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工业自动化 头豹词条报告系列.pdf
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工业自动化
头豹词条报告系列
诉
行业: 制造业/仪器仪表制造业 工业制品/工业制造
陈
雨
欣
·
头
豹
分析师
2023-10-10 未经平台授权,禁止转载
行
业
定义
工业自动化控制技术是一种
运
用控制理论、仪器仪表…
AI访谈
行
业
分类
工业自动化包含的细分产品
种类繁多,通常可以从功…
AI访谈
行
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特征
工业自动化行业特征主要集
中变现在:环保及节能发…
AI访谈
发展历程
工业自动化行业
目前已达到 3个阶段
AI访谈
产业链分析
上游分析 中游分析 下游分析
AI访谈
行
业规模
工业自动化行业规模
暂无评级报告
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政策梳理
工业自动化行业
相关政策 5篇
AI访谈
竞争格局
中国工业自动化行业竞争格
局如下:(1)第一梯队:…
AI访谈 数据图表
摘要
工业自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控
制、优化、调度、管理和决策的综合性高新技术,而工业自动化控制系统是指利用工业自动化控制技术对工业生
产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工业自动化技术工具的总称。工业自动化控制系统作为高端装
备的重要组成部分,是发展先进制造技术的关键,是实现产业结构优化升级的重要基础。随着中国经济的不断发
展,终端消费者需求多样化,以及对产品品质、定制化的需求不断提升,使得工业制造厂商生产环节、工艺难度
和制造水平要求提升,而传统人工操作的误差及安全性风险导致制造业厂商对自动化生产需求强烈。在此背景
下,中国工业自动化发展势不可挡。2018年中国工业自动化市场规模为1,837.0亿元,截至2022年增长至2,642.0
亿元。预计未来五年中国工业自动化市场规模以7.47%年复合增长率保持稳定增长,2027年市场规模将增长至
3,787.7亿元。
工业自动化行业定义
[1]
工业自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、
控制、优化、调度、管理和决策的综合性高新技术,而工业自动化控制系统是指利用工业自动化控制技术对工业
生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工业自动化技术工具的总称。工业自动化控制系统作为高端
装备的重要组成部分,是发展先进制造技术的关键,是实现产业结构优化升级的重要基础。
[1]
1:众辰科技公告
按细分产品功能分类:
工业自动化行业分类
[2]
工业自动化包含的细分产品种类繁多,通常可以从功能上划分为控制层、驱动层和执行层。
工业自动化
分类
控制层
控制层主要功能为理解与下达指令,主要产品包含工控
机、PLC、CNC系统、HMI等
驱动层
驱动层主要功能为电信号的识别与传导,主要产品包含
变频器、伺服驱动器、一体化专机、软启动器等
执行层
执行层主要功能为执行指令,主要产品包含异步电机、
同步电机(含伺服电机、直驱电机等)、阀门、气动或
液动元件等
[2]
1:众辰科技公告
工业自动化行业特征
[3]
工业自动化行业特征主要集中变现在:环保及节能发展趋势助力行业发展,人力成本提高促进对工业自动化
的需求,新技术赋能智能制造,带动工业自动化需求增长。智能制造是一种由智能机器和人类与家共同组成的人
机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活劢,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。将智能制造运用
在工业自动化上可提高生产效率及产品质量。工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置,用
以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势,工业自动化可以实现、增加产量、减少人力成本、确保安
全等目的。另一方面,以人工智能、机器人技术、电子信息技术等为代表的第四次工业革命进一步整合机械和电
子系统,工业自动化水平进一步提升,与之相应的工业自动化设备需求也不断增长。
1
智能制造是工业自动化发展的方向
智能制造是一种由智能机器和人类与家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活
劢,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。将智能制造运用在工业自动化上可提高生产效率及产品质
量。
通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人。智能制造在物理空间的主要载体是工业自
动化,在信息空间的主要载体是工业互联网,而三者在工厂智能化的实践过程中又相互交织。工业自动化
及其相关技术和设备构 成了智能制造的基础,工业互联网通过存储、加工和处理生产过程中的各种数据和
