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工控自動(dòng)化綜述——定義及發(fā)展歷程
工控自動(dòng)化是指以自動(dòng)化的方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制，起源于解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，經(jīng)二戰(zhàn)后蓬勃發(fā)展，結(jié)合新理論及技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)制造業(yè)降本增效。
工控自動(dòng)化自20世紀(jì)初萌芽，已有百年以上歷史。
1935年前工控自動(dòng)化起初應(yīng)用于調(diào)整風(fēng)車磨盤間隙，隨后作為伺服系統(tǒng)前身發(fā)動(dòng)力輔助器應(yīng)用于船只。世界進(jìn)入“電氣時(shí)代”后，繼電器和閉環(huán)分析相繼誕生。
這一階段的工控自動(dòng)化偏向于定性分析，系統(tǒng)可靠性和安全性低，對(duì)外部工程師依賴程度高 。
1935-1950年，美國(guó)電話電報(bào)公司發(fā)明通信系統(tǒng)，建設(shè)者鑄鐵公司創(chuàng)造出控制理論，?？怂共_公司生產(chǎn)出可用于反饋回路控制的比例積分控制器，工業(yè)控制系統(tǒng)模擬方法隨“框圖”概念而誕生，第二次世界大戰(zhàn)期間，各國(guó)家著力解決軍事中的控制問(wèn)題，促使工業(yè)控制理論和技術(shù)蓬勃發(fā)展。
1951-2014年，離散式控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展。2015年后，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)理論發(fā)展促使新技術(shù)誕生，分布式智能生產(chǎn)系統(tǒng)可滿足生產(chǎn)自動(dòng)化以外的需求，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)降本增效，促使工業(yè)4.0落地。
工控自動(dòng)化綜述——圖譜
工控自動(dòng)化包括控制層、驅(qū)動(dòng)層和執(zhí)行層三個(gè)層次，驅(qū)動(dòng)層將控制層與執(zhí)行層連接起來(lái)，控制層發(fā)出指令后最終傳導(dǎo)至執(zhí)行層的步進(jìn)與伺服系統(tǒng)
工控自動(dòng)化綜述——政策解析工信部、國(guó)務(wù)院、發(fā)改委和財(cái)政部頒布多項(xiàng)政策，加快推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)的智能轉(zhuǎn)型，鼓勵(lì)支持工業(yè)企業(yè)向智能、安全、綠色方向發(fā)展，利好工控自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展
智能制造的實(shí)現(xiàn)與否依賴于工控自動(dòng)化水平的高低，工控自動(dòng)化程度是國(guó)家工業(yè)化發(fā)展水平的標(biāo)志，人均生產(chǎn)總值越高，對(duì)工控自動(dòng)化程度的要求也越高。
工控自動(dòng)化行業(yè)受國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)和支持，可有效對(duì)工控自動(dòng)化市場(chǎng)參與者生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行監(jiān)督和管理，同時(shí)有助于其制定未來(lái)發(fā)展規(guī)劃
工信部、國(guó)務(wù)院、發(fā)改委和財(cái)政部頒布多項(xiàng)政策，加快推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)的智能轉(zhuǎn)型，鼓勵(lì)支持工業(yè)企業(yè)向智能、安全、綠色方向發(fā)展，利好工控自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展
控制層分析——PLC（1/3）
