一、PLC產(chǎn)品定義分類與行業(yè)概況
1、PLC產(chǎn)品定義與分類
PLC即可編程控制器,是Programmable Logic Controller 的英文縮寫,是一種專用于工業(yè)控制的設(shè)備。PLC硬件結(jié)構(gòu)與微型計算機基本相同,由電源、CPU、存儲器、I/O、功能模塊、通信模塊等構(gòu)成,因此PLC也是計算機的一種。
PLC種類眾多,行業(yè)內(nèi)一般根據(jù)其 I/O 點數(shù)來進行分類。I/O 點數(shù)越多,控制關(guān)系越復(fù)雜,要求的程序存儲器容量也越大,指令與實現(xiàn)的功能也就更多,能夠適應(yīng)大型、復(fù)雜的控制任務(wù),同時技術(shù)要求也更高。??删幊炭刂破靼?I/O 點數(shù)分類方法如下表:
可編程控制器按 I/O 點數(shù)分類
可編程控制器類型 | I/O 點數(shù) |
小型可編程控制器 | 256 以下 |
中型可編程控制器 | 256-1024 |
大型可編程控制器 | I/O>1024 |
資料來源:智研咨詢整理
2、PLC行業(yè)概況
PLC是一種典型的自動化和工業(yè)控制產(chǎn)品。工業(yè)自動控制系統(tǒng)是指在連續(xù)或斷續(xù)生產(chǎn)制造過程中,可以用于測量和控制生產(chǎn)制造過程的溫度、壓力、流量、物位等變量或者物體位置、傾斜、旋轉(zhuǎn)等參數(shù),實現(xiàn)生產(chǎn)過程的半自動或全自動化。工業(yè)自動控制系統(tǒng)一般由控制器、被控對象、執(zhí)行機構(gòu)和變送器四個環(huán)節(jié)組成,也可以分為工業(yè)用計算機控制系統(tǒng)、檢測儀表、執(zhí)行機構(gòu)和裝置。
自動化和工業(yè)控制產(chǎn)品
資料來源:智研咨詢整理
PLC可以控制各種機械或生產(chǎn)過程,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。PLC能夠執(zhí)行邏輯、順序、計時、計數(shù)與計算等功能,自1969 年美國研制成世界第一臺可編程控制器到現(xiàn)在,PLC基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本沒有變化,但各類零部件的技術(shù)大幅提升,市場和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化,可編程控制器一直被公認為現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱之一,產(chǎn)量、銷量和用量均居各種工業(yè)控制裝置榜首。
自動化及工業(yè)控制市場與固定資產(chǎn)投資高度相關(guān),因此行業(yè)具有較為明顯的周期性,與宏觀經(jīng)濟聯(lián)系緊密,自2009年以來,中國的自動化及工業(yè)控制市場規(guī)模總體城下呈現(xiàn)出較為明顯的波動上升態(tài)勢。2012年以來,受供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革,中國宏觀經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整,傳統(tǒng)制造業(yè)投資顯著放緩,行業(yè)的增速顯著放緩,其部分年份有所下降。進入2016年下半年,受固定資產(chǎn)投資拉動和自動化升級推動,工控行業(yè)逐漸回暖。
2010-2019年中國制造業(yè)設(shè)備工器具購置投資及其增速統(tǒng)計及預(yù)測
資料來源:國家統(tǒng)計局、智研咨詢整理
我國自動化及工業(yè)控制市場規(guī)模2009年至2018年期間呈波動上升趨勢,具有明顯的周期性。市場規(guī)模已經(jīng)從2004年的652億元增長至2018年的1830億元,年復(fù)合增長率達到7.65%;2019年我國自動化及工業(yè)控制市場規(guī)模達到1875億元,增速顯著放緩。近幾年我國自動化及工業(yè)控制市場規(guī)模情況如下圖所示:
2009-2019年中國自動化及工業(yè)控制市場規(guī)模情況
資料來源:智研咨詢整理
從市場結(jié)構(gòu)來看,反饋系統(tǒng)與控制系統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)依然是占比最大的三個細分市場,占比分別為24.3%、22.0%和19.8%。
