我国智能控制器行业的发展趋势与对策分析

□沈玉玲 □韩滨旭 □孙云云

上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

我国智能控制器行业的发展趋势与对策分析

□沈玉玲 □韩滨旭 □孙云云

上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070

针对我国智能控制器行业，分别从技术和市场供需关系角度深入分析了发展现状，并对行业未来的发展趋势进行了预测。立足智能控制器研发和生产企业，综合考虑未来发展中可能遇到的问题，提出相应的产业发展应对策略。

智能控制器[1-2]是以自动控制技术和计算机技术为核心，融合了微电子技术、电力电子技术、信息传感技术、显示与界面技术、通信技术、电磁兼容技术等诸多技术门类而形成的高科技综合性产品，依次通过状态监测、推理决策及控制使被控对象达成目标。作为各种终端产品中最关键的部件之一，智能控制器的先进性与可靠性对终端产品技术和质量水平具有决定性作用。

1 智能控制器的技术发展现状

20世纪70年代可编程序控制器（PLC）问世，历经几代变迁，PLC的功能发生了飞跃，其以更高的运算速度、更可靠的抗干扰性能及极高的性价比，奠定了工业应用中的主流地位。但传统PLC的体系结构是封闭的，各PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统也各异，当用户选择了一种PLC产品后，必须选择与其对应的控制规程，并且学习特定的编程语言。另一方面，由于其输入输出的局限性，传统的PLC仅能解决80%的工业应用，如果要在工程中开发剩余20%应用时，就不得不突破PLC的限制。

到了20世纪80和90年代，随着计算机技术突飞猛进的发展，那些要开发剩余20%应用的工程师们开始考虑在工业控制中使用个人计算机（PC）。在许多工程应用中，PC已能实现原有PLC的控制功能，并且具有更强的数据处理能力、网络通信能力，能够执行比较复杂的控制算法。但是PC控制也存在一定的问题，严格来说，标准PC并不是为工业环境设计的，因此所面临的稳定性、可靠性和编程复杂性是工业应用中比较棘手的问题。

PC和PLC各有局限性，人们将PLC和PC的特性结合在一起，开发出了能够解决剩余20%工业应用的新型控制器，即可编程自动化控制器(PAC)[3]。与PLC和PC相比，PAC不但具有开放的体系结构和优秀的操作性能，而且还能提供更好的实时性和稳定性。然而，PC和PLC并不会被PAC迅速取代，这是因为一些小型机器应用只需要PC或PLC便能满足需求。目前的PC逐渐具有更多的PLC控制特性，PLC也在不断加入系统控制的概念，每一种产品都有其各自的应用范围与发展方向，无论哪一种控制器，只要能满足客户的需求，就是好的控制器[4-5]。

2 智能控制器的市场发展现状

2009年，全球智能控制器市场遭受重创。2010年，世界所有地区的PLC和PAC市场均有所增长。欧洲等地是PLC和PAC的最大市场，目前欧洲市场呈现健康的增长态势，尤其是德国的制造业和自动化领域。北美市场早前也曾出现衰退的迹象，汽车市场面临发展困境，整个金融体系还遭受了一场灾难，PLC和PAC市场大幅滑坡。目前，北美市场也出现了微幅增长。随着汽车市场出现反弹，以及金融形势的日益稳健，发达国家的PLC和PAC市场开始平稳回升。图1和表1给出了全球PAC产品2007～2012年的营业收入增长量和趋势，表2给出了PAC收入占PLC市场的比例，这些图表均体现了智能控制器市场的稳步增长趋势[6]。

图12007 ～2012年PAC营业收入增长趋势图

表1 PAC营业收入增长百万美元

表2 PAC收入占PLC市场的比例

国际PLC和PAC市场重新回归温和增长，拉动力主要来自中国、印度，拉美地区对此也有贡献。未来的一段时间，这一动力会在全球范围内起效，PLC和PAC的积极发展态势将明朗化。全球化效应意味着无限的商业机会，竞争压力的加剧，以及经济重心向新兴经济体转移，使新兴经济体成为未来的增长引擎。展望未来，受基础设施领域的影响，全球经济的总体态势将保持增长。在实现基础设施的现代化，以及提升效率和生产力方面，自动化技术扮演了举足轻重的角色，我国智能控制产品规模与全球智能控制器产品的走势相接近，甚至整体增长速度超过全球平均速度。