PLC是自動(dòng)化機(jī)械控制的核心，隨中國(guó)制造業(yè)的持續(xù)復(fù)蘇和轉(zhuǎn)型升級(jí)的加快，工業(yè)自動(dòng)化水平將持續(xù)提升，預(yù)計(jì)PLC市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)
PLC是針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的可編程邏輯控制器，也是自動(dòng)化機(jī)械控制的核心，在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令。
PLC通過(guò)輸入接口與輸出接口控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，PLC內(nèi)部電源可驅(qū)動(dòng)按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)和傳感器，CPU與輸入接口、存儲(chǔ)器和輸出接口相連，PLC接受可外部編程器的編程指令。
PLC按輸入、輸出點(diǎn)數(shù)可分為?。?56點(diǎn)以下）、中（256-2,048點(diǎn)）及大型PLC （2,048點(diǎn)以上）
中國(guó)PLC市場(chǎng)規(guī)模約百億，呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，由于下游應(yīng)用領(lǐng)域存在周期性，PLC市場(chǎng)規(guī)模亦隨之波動(dòng)。
中國(guó)PLC市場(chǎng)中OEM和項(xiàng)目型需求各自占比約50%，其中項(xiàng)目型市場(chǎng)包括冶金、汽車、軌道交通、市政等領(lǐng)域，與宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的關(guān)聯(lián)度高；OEM市場(chǎng)包括紡織、機(jī)械和機(jī)床等，亦具有周期性。
隨中國(guó)制造業(yè)的持續(xù)復(fù)蘇和轉(zhuǎn)型升級(jí)的加快，工業(yè)自動(dòng)化水平將持續(xù)提升，PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，預(yù)計(jì)PLC市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng)。
控制層分析——PLC（2/3）
中大型PLC的行業(yè)集中度高于小型PLC，截至2021年二者國(guó)產(chǎn)化率均不高，中大型PLC競(jìng)爭(zhēng)壁壘更高，隨技術(shù)升級(jí)與研發(fā)投入增加，中國(guó)廠商有望在未來(lái)占據(jù)更多市場(chǎng)份額
2019年中國(guó)小型PLC競(jìng)爭(zhēng)格局如上圖所示，CR8包括西門子、三菱、信捷、歐姆龍、 施耐德、臺(tái)達(dá)、羅克韋爾和松下，其中CR2超過(guò)50%，且均為國(guó)際廠商，中國(guó)信捷與日本歐姆龍并列第三，市場(chǎng)份額占9%。
2019年中國(guó)小型PLC集中度較高，但CR8中僅存在2家中國(guó)廠商，信捷與臺(tái)達(dá)的市場(chǎng)份額合計(jì)占12%（信捷為中國(guó)大陸廠商、臺(tái)達(dá)為中國(guó)臺(tái)灣廠商），其余6家均為國(guó)際廠商，小型PLC國(guó)產(chǎn)化率較低。
德系及日系供應(yīng)商在小型PLC市場(chǎng)表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)小型PLC份額有待提升。
2019年中國(guó)中大型PLC競(jìng)爭(zhēng)格局如上圖所示，CR6包括西門子、三菱、羅克韋爾、施耐德、歐姆龍和臺(tái)達(dá)，排名第一的西門子獨(dú)占市場(chǎng)份額已超50%。
2019年中國(guó)中大型PLC相比小型PLC集中度進(jìn)一步提升，CR6中不存在中國(guó)大陸廠商，僅存臺(tái)達(dá)1家中國(guó)臺(tái)灣廠商，國(guó)際廠商在中大型PLC市場(chǎng)中占?jí)艛嗟匚弧?
中大型PLC主要用于冶金、電力和交通等領(lǐng)域，相比小型PLC對(duì)可靠性、安全性和抗干擾性要求更高，競(jìng)爭(zhēng)壁壘更高。隨技術(shù)升級(jí)與研發(fā)投入增加，中國(guó)廠商有望在未來(lái)占據(jù)更多市場(chǎng)份額，中大型PLC發(fā)展?jié)摿Υ?