2019年中國自動化及工業(yè)控制市場結(jié)構(gòu)圖
資料來源:智研咨詢整理
智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國PLC行業(yè)市場發(fā)展?jié)摿巴顿Y前景分析報告》指出:而隨著國內(nèi)工控自動化市場規(guī)模的不斷發(fā)展,國內(nèi)PLC行業(yè)市場持續(xù)發(fā)展,市場規(guī)模也保持穩(wěn)步擴大的態(tài)勢,近年來,受國家宏觀政策的扶植,新興行業(yè)(風(fēng)電、垃圾處理、環(huán)保等)取得了快速發(fā)展。在這些新興行業(yè),也出現(xiàn)了大量PLC市場的新應(yīng)用和新機會。2014年我國PLC市場規(guī)模74.3億元,到2019年增長到了102.8億元。
2014-2019年中國PLC市場規(guī)模情況
資料來源:智研咨詢整理
二、PLC行業(yè)供需與競爭格局分析
1、行業(yè)發(fā)展階段與供需分析
中國是PLC產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)大國,消費量規(guī)模也極為龐大,但總體而言,國內(nèi)企業(yè)技術(shù)實力相對較弱,產(chǎn)品主要以低端產(chǎn)品為主,高端產(chǎn)品仍主要由國外企業(yè)占據(jù)。
中國的PLC產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步相對較晚,在上世紀(jì) 70 年代后期進入我國,應(yīng)用增長十分迅速。最初是從成套設(shè)備引進應(yīng)用,由于價格昂貴,因此主要用于當(dāng)時國民經(jīng)濟發(fā)展的重點核心產(chǎn)業(yè),如冶金、電力、自動化生產(chǎn)線等大的設(shè)備和系統(tǒng)。在引進過程中,我國不斷消化、吸收關(guān)鍵技術(shù),出現(xiàn)了一批優(yōu)秀企業(yè),如和利時、信捷電氣等。行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模與技術(shù)實力也不斷提升,憑借較好的性價比贏得市場,市場份額逐步擴大。
中國PLC行業(yè)發(fā)展歷程
資料來源:智研咨詢整理
但由于行業(yè)的進步壁壘較高,尤其是高端市場,國內(nèi)企業(yè)市場空間較小,我國雖然也在不斷研發(fā)和改進控制器的性能,但是較之國外還有很大的差距,很多技術(shù)都需要進口,尤其是高端產(chǎn)品。
從整個產(chǎn)量來看,隨著技術(shù)的進步,基礎(chǔ)的PLC產(chǎn)品技術(shù)成熟度提升,模塊化水平提高,近幾年,我國PLC行業(yè)產(chǎn)量快速增長,產(chǎn)量從2014年的1100.8萬個增長到了2017年的2351.2萬個,2018年大幅增長至4035.6萬個,2019年增速有所放緩,達到了4337.5萬個,2014-2019年的復(fù)合增長率達到了31.55%。2014-2019年中國PLC行業(yè)產(chǎn)量情況如下圖所示:
2014-2019年中國PLC行業(yè)產(chǎn)量情況
資料來源:智研咨詢整理
國內(nèi)市場需求也總體穩(wěn)定快速的增長態(tài)勢,2014年我國PLC行業(yè)需求量約748.5萬個,到2017年達到了1209.9萬個,2018年提升至2011.1萬個,到2019年增長到了2461.8萬個,2014-2019年復(fù)合增長率達到了26.89%。近幾年我國PLC行業(yè)需求量情況如下圖所示:
2014-2019年中國PLC行業(yè)需求統(tǒng)計
資料來源:智研咨詢整理
行業(yè)產(chǎn)量與需求量的增長差異主要是由于出口帶來的,隨著行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴大,通用基礎(chǔ)產(chǎn)品生產(chǎn)自動化水平提升,性價比優(yōu)勢更為顯著,在全球中低端市場競爭力顯著增強,出口量高速增長,2014年,我國PLC出口僅為702.5萬個,2018年已經(jīng)達到了2589.2萬個,2019年,受中美貿(mào)易摩擦與全球經(jīng)濟增速放緩的影響,出口量略有回落,達到了2438.8萬個。
但值得注意的是,我國的PLC進口量也保持較為穩(wěn)定的增長,主要是由于國內(nèi)高端產(chǎn)品供應(yīng)不足,下游傳統(tǒng)行業(yè)以及新型行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,對高端的PLC產(chǎn)品需求增長,行業(yè)的進口量持續(xù)增長,從2014年的350.2萬個增長到了2019年的563.1萬個。