3 智能控制器行业的未来发展趋势

3.1 行业发展空间巨大

智能控制器属于朝阳产业，正处于产业周期的成长期，在全世界有着广阔的市场前景。2010年以来，受全球经济复苏及各行业恢复性增长的利好影响，智能控制器作为智能产品的核心器件，在新增购买需求和换购需求的支撑下，销售持续增长。目前整个市场需求旺盛，未来将具有更为广阔的发展空间。

据赛迪顾问统计数据显示，2004～2008年，我国智能控制器市场规模快速增长。2004年，仅民用领域，我国智能控制器市场规模达1 495.2亿元，2004～2008年，市场规模年复合增长率达21.5%，高于全球增长速度。2009年，我国智能控制器市场规模约超过3 600亿元，2013年达到7 700亿元，2009～2013年的年复合增长率达到20.6%。

3.2 向新兴应用领域拓展

智能控制器是典型的量大面广的产品，下游产业领域涉及范围极为广泛，几乎覆盖生活中的所有领域。从全球范围看，智能控制器的应用领域主要是家用电器、健康与护理产品、电动工具及工业设备装置、智能建筑与家居、汽车电子等相对稳定和成熟的行业[7－8]。据弗若斯特沙利文咨询公司提供的统计数据显示，2008年，全球电子智能控制器行业分类产品中，汽车电子智能控制器产品占有率最大，为34.2%；大型生活电器智能控制器产品占有率为9.4%；同汽车、大型生活电器智能控制器产品比较，小型生活电器智能控制器产品属于后起之秀，发展潜力巨大，近年来市场增长迅速，规模已经超过大型生活电器智能控制器，2008年市场占有率达13.64%，市场增长率超过12%。

作为一种应用型技术，智能控制器在电力、化工、农业、建筑、军事等领域及其相关产品中的应用越来越广泛。同时，作为新兴产业快速发展的牵引力之一，智能控制器在其它新兴领域的应用也会越来越广泛。

3.3 国际产业逐渐向中国转移

在全球经济一体化的带动下，智能控制器行业研发和生产的重心由发达国家逐渐向发展中国家转移。同时，发达国家智能控制器的综合性设计和生产企业也试图将一部分制造业务转移到发展中国家。我国拥有发展中国家中最广阔的消费市场、最庞大的智力和劳动力资源，以及最完善的产业配套体系，已成为智能控制器产业转移的首选地区。随着国外智能化设计及生产向国内转移，国际厂商与国内企业的合作模式也在逐步转变，不仅加大了国内订单量，而且正在由原来国外设计国内制造的合作模式转变为国内设计国内制造的模式。

美国ARC咨询公司的最新研究报告《中国PLC和基于PLC的PAC市场展望》[9]对中国的PLC和基于PLC的PAC控制器产业及相关领域的发展给出了透彻的分析。国家经济持续增长的前景和整个制造业的膨胀趋势，都使PLC供应商纷纷瞄准中国市场。当PLC和PAC供应商对市场持乐观态度时，国家的可持续增长前景和表现出的巨大潜力，都吸引本国的和国外的主要供应商投入到市场中。

3.4 市场呈现整合趋势

智能控制器应用范围非常广泛，也正因为如此，它的发展方向一直比较分散，在早期往往依附于具体某个细分产业，作为整体产品中的一个附属部件而存在。这和电子元件产业在某些模式上有类似之处。应用广泛性造成了产品的差异性很大，要求技术人员对下游行业要有很深的了解，因此具有技术壁垒高、专业性强的特点。真正大规模产业化的智能控制器产业只是在近20年才逐步成形，在国内更是处于前期整合发展中。

