博主按:本文为申银万国2012年10月25日下午举办的工业自动化论坛专家演讲纪要,主讲人为睿工业总经理李玉峰先生。本文较为详细的介绍了工业自动化行业下游中的一个分支——OEM市场的特点、产品应用及发展前景,有助于深入认识和理解工业自动化行业。
首先介绍一下这个行业和细分,在工厂能看到两类:一类是电厂、石化厂,会看到很多的厂区,在控制室会看到的电脑;另外一类是机械设备的控制柜,工作人员通过触摸屏改变一些参数,这些是自动化生产过程中最常看到的情况。
最基本的自动化生产过程分为三层:第一层,ERP,老板坐在办公室里看的东西;第二层,制造执行系统,这个东西用的还很少,这个是一个理想的工厂模型,ERP只能把常规的财务信息放到电脑里,但是无法收集工业现场的信息,包括设备的运行情况,电机的转速情况等,因此收集这些信息的系统,在工业中我们称为MES,制造执行系统,目前只有非常有钱的工业会用到,如烟草和汽车制造等;那真正的,实际存在的,在中国目前来说就是现场的工业自动化,我们大致可以将其分为两块,以PLC作为控制器的工厂自动化(FA)和由DCS控制的过程自动化(PA)。一定要非常清楚的知道这两个分类,以PLC控制为导向的工厂自动化和以DCS
控制为导向的过程自动化。这两个分类几乎所有的行业特征都是不一样的,代表厂商、应用领域、渠道和模式都是不同的。
在工厂自动化中,主要的生产厂商的西门子、三菱、施耐德、罗克韦尔;对应的,在过程自动化中是艾默生、霍尼韦尔。PLC这种东西是用在机械当中,如纺织机械、包装机械等,实际上它的产生也与这些国家的工业特点有关系,我们知道德国人和日本人擅长制造小的、精密的机械设备,相对应的运动控制就是伺服,这些小的设备的销售主要靠代理商,靠分销,客户也比较小。以DCS为主的设备主要用在冶金、电力、化工、市政等行业。PA对应的是大工业,以美国为源头,对于小器件则是德国和日本企业为主。从点数的控制上来看,工厂自动化可能就是控制几点,几百点,过程自动化可能就控制的是上万点。从产品上来看,他们都需要有一个大脑,在FA 里面就是PLC,然后它的人机界面就是HMI,触摸屏,变频器是控制电机来进行调速的,伺服是进行精密的运动控制的,再加上一些传感器来感知一些参数,实际上一个控制系统的构成很简单,一方面收集参数,现场的信号,通过传感器,把这些信号经过PLC处理后,输出命令。在PA里,控制系统就是DCS,它采集信号一般就是我们称为的“温压液位”等一些仪器仪表,再通过执行器件来执行相应的操作。
当然他们之间也会有一些交叉的地方,有的场合里是混合控制的,比如钢铁,前端是DCS控制的加热端,后端是PLC控制轧钢的。同时由于计算机的发展,PLC的功能也越来越强,很多PLC现在也能做到上千点,同时价格相对DCS也更便宜,因此在一些不是特别重要的场合也出现了PLC替代DCS的情况,如水处理。
在机械的制造过程中,有这么几个环节,最初的时候没什么控制,然后慢慢的开始有变频器进来,如果再向上做,国外都是用伺服来做,但国内由于之前伺服太贵,但是现在机械的升级会使得伺服越来越多,那么在OEM
这条线来看,伺服是最热的一个产品,而且没有过时,需要很长时间的成长。伺服市场有相当大的一部分没有在市面上流通,而是被装入了CNC里面被卖出去。伺服现在也是处于由初级向高级发展的过程,国内企业用伺服一开始是用不起高端的,因此市场更多的是被二线的日本日本公司占据,后面会具体讲到伺服。
再补充一点,FA和PA的销售模式是不同的,DCS是项目型的,建一个电厂,买DCS,装上去就行了,后面就是服务市场了。但是一个纺织机械厂,每年都需要生产大量纺机的,所以它的采购量是非常持续的。从市场规模来看,进行初略的划分,在2011 年,FA里面,低压变频器大概190个亿,PLC
60多个亿,伺服60多个亿,在我刚入行的时候,伺服大概10个亿,PLC三四十个亿,现在两者的规模已经相当了,HMI大概20多个亿。