2014-2019年中國PLC行業(yè)進出口量走勢
資料來源:中國海關(guān)、智研咨詢整理
同時,國內(nèi)的企業(yè)技術(shù)進步和國產(chǎn)替代速度也在加快,行業(yè)市場競爭加劇,行業(yè)產(chǎn)品價格呈現(xiàn)出明顯的下降態(tài)勢。進口均價下降極為明顯,從2014年的1753元/個(約合285美元/個)下降至了2019年的1108元/個(約合160美元/個)。且呈現(xiàn)出明顯的階梯性下降的態(tài)勢,出口價格也呈現(xiàn)出較為明顯的下降態(tài)勢,但降幅較小,且更為平緩。
2014-2019年中國PLC行業(yè)產(chǎn)品價格走勢
資料來源:中國海關(guān)、智研咨詢整理
總的來看,雖然技術(shù)差異依然顯著,產(chǎn)品價差明顯,但國內(nèi)企業(yè)在國內(nèi)以及全球市場上的競爭力增強已經(jīng)是十分顯著的事實。中高端產(chǎn)品競爭力顯著增強,進口替代加速,激化了市場競爭,也使得行業(yè)產(chǎn)品價格持續(xù)下降,也使得進口產(chǎn)品占比在近幾年有較為明顯的下降。
2014-2019年中國PLC行業(yè)進口產(chǎn)品占比走勢
資料來源:中國海關(guān)、智研咨詢整理
2、行業(yè)市場競爭格局
工業(yè)控制行業(yè)經(jīng)歷了幾百年的發(fā)展,日趨成熟,技術(shù)不斷進步,已形成少數(shù)跨國公司規(guī)模生產(chǎn)、瓜分全球市場的寡頭壟斷局面,原來的幾百個廠商目前只剩下幾十個,最著名的如西門子、施耐德、ABB、艾默生等。
到歐洲、美國和日本在工控領(lǐng)域占據(jù)較高的領(lǐng)先優(yōu)勢,這得益于這些國家的工業(yè)化進程較早,制造業(yè)的興起對工控產(chǎn)品形成了巨大的市場需求,因此制造強國中誕生了全球領(lǐng)先的工控企業(yè)。
全球領(lǐng)先的工控企業(yè)概況
國家 | 主要公司 | 公司概況 |
德國 | 西門子 | 創(chuàng)立于1847 年,總部位于德國柏林和慕尼黑,業(yè)務(wù)遍及全球200 多個國家,專注于電氣化、自動化和數(shù)字化,業(yè)務(wù)涉及工業(yè)自動化、樓宇科技、驅(qū)動技術(shù)、能源、醫(yī)療、交通以及個人和家用產(chǎn)品等多領(lǐng)域。公司在全球各地擁有289 家主要生產(chǎn)及制造基地,此外其辦公樓、廠房、研發(fā)中心及銷售中心幾乎遍布世界所有國家。 |
法國 | 施耐德 | 施耐德電氣有限公司(Schneider Electric SA )于1836年成立,世界500強企業(yè)。它的總部位于法國呂埃。施耐德電氣公司是全球能效管理領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,為100多個國家的能源及基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)、數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡(luò)、樓宇和住宅市場提供整體解決方案,在住宅應(yīng)用領(lǐng)域也擁有強大的市場能力。 |
瑞士 | ABB | ABB集團于1988年成立,世界500強企業(yè),集團總部位于瑞士蘇黎世。ABB由兩個歷史100多年的國際性企業(yè)瑞典的阿西亞公司(ASEA)和瑞士的布朗勃法瑞公司(BBC Brown Boveri)在1988年合并而成。兩公司分別成立于1883年和1891年。ABB是電力和自動化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商。ABB的技術(shù)可以幫助電力、公共事業(yè)和工業(yè)客戶提高業(yè)績,同時降低對環(huán)境的不良影響。 |
美國 | 艾默生 | 總部位于美國弗格森,自從其1890年成立以來就專注于技術(shù)和工程領(lǐng)域,目前在世界擁有約205 家分支機構(gòu)。20 世紀(jì)中期,公司成為全球最大的飛機裝備生產(chǎn)商,目前主要專注于自動化解決方案以及商住解決方案。通過這兩個部門去改善人類生活水平以及保障食品安全,保護環(huán)境并提高生產(chǎn)效率。 |