控制層分析——PLC（3/3）
中國(guó)小型PLC市場(chǎng)主要參與者中，包括信捷、臺(tái)達(dá)和匯川在內(nèi)的中國(guó)品牌各具優(yōu)勢(shì)，主流參數(shù)與國(guó)際品牌差異不大，但深度工藝積累仍有提升空間
如上圖所示，選取中國(guó)小型PLC市場(chǎng)主要參與者產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比：I/O點(diǎn)數(shù)為32的產(chǎn)品最多，競(jìng)爭(zhēng)最激烈；三菱和匯川的拓展模塊最多，實(shí)用性強(qiáng)，松下不支持拓展模塊，并且在所對(duì)比的品牌中僅三菱和匯川具備4通道脈沖輸出；信捷的通訊協(xié)議支持以太、無(wú)線和藍(lán)牙三種方式，在所有品牌中兼容性最廣泛；施耐德的小型PLC程序容量最高。
包括信捷、臺(tái)達(dá)和匯川在內(nèi)的中國(guó)品牌各具優(yōu)勢(shì)，主流參數(shù)（擴(kuò)展模塊、通訊協(xié)議等）與國(guó)際品牌差異不大，但深度工藝積累仍有提升空間。
控制層分析——DCS（1/3）
流程工業(yè)對(duì)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行要求高，而DCS是流程工業(yè)的大腦，其下游應(yīng)用集中度高，化工及電力合計(jì)市場(chǎng)占比超過(guò)60%
DCS是流程工業(yè)的大腦，由輸入輸出模塊、通信模塊、控制器和人機(jī)界面組成，在控制器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的基礎(chǔ)上匯集工藝信號(hào)至系統(tǒng)中，由操作站進(jìn)行監(jiān)視或控制操作。分散控制、集中操作和分級(jí)管理是其主要特征。
DCS產(chǎn)品由板卡、機(jī)柜和外設(shè)組成，其原材料為電子元器件、計(jì)算機(jī)及配件、鈑金件及配件、端子板、開關(guān)電源和線纜。
DCS上游為電子、電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備，經(jīng)中游加工集成后，可廣泛應(yīng)用于建材、冶金、造紙和市政等多個(gè)方向。
流程工業(yè)涉及能源與原材料工業(yè)，其生產(chǎn)規(guī)模大、能耗物耗多、危險(xiǎn)系數(shù)高且流程復(fù)雜，但由于其自動(dòng)化程度較高且過(guò)程連續(xù)，對(duì)各環(huán)節(jié)生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行要求高，因此DCS是流程工業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的重要基礎(chǔ)。
DCS下游應(yīng)用集中度高，化工及電力合計(jì)市場(chǎng)占比超過(guò)60%，而化工、電力、石化三者合計(jì)市場(chǎng)占比高達(dá)80.7%，其中化工行業(yè)為2019年DCS第一大市場(chǎng)，市場(chǎng)規(guī)模為32.3億元，電力行業(yè)的DCS市場(chǎng)規(guī)模21.3億元，石化行業(yè)的DCS市場(chǎng)規(guī)模為17.0億元。
控制層分析——DCS（2/3）
與PLC相比，中國(guó)DCS市場(chǎng)集中度稍低，國(guó)產(chǎn)化率則較高，市占率排名第一的中控技術(shù)其市場(chǎng)份額由2011年的13.0%增長(zhǎng)至2019年的27.0%，預(yù)計(jì)未來(lái)將繼續(xù)增加
2019年中國(guó)DCS市場(chǎng)格局如上圖，CR9中智深控制、和利時(shí)及中控技術(shù)均為中國(guó)廠 商，其市場(chǎng)占比合計(jì)45%
與PLC相比，中國(guó)DCS市場(chǎng)集中度稍低，但國(guó)產(chǎn)化率顯著高于PLC，且市占率排名第一的中控技術(shù)為中國(guó)廠商，比排名第二的艾默生市占率高11%。
中國(guó)DCS市場(chǎng)已進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定和成熟的時(shí)期，且本土廠商強(qiáng)勢(shì)，由于DCS市場(chǎng)受眾以大項(xiàng)目為主，存在規(guī)模效應(yīng)，未來(lái)中國(guó)廠商將進(jìn)出進(jìn)一步替代國(guó)際廠商
2019年中控技術(shù)在中國(guó)DCS市場(chǎng)中市占率排名第一，其2011-2019年之間的市場(chǎng)份額變動(dòng)如上圖。
