2022年中国PLC行业研究报告

名词解释PLC：可编程逻辑控制器，一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。DCS：集散控制系统，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的仪表控制系统。SCADA：数据采集与监视控制系统，可实现生产数据实时采集、生产设备过程监控、生产设备异常报警等。MES：制造企业生产过程执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。CAx：CAD、CAM、CAE等多元计算机辅助技术的综合叫法。EDA：电子设计自动化，是指利用计算机技术完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的设计方法。ERP：企业资源计划，指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。PLM：产品生命周期管理，从产品的导入期、成长期、成熟期到衰退期整个生命周期进行管理的软件。SQL：结构化查询语言，是一种特殊目的的编程语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。PC：个人计算机，一种大小、价格和性能适用于个人使用的多用途计算机。台式机、笔记本电脑、小型笔记本电脑、平板电脑以及超级本等都属于个人计算机。Windows：一般指MicrosoftWindows，是美国微软公司以图形用户界面为基础研发的操作系统，主要运用于计算机、智能手机等设备。OSX：一般指macOS，是一套由苹果开发的运行于Macintosh系列电脑上的操作系统。Linux：全称GNU/Linux，是一种类UNIX操作系统，主要受到Minix和Unix思想的启发，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。I/O：输入/输出，通常指数据在内部存储器和外部存储器或其他周边设备之间的输入和输出。OEM：原始设备制造商，也称为定点生产，俗称代工生产，基本含义为品牌生产者不直接生产产品，而是利用自己掌握的关键的核心技术负责设计和开发新产品，控制销售渠道。HMI：人机界面或人机接口，是交互和信息交换的媒介。CNC：数控机床，是一种由程序控制的自动化机床。生产制造类软件为工业软件四大分类之一，主要包括生产控制和制造执行两大环节；PLC是工业生产中最核心的控制装置，融合多元技术、特点突出，实现广泛应用PLC通常按照输入/输出点数分为三大类；PLC也可按照不同结构分为三大类第一章第一章PLC可应用于多类场景，商业形式明确，小型PLC应用壁垒低，中大型PLC壁垒更高行业概况全球PLC市场增长趋缓可能性较高，中国PLC市场在多重因素影响下保持增长势头行业概况PLC市场整体由国外龙头企业主导，中国企业在小型PLC市场中逐渐展现竞争力相关政策持续推动工业软件发展，偏低的工业智能化水平为PLC发展带来机遇互联网+智能化是未来重点发展方向，同时在工控和信息安全的要求下加快国产替代工业软件 定义(1)生产制造类软件为工业软件四大分类之一，主要包括生产控制和制造执行两大环节工业软件生产控制类生产控制类制造执行类工业软件分类按制造业生产周期分类：研发设计、生产制造、经营管理、运维服务生产制造类软件分类按照生产制造流程分类：生产控制类软件：PLC、DCS、SCADA生产制造类软件的重要性生产制造类软件在工业价值链中起承上启下的作用，链接了实际生产和企业管理，承担采集数据、控制底层设备、实时监控调度、执行企业计划等一系列工作生产控制类软件PLC：可编程逻辑控制器DCS：集散控制系统SCADA：监测控制和数据采集系统扩展元件现场信号受控元件 定义(2)PLC是生产控制中最核心的控制装置，融合多元技术、特点突出，实现广泛应用扩展元件现场信号受控元件PLC特点PLC基本构成通信模块扩展模块输入接口输出接口PLC，即可编程逻辑控制器，其在微处理器的基础上，融合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，成为生产控制中最核心的控制装置。PLC由继电器发展而来，其建立了柔性的编程控制系统，用户编写的程序所表达的生产工艺需求可随时载入PLC内存进行存储与执行。