美國 | 羅克韋爾自動化 | 羅克韋爾自動化公司是一家工業(yè)自動化與信息公司,主要涉及工業(yè)自動化,航空電子及通信以及電子商務(wù)領(lǐng)域,為制造業(yè)提供廣泛的世界一流的產(chǎn)品與解決方案、服務(wù)支持及技術(shù)培訓(xùn)。產(chǎn)品包括:可編程控制器,電源裝臵,傳感器,交流變頻器,直流調(diào)速器等,著名控制器品牌有Allen-Bradley。 |
美國 | 霍尼韋爾 | 霍尼韋爾國際公司由美國聯(lián)信公司及霍尼韋爾公司合并而成,在多元化技術(shù)和制造業(yè)方面占世界領(lǐng)導(dǎo)地位的跨國公司。在全球,其業(yè)務(wù)涉及航空產(chǎn)品及服務(wù);住宅及樓宇控制和工業(yè)控制技術(shù);自動化產(chǎn)品;特種化學(xué)、纖維、塑料、電子和先進材料、以及交通和動力系統(tǒng)產(chǎn)品等領(lǐng)域。 |
日本 | 歐姆龍 | 總部位于日本東京,成立于1933年,以電子業(yè)務(wù)起家,產(chǎn)品涉及工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、電子元器件、汽車電子、社會系統(tǒng)、健康醫(yī)療設(shè)備等廣泛領(lǐng)域,品種多達數(shù)十萬。 |
日本 | 三菱 | 三菱電機株式會社是一家全球領(lǐng)先的電子和電氣產(chǎn)品制造商,產(chǎn)品包括空調(diào)系統(tǒng)、汽車設(shè)備、建筑系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、工廠自動化系統(tǒng)、家用產(chǎn)品、信息與通信系統(tǒng)、公共系統(tǒng)等 |
資料來源:智研咨詢整理
從整個工控行業(yè)發(fā)展來看,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵性技術(shù)發(fā)展與突破,疊加5G帶來的網(wǎng)絡(luò)擴容,整個工控行業(yè)正處于自動化向智能化、單一化向系統(tǒng)化變革的關(guān)鍵時期。受此影響,PLC等用于連接、控制的關(guān)鍵產(chǎn)品也將迎來新一輪的高速發(fā)展期。
PLC產(chǎn)品具有高度模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化以及高可擴展性與靈活性等迥異的特點,隨著工控自動化的技術(shù)發(fā)展,行業(yè)也逐漸形成了兩個產(chǎn)品服務(wù)形態(tài)差異較大的細分市場,一是OEM市場,二是項目型市場。兩個細分市場的應(yīng)用領(lǐng)域、需求的產(chǎn)品形態(tài)、盈利能力、競爭格局都有較大的區(qū)別。
OEM市場主要以小型PLC為主,項目型市場需求主要為中大型的PLC產(chǎn)品。相對于小型產(chǎn)品而言,中大型PLC具有更復(fù)雜的控制功能、更強大的互聯(lián)通信功能和更穩(wěn)定的性能,因此適用于控制關(guān)系更為復(fù)雜的項目型市場,中大型PLC產(chǎn)品是目前國內(nèi)主要的產(chǎn)品,預(yù)計未來中大型的PLC的重要性將會進一步凸顯。目前國內(nèi)的中大型PLC產(chǎn)品主要應(yīng)用于電池制造設(shè)備、市政工程、冶金以及汽車工業(yè)等。
中大型PLC產(chǎn)品下游應(yīng)用格局
資料來源:Mirdatabank、智研咨詢整理
由于中國制造業(yè)信息化程度總體相對較低,國內(nèi)企業(yè)發(fā)展起步相對較晚,國內(nèi)PLC 市場是被歐美日企業(yè)占據(jù),國外龍頭企業(yè)不僅具有技術(shù)優(yōu)勢,而且完善的服務(wù)和銷售網(wǎng)絡(luò)也遠超國內(nèi)企業(yè)。我國PLC行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要以小型PLC為主,小型PLC產(chǎn)品規(guī)模占比超過50%。國內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)主要包括匯川技術(shù)與信捷電氣,信捷電氣是國產(chǎn)品牌的領(lǐng)先企業(yè)。但兩家企業(yè)所占的市場份額依然較小。
2019年中國PLC行業(yè)主要企業(yè)銷售集中度
資料來源:公司公告、智研咨詢整理
注:匯川技術(shù)plc收入數(shù)據(jù)包含hmi業(yè)務(wù)
