文|工控PLC行业研究课题组
导读
● 工控PLC未来发展机遇
● PLC行业高质量发展建议
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)是工业自动化系统的核心组件,具有控制、管理和优化生产过程等关键作用。PLC应用场景覆盖多个工业领域和能源行业,其功能逐步向多场景、强交互、互联化和智能化方向发展。目前来看,全球PLC市场由欧美日厂商主导,国产厂商在小型PLC市场已跻身行业前列,但大型PLC行业渗透率偏低,国产化前景广阔。
工控PLC实现自主可控的突破方向
(一)技术创新和研发投入是国产PLC厂商突围的根基
在工业4.0和人工智能(AI)迅猛发展的时代,PLC技术为国产厂商追赶甚至超越国外竞争对手提供了绝佳机会。工业4.0的核心在于智能制造,它强调设备互联、数据驱动和自动化控制,而PLC作为工业控制的核心组件,其技术水平直接影响到整个系统的智能化程度和运行效率。随着AI技术的发展,PLC不仅仅是一个执行控制任务的工具,还可以成为数据处理和分析的核心。
技术创新和研发投入是国产PLC厂商能否在市场中突围的核心因素。这不仅需要在硬件性能和软件功能上追赶国际领先水平,还需要在系统集成、用户体验和应用场景上进行创新和优化。特别是在AI和物联网(IoT)技术的推动下,国产PLC厂商可以通过技术革新,提供更具竞争力和差异化的产品和服务,迅速提升市场份额和品牌影响力。
吸引和培养高端技术人才,形成强大的研发团队是提升国产PLC厂商竞争力的基础。资金投入和人才培养必须相辅相成,只有充足的研发资金才能支持高水平人才的创新工作,而优秀的技术人才则能够将资金投入转化为实际的技术突破和产品改进。
(二)市场定位和产品差异化是国产PLC厂商突破口
专注于细分市场能够为企业带来巨大的竞争优势。通过在某些特定行业或应用领域的深耕,企业可以提供更具针对性的解决方案,专注于某一分类的PLC市场,满足特定客户的需求。例如,汇川科技在温度、压力和流量控制方面拥有显著优势,通过深入了解这些领域的技术需求,开发出高精度、高可靠性的控制系统,广泛应用于化工、食品和制药等行业。这种专注细分市场的策略不仅提升了企业的市场占有率,还增强了品牌在特定领域的影响力和美誉度。
通过技术创新和深入的客户需求分析,企业可以开发出具有独特优势的差异化产品。例如,在工业自动化领域,增强产品的易用性、灵活性和扩展性,能够满足不同客户的特定需求。某些企业通过优化人机界面设计,简化操作流程,使用户能够更便捷地进行设备管理和维护。同时,通过模块化设计,用户可以根据实际需要灵活配置系统功能,增加扩展性和适应性。此外,提供定制化服务,根据客户的特殊要求进行产品调整和优化,也是实现产品差异化的重要手段。该策略不仅提升了客户满意度,还增加了客户的粘性,为企业带来持续的竞争优势和市场份额。
(三)产业链整合与生态系统建设是国产PLC厂商的独特优势
中国拥有庞大的制造业基础和完整的产业链,从芯片设计、硬件制造到软件开发,各环节都能在国内高效协作。这种全面的产业链覆盖为国产PLC厂商提供了独特的优势,使其能够以较低的成本和较快的速度进行研发和生产。例如,在芯片设计领域,中国的半导体公司已经取得了显著进步,为PLC控制器提供了强大的计算能力和可靠性。在硬件制造方面,中国拥有大量高素质的制造工厂,能够大规模生产高质量的PLC设备。而在软件开发方面,中国的软件工程师以其扎实的技术和创新能力,能够开发出符合市场需求的控制软件和应用程序。通过整合这些产业链环节,国产PLC厂商不仅能够显著降低生产成本,还能快速响应市场需求,推出高性价比的产品。这种整合能力使得国产PLC厂商在全球市场中具有较强的竞争力。
国产厂商可以提供从硬件到软件、从产品到服务的一体化解决方案。这种生态系统包括多个关键方面,为用户提供全面的支持和服务。通过软硬件一体化,国产PLC厂商能够提供高度集成的解决方案。例如,汇川技术和台达电子致力于构建自己的工业自动化平台,将PLC与传感器、伺服系统、人机界面(HMI)等设备无缝连接,实现系统的高度集成和智能化。这样的整合不仅简化了系统的安装和配置过程,还提高了系统的整体性能和可靠性。此外,通过自主开发的软件平台,这些厂商可以为用户提供灵活、易用的编程环境和强大的数据分析工具,帮助用户优化生产流程和提高生产效率。
工控PLC未来发展机遇
(一)工业自动化得到了国家政策的大力支持
我国主要政府部门有关政策明确提出提升工业控制系统安全防护能力,加快培育工业控制系统生产企业和安全服务商。
《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》中提到“在智能制造和机器人技术中,重点研制分散式控制系统、可编程逻辑控制器、数据采集和视频监控系统等工业控制装备”。2021年工信部发布《“十四五”智能制造发展规划》,提出“研发可编程逻辑控制器、监视控制和数据采集系统等工业控制装备”。2023年6月工信部发布《制造业可靠性提升实施意见》,提出“聚焦机械、电子、汽车等行业,实施基础产品可靠性‘筑基’工程,筑牢核心基础零部件、核心基础元器件、关键基础软件、关键基础材料及先进基础工艺的可靠性水平”。
