2020年工业自动化回顾展望

2020年工业自动化回顾展望目录录名词解释-06工业自动化定义、涵盖领域概述-07中国工业自动化核心细分领域2019年现状运动控制器-08DCS系统-11伺服系统-14工业机器人-17中国工业自动化2019年重大事件回顾制造业-20进出口业务-21机床工具-22电子设备 制造-23中国工业自动化2020年展望风险 分析-24本土品牌发力，替代持续推进-25重点领域技术瓶颈得到缓解-26智能化水平加深-27中国工业自动化核心参与企业分析-28PMI：采购经 理指数，是通过对 采购经 理的月度调查汇总 出的，能够反映经济变 化趋势 的指标。荣枯线线：PMI为50%用于标定经济发 展状况的分水线，一般情况下，如果PMI大于50%，表示经济 上升；反之，则表示经济 衰退。PLC： Programmable Logic Controller，可编程逻辑 控制器，采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑 运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过 程。PC-Based控制器：基于PC技术的控制系统，最早的PC-based控制系统是以工控机为核心，通过扩 展带PCI接口的专用板卡组成。3C电电子行业业：结合电脑 、通讯、和消费性电子三大科技产品整合应用的行业。工业业以太网：在以太网技术和TCP/IP技术的基础上开发出来的一种工业网络。上位机：可以直接发出操控命令的计算机。数控机床：数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。工业业互联联网：本质和核心是通过工业互联网平台把设备 、生产线 、工厂、供应商、产品和客户紧 密地连接融合起来。可以帮助制造业拉长产业链 ，形成跨设备 、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，从而提高效率，推动整个制造服务体系智能化。还有利于推动制造业融通发展，实现 制造业和服务业 之间的跨越发展，使工业经济 各种要素资源能够高效共享。定子：电机静止不动的部分。转转子：电机内由轴承支撑的旋转体。永磁材料：一经磁化即能保持恒定磁性的材料。钕铁钕铁 硼磁铁铁：由钕、铁、硼（Nd2Fe14B）形成的四方晶系晶体，是现今磁性仅次于绝对 零度钬磁铁的永久磁铁，也是最常使用的稀土磁铁。RFID： Radio Frequency Identification，射频识别 ，其原理为阅读 器与标签 之间进 行非接触式的数据通信，达到识别 目标的目的。名词词解释释工业业自动动化定义义工业业自动动化是指将自动动化技术术运用在机械工业业制造环节环节 中，实现实现 自动动加工和连续连续 生产产，提高机械生产产效率和质质量，释释放生产产力的作业业手段。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。工业自动化技术现 已广泛应用于工业企业的生产、控制、管理环节 ，有效提高了工业企业日常运作效率以及工业生产科学性。工业业自动动化定义义、涵盖领领域概述工业业自动动化涵盖领领域为满 足客户的多样化需求，工业自动化产品种类一直保持多元化发展态势 。工业自动化产品主要涵盖了控制、驱动 、执行、反馈及网络五个层面，典型产品包括PLC、DCS系统、运动控制和机器人技术、伺服电机、传感器、工业以太网等。网络层络层面反馈层馈层面执执行层层面驱动层驱动层 面控制层层面传感器、RFID系统、测量和仪器仪表、安全开关伺服电机、直驱电机、永磁同步电机、DDR电机、调节阀 、接触器低压变频 器、高压变频 器、软起动器、伺服驱动器、行业一体化专机PLC、HMI人机界面、DCS系统、工控机、运动控制和机器人技术、数控系统、工业软件工业以太网、交换机、光纤模块、工业无线路由器工业业自动动化核心细细分领领域运动动控制器50.556.062.470.176.481.50102030405060708090201420152016201720182019预测亿元中国运动动控制器行业业市场规场规模（按销销售额统计额统计 ）年复合增长长率2014-2018年10.9%中国运动动控制器行业业市场规场规 模（按销销售额统计额统计 ），2014-2019年预测预测运动控制器的任务是根据软件算法给出运动指令，实现 机械运动位置、速度、加速度、转矩或力的控制。