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    工業4.0時代下的工控自動化與智能制造,為 PLC 行業帶來新機遇

    發布時間:    來源 / 作者:admin    


    工業4.0時代下的工控自動化與智能制造,為 PLC 行業帶來新機遇


    導語:伴隨著國內的工控水平不斷提升與“工業 4.0”時代的到來,工業 4.0 進一步推進工業自動化,智能制造為 PLC 行業帶來新機遇。國內PLC 持續發展,并在新能源、環保等新興行業中不斷取得業務突破點。


      在工業4.0降本增效的需求不斷放大的背景下,工業控制成了解決問題的關鍵方案。產業轉型下,傳統的工業自動化控制產品也在開疆拓土,探索新的應用領域。


      根據Allied Market Research統計的數據,全球工業控制市場早在2019年就已經達到了1214.8億美元,直至2027年,仍將以5.91%的年復合增長率持續擴張,達到1701.2億美元的總市值。然而智能制造的轉型升級,也對工業通信提出了更高的要求,比如更大的帶寬和更低的延遲等。工業控制系統變得更加透明、開放和互聯的同時,缺乏跨界標準的困境也愈發明顯。


      除此之外還有碳中和與碳達峰的提出,中國在《2030年前碳達峰行動方案》中更是明確提及工業領域碳達峰行動,工業控制作為該領域最重要的一環,是可以有效助力綠色低碳轉型和高質量發展的。


      工業 4.0 進一步推進工業自動化,智能制造為 PLC 行業帶來新機遇。


      工業 3.0 實現了生產的自動化,大量的自動化控制系統及儀表設備得以應用;工業 4.0 主要將實現生產的智能化,突破的重點由自動化設備轉移向智能化軟件,通過把行業知識和經驗寫入智能軟件,打造“智慧工業大腦”,實現降本增效、安全可控、綠色環保的智能化生產過程。


      伴隨著工業 4.0 時代的來臨,智能制造對自動化生產的廣度與深度提出了更高的要求,PLC 有望伴隨智能制造的發展,行業規模與滲透率進一步提升。


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      “工控+互聯網+智能”成為 PLC 發展的新趨勢。


      互聯網能力的提升是目前 PLC 技術統的重要發展方向之一,伴隨著工業生產規模的不斷擴大,傳統的單一設備控制、小范圍控制的 PLC 設備的需求正在逐步縮減,生產規模的擴大與生產中的規模效應對大型 PLC 設備提出了跨設備、跨廠區的新需求,在 5G 技術進一步落地的背景之下,技術與需求端倒逼 PLC 的通訊能力做出提升,“互聯網+”成為 PLC 發展的必經之路。


      除此之外,人工智能的崛起也要求傳統 PLC 做出改變,深度學習算法與大數據技術將進一步應用于 PLC 之中,智能生產、優化決策、大數據賦能、精準執行和柔性生產等成為 PLC 未來發展的重要方向。


      多任務處理或將是未來 PLC 的新運行模式,協同能力的增強進一步打通全生產線。PLC 控制規模的進一步擴大對 PLC 提出了多線性并行運算的技術要求,傳統 PLC 采取順序處理的方式處理任務,但是在控制規模擴張帶來的任務量增加的背景下,各任務的優先級差異擴大,任務之間的協同要求變高,傳統的單線程處理向多線程處理的轉變是大型 PLC 發展的必經之路。


      PLC 系統協同能力的提升也是工業 4.0 提出的又一重要要求,其中既包括PLC 在全廠區、全產線之間的縱向打通和 PLC 與 APC、MES 等其他工業軟件的橫向打通;協同性的提升能夠進一步實現生產過程的互聯互通能力,充分發揮數據價值和協同優勢,同時也有助于形成集中控制和分布式計算/運作的格局,提高生產的效率和智能化水平。


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      工業 4.0 時代,國產中大型 PLC 替代空間大


      國內 PLC 市場呈現兩個特點,一是國內 PLC 市場主要由外資主導,本土品牌市場份額較低;二是本土產品多以小型 PLC 為主,中大型 PLC 依舊依賴外資品牌:


