2014年工业自动化行业发展主要趋势分析
2014-2-21 来源： 作者：
自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,预计2015年工业自动化控制设备行业的市场规模将超过3500亿元，传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化都需要大量的自动化控制设备，市场前景尤为广阔。
目前，中国工业自动化取得了长足的发展，尤其是20世纪90年代以来，中国工业自动化行业的产量一直保持在年增长20%以上。中国已成为世界最大的自动化控制设备市场，自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
人口红利的刘易斯拐点将会在2015年出现。业内专家认为，随着劳动人口的下降和老龄人口的上升，劳动力的供求关系也会发生相应的转变，许多企业将面临劳动力成本上升的问题，工业自动化也就将顺理成章的成为大势所趋，在未来几年将迎来行业的黄金发展期。
经过了2013年的沉甸积累，2014年中国工业自动化领域将迎接来爆发性的发展，科技的进步推动了制造业的转型升级，楼宇自控、节能环保、城市交通智慧化、大型装备国产化等将成为新一年的趋势。
自动控制系统智能化将成为主流
工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。在工业自动化领域，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络，通常这些设备提供的通信接口是RS-232或RS-485。
随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展，从数字家庭用的机顶盒、数字电视，到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制，金融、国防等行业信息化需求不断增加，对工控机的需求很大，工控机市场发展前景十分广阔。
尽管全球工业制造业增长疲软，中国自动化控制市场依然将保持较快增长。IMSResearch最新的研究报告指出：包括可编程控制器、机器视觉、人机界面、微型步进电机、智能步进伺服电机和步进电机驱动器、中低压马达驱动器和工业计算机在内的中国自动化控制系统市场规模在2013年将会达到1311亿元人民币，整个中国自动化控制系统市场的年复合增长率在12%左右，其中PLC设备市场达到140亿元人民我国工控行业在国家政策扶持、人力成本上升、技术实力偏低等众多因素的刺激下，积极进行产业转型升级，在电力、水力、石化、医药、汽车、航天等工业领域都有涉及。
智能化、开放性、网络化、信息化成为未来数控系统和数控机床发展的主要趋势：向高速、高效、高精度、高可靠性方向发展；向模块化、智能化、柔性化、网络化和集成化方向发展；向PC-based化和开放性方向发展；出现新一代数控加工工艺与装备，机械加工向虚拟制造的方向发展；信息技术（IT）与机床的结合，机电一体化先进机床将得到发展；纳米技术将形成新发展潮流，并将有新的突破；节能环保机床将加速发展，占领广大市场。
工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。基于工业自动化控制较好的发展前景，预计2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模将超过3500亿元。
传感器市场规模达千亿
目前，智能传感器作为21世纪最具影响力和发展前景高新技术，正引起国内外电子信息界的高度重视。光电行业开发协会(OIDA)预测，智能传感器的国际市场销售量将以每年20%的高速度增长，智能传感器将在工业自动化时代扮演更加重要角色。2015年传感器市场规模将达1200亿，在世界各国广泛应用，未来，传感器将会在工业生产中大有可为。
目前，传感器越来越多地被应用到社会发展及人类生活的各个领域，如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。近年来，全球传感器产业飞速发展。2008年，全球3000多家传感器制造商的总销售额为500亿美元，而2010年世界传感器市场规模达800亿美元以上。随着物联网的高速发展，国内传感器产业也迎来了黄金发展期。
据统计，至2015年，我国物联网整体市场规模将或达到7500亿元，传感器产业将从中直接受益。2010年，我国传感器制造业规模以上企业(年销售收入500万元以上)实现销售收入440.27亿元。据业内专家介绍，此后中国传感器市场将稳步快速发展，在物联网市场规模大幅增长的动力之下，2015年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。
在政策的支持下，我国的传感器技术及其产业也取得了长足进步。国内传感器产业在“双加工程”(加快力度和加快发展)的方针指导下，建立了中国敏感元器件与传感器生产基地。目前，国内有三大传感器生产基地，分别为：安徽基地，主要是建立力、光敏规模经济;陕西基地，1990年2月成立了陕西省敏感技术产业集团公司，主要是以电压敏、热敏、汽车电子规模经济为主要目标;黑龙江基地，主要以建立气、湿敏规模经济为主要目标。有业内专家指出，目前我国已有不少从事传感器的生产和研发的企业，早在2009年底，敏感元件和传感器年总产量已达到20亿只，传感器产品达到10大类、42小类、6000多个品种。
近年，流量传感器、压力传感器、温度传感器在我国的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%;压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。预计未来传感器市场的主要增长将来自于无线传感器、微系统传感器、生物传感器等新兴传感器。传感器已进入人们的日常工作和家庭生活中，并已在国民经济各部门以及国防建设中得到广泛应用，为中国现代化建设作出了应有的贡献。