從國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展歷程來看,國產(chǎn)品牌普遍采取了先從技術(shù)較簡單、不需要大規(guī)模投資的小型可編程控制器領(lǐng)域進入,主要針對中小 OEM 企業(yè),尤其是大量中小型民營制造企業(yè)客戶,同時這類 PLC品牌往往會針對某一行業(yè)或某一用戶定制一款 PLC 產(chǎn)品,以實現(xiàn)功能最大化,價格最低化,通過性價比優(yōu)勢幫助這些企業(yè)提高生產(chǎn)效率,增加利潤,培養(yǎng)客戶忠誠度。而且這類定制產(chǎn)品的市場容量并不大,幾百臺套到幾千臺套均可實現(xiàn)定制,因此利潤也相對微薄,但對于企業(yè)而言,可以積累中大型項目型產(chǎn)品經(jīng)驗,也可以實現(xiàn)自身的品牌形象提升。
在小型可編程控制器基本實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的時候,再逐漸向中型可編程控制器以及與可編程控制器緊密相關(guān)的其他自動控制產(chǎn)品(如伺服、變頻、人機界面、機器視覺等)發(fā)展。
三、PLC行業(yè)前景與趨勢
PLC下游行業(yè)涉及到工業(yè)領(lǐng)域的眾多行業(yè),預(yù)期隨著國內(nèi)經(jīng)濟總量仍將維持較快增速,下游行業(yè)投資規(guī)模的增長會帶動通用工業(yè)自動化產(chǎn)品需求量的提高;此外,這些行業(yè)出于降低能耗、提高工藝水平的內(nèi)在需求,也將不斷加大設(shè)備配套、節(jié)能改造和工藝技術(shù)改造的投入,進而帶動可編程控制器、伺服系統(tǒng)、智能裝備市場需求的增長。
工控是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要支撐,打造工業(yè)強國需要掌握屬于自己的核心技術(shù)。近些年我國政府多次出臺政策推動智能制造,推進本土企業(yè)在相關(guān)裝備領(lǐng)域加快培養(yǎng)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品。2016 年,為貫徹《中國制造2025》,夯實工業(yè)基礎(chǔ),推進制造強國建設(shè),工信部頒布《工業(yè)強基工程實施指南(2016-2020年)》,針對重點基礎(chǔ)產(chǎn)品、工藝提出包括關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、專用材料開發(fā)、先進工藝開發(fā)應(yīng)用、公共試驗平臺建設(shè)、批量生產(chǎn)、示范推廣的“一條龍”應(yīng)用計劃。2018年工信部公布了工業(yè)強基其中六項產(chǎn)品、工藝應(yīng)用計劃的示范名單,信捷電氣的PLC可編程運行平臺及編程工具項目進入了控制器“一條龍”應(yīng)用計劃。通過產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)協(xié)作以及政策支持推廣,PLC產(chǎn)品有望實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。
目前國產(chǎn)PLC及伺服平均產(chǎn)品相比日企品牌要低10%-20%以上,相比歐美品牌低20%-30%以上,并且在產(chǎn)品質(zhì)量等方面已經(jīng)在不斷接近國際一線品牌水平。因此國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)接替日企成為主要工控產(chǎn)品性價比最高的供應(yīng)商,這將大大增強國產(chǎn)品牌的市場競爭力,成為加速進口替代的重要因素。
從行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢來看主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
PLC行業(yè)技術(shù)與產(chǎn)品發(fā)展趨勢
資料來源:智研咨詢整理
2025-2031年中國PLC行業(yè)發(fā)展前景分析及市場需求預(yù)測報告
《2025-2031年中國PLC行業(yè)發(fā)展前景分析及市場需求預(yù)測報告》共五章,包含中國項目市場PLC應(yīng)用狀況,中國OEM市場PLC應(yīng)用狀況,中國PLC重點企業(yè)分析等內(nèi)容。
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