      1)在中大型 PLC 產品方面:國內市場依舊以外資品牌為主,西門子、施耐德等歐美 PLC 廠商憑借多年的行業經驗與研發優勢,具備較強的行業競爭力,此外這些歐美老牌廠商依托先發優勢已經在我國形成了比較明顯的品牌優勢和市場優勢,占據了國內 PLC 市場的大部分份額;


      2)在小型 PLC 領域:以三菱、歐姆龍為代表的日本品牌具有較強的領先優勢,產品主要應用于小型控制系統、機床和 OEM 設備;以寶信軟件、匯川技術、信捷電氣為代表的 PLC 本土品牌也在持續發力,依托產品定制、成本、服務和響應時間等優勢打開國內小型 PLC 市場,持續向中大型 PLC 市場進軍,不斷提升市場占有率。


      西門子獨攬國內 PLC 市場近半份額,本土 PLC 廠商市占率不足兩成,可替代空間大。


      據普華有策數據顯示,2020 年國內 PLC 市場中西門子市占率高達 44.3%,獨攬近一半國內 PLC 市場份額。西門子的產品多以中大型PLC 為主,依靠自身強大的技術與行業實力,西門子中大型 PLC 產品能夠持續獲得較高的毛利率與市場份額,三菱、歐姆龍、羅克韋爾等廠商的市場占有率緊隨其后,產品覆蓋大中小型 PLC。


      國內 PLC 市場仍然以外資品牌為主,西門子、三菱、歐姆龍、羅克韋爾、臺達和施耐德六家外資品牌 2020 年在國內 PLC 市場的占有率高達83%,本土 PLC 廠商市占率不足兩成,伴隨著國內技術的進步,國產化 PLC 市場市占率有望提升。


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      我國 PLC 行業在二十一世紀后逐步進入國產替代期。


      二十一世紀之前受限于資金短缺與研發實力不足,我國 PLC 行業起步緩慢,PLC 設備高昂并主要以進口為主,后來我國政府逐步出臺了一系列扶持 PLC 發展的政策,國內 PLC 發展在二十世紀末初現曙光。


      二十一世紀伴隨著計算機技術、自動化技術和通信技術的進步,一方面PLC 的研發門檻逐步降低,另一方面我國的資金投入與研發實力俱增,越來越多的國產品牌以小型 PLC 產品為突破口進軍 PLC 行業,并以價格低、定制化、本土化服務等優勢逐步打開 PLC 市場。


      自主研發能力低與產品同質化嚴重是國內 PLC 廠商目前面臨的問題。


      一方面,國內比較缺乏 PLC(尤其是中大型 PLC)的核心研發能力,本土的小型企業目前的創新能力薄弱,存在模仿海外 PLC 的現象,本土大型企業雖然資金與市場資源較為充足,但是后發劣勢對它們形成了一定約束,缺乏長期持續的投入成為國內品牌短板。


      另一方面,國內 PLC 產品以技術含量較低的小型 PLC 產品為主,行業進入門檻低,業內產品同質化情況嚴重。


      未來國內 PLC 廠商的突破或將依賴于工程師紅利與本土化服務,隨著本土大型 PLC 企業的逐步崛起,未來盈利能力有望逐步提升。


      相較于海外 PLC 廠商,國內的工程師紅利是本土 PLC 品牌的優勢之一,雖然國內目前已經出現了人口老齡化的趨勢,但是得益于人口基數大、二十世紀末/二十一世紀初中國人口快速增長,國內的工程師紅利依舊顯著,本土 PLC 廠商有望借助國內工程師紅利,快速實現技術突破,搶占市場份額;另外,本土廠商對國內企業客戶的理解更深刻、產品具備性價比、服務響應更快速等優勢同樣會增加本土 PLC 品牌的優勢,有望以本土化服務的優勢實現國產化 PLC 產品市占率的進一步提升;由小型 PLC 轉中大型 PLC 是本土品牌的必經之路,大型 PLC 有望進一步提高公司的盈利水平、增強公司的核心競爭力。




    PLC工業4.0工業自動化


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