PLC一般由微处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、通信/扩展模块、电源装置等组件构成。现场信号一般通过按钮、触点、各类开关等进行输入。输出接口一般驱动指示灯、电磁阀、报警器等受控元件。随着工业场景的复杂程度加深，PLC的扩展模块接口也同步增多来实现更多元的控制。 分类PLC通常按照输入/输出点数分为三大类；PLC也可按照不同结构分为三大类PLC通常按照输入/输出(I/O)点数来分类，点数越多，控制关系越复杂，要求的程序存储器容量越大，指令与功能越丰富，能够应用更大型复杂的控制任务，技术要求同步抬高。PLC按输入/输出接口点数分类强存储容量特点适用场景PLC还能按照结构进行分类，一般分为整体式和模块式，在两者的基础上拓展出叠装式。不同结构的PLC基本对应不同I/O点数的PLC，在特点上有相似之处。PLC按结构分类/PLC的主要商业形式 应用PLC可应用于多类场景，商业形式明确，小型PLC应用壁垒低，中大型PLC壁垒更高PLC的主要商业形式小型PLC主要应用场景小型PLC的市场准入门槛低，一般用于OEM型市场，由于下游客户对价格敏感，因而小型为严重，同时竞争中大型PLC主要应用场景技术难度高，一般用于项目型市场，“技术+客户+组网/排他性”等壁垒使得中大型PLC市场难以产生新入局者。下设备与平台的稳定性也构成PLC企业的核心竞争力，同时客户信稳定高效的网络，从而构建良好的PLC生态。而PLC生态的打造将使得PLC企业的产品具有一定的排他性，下游客户一 发展历程PLC已经历过多次更新换代，技术革新不断推动行业发展并助力缩小国内外差距全球全球早期控制系统多以继电器为核心，1968年美国通用汽车(GM)提出研发新型控制器，1969年由美国DEC研发出第一台可编程控制器PLC，此后日欧等发达国家也先后成功研发；微处理器和PLC的兴起使得企业监控和控制自动化的能力得到了显著提升。伴随着半导体技术的不断进步以及工业生产流程的日益复杂化，PLC在概念、设计、性价比及应用等方面均有新突破，PLC逐步智能化、小型化，PLC与以太网进行连接，与人机界面的交互也达到进一步的拓展，1996年由西门子提出了全生产链自动化概念。硬件技术的大幅度发展丰富了PLC的应用，工业发展进一步推动PLC技术变革，同时PLC企业在这一时期大规模开展整合；随着新技术的发展，集成化、数字化、信息化、AI智能化等均为未来较长时间内的重点突破方向。1974年中国开始研制可编程控制器并于1977年开始工业应用；但由于缺乏资金、生产技术落后、后续研发持续性不足导致我国PLC相关企业商业化程度偏低，整体规模偏小，市场主要由国外企业主导。进入21世纪，中国经济和社会发展迅速，人才资源实现积累、资金投入不断加大，PLC在性能上不断缩小与国外龙头的差距，尽管在稳定性、生态、功能种类等方面仍有劣势，但在利好政策扶持下，国产替代节奏持续加快。 市场规模全球PLC市场增长趋缓可能性较高，中国PLC市场在多重因素影响下保持增长势头2017-2021年，由于PLC在工业制造中实现更广泛的应用，同时在工业4.0以及计算机技术升级的带动下，全球PLC市场保持较好增长，2021年全球PLC市场规模达到112亿美元，5年CAGR为5.55%。未来较长时期内PLC市场的增长将遭受宏观经济下行、区域政治贸易摩擦、供应链转移等负面挑战，市场增长将趋缓甚至下降，预计2026年全球PLC市场规模为131亿美元，5年CAGR为3.37%；。2017-2026年全球PLC市场规模及增长（单位：亿美元）20172017-2021CAGR5.55%2022-2026CAGR3.37%20172018202017-2021年，PLC在工业持续发展的带动下整体实现增长，但2018-2020年间出现了上下波动，主要是受到宏观经济增速放缓以及贸易摩擦等因素的影响，2021年中国PLC市场规模达到153.57亿元，5年CAGR为5.74%。PLC行业整体仍受益于工业自动化、智能化、信息化的升级，但市场同样面临经济波动、原材料价格波动等不利因素影响，预计2026年中国PLC市场规模增长至193.03亿元，5年CAGR为4.65%。2017-2026年中国PLC市场规模及增长（单位：亿元）20172017-2021CAGR5.74%2022-2026CAGR4.65% 20172018201920202021数据来源：亿渡数据 竞争格局PLC市场整体由国外龙头企业主导，中国企业在小型PLC市场中逐渐展现竞争力2021年中国2021年中国PLC市场份额2021年我国PLC市场参与者数量较多，其中TOP3占据约65%的市场。