运动控制器可直接用于数控机床、电子机械设备 、印刷设备 、机器人、医疗设备 等设备 上。伴随机床、纺织 、印刷、包装、电子、制药等行业的快速发展，有效带动 了对运动控制器的市场需求。数据显示，中国运动控制器行业市场规模（按销售额统计 ）由2014年的50.5亿元增至2018年的76.4亿元，年复合增长率为10.9%。在中国制造2025政策推动下，智能制造装备和产品的发展受到重点关注，尤其是以高档数控机床、工业机器人、增材制造装备为 代表的智能制造装备，预计 2019年，中国运动控制器行业市场规 模（按销售额统计 ）将达到81.5亿元。中国运动动控制器行业业市场规场规模进进口控制器80%国产产控制器20%工业业自动动化核心细细分领领域运动动控制器中国运动动控制器行业发业发展现现状专专用控制器39%PC-Based运动动控制器 32%PLC系统统29%各类类型运动动控制器占比，2019年（1）专专用控制器占比最大控制器有三种控制方式：专用控制、PC-Based控制和PLC控制。在三类运动控制器中，专用控制器用于运动控制的比例最高。数据显显示，2019年，用于运动动控制的专专用控制器比例已达到39%，其次是PC-Based运动动控制器与PLC系统统，比重分别为别为 32%、29%。专用控制器在机床、高端工业机器人中发展较快，PC-Based控制器在雕刻机、半导体、物流、激光加工机等领域增长较 快。汽车、电子、制药等行业对 工业机器人的需求直接刺激了运动控制器在机器人领域的快速发展。（2）国产产控制器软软件控制算法成熟度不足控制器包括硬件和软件两部分，硬件部分国产品牌已经基本掌握，但在软件控制算法的成熟度方面，国产品牌与国际品牌如贝加莱、倍福、西门子还有较大差距。进口控制器的设计 方案明显优 于国产控制器，单价也较高，数据显示，进口控制器单价大多在1万元以上，国产控制器价格则在5,000-8,000元之间。据统计 ，由于工业机器人对运动技能要求较高，尤其是控制器可靠性、安全性要求标标准较较高的多关节节机器人领领域，中国80%的工业业机器人采用进进口控制器。但对于轴数少、运动范围小、运动速度要求不高的SCARA机器人而言，国产运动控制器已可满足日常工作的要求，因此SCARA机器人控制器一般由机器人本体制造商自行开发，不考虑使用进口控制器。大部分中国控制器企业只生产通用控制器，专注于在工业机器人控制器领域的企业数量较少，如众为兴 、埃斯顿、台达等。由于进入该领域的时间较 晚，且控制器功能开发遵循从简单 到复杂的步骤，中国控制器品牌正处于不断加强软件开发能力的阶段。中国控制器市场场消费费占比（工业业机器人领领域），2019年工业业自动动化核心细细分领领域运动动控制器中国运动动控制器行业竞业竞争格局代表企业业产产品名称企业业介绍绍西门子SIMOTION运动控制系统全球运动控制器领域领军企业，在中国运动控制器领域市场占有率排名第一台湾新代6系列、11系列、21系列等成立于1995年，是一家专业的PC-based数字控制器厂商，长期深耕于机床控制器的软件及硬件技术研发，产品涵盖车铣 床控制器与产业 机械控制器台湾宝元APAC控制平台等产品线包含各式高速高精车铣床控制器、磨床控制器、塑胶机控制器及滑轨/关节机器人控制器、自动化控制系统、可二次开发平台与伺服电机等研华科技WISE-5000系列、可编程自动化控制器PAC等研华WISE-5000控制器，可实现多轴控制及多点数字量、模拟量控制，满足下游特定行业需求北京凯恩帝K2000TFi、K2000MFi、K1100C等成立于1993年，迄今已先后研制出多个系列、数十款数控系统，并相应推出各种专机控制器、驱动 器，电机等配套产品雷赛BASIC系列运动控制器、IEC系列运动控制器等目前雷赛已拥有五个系列的运动控制卡、三个系列运动控制器和多款通用I/O卡等数十款产品固高科技GSN系列、GEM系列、GHN系列等专注于运动控制技术、伺服驱动技术、机器视觉 技术和机械优化设计 四个方向的核心技术研究目前，中国运动控制器领域主要由外资资品牌主导导，国际工业自动化巨头发 展历史悠久，具备雄厚的技术研发实 力，控制器产品经过市场长 期认证 ，已形成良好的市场口碑。