信息,构建了IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)和SaaS(软件即服务)的解决方案层级,并
通过指令与控制系统和设备系统相交互,完成智能生产指令和反馈。
2
人力成本提高促进对工业自动化的需求
工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置,用以代替人工操纵机器和机器体系进行加
工生产的趋势,工业自动化可以实现、增加产量、减少人力成本、确保安全等目的。
近年来,中国人口老龄化加速,适龄的劳动人口不断下降,劳动工人的增加速度已经不能满足中国制造业
规模的扩张需求,“用工难”的问题困扰着越来越多的制造业企业;同时,中国劳动用工成本逐年上升,
制造业城镇单位就业人员平均工资每年持续增加,当前中国人口红利持续减弱,制造业面临巨大的产业升
级压力,迫使部分制造业企业开始采用自动化程度更高的生产设备,以抵御人工成本不断上涨带来的不利
影响,这将增加对工业自动化控制产品的需求。
3
新技术赋能智能制造,带动工业自动化需求增长
以人工智能、机器人技术、电子信息技术等为代表的第四次工业革命进一步整合机械和电子系统,工业自
动化水平进一步提升,与之相应的工业自动化设备需求也不断增长。
在中国科技水平突飞猛进的背景下,5G通信、物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术不断成熟,
部分领域已实现从科学概念、基础科学等领域逐渐到商业化实施的快速转变,并已与相关产业逐步走向深
度融合。随着新技术在工业自动化领域应用的不断深入,使得生产制造在柔性化、智能化、高度集成化、
缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低运营成本、提高生产效率等方面的优势不断放大。新技术在
智能制造业的不断运用,将拉动对自动化产品的需求增长。
[3]
1:众辰科技公告
工业自动化发展历程
[4]
中国工业自动化发展历程可分为三个阶段:1949年至1960年为行业萌芽期,中国完成“三大改造”,并且
实施了第一个“五年计划”,不过依旧处于社会主义初级探索阶段,工业的发展依旧以人力为主,工业化道路发
展缓慢,但是一些单机自动化加工设备开始出现,中国的工业自动化萌芽显现。1961年至1970年为行业启动
期,此阶段主要以自动生产线为标志,在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软件数控
系统出现并用于机床,CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中。1971年至2023年为行业高速发
展期,随着物联网、云计算、大数据等新兴技术的出现,工业自动化市场进入了一个全新的发展阶段。此时的工
业自动化系统已经具备了更高的智能化和自适应性,可以实现更加灵活、高效、安全的生产过程。目前,工业自
动化市场处于现代阶段,正在向更加智能化、网络化、数字化、柔性化和绿色化方向发展。未来,随着人工智
能、机器学习、区块链等新兴技术的不断涌现,工业自动化市场将会迎来更加广阔的发展空间。
萌芽期 1949~1960
从20世纪50年代开始,工业控制系统开始由之前的气动、电动单元组合式模拟仪表、手动控制系统
升级为使用模拟回路的反馈控制器,形成了使用计算机的集中式工业控制系统。此阶段主要为单机自
动化阶段,市场上各种单机自动化加工设备涌现,并不断扩大应用和向纵深方向发展,典型成果和产
品包括硬件数控系统的数控机床。
中国完成“三大改造”,并且实施了第一个“五年计划”,不过依旧处于社会主义初级探索阶段,工
业的发展依旧以人力为主,工业化道路发展缓慢,但是一些单机自动化加工设备开始出现,中国的工
业自动化萌芽显现。
启动期
1961~1970
20世纪60年代,工业控制系统开始由计算机集中控制系统升级为集中式数字控制系统。系统中的模
拟控制电路开始逐步更换为数字控制电路,并且完成继电器到可编程逻辑控制器的全面替换。由于系
统的全面数字化,工业控制系统使用更为先进的控制算法与协调控制,从而使工业控制系统发生了质
的飞跃。但由于集中控制系统直接面向控制对象,所以在集中控制的同时也集中了风险。
此阶段主要以自动生产线为标志,在单机自动化的基础上,各种组合机床、组合生产线出现,同时软
件数控系统出现并用于机床,CAD、CAM等软件开始用于实际工程的设计和制造中。
高速发展期
1971~2023
20世纪70年代中期,由于工业设备大型化、工艺流程连续性要求增加以及工艺参数控制量的增多,
已经普及的组合仪表显示已经不能满足工业控制系统的需要。集中式数字控制系统逐渐被离散式控制
系统所取代。大量的中央控制室开始使用CRT显示器对系统状态进行监视。越来越多的行业开始使用
最新的离散式控制系统,包括炼油、石化、化工、电力、轻工以及市政工程。20世纪90年代后期,
集计算机技术、网络技术与控制技术为一体的全分散、全数字、全开放的工业控制系统——现场总线
控制系统(FCS)应运而生。相比之前的分布式控制系统,现场总线控制系统具有更高的可靠性、更
强的功能、更灵活的结构、对控制现场更强的适应性以及更加开放的标准。
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如此醉123
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