工业自动化，头豹词条报告系列

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 工业自动化头豹词条报告系列 陈雨欣·头豹分析师 2023-10-10未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 制造业/仪器仪表制造业 工业制品/工业制造 行业： 行业定义 工业自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表… AI访谈 行业分类 工业自动化包含的细分产品种类繁多，通常可以从功… AI访谈 行业特征 工业自动化行业特征主要集中变现在：环保及节能发… AI访谈 发展历程 工业自动化行业 目前已达到3个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 工业自动化行业规模暂无评级报告 AI访谈SIZE数据 政策梳理 工业自动化行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 中国工业自动化行业竞争格局如下：（1）第一梯队：… AI访谈数据图表 摘要工业自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策的综合性高新技术，而工业自动化控制系统是指利用工业自动化控制技术对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工业自动化技术工具的总称。工业自动化控制系统作为高端装备的重要组成部分，是发展先进制造技术的关键，是实现产业结构优化升级的重要基础。随着中国经济的不断发展，终端消费者需求多样化，以及对产品品质、定制化的需求不断提升，使得工业制造厂商生产环节、工艺难度和制造水平要求提升，而传统人工操作的误差及安全性风险导致制造业厂商对自动化生产需求强烈。在此背景 下，中国工业自动化发展势不可挡。2018年中国工业自动化市场规模为1,837.0亿元，截至2022年增长至2,642.0亿元。预计未来五年中国工业自动化市场规模以7.47%年复合增长率保持稳定增长，2027年市场规模将增长至3,787.7亿元。 工业自动化行业定义[1] 工业自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策的综合性高新技术，而工业自动化控制系统是指利用工业自动化控制技术对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工业自动化技术工具的总称。工业自动化控制系统作为高端 装备的重要组成部分，是发展先进制造技术的关键，是实现产业结构优化升级的重要基础。 [1]1：众辰科技公告 工业自动化行业分类[2] 工业自动化包含的细分产品种类繁多，通常可以从功能上划分为控制层、驱动层和执行层。 按细分产品功能分类： 控制层 控制层主要功能为理解与下达指令，主要产品包含工控 机、PLC、CNC系统、HMI等 工业自动化 分类 驱动层 驱动层主要功能为电信号的识别与传导，主要产品包含 变频器、伺服驱动器、一体化专机、软启动器等 执行层 执行层主要功能为执行指令，主要产品包含异步电机、同步电机（含伺服电机、直驱电机等）、阀门、气动或 液动元件等 [2]1：众辰科技公告 工业自动化行业特征[3] 工业自动化行业特征主要集中变现在：环保及节能发展趋势助力行业发展，人力成本提高促进对工业自动化的需求，新技术赋能智能制造，带动工业自动化需求增长。智能制造是一种由智能机器和人类与家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活劢，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。将智能制造运用在工业自动化上可提高生产效率及产品质量。工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势，工业自动化可以实现、增加产量、减少人力成本、确保安全等目的。另一方面，以人工智能、机器人技术、电子信息技术等为代表的第四次工业革命进一步整合机械和电 子系统，工业自动化水平进一步提升，与之相应的工业自动化设备需求也不断增长。 1智能制造是工业自动化发展的方向 智能制造是一种由智能机器和人类与家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活劢，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。将智能制造运用在工业自动化上可提高生产效率及产品质量。 通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人。智能制造在物理空间的主要载体是工业自动化，在信息空间的主要载体是工业互联网，而三者在工厂智能化的实践过程中又相互交织。工业自动化及其相关技术和设备构成了智能制造的基础，工业互联网通过存储、加工和处理生产过程中的各种数据和信息，构建了IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务）的解决方案层级，并通过指令与控制系统和设备系统相交互，完成智能生产指令和反馈。 2人力成本提高促进对工业自动化的需求 工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势，工业自动化可以实现、增加产量、减少人力成本、确保安全等目的。 近年来，中国人口老龄化加速，适龄的劳动人口不断下降，劳动工人的增加速度已经不能满足中国制造业规模的扩张需求，“用工难”的问题困扰着越来越多的制造业企业；同时，中国劳动用工成本逐年上升，制造业城镇单位就业人员平均工资每年持续增加，当前中国人口红利持续减弱，制造业面临巨大的产业升级压力，迫使部分制造业企业开始采用自动化程度更高的生产设备，以抵御人工成本不断上涨带来的不利影响，这将增加对工业自动化控制产品的需求。 3新技术赋能智能制造，带动工业自动化需求增长 以人工智能、机器人技术、电子信息技术等为代表的第四次工业革命进一步整合机械和电子系统，工业自动化水平进一步提升，与之相应的工业自动化设备需求也不断增长。 