PA里面,DCS大概100个亿,控制阀大概100个亿,其他的仪器仪表大概100个亿。除此之外,还有CNC,高压变频器等。整个工业自动化市场和起来大概1000个亿。增长上来看,在经济危机之前,自动化行业增长速度非常快,超过20%的增速,分析整个自动化行业,第一个自动化产品用在工业的各个领域,所以必然随着工业的起伏而起伏;另外一个,它的增长来自于自动化水平的提升,比如变频器以前可能没有,现在可能是标准配置,伺服以前用不起,现在开始逐步使用了等等,因此自动化水平的上升是使得它的增速高于整个工业增速的一个非常重要的原因。整体上来看,它的增长是和经济分不开的,但是FA和PA 所受经济影响会不太一样,FA 做机械的,生产周期很短,经济一旦不好,立刻订单就没有了;但是PA
是做项目市场的,项目可能几年前就已经定了,因此项目市场会比较稳定。因此在工业自动化里面,实际上,分析它的增长因素,
我觉得可能需要考虑,第一个宏观大环境;第二个,这个自动化产品它现在的技术是不是在快速上升,不是技术本身,而是应用;第三个是所应用的行业是不是有大的发展。今年乐观的估计,工业自动化市场规模会与去年持平。
刚才基本的讲了一下整个行业的概念,接下来会深入的看一下OEM市场,我们大概的把它的每一类产品讲一讲,竞争格局,市场规模等。首先讲一下PLC。西门子规模最大,需要说说台达,台达几乎是国内企业效仿的典范,因为大概在2000年之前,台达在市场上还没有,台达由做电源起家,电源技术和变频器技术是共通的,所以它从做变频器开始,帮别人做代工,然后一年推出PLC,一年推出伺服,一年推出HMI,成为一个典型的FA方案解决公司,汇川基本是沿着它的路在走。国内企业在PLC领域几乎没有。PLC又分为大中小三个类别,大型主要是用在项目里面的;中型PLC一半用在小型项目,一半是用在复杂机械;小型PLC几乎100%用在机械。大PLC市场冶金最重要,小PLC市场纺机最重要。
HMI,一个红海市场,价格战非常激烈,很多企业在选在PLC的同时,也就直接选择相同品牌的HMI,所以西门子,三菱等企业虽然HMI比较贵,但是搭配着PLC,还是有很大的出货量。HMI大概三类产品,触摸屏最多,其次文本终端,最后是平板电脑。
再看看低压变频器,这是大家比较关心的一个市场,但是它的高速成长期已经过了,保守统计,中国大概有200个品牌,最大的是ABB和西门子,主要源于他们大中小都能做,尤其在高端市场有很高的份额。低压变频器,按照负载类型,大概可以分为三类:一种是提升类应用,主要分为电梯和起重机;一种是机械类负载,用在各个机械设备上的;还有一种是用在工厂里常规的风机、泵上。这三个市场基本代表了高中低端市场,风机、泵几乎是国内企业的天下,所有人都能做,之所以现在这些公司能够上市,能够做大,非常关键的一个原因是由于他们由风机、泵的市场进入了机械类市场,同时现在电梯里也有一些国内公司在做,但是电梯这个行业比较特殊,客户有限,而且往往要和客户做非常紧密的合作,因此最典型的高端市场应该是起重,目前只有三家半在做,西门子,ABB,安川和富士。
在高压变频器里,这种为大电机服务的,我们要分为两类,一类是通用型的高压变频器,利德华福,合康,智光,国外的罗克韦尔、西门子,ABB也都做,进行节能改造应用,它是为节能而存在的,不是一个必须的;但是在很多场合,大的电机在工艺上是需要进行调速的,比如大的泵站,西气东输,有很多定制性的大传动市场,因此需要定制性的电机,定制性的变频器等,这里面只有西门子,ABB,和一家日本的联合公司(东芝三菱公司)能做。
最后再看看伺服,它的增长率高于平均的增长率,在2010年的时候,很多公司甚至有100%的增速,这也可以看到机械市场随经济的起伏也很大,热的时候能达到100%的增幅,冷的时候甚至能达到负增长,国内市场排名前两名的是松下和安川,但安川的产品在日本却是很低端的品牌,但切入了中国产品的需要,因此在国内经营得非常好。路斯特在风电应用比较广,博世力士乐在包装机械里占主导。伺服没有项目市场,只能用在机械里面。在大功率的,做运动控制只能用液压来做,如坦克的转向系统等,在小功率的运动控制就是用伺服来做。
在FA领域,一个典型的企业发展路线,无论是台达还是汇川,过去几年都是走这样的路,先做单一的产品供应商,做变频器,在有客户基础和资本之后,争取再做解决方案,这个做好了之后,再考虑去做复杂的细分行业,比如小PLC做好之后去做大PLC,伺服做好之后去做CNC等。基本就是以上这些情况,和大家分享一下自动化行业的定义、分类,然后4个,OEM里面最主要的产品线的大概情况,谢谢大家!
