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前景展望：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)市場規(guī)模、技術新趨勢及價值鏈分析

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)包含的細分產(chǎn)品種類繁多，通?？梢詮墓δ苌蟿澐譃榭刂茖印Ⅱ?qū)動層和執(zhí)行層，其中控制層主要負責理解與下達指令，一般包括 PLC、DCS、HMI 等控制元件；驅(qū)動層主要進行電信號的識別與傳導，一般包括變頻器、伺服驅(qū)動器等驅(qū)動器；執(zhí)行層負責執(zhí)行指令，包括各類驅(qū)動電機與配套元件等。

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)自動化、柔性化、數(shù)字化、智能化的基礎手段，是高端制造裝備不可或缺的重要組成部分，是發(fā)展先進制造技術的關鍵，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級的重要基礎，廣泛應用于采礦、油氣、機床、風電、紡織、交通運輸、電源等行業(yè)。

1、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)價值鏈分析

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的上游主要是半導體元器件、電子元器件、鋼材以及結構件等，行業(yè)下游涉及的領域較多，包括 OEM 型的電子設備制造、包裝、電梯等，以及項目型的電力、石化、油氣、冶金、市政等領域。

除部分核心零部件外，上游行業(yè)的供應情況對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的影響總體較小。上游行業(yè)基本屬于市場自由化競爭階段，雖然受供求關系等因素的影響，原材料和零部件在價格上出現(xiàn)一定程度的波動，但涉及工業(yè)自動化相關領域的業(yè)務發(fā)展較為充分、技術較為成熟、產(chǎn)品供應較為穩(wěn)定，因此工業(yè)自動化控制系統(tǒng)企業(yè)可以通過調(diào)整產(chǎn)品價格，合理控制庫存等措施轉(zhuǎn)移部分原材料、零部件價格波動的風險。

下游行業(yè)的市場需求情況對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的影響較為顯著。下游行業(yè)需要的自動化設備種類繁多、型號規(guī)格各異，因此對下游行業(yè)具有高度依賴性的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)也多為非標定制化產(chǎn)品。下游行業(yè)對自身自動化水平重視程度的高低對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)品的需求起到關鍵作用。

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈結構圖

資料來源：普華有策

2、工業(yè)自動化控制行業(yè)面臨著良好的發(fā)展機遇

我國工業(yè)自動化行業(yè)起步較晚，但發(fā)展勢頭強勁。近 30 年，我國成功實現(xiàn)了工業(yè)化的快速發(fā)展，制造業(yè)產(chǎn)值已處于全球領先地位。工業(yè)自動化行業(yè)是推動制造業(yè)從低端向中高端升級轉(zhuǎn)型的關鍵，雖然我國工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)部分關鍵核心技術與外資品牌尚存在顯著差距，但是近年來國家陸續(xù)推出了鼓勵高端裝備制造業(yè)的政策，為工業(yè)自動化行業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策支持，中國工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展取得明顯進步，國產(chǎn)替代進程加速。2021 年，我國工業(yè)自動化市場規(guī)模達到 2,530 億元，規(guī)模較為可觀。

近年來，國內(nèi)制造業(yè)從業(yè)人數(shù)逐漸下行，同時制造業(yè)人均工資持續(xù)抬升，過去人口紅利帶來的低廉勞動力成本優(yōu)勢逐漸消退，勞動力相對自動化的性價比逐漸減弱，因此長期來看我國制造業(yè)亟需產(chǎn)業(yè)升級，將催生廣闊的工控自動化產(chǎn)品及服務需求，工業(yè)自動化控制行業(yè)面臨著良好的發(fā)展機遇。

3、技術發(fā)展趨勢

（1）智能控制

以現(xiàn)代控制理論為基礎，融入模糊控制、專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制，以形成高智能化的自動控制系統(tǒng)為現(xiàn)代自動化控制領域的發(fā)展方向。模糊控制依靠模糊控制器在執(zhí)行控制過程中通過不斷獲取現(xiàn)場信息，及時調(diào)整模糊控制規(guī)律，改善系統(tǒng)性能，具有自學習功能。由于具有較強的魯棒性和不敏感性，模糊控制使得控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性獲得改善，可以提高控制精度、抑制振蕩等現(xiàn)象；專家控制是人工智能領域的一個重要研究方法，在提高控制系統(tǒng)的靈活性和智能化方面具有優(yōu)越性；神經(jīng)網(wǎng)絡控制從仿生學角度出發(fā)，對人體大腦神經(jīng)系統(tǒng)進行模擬，使機器具有感知、學習和推理能力，神經(jīng)網(wǎng)絡能夠不斷逼近任意復雜的非線性關系，能學習與適應嚴重不確定的系統(tǒng)的動態(tài)性能，所有信息都等勢分布儲存于網(wǎng)絡內(nèi)各神經(jīng)元，因此有極強的魯棒性和容錯性，在解決高度非線性和嚴重不確定系統(tǒng)控制方面有巨大潛力。