在中国科技水平突飞猛进的背景下，5G通信、物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术不断成熟，部分领域已实现从科学概念、基础科学等领域逐渐到商业化实施的快速转变，并已与相关产业逐步走向深度融合。随着新技术在工业自动化领域应用的不断深入，使得生产制造在柔性化、智能化、高度集成化、缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低运营成本、提高生产效率等方面的优势不断放大。新技术在智能制造业的不断运用，将拉动对自动化产品的需求增长。 [3]1：众辰科技公告 工业自动化发展历程[4] 中国工业自动化发展历程可分为三个阶段：1949年至1960年为行业萌芽期，中国完成“三大改造”，并且实施了第一个“五年计划”，不过依旧处于社会主义初级探索阶段，工业的发展依旧以人力为主，工业化道路发 启动期1961~1970 20世纪60年代，工业控制系统开始由计算机集中控制系统升级为集中式数字控制系统。系统中的模 拟控制电路开始逐步更换为数字控制电路，并且完成继电器到可编程逻辑控制器的全面替换。由于系统的全面数字化，工业控制系统使用更为先进的控制算法与协调控制，从而使工业控制系统发生了质的飞跃。但由于集中控制系统直接面向控制对象，所以在集中控制的同时也集中了风险。 此阶段主要以自动生产线为标志，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，同时软 件数控系统出现并用于机床，CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中。 高速发展期1971~2023 20世纪70年代中期，由于工业设备大型化、工艺流程连续性要求增加以及工艺参数控制量的增多， 已经普及的组合仪表显示已经不能满足工业控制系统的需要。集中式数字控制系统逐渐被离散式控制系统所取代。大量的中央控制室开始使用CRT显示器对系统状态进行监视。越来越多的行业开始使用最新的离散式控制系统，包括炼油、石化、化工、电力、轻工以及市政工程。20世纪90年代后期，集计算机技术、网络技术与控制技术为一体的全分散、全数字、全开放的工业控制系统——现场总线控制系统（FCS）应运而生。相比之前的分布式控制系统，现场总线控制系统具有更高的可靠性、更 强的功能、更灵活的结构、对控制现场更强的适应性以及更加开放的标准。 展缓慢，但是一些单机自动化加工设备开始出现，中国的工业自动化萌芽显现。1961年至1970年为行业启动期，此阶段主要以自动生产线为标志，在单机自动化的基础上，各种组合机床、组合生产线出现，同时软件数控系统出现并用于机床，CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中。1971年至2023年为行业高速发展期，随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的出现，工业自动化市场进入了一个全新的发展阶段。此时的工业自动化系统已经具备了更高的智能化和自适应性，可以实现更加灵活、高效、安全的生产过程。目前，工业自动化市场处于现代阶段，正在向更加智能化、网络化、数字化、柔性化和绿色化方向发展。未来，随着人工智 萌芽期1949~1960 从20世纪50年代开始，工业控制系统开始由之前的气动、电动单元组合式模拟仪表、手动控制系统 升级为使用模拟回路的反馈控制器，形成了使用计算机的集中式工业控制系统。此阶段主要为单机自动化阶段，市场上各种单机自动化加工设备涌现，并不断扩大应用和向纵深方向发展，典型成果和产品包括硬件数控系统的数控机床。 中国完成“三大改造”，并且实施了第一个“五年计划”，不过依旧处于社会主义初级探索阶段，工 业的发展依旧以人力为主，工业化道路发展缓慢，但是一些单机自动化加工设备开始出现，中国的工业自动化萌芽显现。 能、机器学习、区块链等新兴技术的不断涌现，工业自动化市场将会迎来更加广阔的发展空间。 20世纪70年代初期，美国学者首次提出CIM概念，CIM是一种实现集成的相应技术，即把分散独立的单元自动化技术集成为一个优化的整体，而作为实现集成的相应技术，并行工程自20世纪80年代末期开始应用和活跃于自动化技术领域，并将进一步促进单元自动化技术的集成，该阶段的典型成果和产品包括CIMS工厂和柔性制造系统(FMS)等 [4]1：企业公告 工业自动化产业链分析[5] 中国工业自动化产业链构成如下：产业链上游为原材料供应商，主要包括电子元器件、电力电子器件和钣金结构件等。主要代表企业有：高通控股、海思半导体、士兰微电子等。产业链中游为工业自动化厂商，代表企业有：汇川科技、英威腾、中控技术等。产业链下游为应用领域，主要代表企业有长江电力、中国石化、山东钢铁 等。 工业自动化的发展依赖于信息技术、计算机技术和通信技术的深度融合，自动化技术在很大程度上扭转了传统作业模式，加速了传统工业技术改造。工业自动化产业链上游为生产原材料，主要包括电子元器件、电力电子器件和钣金结构件等。上游行业基本属于市场自由化竞争阶段，虽然受供求关系等因素的影响，原材料和零部件在价格上出现一定程度的波动，但涉及工业自动化相关领域的业务发展较为充分、技术较为成熟、产品供应较为稳定，因此工业自动化控制系统企业可以通过调整产品价格，合理控制库存等措施转移部分原材料、零部件价格波动的风险。从中游行业角度来看，2022年项目型市场表现优于OEM型市场，带动了行业整体的稳健增长。2022年，项目型市场同比增长6%，其中采矿、化工、电力行业表现较为突出；OEM型市场同比下滑5%，其中烟草、印刷、塑料、包装、机床等行业较为低迷。下游应用端自动化设备可应用于电力、化工、食品、汽车等不同行业工厂。因下游行业需要的自动化设备种类繁多、型号规格各异，因此下游各行业需要的自动化设备可能大 多数都是非标准定制化的产品。 生产制造端 工业自动化原材料供应商 上游厂商 查看全部 三星（中国）投资有限公司 深圳市海思半导体有限公司 高通（中国）控股有限公司 产业链上游说明 上 产业链上游 工业自动化产业链上游为生产原材料，主要包括电子元器件、电力电子器件和钣金结构件等。1.工业自动化材料成本占比较大，产品生产的材料价格变动对工业自动化产品影响极大。行业头部企业汇川科技年报中提及，2022年工业自动化材料成本为89.4亿元，占营业成本比重85.5%。另一方面，上游行业基本属于市场自由化竞争阶段，虽然受供求关系等因素的影响，原材料和零部件在价格上出现一定程度的波动，但涉及工业自动化相关领域的业务发