西门子是市场中的绝对领先者，三菱和欧姆龙两家日企分列二三位。汇川和信捷凭借在小型PLC市场中展现出的竞争力，在整体市场中的占比之和提升至约6%。2021年中国小型2021年中国小型PLC市场份额2021年我国小型PLC市场竞争相对分散，其中TOP2占据约49%的市场。西门子的小型PLC表现强竞争力，三菱、欧姆龙、台达分列二三四位。汇川和信捷的小型PLC市场份额排名第五六位，市场竞争力持续提升。2021年中国中大型2021年中国中大型PLC市场份额2021年我国中大型PLC市场竞争相对集中，TOP3占据约72%的市场。西门子的中大型PLC在市场中表现最为强势，三菱和欧姆龙的市场占比也超过10%。罗克韦尔、施耐德和基恩士在中大型PLC市场中分别占有中大型PLC市场中竞争力不足。数据来源：亿渡数据 驱动因素(1)相关政策持续推动工业软件发展，偏低的工业智能化水平为PLC发展带来机遇《工业互联网创新发展行动计划（2021-20《关于推动制造服务业高质量发展的意见》《工信部、发改委、财政部和税务总局公告202《关于开展2021年度智能制造试点示范行动的通知》《关于印发“十四五”信息化和工业化深度融合发划的通知》《关于印发制造业质量管理数字化实施指南(试行的通知)》《关于做好2022年工业质量提升和品牌建设知》按照政策目标，2025年我国工业软件技术水平和市场竞争力要显著提升，市场满足率超过50%，培育150家以上专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商。开发面向产品全生命周期和制造全过程的核心软件，研发嵌入式工业软件及集成开发环境，研制面向细分行业的集成化工业软件平台。推动工业知识软件化和架构开源化，加快推进工业软件云化部署。数据来源：中国电子技术标准化研究院、亿渡数据整理自2015年正式发布《中国制造2025》后，智能制造成为工业转型升级重点，未来较长时期内仍将是工业发展趋势。2019-2021年，智能制造成熟度水平在一级及以下的企业已下降至69%，二级、三级和四级企业保持持续提升势头，尽管多数企业仍处于智能化转型初期，但龙头企业智能化成效明显，将有效推动工业整体智能化水平稳步提升。2021年中国工业信息安全漏2021年中国工业信息安全漏洞中，弱口令漏洞占48%，未授权访问和SQL注入漏洞的占比均超过10%，分别为14%和12%。2021年中国信息安全风险涉及行业分布多样，中制造占比最大，达到25%。20172017-2021年中国工业信息安全高、超危漏洞数量占比•2017年中国工业信息安全高、超危漏洞数量占比为53.6%，此后工业规模的扩大以及工业信息化的推进使得高、超危漏洞数量占比快速超过60%；63%上下区间波动，2021年为64.1%，较2020年出现回升，当前工业信息安全问题形势严峻。20172018数据来源：国家工业信息安全发展研究中心、亿渡数据整理 2021年新发现的漏洞波及到的软件数量上升至220个，较2020年大幅增加，西门子等国外龙头同样面临漏洞攻击，SCADA软件处于容易被漏洞攻击的软件的前列。22016320212020 发展趋势互联网+智能化是未来重点发展方向，同时在工控和信息安全的要求下加快国产替代“工业控制+互联网+智能化”是PLC升级技术的主要方向，随着工业生产规模的扩大，对PLC的跨设备、跨区域的需求同步增大，在新通信技术（5G）逐步应用并实现场景落地后，PLC也将实现互联网+升级；此外，人工智能的应用也在要求PLC做出更多调整和改变，未来深度学习和大数据将会应用在生产控制中，这些技术将为PLC进化网网结合人工智能和大数据的基础上，提供更符合实际应用的方案，有效提升工业算法解决问题的能力并降低复杂程度；作为辅助性工具，程序应当更为简洁，从而为复杂工艺的操作降低门槛；在用户交互过程化中国PLC企业凭借本土化优势、高性价比、售后服务反应迅速以及不断积累的技术经验，在持续强化小型PLC市场竞争优势的同时要工控和信息安全要求推进国产替代，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，针对PLC领域规定网络安全各方面防护要求。