从整个产业来说，目前国内企业的问题是面对一个新兴发展产业，做了大量重复投入的工作，从各个应用领域来看，确实存在投资过剩、技术门槛高、技术发展变化快等问题，将会带来重新洗牌的机会。另外，上中下游有实力的企业联合起来，与国际品牌竞争，这一过程中也有可能出现一些横向整合的趋势。

3.5 PAC前景广阔，但推广仍需时日

为了迎合市场需求,PC和PLC融合产生了PAC。作为新一代的工业控制方式，PAC既可以满足工业控制系统对开放性和柔性的要求，又可以满足用户对稳定性和可靠性的要求。利用PAC技术，可以有效地为客户降低生产成本，提高生产效率，实现收益增长。尽管PLC的价格在逐渐下降，且其整体销售额在未来几年仍处于上升趋势，但也无法阻挡PAC成为未来主流工业控制方式，PAC自然也越来越受到自动化界和终端用户的广泛关注。

当然，从目前该产业的慢热现状看，在PAC推广过程中仍会遇到很大的困难。这是因为PLC作为传统的控制器产品，它可靠性强，PC和PLC功能的差异越来越小，如果需要更多的功能，配备一台工控机即可实现；此外，PLC作为控制领域的元老级产品，已有近20年的发展历史，而PAC则只有七八年的发展历史。随着PAC设备规格的多样化，控制功能的日益完善,以及成本的进一步降低，相信发展的天平会翻转过来,PAC前景广阔。

4 智能控制器行业发展的应对策略

4.1 加快推进智能控制器产品的自主研发

从技术水平分析，国外许多厂商，如德国西门子、德国倍福、瑞典贝加莱等均推出了智能控制器系列产品，已经被应用到冶金、化工、纺织、轨道、建筑、水处理、电力与能源、食品、机器制造等诸多行业中。国内智能控制器生产厂商约三十家，但至今还没有自主研发的智能控制器产品，根本无法和国外厂家抗衡。国内还有一部分以仿制、来件组装或贴牌方式生产，缺乏核心自主知识产权。

从产能方面分析，目前国内智能控制器市场总量约60亿元，随着经济持续高速增长，若干年内我国智能控制器市场将保持持续高速增长态势，年增长率为15%～20%。然而，目前我国智能控制器市场95%以上被国外产品占领。为了缩小与国外企业的差距，可以重点从控制器的可靠性、稳定性、适用性方面入手，研究功能模块化、多样性的智能控制器产品，力求提升主要技术指标，提高性能价格比。

可见，我国智能控制器生产企业与国外先进企业相比，还存在一定差距。国内企业要提高产品的市场竞争力和市场占有率，最根本的还是要提升研发水平，掌握更多的核心技术。

4.2 促进智能控制器在高端装备制造业中的应用

作为“十二五”规划中的战略性新兴产业，高端装备制造业迎来了高速增长,“十二五”期间智能装备主营业务收入年均增长率超过25%。2015年智能装备市场规模超过1万亿元，占高端装备制造业的比重达到20%左右，到2020年，这一比例将更是达到30%以上。高端装备制造行业将重点推进智能仪器仪表与控制系统、关键基础零部件及通用部件、高档数控机床与基础制造装备、智能专用装备等四大类产品发展。

为了加快推进智能控制器产品在高端装备制造业的应用，首先要全面提升石化、纺织、冶金、航空、船舶、煤炭开采等重点领域的生产过程自动化、智能化水平，大幅提升我国制造业核心竞争力；其次要重点推广自动化控制系统在千万吨级炼油、煤炭生产设备等重大制造装备上的应用，并推广传感器、机器人、专用控制器在农业机械、工程机械、印刷机械、纺织机械、通用飞机、船舶等装备上的示范应用，加快推进自动生产线的应用。

4.3 加强PAC控制器产品的推广

由于国内工程师在选择控制器产品时的观念还相对保守，PAC作为一种新兴工业控制器产品的推广工作还需要进一步加强，包括PAC专业教程编写、PAC在线培训及远程实践编程培训等。另外，PAC产品的推广还可以借助媒体的大力支持。当然，要得到客户的认可，还需要从产品自身的品质入手。