中控技術(shù)主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和利時(shí)在DCS的優(yōu)勢(shì)市場(chǎng)為電力市場(chǎng)，與中控技術(shù)屬差異化競(jìng)爭(zhēng)，其他國(guó)際廠商在中國(guó)市場(chǎng)定位高端，應(yīng)用于大型石化、電力和冶金項(xiàng)目。DCS下游應(yīng)用存在周期性，中國(guó)廠商自中低端發(fā)力至高端市場(chǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。中控技術(shù)市占率由2011年的13.0%增長(zhǎng)至2019年的27.0%，預(yù)計(jì)未來(lái)其市場(chǎng)份額將繼續(xù)增加
控制層分析——DCS（3/3）
中國(guó)DCS市場(chǎng)規(guī)模由2016年的60.5億元增長(zhǎng)至2019年的87.4億元，在上游產(chǎn)能增加、存量售后服務(wù)增加、研發(fā)投入加大及產(chǎn)品智能化等因素驅(qū)動(dòng)下，DCS量?jī)r(jià)齊升，其市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增長(zhǎng)。
上圖為量?jī)r(jià)齊升驅(qū)動(dòng)下中國(guó)DCS市場(chǎng)規(guī)模，受增量市場(chǎng)前景廣闊及存量市場(chǎng)潛力巨大 影響，中國(guó)DCS銷量持續(xù)增長(zhǎng)，受產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提升及高端化產(chǎn)品占比增加影響，中國(guó) DCS售價(jià)有望提高。
中國(guó)DCS市場(chǎng)規(guī)模由 2016年的60.5億元增長(zhǎng)至2019年的87.4億元，在上游產(chǎn)能增加、存量售后服務(wù)增加、研發(fā)投入加大及產(chǎn)品智能化等因素驅(qū)動(dòng)下，預(yù)計(jì)中國(guó)DCS市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增長(zhǎng)
控制層分析——通用運(yùn)動(dòng)控制器
中國(guó)通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)規(guī)模由2014年的4.1億元增長(zhǎng)至2019年的7.2億元，其高端產(chǎn)品由美國(guó)泰道、翠歐等國(guó)際廠商供應(yīng)，但中國(guó)廠商逐步向中高端發(fā)力，綜合來(lái)看國(guó)際廠商市場(chǎng)份額呈現(xiàn)收縮態(tài)勢(shì)
通用運(yùn)動(dòng)控制器作為步進(jìn)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的控制裝置，其市場(chǎng)規(guī)模受步進(jìn)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的影響，二者的快速增長(zhǎng)帶動(dòng)通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。
中國(guó)通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)規(guī)模由2014年的4.1億元增長(zhǎng)至2019年的7.2億元，受制造強(qiáng)國(guó)需求端刺激，預(yù)計(jì)中國(guó)通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)仍將保持增長(zhǎng)。
通用運(yùn)動(dòng)控制跨界融合趨勢(shì)帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)控制型PLC、Softmotion軟件、PAC等實(shí)現(xiàn)形式，將進(jìn)一步提升整個(gè)通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)規(guī)模
控制器起連接操作人員與伺服系統(tǒng)的作用，其主要任務(wù)是通過(guò)計(jì)算每個(gè)預(yù)定運(yùn)動(dòng)的軌跡，形成控制參數(shù)，向伺服系統(tǒng)發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，同時(shí)監(jiān)測(cè)傳感器傳輸?shù)姆答佇盘?hào)并及時(shí)調(diào)整，保證運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠正確運(yùn)行。
中國(guó)通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)格局如上圖，國(guó)際廠商專注高端市場(chǎng)、中國(guó)廠商則占據(jù)中低端市場(chǎng)，市占率排名第一與第二均為中國(guó)廠商，且合計(jì)占比超過(guò)59%。
通用控制器高端產(chǎn)品由美國(guó)泰道、翠歐等國(guó)際廠商供應(yīng)，但中國(guó)廠商注重加大研發(fā)投入，逐步向中高端發(fā)力，綜合來(lái)看國(guó)際廠商市場(chǎng)份額呈現(xiàn)收縮態(tài)勢(shì)。
