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工業(yè)自動化行業(yè)在科技創(chuàng)新方面的發(fā)展情況和未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 禾川科技    2023-07-12

（1）工業(yè)自動化行業(yè)概況

工業(yè)自動化是 20 世紀(jì)以來現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)之一，其涉及電力、電子、計算機、人工智能、通訊、機電等諸多領(lǐng)域，需運用控制理論、儀器儀表、計算機信息技術(shù)等先進技術(shù)，屬于綜合學(xué)科產(chǎn)業(yè)，具有技術(shù)密集、高投入和高效益等顯著特征，是典型的高附加值產(chǎn)業(yè)。工業(yè)自動化的應(yīng)用可使工廠的生產(chǎn)和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性，從而達到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的。

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)裝置是自動化設(shè)備的核心零部件，主要分為控制類、驅(qū)動類、執(zhí)行類與傳感類四個層面，并通過系統(tǒng)集成最終形成系統(tǒng)類產(chǎn)品。

其中，控制類產(chǎn)品主要用于控制生產(chǎn)制造過程的溫度、壓力、流量、物位等變量或物體位置、傾斜、旋轉(zhuǎn)等參數(shù)，如 PLC、HMI 等；驅(qū)動類和執(zhí)行類產(chǎn)品則根據(jù)控制端發(fā)出的具體指令驅(qū)動終端設(shè)備執(zhí)行相關(guān)動作，如伺服系統(tǒng)、變頻器、伺服電機等；傳感類產(chǎn)品主要負責(zé)感應(yīng)、測量、反饋內(nèi)外部信息并傳輸相關(guān)信號，如視覺相機、傳感器、編碼器等；系統(tǒng)類產(chǎn)品為集成部分或全部前述產(chǎn)品后形成的自動化整體解決方案，如工業(yè)機器人、電機模組、機床、數(shù)字化工廠等。

工業(yè)自動化控制系統(tǒng)裝置產(chǎn)品技術(shù)含量高、專業(yè)性強，應(yīng)用范圍廣泛。世界工業(yè)自動化行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展和優(yōu)勝劣汰，目前已形成少數(shù)跨國公司規(guī)?；a(chǎn)、主導(dǎo)全球市場的局面，著名品牌包括德國西門子、日本松下電器、日本三菱電機、日本安川電機等，其產(chǎn)品技術(shù)先進、質(zhì)量穩(wěn)定、功能齊全，擁有較高的市場知名度。

（2）工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

1）全球工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

全球工業(yè)自動化起步于 20 世紀(jì) 40-60 年代，并在 20 世紀(jì) 80 年代后進入了快速發(fā)展階段。2011 年，美國推出了先進制造伙伴計劃（AMP），旨在加強其在制造業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢，并搶占先進制造業(yè)發(fā)展的制高點；

2013 年，德國提出“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略，即以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，使其進一步鞏固作為生產(chǎn)制造基地、生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商和制造業(yè)解決方案供應(yīng)商的地位。綜合來看，智能制造是全球發(fā)展先進制造業(yè)所關(guān)注的熱點，而工業(yè)自動化技術(shù)及產(chǎn)品是智能制造的基石，是現(xiàn)代化工廠實現(xiàn)規(guī)模、高效、精準(zhǔn)、智能、安全生產(chǎn)的重要前提和保證，具有廣闊的應(yīng)用前景。

工業(yè)自動化產(chǎn)品下游應(yīng)用市場廣泛，包括光伏、3C 電子、激光、包裝、物流、紡織化纖、印刷包裝、塑膠、建材、煤礦、冶金、化工、市政、石油等諸多現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，其市場需求與下游行業(yè)的產(chǎn)能擴張、設(shè)備升級換代、產(chǎn)線自動化與智能化水平提升等因素密切相關(guān)。一般而言，下游行業(yè)設(shè)備需求量越大、自動化與智能化水平越高，其使用的工業(yè)自動化產(chǎn)品就越多。