【现场问答摘要】
1.
大型的PLC会不会对DCS进行替代?
不会的。每个产品有各自习惯的应用领域,同时从价格上来看,并不存在明显的价格优势,因此大家都会在自己主要的应用市场进行使用,不会形成一个替代。
2. 以后伺服市场的增速是会快于变频器市场的增速?
长期来看是这样的,但从短期来看,在市场困难的时候,低端产品的发展可能更快,因为企业资金的限制,使得并没有那么多钱来使用更贵的高端产品。
3. 为什么认为伺服市场能够增长到超过100亿?
机器越高端,对于精度、稳定性等方面的要求也就越高,对于控制器,伺服的需求也会上升。
4. 伺服在机器人领域的应用是个什么情况?
伺服在机器人的市场目前比较小,只占1%左右,但是前景非常广阔。同时,很多机器人生产厂商都是自己生产伺服,这部分伺服并没有形成销售额,这也导致从数据上来看,伺服在机器人市场的占比比较小。
5. 伺服、变频器等产品是否滞后于下游工业企业的利润?
与下游工业企业的利润相关度很大,下游工业企业利润一起来很快伺服、变频器的销售就会转好,滞后最多不超过2、3 个月。
6. 国产伺服与国外的技术差距有多大?
国内企业在伺服这块已经有了很多的积累,从伺服来看,主要分为两个部分,伺服电机这块问题不大,主要难点是在伺服控制器部分。不过伺服控制器技术突破的难度小于PLC
突破的难度。因此,总的来说,国内厂商伺服技术应该在3 到5 年内能赶上。
7. 国产伺服市场的竞争状况,是否存在跨行业难的问题?
伺服产品不存在实质性的跨行业难度。在工厂自动化里,进行跨行业并不难;在过程自动化里,跨行业很难,很多公司都是在某一个领域内做的非常好,但却很难进入其他领域。
8. 近年来机器人市场为什么发展的很好?
机器人市场成长速度很快,但是机器人替代人工却还很早。目前使用机器人主要是基于两个原因:一是人工手动的操作并不能保证生产的精度,通过使用机器人能够保证生产的精度和质量;二是有的工作环境特别恶劣的情况下,需要利用机器人来代替人进行工作。总的来说,机器人逐步的开始广泛使用,是工业水平提升的一个表现。
9. 机器人应用是个什么情况?
机器人主要指的是生产机器人,应用是在电子电器,目前大概占到30%,汽车零配件的生产、汽车的整车制造等方面。而国内现在基本上是没有能做机器人的公司,主要是系统的集成,通过采购国外其他企业的零部件进行组装,然后将组装好的机器人装在生产线上。
10. 对明年市场是怎样的一个看法?
明年上半年不会太好,宏观经济不大好,而整个行业受经济的影响情况是比较大的,因此整个大环境不好直接导致整个市场的低速增长,同时从国外大型企业如西门子,ABB
等,反馈的信息来看,他们也都调低了对整个中国市场的预期。
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