驅(qū)動(dòng)層分析——變頻器
中國(guó)變頻器市場(chǎng)規(guī)模由2012年的220.5億元增長(zhǎng)至2019年的242.0億元，占比最高的低壓變頻器市場(chǎng)中歐美系廠商占主導(dǎo)地位，國(guó)產(chǎn)化率有待提高。
變頻器市場(chǎng)根據(jù)變頻器電壓等級(jí)可以分為低壓變頻器(LVD)和中高壓變頻器(MVD)， 其中低壓變頻器應(yīng)用范圍包括電梯、空調(diào)、起重機(jī)械及紡織機(jī)械等行業(yè)，中高壓變頻器應(yīng)用范圍包括冶金、電力、石化、采礦、發(fā)電廠及污水處理等。
變頻器市場(chǎng)規(guī)模整體變化幅度有限，與宏觀經(jīng)濟(jì)的周期有一定相關(guān)性。隨中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，變頻器市場(chǎng)規(guī)模存在增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
中國(guó)變頻器市場(chǎng)規(guī)模由2012年的220.5億元增長(zhǎng)至2019年的242.0億元，低壓變頻器占比高，2019年其市場(chǎng)規(guī)模為204.0億元
2019年中國(guó)低壓變頻器市場(chǎng)格局如上圖，其參與者可分為日系、歐美系及中國(guó)系三類廠商。歐美系市場(chǎng)份額較高，廠商包括ABB和西門子等；日系變頻器廠商包括安川和三菱等；中國(guó)變頻器廠商包括匯川技術(shù)、英威騰和臺(tái)達(dá)。
歐美系和日系變頻器在材料和制造工藝方面具備優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)品可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。歐美系低壓變頻器在中國(guó)市場(chǎng)占主導(dǎo)地位，而中國(guó)廠商在技術(shù)工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及資金實(shí)力方面，均與國(guó)際品牌存在差距，國(guó)產(chǎn)化率有待提高。
執(zhí)行層分析——步進(jìn)系統(tǒng)
中國(guó)步進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模由2014年的6.4億元增長(zhǎng)至2019年的8.5億元，其市場(chǎng)規(guī)模在小范圍內(nèi)波動(dòng)，步進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)集中度高，整體國(guó)產(chǎn)化率高，但中國(guó)產(chǎn)商產(chǎn)品較少用于高端生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
步進(jìn)系統(tǒng)可滿足多數(shù)低負(fù)載或恒負(fù)載的低速工況，并且具有控制簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，中國(guó)步進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模由2014年的6.4億元增長(zhǎng)至2019年的8.5億元。
在智能制造穩(wěn)步推進(jìn)的形勢(shì)下，設(shè)備更新和裝備升級(jí)的需求日益增大，與其他運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相比，在精度和速度要求并不嚴(yán)格的場(chǎng)景中，步進(jìn)系統(tǒng)具備經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，將被越來(lái)越多的客戶所應(yīng)用，步進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模基本穩(wěn)定，在小范圍內(nèi)波動(dòng)。
2018年中國(guó)步進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)格局如上圖，CR5中僅1家國(guó)際廠商，CR4中全部為中國(guó)廠商，且雷賽智能、深圳研控、鳴志電器及和利時(shí)四家中國(guó)廠商市場(chǎng)份額總計(jì)超過(guò)70%。
步進(jìn)系統(tǒng)在普通機(jī)床、紡織、包裝、電子加工、儀器、激光加工、線切割、焊接等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用，中國(guó)步進(jìn)系統(tǒng)市場(chǎng)集中度高，整體國(guó)產(chǎn)化率高，但東方馬達(dá)等國(guó)際廠商其產(chǎn)品多用于高端生產(chǎn)環(huán)節(jié)，中國(guó)廠商應(yīng)專注提升自身工藝，提高品牌價(jià)值，沖擊高端化生產(chǎn)環(huán)節(jié)