近期,设备更新政策进一步刺激工业自动化需求。2024年3月,国务院印发的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》明确指出,“推进重点行业设备更新改造”“到2027年,规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别超过90%、75%” 。
(二)电子信息制造业稳中有升,支持PLC市场空间提升
PLC产业链上游主要包括电子元器件、通信器件、仪器仪表、传动器件等供应商。这些供应商为PLC制造商提供了必要的基础组件和技术支持。近年来,随着国内半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力,中国半导体材料的国产化进程显著加快,使中国市场成为全球增速最快的市场之一。根据中商产业研究院数据,2022年中国大陆半导体材料市场规模约为939.75亿元,同比增长8.72%,2023年约为979亿元,预计2024年市场规模将达到1011亿元。中国在全球半导体材料市场中的地位正在不断提升,为PLC行业提供了稳定而充足的上游供应。
(三)工业生产稳步增长,PLC需求或将进一步提升
1.工业行业持续增长,驱动PLC发展
原材料工业和机械制造业的持续增长为PLC行业的发展注入了强劲动力。近年来,中国的原材料生产如粗钢、天然气、原油加工和有色金属等均表现出稳定的增长势头。根据国家统计局数据,2014~2023年我国粗钢年产量从8.22亿吨增长至10.29亿吨,同时天然气产量也从1301.57亿立方米增长到2324.30亿立方米。这不仅反映了基础工业的繁荣,同时也意味着对自动化控制系统的需求日益增加。PLC作为工业自动化的核心部件,其需求量随之水涨船高。自动化控制系统的广泛应用,提高了生产效率和产品质量,推动了整个行业的技术进步和创新,进一步促进了PLC市场的扩展与发展。
机械制造业繁荣,为PLC市场扩容。机械制造业各个细分领域,如通用设备制造、专用设备制造、电气机械和计算机电子设备制造,也展现出快速增长的趋势。这些行业的持续扩展和技术升级,需要更多高性能、高可靠性的PLC设备来支持其自动化和智能化转型。
2.市场需求向多元化发展
PLC行业在下游应用市场中展现出极其广泛的应用场景。这些应用主要分为小型PLC和中大型PLC在项目型市场和OEM市场的应用。小型PLC由于其灵活性和成本效益,广泛应用于OEM市场,如锂电池、物流仓储、光伏和纺织等行业。相较之下,中大型PLC则更多应用于对性能和可靠性要求较高的项目型市场,如冶金、油气、市政设施和汽车等行业。这反映出不同类型PLC的市场定位和应用需求的显著差异。小型PLC通常与伺服系统组合,形成解决方案,适应更多分散的中小型自动化设备需求。而中大型PLC由于其强大的处理能力和多功能性,更适合用于大型项目和复杂系统,显示出其在高端市场中的重要性。
PLC行业高质量发展建议
在政策方面,第一,加大对国产PLC关键技术研发和产业化的扶持力度。制定出台精准扶持专项政策,着重于产业链、价值链及创新、产业分布、市场规模等方面,以全面促进国产工业控制系统产业的发展。第二,进一步推动和完善行业标准体系。鉴于工业设备的复杂性,结合当前工控开放化、智能化的发展趋势,构建完善的标准体系框架,制定更加适用行业应用和国产化产品特点的标准,分类制定相应的国家标准、行业标准和地方标准。第三,加强行业人才的培养和引进,构建产学研用协同创新体系,以市场需求为导向,推动研究机构、高校与企业建立合作关系,创建国家级研发中心,集中资源和人才进行技术研发,促进产学研合作,连接企业、高校和研究机构,共享资源,为我国工业转型升级提供有力支撑。
在资本市场方面,第一,持续发挥股权投资在驱动科技创新、培育动能引擎和赋能产业升级上的积极作用。持续加强对工控PLC等硬科技领域的投资力度,助力“补链强链”。第二,鼓励支持企业通过并购重组的方式,加速PLC产业链整合。工控PLC产业链涵盖诸多环节,要充分发挥国内庞大的制造业基础和完整的产业链体系,有效加强上下游供需链接,助推中国工控PLC产业向高端化、智能化发展。
在产业方面,第一,国产PLC行业应持续强化可持续发展和基础技术突破,结合行业发展趋势和本土优势,提升行业自主可控水平。深入了解国内用户的实际需求,提供定制化解决方案,根据不同行业的特点,完善PLC产品谱系,重点突破行业急需的中大型高端 PLC。加强技术攻关和质量控制,对标国际主流产品,研发可靠稳定的高性能产品。第二,持续构建以企业为主导的产业生态链群,调动多方资源统筹行业发展。加强产业链上下游的企业合作与协同,联动行业产学研机构,探索建立产业创新中心等新的组织形态,整合资源,加强合作,共同推动国产PLC行业的发展。
【联合课题组成员:喇绍华,建投投资总经理;王志平,中电金投总经理;谢春生,华泰证券研究所电子与计算机行业首席研究员;张璐璐,建投投资董事总经理;王春伟,建投投资战略发展部总经理;孙相儒,中电金投投研工作部总经理;薛媛,电气装备集团投资投资二部总经理;柴爽,中电金投投研工作部高级投资经理;彭钢,华泰证券研究所计算机行业研究员;刘晓楠,电气装备集团投资投资二部高级投资经理;丁文翰,建投投资投资经理】