（2）基于新材料的電力電子器件

SiC（碳化硅）是目前發(fā)展最成熟的寬禁帶半導體材料，可制作出性能更加優(yōu)異的高溫、高頻、高功率、高速度、抗輻射器件?；?/span> SiC 的 IGBT 綜合了GTR（電力晶體管）和 MOSFET（金屬氧化物場效應晶體管）的優(yōu)點，具有較大的通流能力。目前已有實驗證明，使用 SiC 混合的 IGBT 與普通 IGBT 相比，功耗約減小 30%，開關頻率的提高也有效降低了輸出諧波，減小了電機脈動轉(zhuǎn)矩，使整個系統(tǒng)效率提高?；?/span> SiC 的新型電力電子器件的研發(fā)將成為未來一個主要發(fā)展方向。

（3）邊緣計算

傳統(tǒng)的工業(yè)自動化架構，圍繞連接到遠程現(xiàn)場設備的集中式可編程控制器搭建。隨著計算能力逐漸嵌入到使用新型智能組件的自動化系統(tǒng)的邊緣，與傳統(tǒng)的集中策略相比，邊緣計算在設計上具備更多優(yōu)勢：例如，采用整合輸入/輸出、控制、數(shù)據(jù)處理、通信和人機界面等功能的邊緣可編程工業(yè)控制器，可以實現(xiàn)控制決策實時進行，在數(shù)據(jù)源附近即可獲得、預處理和分析數(shù)據(jù)，從而減少邊緣設備上游組件所需的網(wǎng)絡帶寬、數(shù)據(jù)存儲和處理能力。同時，邊緣計算可以與其它現(xiàn)場自動化平臺的監(jiān)控系統(tǒng)、企業(yè)數(shù)據(jù)庫進行交互，甚至可以與云端交換數(shù)據(jù)。邊緣計算實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術前所未有的連接性、集中化和智能化，由此可以滿足敏捷連接、實時業(yè)務、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應用智能、安全與隱私保護等方面的需求，是未來實現(xiàn)分布式自治、工業(yè)控制自動化的重要支撐。

（4）控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化

隨著計算機技術、通信技術和網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的控制領域正經(jīng)歷著向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的變革?？刂葡到y(tǒng)的結構從最初的 CCS（計算機集中控制系統(tǒng)），到第二代的 DCS（分散控制系統(tǒng)），發(fā)展到現(xiàn)在流行的 FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)），對諸如圖像、語音信號等大數(shù)據(jù)量、高速率傳輸?shù)囊螅执呱斯I(yè)以太網(wǎng)與控制網(wǎng)絡的結合。這種工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化浪潮又將諸如嵌入式技術、多標準工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、無線技術等多種當今流行技術融合進來，從而拓展了工業(yè)控制領域的發(fā)展空間，帶來新的發(fā)展機遇。將現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)、多種工業(yè)控制網(wǎng)絡互聯(lián)、嵌入式技術和無線通信技術融合到工業(yè)控制網(wǎng)絡中，在保證控制系統(tǒng)原有的穩(wěn)定性、實時性等要求的同時，又增強了系統(tǒng)的開放性和互操作性，提高了系統(tǒng)對不同環(huán)境的適應性。在經(jīng)濟全球化的今天，這一工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化及其構成模式使得企業(yè)能夠適應空前激烈的市場競爭，有助于加快新產(chǎn)品的開發(fā)、降低生產(chǎn)成本、完善信息服務，具有廣闊的發(fā)展前景。

（5）工業(yè)通信無線化

隨著計算機網(wǎng)絡技術、無線技術以及智能傳感器技術的相互滲透、結合，產(chǎn)生了基于無線技術的網(wǎng)絡化智能傳感器的全新概念。這種基于無線技術的網(wǎng)絡化智能傳感器，使得工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)能夠通過無線鏈路直接在網(wǎng)絡上傳輸、發(fā)布和共享。無線通訊技術能夠在工廠環(huán)境下，為各種智能現(xiàn)場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡拓撲結構，在一些特殊環(huán)境下有效地彌補了有線網(wǎng)絡的不足，進一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡的通信性能。