产业上游主要为硬件，软件，电子、通信、仪器仪表、传动器件供应商；产业中游国内外企业所处阶段不同，竞争优势不同；产业下游包括各类工业细分行业第二章电子信息制造业是工业生产重点分支，但电子元器件市场未来仍存不确定性第二章产业链概述PLC是控制设备，DCS/SCADA是控制系统，企业需根据产业链概述PLC企业采用多元研发模式，通过销售预测和订单决定生产，多以经销为主直销为辅原材料工业持续向好，汽车生产制造止跌回升，未来长期发展均需PLC支持机械制造业和电力工业均保持较快增长势头，未来的转型升级将带来更多的工业控制需求产业链图谱IMicrosoftmacos产业上游主要为硬件，软件，电子、通信、仪器仪表、传动器件供应商；产业中游国内外企业所处阶段不同，竞争优势不同；产业下游包括各类工业细分行业产业链图谱IMicrosoftmacos国外企业起步早，经营规模大、技术积累多、产品类别丰富，尤其在中大型PLC拥有omron国内企业起步偏晚，当前处于技术研发和客户积累的过程中，在小型PLC市场已具备MegMeeTMegMeeT近两年PC设备出货量明显增长但可持续性不强，市场竞争主要由头部企业主导产业链上游(1)近两年PC设备出货量明显增长但可持续性不强，市场竞争主要由头部企业主导产业链上游(1)由于市场饱和，多年来PC市场出货量持续下滑，至2017-2018年达到最低位，2019年为8年来首次小幅增长；2020年受到新冠疫情影响，在线办公需求迅速扩大，PC出货量明显增长，2021年末全球PC出货量进一步增长至3.41亿台；当前全球经济下行压力加大，供应链不稳定，地缘政治和贸易摩擦等因素将大概率导致PC出货量回落。20172017-2021年全球PC出货量（单位：亿台）2017年2018年20全球主要PC厂商包括联想、惠普、戴尔、苹果等企业，市场竞争主要由头部企业主导；2017年以来，联想、惠普和戴尔在全球市场中始终保持在前三位，出货量保持增长势头，苹果和宏基保持在四五位，但规模与前三位差距明显，华硕自2018年跌出前五位后出货量持续下降。2017至2021年全球各主要品牌2017至2021年全球各主要品牌PC出货量（单位：万台）数据来源：亿渡数据整理全球及中国操作系统市场垄断格局明晰，在较长时间内都将难以改变现有局面产业链上游(2)全球及中国操作系统市场垄断格局明晰，在较长时间内都将难以改变现有局面产业链上游(2)20172018操作系统是管理PC硬件与软件资源的计算机程序，全球桌面操作系2017年以来微软旗下的Windows市场占有率始终表现为绝对领先，但占有率持续下降，至2021年Windows的市场占有率下降至我国桌面操作系统市场分布我国桌面操作系统市场分布我国操作系统基本由Windows占绝绝一直保持增长，但规模偏小；而基于国自有操作系统数量较多，但规模更小，在较长时间内都难以改变现有垄WindowsLinuxOSX数据来源：亿渡数据整理电子信息制造业是工业生产重点分支，但电子元器件市场未来仍存不确定性产业链上游(3)电子信息制造业是工业生产重点分支，但电子元器件市场未来仍存不确定性产业链上游(3)2017-2018年电子信息制造业增加值增速保持在高位，明显高于整体工业增加值增速，对工业生产的带动明显。2019年经济增长有所放缓，电子信息制造业增加值和工业增加值增速差收窄，2020年受到疫情冲击二者进一步下降。2021年疫情影响趋弱后，电子信息制造业增加值增速显著反弹，增速为近十年新高，进一步凸显电子信息制造业的发展前景持续向好。20172017-2021年中国电子信息制造业增加值和工业增加值增速对比 20172018电子信息制造业增加值增速工业增加值增速 数据来源：工信部、亿渡数据整理2017年末电子元器件景气和规模指数均处于较高位；2018年受制于需求趋近饱和、贸易摩擦、宏观经济逐步承压等因素的影响，电子元器件景气和规模指数大幅下降并延续至2019年。2020年受到疫情负面冲击，电子元器件景气指数进一步下探，但规模指数保持稳定；2021年在疫情逐步缓和后，景气指数有所反弹，但反弹程度仍然不足，较2019年仍有一定差距，规模指数变化较小，未来市场供给仍然偏紧，但受经济下滑影响，需求回升相对缓慢。