国产运动控制器凭借着良好的产品性价比与使用性能，已逐步实现进 口替代。工业机器人控制器领域80%的市场份额由外资企业占据，本土企业话语权较弱。（1）外资企业以西门子为代表，在运动控制算法开发方面具备技术优势 ，控制器产品的可靠性、稳定性、安全性强，且拥有良好的市场口碑，竞争优势 明显；（2）本土企业近年来在产业 利好政策的引领下，加大研发投入，并通过学习、吸收、消化国际先进控制技术，已逐步掌握核心控制技术。随着下游机器人、半导体、包装机械、EMS等行业的快速发展，刺激了对PC-Based控制器的需求。近年来，PC-Based控制器厂商市场表现突出，主要以研华科技、雷赛、固高科技、维宏、众为兴 等企业为 代表。工业业自动动化核心细细分领领域DCS系统统中国DCS系统统行业业市场规场规模83.475.171.377.981.786.20102030405060708090100201420152016201720182019预测亿元中国DCS行业业市场规场规模（按项项目总额统计总额统计 ）年复合增长长率2014-2018年-0.5%数据显显示，中国DCS行业业市场规场规 模（按项项目总额统计总额统计 ）由2014年的83.4亿亿元降至2018年的81.7亿亿元，年复合增长长率为为-0.5%。伴随中国经济 的快速发展，钢铁 、水泥等行业的产能过剩矛盾逐步突显。为此，2013年10月，国务院发布了关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见，用于指导产 能过剩行业的产业结 构调整工作。2014年，中国经济转 型的重点放在了减少产能过剩，以及全面推动产业结 构转型升级层 面。2015至2017年期间，钢铁 、化工等重工业行业暴露出严重的产能过剩问题 ，下游需求疲软，产品价格不断下滑，业内企业成本高位运行。受产业结 构调整影响，中国DCS行业发 展进入震荡调 整期，市场规 模持续萎缩。2017至2018年期间，中国产业结 构调整步伐加快，重工业项 目虽有所减少，但环保类项 目如电力、水泥、冶金等行业的新建项目数量开始增多，成为中国DCS市场新的增长点。随着中国产业结产业结 构调调整目标标完成，2019年，中国DCS市场场将进进入存量改造周期，市场规场规 模有望达到86.2亿亿元。中国DCS行业业市场规场规 模（按项项目总额统计总额统计 ），2014-2019年预测预测工业业自动动化核心细细分领领域DCS系统统中国DCS系统统行业发业发展现现状（1）进进入存量改造周期，售后服务务逐步成为为新的利润润增长长点随着传统传统 重工业业新建项项目数量减少，中国DCS市场场已进进入存量竞竞争阶阶段,最早使用DCS系统的火电、化工、冶金等行业，对点检服务、维保服务、利旧服务、扩容服务等一系列售后服务需求尤为旺盛，更新需求占据市场发 展主导力量，刺激DCS系统厂商推出增值服务业务 。随着下游行业的数字化、信息化水平要求提升对DCS系统的产品质量和售后服务要求也随之提高。目前行业内的DCS系统产 品逐渐标 准化，功能模块、系统开放程度、兼容性得到明显提升，价格较为稳 定。数据显示，行业领 先厂商的项目利润率介于30%-40%之间，利润率低于15%的厂商很难维 持生存，因此，愈多的DCS系统集成商逐渐将工作重点转向DCS系统增值服务，以此提高自身利润率。增值值服务务点检检服务务维维保服务务利旧服务务备备件服务务对DCS系统进 行全面、深