论及PAC未来的发展，一方面会越来越便宜的，从价格上走向亲民，这样才会被一些小型的机器应用所接受，实现对小型器件的生产控制；另一方面会走向自动化和信息化的高度融合，提高产品的品质效能，实现对更高端设备的大型控制。因此，对于PAC生产厂家而言，为了有利于产品市场的扩大和推广，研发方向不外乎两个：一是硬件方面趋向于行业专属应用；二是软件方面加大研发力度，不断提高精准与效率，增强产品功能性，推出更多行业专属软件，方便用户应用。

4.4 提高智能控制器产品的出口能力

智能控制器产业作为一个高新技术产业，从一开始就应该立足国内，放眼全球，积极参与国际竞争，争夺高端市场。当然，想要取得国外客户的信任，不但需要在设备厂房和自主研发方面的巨大投入和长期的电子产品制造经验积累，还需要通过国外客户长期严格的审核，包括质量、环境、职业健康和安全管理体系等方面。所设计的产品也要经过客户内部的各种测试，并对销售地的安全、环保、节能等标准进行认证。因此，智能控制器产品的出口能力不仅是产值规模的代表，更是企业综合实力强弱的代表。

国外电子行业集中度高，国内智能控制器出口销售到国外时，应优先选择规模较大的跨国公司合作，只有与这样的客户合作，企业才能不断发展和提高自己的研发和制造能力。以出口比重最大的和而泰公司为例，仅2007年的总出口市场份额就接近2亿元人民币，这是因为其主要客户中相当一部分是世界五百强企业，或者是某个细分行业的领军企业。

5 结论

未来几年，智能控制器行业在我国发展空间巨大，并呈现向更多新兴领域，如高端装备制造业等拓展的趋势[10]。随着国际产业向中国市场的转移，智能控制器的生产厂家将迎来更多的发展机遇。作为智能控制器的生产企业，重点需要做专、做强，这样才能在市场中立足。

[1]王德生.智能控制器行业发展现状[R/OL].上海行业情报服务网，www.hyqb.sh.cn/publish/portal0/tab1023/info7449. htm,2011-11-17.

[2]李国强.智能控制器行业的发展与展望[J].PLC&FA，2008 (12):135-137.

[3]时会美，林玉梅，张殿明.PAC控制器的技术特征与应用[C]. 2010年全国职教通信与信息技术学术年会，无锡，2010.

[4]丁景民.新一代工业控制系统——PAC[J].制造技术与机床,2007(4):115-117.

[5]鲁玲，黄雄峰，杨盛.自动化系统可编程控制器应用技术综述[J].PLC&FA,2012(9):33-36，46.

[6]研华（中国）有限公司.4PAC市场发展趋势浅析[R/OL].工业360，http://dianqi.gongye360.com/paper_view.html? id=457180，2012-03-29.

[7]张万忠,刘明芹.电器与PLC控制技术[M].2版.北京:化学工业出版社,2008.

[8]日用电器编辑部.智能控制器市场浅析[J].日用电器, 2015(3):12-16.

[9]ARC Advisory Group.Programmable Logic Controllers(PLCs) andPLC-basedProgrammableAutomationControllers (PACs)for China[R].2011.

[10]佚名.工业自动化智能控制器行业简述[J].智慧工厂,2016 (2):8-10.

In viewof the intelligent controller industry,in-depth analysis of the development status was conducted both from the technical standpoint and the relationship between market supply and demand while the future development trend of the industry was predicted.Based on the role of R&D and production enterprises for intelligent controller and in full consideration of the problems that might be encountered in the future,strategies for development of respective industries were put forward.

智能控制器；发展趋势；发展对策

Intelligent Controller；Trend ofDevelopment；Countermeasure for Development

TH122；TP273

A

1672-0555（2016）03-066-05

2016年4月

沈玉玲（1980—），女，博士，工程师，主要从事自动化技术研发工作