執(zhí)行層分析——伺服系統(tǒng)（1/2）
中國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模由2015年的190億元增長(zhǎng)至2019年的340億元，伺服系統(tǒng)下游應(yīng)用廣泛，預(yù)計(jì)其市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)伺服系統(tǒng)廠商在整體性能和可靠性上與國(guó)際廠商仍存在差距
伺服系統(tǒng)是指以位置、速度、轉(zhuǎn)矩為控制量，能夠動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)變化從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)集材料、電子、控制、通訊等技術(shù)于一體，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化精密制造和柔性制造的核心技術(shù)。
伺服系統(tǒng)是高端裝備、智能制造裝備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的核心功能部件，伺服系統(tǒng)的應(yīng)用不僅能夠顯著提升設(shè)備的加工速度和精度，亦可以賦予生產(chǎn)設(shè)備更加靈活的生產(chǎn)能力，中國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模由2015年的190億元增長(zhǎng)至2019年的340億元，伺服系統(tǒng)下游應(yīng)用廣泛，預(yù)計(jì)其市場(chǎng)規(guī)模將繼續(xù)增長(zhǎng)
2019年中國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)格局如上圖，中國(guó)伺服系統(tǒng)參與者中，日系廠商性價(jià)比及可靠性高，松下和安川合計(jì)市場(chǎng)份額超過(guò)30%，在中低端設(shè)備市場(chǎng)中具備優(yōu)勢(shì)，而歐美廠商其產(chǎn)品性能強(qiáng)，在高端設(shè)備中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)伺服系統(tǒng)自主研發(fā)起步晚，通過(guò)引進(jìn)和學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)等舉措，中國(guó)廠商自主研發(fā)的伺服系統(tǒng)進(jìn)入快速發(fā)展階段，其產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平不斷提升，并逐漸取得一定市場(chǎng)份額，以臺(tái)達(dá)和匯川技術(shù)為代表的中國(guó)廠商市場(chǎng)份額超過(guò)10%，但與國(guó)際知名企業(yè)相比，在整體性能、可靠性上仍存在差距。
執(zhí)行層分析——伺服系統(tǒng)（2/2）
選取編碼器分辨率、過(guò)載能力、最高轉(zhuǎn)速和頻率響應(yīng)速度四個(gè)維度對(duì)比中國(guó)伺服系統(tǒng)參與者的主流產(chǎn)品,中國(guó)廠商臺(tái)達(dá)和匯川技術(shù)未來(lái)的市場(chǎng)份額有望趕超國(guó)際領(lǐng)先廠商
選取編碼器分辨率、過(guò)載能力、最高轉(zhuǎn)速和頻率響應(yīng)速度四個(gè)維度對(duì)比中國(guó)伺服系統(tǒng)參與者的主流產(chǎn)品。
編碼器分辨率是編碼器可以測(cè)量到的最小的距離，分辨率越高，編碼器可量化單位越多；過(guò)載能力表示最大轉(zhuǎn)矩相對(duì)額定轉(zhuǎn)矩的倍數(shù)，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩；頻率響應(yīng)速度越高，伺服系統(tǒng)相應(yīng)越快。
松下的伺服系統(tǒng)產(chǎn)品參數(shù)領(lǐng)先，有助于維持其市場(chǎng)份額第一的地位。中國(guó)廠商臺(tái)達(dá)和匯川技術(shù)在各產(chǎn)品參數(shù)方面并非顯著低于國(guó)際領(lǐng)先廠商，若堅(jiān)持加大研發(fā)投入，不斷提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，其未來(lái)市場(chǎng)份額有望趕超國(guó)際領(lǐng)先廠商。
執(zhí)行層分析——步進(jìn)系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)對(duì)比
伺服系統(tǒng)有精度、性能、矩頻和過(guò)載等優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格高昂，適用于高端場(chǎng)景，而步進(jìn)系統(tǒng)的免維護(hù)優(yōu)勢(shì)和低價(jià)適用于高需求量的廉價(jià)場(chǎng)景