4、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)競爭格局和市場化程度

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)已歷經(jīng)百余年的發(fā)展，日趨成熟。西方國家由于較早地開始了工業(yè)化進程，制造業(yè)發(fā)展領先，對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)較早地形成了巨大的市場需求，因此誕生了全球領先的工業(yè)自動化企業(yè)，并逐步占領了大部分市場。

目前世界范圍內(nèi)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)廠家主要分為歐美系和日系，其中歐美系典型廠家包括德國 Siemens、瑞士 ABB、法國施耐德和美國羅克韋爾等，日系代表廠家主要是歐姆龍、安川等。在中、大型工程領域的機電設備的電氣傳動系統(tǒng)領域，歐美品牌占據(jù)了較大的市場份額，主要包括德國 Siemens、瑞士 ABB、法國施耐德、美國羅克韋爾和美國艾默生等；而在伺服驅(qū)動等單機應用占主導的市場，日系品牌占據(jù)優(yōu)勢地位，如歐姆龍、安川、松下等。

在國內(nèi)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場，本土企業(yè)憑借較高的性價比、靈活的業(yè)務模式以及良好的服務能力，進行國產(chǎn)替代的比例不斷增加，特別是在中低端市場本土品牌占據(jù)了較大的市場份額。在高端市場，由于國內(nèi)相關研究滯后，主要廠商的技術水平相對落后，但隨著近年技術水平的不斷積累，國內(nèi)領先的工業(yè)自動化控制系統(tǒng)廠商已逐步縮小與國外品牌的技術差距。

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第一章宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析

第一節(jié) 全球宏觀經(jīng)濟分析

一、2022年全球宏觀經(jīng)濟運行概況

二、2022年全球宏觀經(jīng)濟趨勢預測

第二節(jié) 中國宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析

一、2017-2022年中國宏觀經(jīng)濟運行概況

二、2022年中國宏觀經(jīng)濟趨勢預測

第三節(jié) 工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)社會環(huán)境分析

第四節(jié) 工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)政治法律環(huán)境分析

一、行業(yè)管理體制分析

二、行業(yè)相關發(fā)展規(guī)劃

三、主要產(chǎn)業(yè)政策解讀

第五節(jié) 工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)技術環(huán)境分析

一、技術發(fā)展水平分析

二、技術革新趨勢分析

第二章國際工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析

第一節(jié) 國際工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

一、國際工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展概況

二、主要國家工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)的經(jīng)濟效益分析

三、2023-2029年國際工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)的發(fā)展趨勢分析

第二節(jié) 主要國家及地區(qū)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展狀況及經(jīng)驗借鑒

一、美國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析

1、2017-2022年行業(yè)規(guī)模情況

2、2023-2029年行業(yè)前景展望

二、歐洲工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析

1、2017-2022年行業(yè)規(guī)模情況

2、2023-2029年行業(yè)前景展望

三、日韓工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析

1、2017-2022年行業(yè)規(guī)模情況

2、2023-2029年行業(yè)前景展望

四、2017-2022年其他國家及地區(qū)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展分析

五、國外工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗總結

第三章 2017-2022年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場供需分析

第一節(jié) 2017-2022年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)能分析

一、2017-2022年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)能及增長率

二、2023-2029年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)能預測

三、2017-2022年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)能利用率分析

第二節(jié) 2017-2022年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)量分析

一、2017-2022年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)量及增長率

二、2023-2029年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)量預測

第三節(jié) 2017-2022年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場需求分析

一、2017-2022年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場需求量及增長率

二、2023-2029年中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場需求量預測

第四章中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈結構分析

第一節(jié) 中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈結構

一、產(chǎn)業(yè)鏈概況

二、特征

第二節(jié) 中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈演進趨勢

一、產(chǎn)業(yè)鏈生命周期分析

二、產(chǎn)業(yè)鏈價值流動分析

三、演進路徑與趨勢

第三節(jié) 中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈競爭分析

第五章 2017-2022年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

第一節(jié) 2017-2022年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)上游運行分析

一、行業(yè)上游介紹

二、行業(yè)上游發(fā)展狀況分析

三、行業(yè)上游對工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)影響力分析

第二節(jié) 2017-2022年工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)下游運行分析

一、行業(yè)下游介紹

二、行業(yè)下游需求占比

三、行業(yè)下游發(fā)展狀況分析

1、A用工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

2、B領域用工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

3、C領域用工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

4、D用工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

5、E領域用工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

6、F用工業(yè)自動化控制系統(tǒng)市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

第六章中國工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)區(qū)域市場分析

第一節(jié) 華北地區(qū)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)分析