近年來，人工智能、機器人技術(shù)、電子信息技術(shù)等前沿科技的發(fā)展加速了機械和電子系統(tǒng)的整合，受益于工業(yè)自動化水平的提升，工業(yè)自動化產(chǎn)品需求不斷增長。根據(jù)西南證券研究所數(shù)據(jù)顯示，2022 年全球工業(yè)自動化市場規(guī)模達到 4,575 億美元。未來隨著全球工業(yè) 4.0 時代的持續(xù)推進，各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)自動化設(shè)備的需求將進一步增加。

2）我國工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

我國工業(yè)自動化行業(yè)的發(fā)展始于改革開放初期。20 世紀(jì) 80 年代我國開始引進工業(yè)自動化技術(shù)，隨著改革開放進程的加快，我國工業(yè)自動化發(fā)展迅速，HMI、PLC、伺服系統(tǒng)、變頻器等工業(yè)自動化控制系統(tǒng)裝置產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備，尤其在我國 2000 年加入世界貿(mào)易組織后，隨著出口的大幅增長，應(yīng)制造業(yè)各個領(lǐng)域的需求，工業(yè)自動化技術(shù)得到更加廣泛的應(yīng)用，促進我國制造業(yè)蓬勃發(fā)展，為我國工業(yè)現(xiàn)代化做出了較大貢獻。

2008 年國際金融危機發(fā)生后，各國都加大了科技創(chuàng)新力度，全球產(chǎn)業(yè)競爭格局正在發(fā)生重大調(diào)整。我國制造業(yè)面臨發(fā)達國家和其他發(fā)展中國家“雙向擠壓”的嚴峻挑戰(zhàn)，加緊制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、加快從制造大國向制造強國的轉(zhuǎn)變、搶占制造業(yè)新一輪競爭制高點迫在眉睫。

2015 年以來，我國陸續(xù)發(fā)布《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等一系列戰(zhàn)略規(guī)劃，將發(fā)展智能制造列為提升我國制造業(yè)競爭能力的重要方向，而培養(yǎng)一批能自主研發(fā)核心技術(shù)的工業(yè)自動化國產(chǎn)品牌廠商是我國大力發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)。

近年來，隨著我國制造業(yè)的逐漸升級，傳統(tǒng)的低技術(shù)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，包括數(shù)控機床、精密機械、鋰電設(shè)備、3C電子、新能源汽車、機器人等科技含量更高的新興產(chǎn)業(yè)逐漸成為國內(nèi)制造業(yè)的重要成分。新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展為我國工業(yè)自動化市場提供了廣闊的空間，我國工業(yè)自動化控制技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用有了很大發(fā)展。根據(jù) MIR 數(shù)據(jù)，2022 年我國工業(yè)自動化市場規(guī)模達到 2,963.88 億元，2025 年市場規(guī)模預(yù)計將達到 3,107.51 億元。

數(shù)據(jù)來源：MIR DATABANK

長期以來，外資品牌在國內(nèi)工業(yè)自動化控制領(lǐng)域一直占據(jù)主導(dǎo)地位，西門子、松下、安川電機、三菱電機等國際知名企業(yè)憑借強大的技術(shù)實力和穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)，掌握了國內(nèi)大部分 PLC、伺服系統(tǒng)等產(chǎn)品的市場份額。

隨著國內(nèi)工業(yè)自動化技術(shù)的積累和創(chuàng)新以及國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的支持，國產(chǎn)工業(yè)自動化控制產(chǎn)品在產(chǎn)品適應(yīng)性、技術(shù)服務(wù)、性價比等方面逐步顯現(xiàn)出優(yōu)勢，經(jīng)過多年的努力，部分國內(nèi)具有自主研發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)形成了具有一定競爭力的自主品牌，并憑借快速響應(yīng)、成本、服務(wù)等本土化優(yōu)勢不斷縮小與國際著名品牌在產(chǎn)品性能、技術(shù)水平等方面的差距，國內(nèi)企業(yè)的整體市場份額不斷穩(wěn)步增長?？傮w來看，國產(chǎn)替代進口的趨勢將日漸明顯、替代速度將不斷加快。