工業(yè)自動化控制系統作為高端裝備的重要組成部分,是現代工業(yè)生產實現規(guī)模、高效、精準、智能、安全的重要前提和保證,應用十分廣泛。物聯網、5G、機器人、人工智能等技術的逐漸成熟,將促使工業(yè)自動化行業(yè)沿著新方向發(fā)展。
一、工業(yè)自動化定義及產品分類
工業(yè)自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下,按預期的目標實現生產和過程控制的統稱。實現生產和過程控制自動化的裝置稱為工業(yè)自動化控制系統。
自動控制系統作為高端裝備的重要組成部分,是實現工業(yè)自動化、數字化、網絡化和智能化的關鍵,其產品從功能上可以劃分為控制層產品、驅動層產品、執(zhí)行層產品和傳感器類產品。
由于工業(yè)自動化具有提高生產效率、改善質量、降低成本、確保安全等優(yōu)點,隨著社會的發(fā)展和進步,將發(fā)揮越來越重要的作用。
工業(yè)自動化控制系統主要產品分類如下:
二、全球工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展狀況
經濟的全球化加劇了市場競爭,制造業(yè)的智能化、柔性化、無人化成為發(fā)展趨勢,工業(yè)自動化行業(yè)獲得了廣闊的發(fā)展空間。
近年來,德國提出了“工業(yè) 4.0” 規(guī)劃,美國提出了“國家制造創(chuàng)新網絡”,日本提出了“創(chuàng)新產業(yè)結構計劃”,中國也提出了“中國制造 2025”發(fā)展規(guī)劃,其共同點是充分運用物聯網、5G 通信、機器人、人工智能等技術手段提升制造業(yè)的智能化、無人化程度。
工業(yè)自動化產品是現代化工廠實現規(guī)模、高效、精準、智能、安全生產的重要前提和保證,應用十分廣泛,發(fā)展前景良好。
根據行業(yè)研究機構 Zion Market Research 的調研數據顯示,全球范圍內工業(yè)自動化市場規(guī)模至 2017 年已達到 2,071.7 億美元,由于物聯網、5G 技術、人工智能技術的逐漸成熟與商業(yè)化應用,全球工業(yè)自動化市場規(guī)模至 2024 年預計達到 3,219.3 億美元,年復合增速約為 6.5%。
根據市場調研機構 Research And Markets的數據,工業(yè)自動化服務市場2018 年規(guī)模已達到421億美元,預計2024 年達到 706 億美元,年復合增速約為 9%。
目前,世界范圍內工業(yè)自動化行業(yè)的主要廠商包括 ABB、西門子、通用電氣、施耐德、安川、FANUC、三菱、富士電機等。
三、中國工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展狀況
中國工業(yè)自動化行業(yè)起步較晚,但發(fā)展勢頭強勁。中國最近三十年成功實現了工業(yè)化的高速發(fā)展,制造業(yè)產值已處于全球第一。
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型的關鍵,雖然我國工業(yè)自動化產業(yè)在關鍵的核心技術與外資品牌有顯著差距,但是近年來國家陸續(xù)推出了鼓勵先進制造業(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,國產替代進程加速。
工業(yè)自動化控制簡稱為工控。根據賽迪工業(yè)和信息化研究院發(fā)布的《2018 年工業(yè)控制市場數據》,我國2018 年包含產品及服務市場的工控市場規(guī)模達到 1,797億元,同比增長 8.5%,預計到 2021 年,市場規(guī)模有望達到 2,600 億元。
2016-2021 年中國工控市場規(guī)模(億元)
隨著我國制造業(yè)的逐漸升級,傳統的低技術含量、勞動力密集型制造業(yè)逐漸外遷至東南亞等發(fā)展中國家,科技含量更高的新興產業(yè)逐漸成為國內制造業(yè)的重要成分,其中包括數控機床、精密機械、鋰電設備、3C、新能源汽車、機器人、軌道交通等長期被發(fā)達國家壟斷的尖端產業(yè)。新興產業(yè)的蓬勃發(fā)展,使我國伺服系統、變頻器等工業(yè)自動化企業(yè)具有廣闊的市場空間,并在多年的發(fā)展中形成了自身的競爭優(yōu)勢。
四、工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展前景
工業(yè)自動化控制系統作為高端裝備的重要組成部分,是現代工業(yè)生產實現規(guī)模、高效、精準、智能、安全的重要前提和保證,應用十分廣泛。
物聯網、5G、機器人、人工智能等技術的逐漸成熟,將促使工業(yè)自動化行業(yè)沿著如下幾個方向發(fā)展:
5G對工控行業(yè)影響有多大?
1 萬物互聯
早期的工業(yè)自動化控制系統只限于單系統操作,多系統之間 并無通訊。近年來隨著芯片與通訊技術的進步,物聯網、高速總線、電子通信等 技術的成熟,使得多系統、多任務之間的通信成為可能,物聯網的可靠性越來越高,成本越來越低,使得不同系統間能夠快速準確傳遞信息,實現多系統、多任務的協同工作。
萬物互聯的時代,我們的生活將會迎來怎樣的巨變?
2 系統集成
隨著半導體和電力電子技術的進步,控制層產品、驅動層產品和執(zhí)行層產品會向小型化方向發(fā)展,整個自動化控制系統的集成度會越來越高,“控制+驅動”集成產品,“驅動+執(zhí)行”集成產品會越來越普及,甚至會朝著“控制+驅動+執(zhí)行”集成產品方向發(fā)展,自動化控制系統將成為一個節(jié)點的智能終端。
3 智能診斷
自動控制系統與人工智能技術相結合,除完成正常的自動控制指令外,還能對自身的狀態(tài)進行實時監(jiān)測,提前預警可能出現故障的節(jié)點或區(qū)域,進行事先處理,保障系統連續(xù)無間斷工作,提高整個系統的運行效率。
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