20172017-2021年中国电子元器件景气和规模指数2017.122018.122019.122020.12数据来源：义务•中国小商品指数、亿渡数据整理PLC是控制设备，DCS/SCADAPLC是控制设备，DCS/SCADA是控制系统，企业需根据自身需求来实现准确匹配产业链中游(1)PLC和DCS/SCADA有着本质上的差异，PLC是一种“控制设备”，而DCS/SCADA是一种“控制系统”，在工业生产控制中，PLC是重要的底层控制部件，DCS/SCADA在PLC的基础上进行控制和监视。PLC的重点是逻辑控制，可以控制的点数从几个到上万个，最突出的应用为工厂自动化（生产线）。随着工业智能化的推进，如何综合成本和需求来选择合适的生产控制系统是制造业企业面对的关键一环。PLC/DCS/SCADA三者间的联系与对比制PLC企业采用多元研发模式，通过销售预测和订单决定生产，多以经销为主直销为辅产业链中游(2)PLC企业采用多元研发模式，通过销售预测和订单决定生产，多以经销为主直销为辅产业链中游(2)技术储备一般通过企业自研投资，部分产学研合作，跟进先进技术，补齐关键短板，对新技术前瞻性研究。开发高性能、高可靠性、低成本的标准化产品，从而提供综合产品解决方案。以客户需求为导向开发定制化产品，从而提供创新定制化解决方案。以销售预测、兼顾中短期需求作为生产计划的原则，根据市场需求制定生产计划，并据此确定原材料采购计划和生产制造计划。PLC产片买家多为OEM厂家，一般通过代理商/经销。商/系统集成商将产品销售给客户。对少数采购量大、产品个性化要求较高的战略客户则采取直销方式。中国粗钢产量单位：亿吨中国天然气产量单位：亿立方米 中国原油加工(上)和石油产量(下)单位：亿吨中国十种有色金属产量单位：万吨 原材料工业持续向好，汽车生产制造止跌回升，未来长期发展均需PLC支持产业链下游(1)中国粗钢产量单位：亿吨中国天然气产量单位：亿立方米 中国原油加工(上)和石油产量(下)单位：亿吨中国十种有色金属产量单位：万吨 原材料工业持续向好，汽车生产制造止跌回升，未来长期发展均需PLC支持产业链下游(1)2017-2021年中国重点原材料工业生产加工势头总体向好，2020年的新冠疫情未对生产加工产生负面影响，重点工业产品的需求保持增长。粗钢、天然气、原油和石油、有色金属等核心原材料对宏观经济增长和社会发展建设均具有重要意义，随着工业加工生产的智能化、绿色化、信息化的推进，未来原材料工业将获得更多发展助力。数据来源：国家统计局、亿渡数据整理2017年中国汽车产业产销规模达到高点；2018-2019年汽车产业受到环保标准替换、新能源汽车补贴退坡、消费者消费信心不足、贸易摩擦等因素的影响，连续两年下滑。2020-2021年汽车产业产销实现止跌并开始回升，汽车产业整体继续处于调整期，作为国家重要经济支柱，未来仍面临多重干扰，但电动智能网联化发展仍将给产业带来较好支撑。2017-2021年中国汽车产量及销量（万辆）252325312019数据来源：中国汽车工业协会、亿渡数据整理2017-2021年中国全社会用电量和发电装机总量 产业链下游(2)机械制造业和电力工业均保持较快增长势头，未来的转型升级将带来更多的工业控制需求2017-2021年中国全社会用电量和发电装机总量 产业链下游(2)2017年以来机械制造业整体保持较快增长，重点为通用设备制造业，专用设备制造业，电气机械和器材制造业，计算机、通信和其他电子设备制造业，至2021年四个细分增加值同比增速均超过10%，这表明四个细分的产品规模、营业收入、利润等都有保障，行业增长内生动力强。20172017-2021年中国机械制造业细分增加值增速2017-2021年在国家经济向好增长和生活水平不断提高的背景下，我国全社会用电量实现了较快增长，2021年全社会用电量上升至8.31万亿千瓦时；2017年以来随着用电量的不断增长，发电设备容量也同步提升，至2021年全国全口径发电装机容量约23.77亿千瓦。未来绿色化低碳转型的不断深入将支持未来电力工业的升级改造。全社会用电量发电装机容量数据来源：国家统计局、亿渡数据整理第三章第三章行业典型企业介绍深圳市汇川技术股份有限公司XINJE无锡信捷电气股份有限公司台达电子工业股份有限公司汇川技术企业介绍深圳市汇川技术股份有限公司（简称“汇川技术”成立于2003年，2010年登陆创业板，专注于工业自动化控制产品的研发、生产和销售，提供变频器、伺服系统PLC/HMI汇川技术企业介绍深圳市汇川技术股份有限公司（简称“汇川技术”成立于2003年，2010年登陆创业板，专注于工业自动化控制产品的研发、生产和销售，提供变频器、伺服系统PLC/HMI、高性能电机、传感器、机器视觉等工业自动化核