三菱, 松下, 三洋和富士占了中国市场的一半左右,而欧洲的Rockwell, Danaher, Parker, 西门子, Bosch Rexroth 和施耐德则占据了高端市场。机器视觉领域和中低压马达驱动也被欧洲公司所占领,中国厂商仅在人机界面和工业计算机市场占据一定的市场份额。在自动化领域代表性的本土公司是北京安控,北京和利时,华中数控,步科电气,广州数控,研祥智能等等。
对于半导体厂商来说,自动化设备的高增长会刺激半导体和元器件的需求。工厂的特殊环境也对半导体厂商提出了更多的要求,比如高可靠性、抗电磁干扰、抗震动、防尘、低辐射和抗瞬间电压波动等。在自动化设备中应用比较多的器件有MCU、ADC、DSP、传感器、继电器和电源芯片。比如在I/O点数达14336点的超大型PLC中就使用了32位微处理器,32位微处理器不但应用在单个的PLC中,还被运用于工厂的总线控制系统中,比如在工厂总线控制系统中就使用具有CAN总线接口的MCU。伺服控制器中也使用MCU和DSP来实现精确控制,快速响应和可编程功能。大量传感器应用在运动控制,马达驱动,机器视觉设备,人机界面,液压系统和机器人等工业系统中,半导体厂商ADI,Dallas,美信和德州仪器提供了大量的工业用传感器,这些传感器在位置测量,压力测量,温度测量和图像传感中不可或缺。而ADI等公司的模数转换器则在数据处理和现场质量控制数据采集系统和工业计算机中发挥着重要的作用。虽然机电式继电器仍然占主要市场份额,固体继电器正凭借其小尺寸,低功耗和动作无声的优势越来越广泛的应用于工业领域。另外功率半导体器件和电源管理芯片在伺服控制器和马达驱动器等工业设备中也大量使用。
中国过程自动化市场主要厂商有:西门子、施耐德、罗克韦尔、艾默生、三菱电机、欧姆龙、ABB、GE Fanuc、横河电机、菲尼克斯、E+H、台达、研华、研祥、利德华福、和利时、PILZ、海德汉、贝加莱、图尔克等。
二、我国过程自动化工业市场规模
1、2004-2010年市场规模
从2004年至2010年我国自动化工业市场规模持续增加,复合增长率为9.11%。受全球经济不景气的影响,2009年我国自动化市场规模为700亿元,同比2008年的760亿元的市场规模,同比增长-7.0%,2010年我国自动化工业市场在内需拉动的OEM市场回暖和设备升级新需求等因素的带动下强势复苏,市场规模达到了810亿元,同比2009年增长16.0%,为近几年以来最高值。2004-2010年我国自动化市场规模见下表1。
表1 2004-2010年我国自动化市场规模
年份 |
市场规模(亿元) |
同比增长率(%) |
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、此处分析的是自动化产品市场,不包含工程、服务市场;2、市场规模以供应商出货为准,不包含增值税。 |
Data Source:中机院机电市场研究所 |
图1 2004-2010年我国自动化整体市场规模状况
从图1可以看出,我国自动化工业市场规模2004年至2007年保持两位数增长率的高速增长,从2004年440亿元的市场规模到2007年市场规模达到了710亿元,受世界经济不景气的影响,2008年市场规模同比2007年增长7.0%,2009年同比下降7.0%,随着我国国内内需的增长和提升自动化装备技术,带来的设备升级新需求,2010年自动化工业市场规模同比2009年增长16.0%。
2、自动化工业市场行业分布
2010年中国自动化工业市场总规模为810亿元。项目型市场业绩为477.9亿元,占总市场份额的59%,OEM市场业绩为332.1亿元,占总体市场份额的41%。最近3年项目型市场份额的变化趋势:2008年为66%,2009年为64%,2010年为59%,每年呈递减态势;OEM市场份额的变化趋势:2008年为24%,2009年为36%,2010年为41%,表现出递增态势。项目型市场和OEM市场中各应用领域的市场业绩见下表2和表3,图2和图3为中国自动化工业项目型和OEM市场中应用行业的分布。