選取多種類別對(duì)比步進(jìn)系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的差異，步進(jìn)系統(tǒng)力矩范圍適用范圍僅限20Nm以下的中小力矩，其轉(zhuǎn)速范圍限制在1,000RPM以下，而伺服系統(tǒng)適用于全范圍力矩，其轉(zhuǎn)速范圍高達(dá)5,000RPM（直流伺服電機(jī)可達(dá)20,000RPM）；步進(jìn)系統(tǒng)控制方式以位置控制為主，低速運(yùn)行時(shí)不夠平滑，高速運(yùn)行時(shí)力矩下降快，分辨率和精度較低，而伺服系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)位置、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩總線的精確智能化控制，力矩特性好；步進(jìn)系統(tǒng)不可過(guò)載，開環(huán)的特性導(dǎo)致其反饋算法需額外加入，而伺服系統(tǒng)可閉環(huán)控制。
整體上伺服系統(tǒng)有精度、性能、矩頻和過(guò)載等優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格高昂，適用于高端場(chǎng)景，而步進(jìn)系統(tǒng)的免維護(hù)優(yōu)勢(shì)和低價(jià)適用于高需求量的廉價(jià)場(chǎng)景。
工控自動(dòng)化總結(jié)工控自動(dòng)化可實(shí)現(xiàn)制造業(yè)降本增效，未來(lái)國(guó)產(chǎn)化率不斷提高，工控自動(dòng)化助力制造業(yè)，制造強(qiáng)國(guó)愿景有望早日實(shí)現(xiàn)。
工控自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈包括控制層、驅(qū)動(dòng)層和執(zhí)行層。
控制層中PLC與通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)集中度較高，DCS市場(chǎng)集中度稍低，PLC市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率最低，通用運(yùn)動(dòng)控制器市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)化率最高，但中高端市場(chǎng)份額尚被國(guó)際廠商占據(jù)；驅(qū)動(dòng)層主要組成是變頻器，歐美系低壓變頻器在中國(guó)市場(chǎng)占主導(dǎo)地位，而中國(guó)廠商在技術(shù)工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及資金實(shí)力方面，均與國(guó)際品牌存在差距，國(guó)產(chǎn)化率有待提高；執(zhí)行層中步進(jìn)系統(tǒng)集中度和國(guó)產(chǎn)化率均高于伺服系統(tǒng)，中國(guó)伺服系統(tǒng)廠商在整體性能和可靠性上與國(guó)際廠商仍存在差距，伺服系統(tǒng)有精度、性能、矩頻和過(guò)載等優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格高昂，適用于高端場(chǎng)景，而步進(jìn)系統(tǒng)的免維護(hù)優(yōu)勢(shì)和低價(jià)適用于高需求量的廉價(jià)場(chǎng)景。
工控自動(dòng)化起源于解決生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，經(jīng)二戰(zhàn)后蓬勃發(fā)展，結(jié)合新理論及技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)制造業(yè)降本增效。未來(lái)國(guó)產(chǎn)化率不斷提高，工控自動(dòng)化助力制造業(yè)，制造強(qiáng)國(guó)愿景有望早日實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)工控自動(dòng)化行業(yè)上市公司——雷賽智能
雷賽智能基于控制器、步進(jìn)系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)，可為客戶提供完整的運(yùn)動(dòng)控制系列產(chǎn)品及解決方案，在技術(shù)上具備多項(xiàng)行業(yè)優(yōu)勢(shì)。
中國(guó)工控自動(dòng)化行業(yè)上市公司——匯川技術(shù)
匯川技術(shù)是從事工業(yè)自動(dòng)化和新能源相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)，其優(yōu)勢(shì)業(yè)務(wù)包括通用自動(dòng)化、新能源汽車配套及電梯配套。