厂商开始青睐以太网技术
巨大的需求将会带来巨大的市场，工业自动化组件供应商越来越多的把以太网协议作为他们产品的标准规范，许多厂商也直接把以太网技术作为新产品的网络连接手段。由于这些供应商的推动，这也就需要机械制造商和终端客户将观念从旧的现场总线技术转变到以太网技术上来。
工业以太网总线正因为有诸多的优点，在国内外逐步得到了迅速的普及，现在已经有大量的配套产品在使用中。如工业以太网HUB，工业以太网防火墙产，工业以太网关，以太网转RS232/RS485设备，以太网A/D模块，以太网D/A模块，以太网AI模块，以太网AO模块，以太网DI模块，以太网DO模块及复合功能模块。
目前以太网还只适合于工业控制网络系统的信息层应用。以太网是Byte级网络，只能部分代替现场总线作用，而将以太网用于现场I/O级，这是目前工控领域研究的热点之一。
而工业以太网技术基础及应用方式多是基于商用以太网发展而来的，在全球主导的有线网络将数据传输技术的基础上，根据工业领域的特点要求，采用以太网通信协议作为基本技术发展而生。工业以太网市场需求十分广泛，无论是新建一条现代化的制造生产线，还是对旧有设备的改造，都会大量使用工业以太网。
对此，工业以太网的市场增长率也始终居高不下，据有关统计，每年新增工业网络接口数量都将会是前一年的一倍左右。而随着工业以太网技术延展而带动的PLC、DCS及PC_Based等控制类产品的市场容量，更是难以计算。
与普通的以太网相比，工业以太网需要解决开放性、实时性、同步性、可靠性、抗干扰性及安全性等诸多方面的问题，这也是工业自动化厂商不同于普通IT厂商能为工业用户带去更大价值的地方。
变频器趋向多元化发展
变频器是工控系统的重要组成设备，安装在电机前端以实现调速和节能。高压变频器后端主要拖动风机、水泵类负载，实际节电效果达30%~60%，未来该行业市场发展将受益于大中型项目改造；低压变频器与控制层和执行层设备共同组成自动化控制系统，其未来发展将受益于制造业“装备升级”。
从变频器行业而言，根据几家国内变频器市场公布的中期报告，产业销售在2013年上半年的确没有太大的亮点，不过随着我国加大智能与节能化的建设投资，变频器产业终究还是蕴含较大的市场机遇，企业应持续开发相关产业市场。
目前，从我国现在的总体发展规划来看，国家在工业化道路方面可以说是不遗余力。从过去一些时候开始，一直都是把工业作为了国家建设方面重点产业。而在未来的发展建设当中，工业也是会一直作为一项国家支柱产业继续存在。而可能在工业的一些结构方面会做出调整，从过去的一种走高消耗，低产能的路子上面，进入到新道路上面来，而工业电气设备就是成为了能否促成该方面改变是否成功的关键所在。
十二五以来，节能环保作为我国工业经济发展的核心价值，国产变频器在为我国工业的可持续发展指明方向的同时，有效拉动着我国变频器行业的可持续发展，使我国变频器行业不断拓展着产业的市场占有率，并凭借强劲的发展力成为我国工业经济发展的重要基点。
节能环保将成为推动我国变频器行业发展的动力，变频技术也正处于从“调速”到“节能”的转变过程。“十二五”规划提出了制造装备升级和工业节能环保，确立了未来行业发展仍将走“调速节能并举”的路径。有关专家对比了电气设备中几种主要节能产品的效果，其中变频器效率高达30%~60%，使用时只需加装在电机前端，对原有设备改动较小。
从整体看，我国变频器行业的竞争将日趋激烈。由于市场极具诱惑力，潜在容量十分可观，不断吸引着行业新参与者进入，而现有市场业已形成一定规模，发展日渐成熟，未来的资源掠夺、市场争战将是必然。随着技术上不断进步，产品质量的稳定性逐渐提升，加上服务和价格等方面的优势，国内厂家的竞争力将愈加强大。
从需求方面看，变频器也正逐渐走向多元化，通用型、专用型产品的出现，都是为了满足用户的多样需求。此外，变频器厂商也更多关注产品质量和使用安全，积极寻求更大的突破，使得变频器在恶劣的环境也能很好地工作，并确保使用安全和用户的正常生产。
用工荒催生“机器换人”的巨大市场
劳动人口短缺造就劳动力成本急剧上升，推动机器人应用成为新趋势。特别是随着新生代产业工人群体日渐成为生产主力大军，现代社会中的80后、90后年轻人不再像上辈人一样听从命运安排。结果就是愿意从事体力劳动的人越来越少。该环境影响之下，企业进行“机器换人”计划就显得非常有必要。
全球最大的代工企业富士康早在2011年就表示，未来三年内将在组装工厂生产线上累计部署100万台机器人。随着现代工业发展，工业自动化技术已被应用到各行各业。澳大利亚悉尼上周召开的首届全球“地球之外矿业论坛”传出信息，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿将有望成为现实。近日，比尔·盖茨在预测未来科技领域的下一件大事时亦认为，机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界。
作为全球领先的制造业大国，我国正遭遇劳动力日益紧缺和人力成本逐年上涨的问题。人力成本的逐年上涨，将刺激制造业对机器人的需求。去年，工信部已出台相关指导意见，从核心技术攻关、推动应用示范等方面促进机器人产业的发展。
春节后，杭州、广州、武汉等地，节后用工荒再现。今年情况相比往年更加严重，其中电子行业缺工较大。用工荒大范围蔓延，倒逼机器人产业化提速，制造业突围在即。市场需求快速增长带动了我国机器人产业发展，包括沈阳新松机器人、广州数控等一批企业脱颖而出。国内机器人龙头企业新松机器人业绩预告，2013年净利润同比增长20%-40%，扣非净利润同比大幅增长60%-80%，成功进入电力、机械、家电、地铁、国防等多个新应用领域，国产机器人正向多领域渗透。
总而言之，伴随人力成本上升和机器人成本下降，机器人行业将维持高成长。2008年以来我国机器人市场的年需求量增长了4倍，为机器人产业发展50年来所罕见，但与发达国家相比仍有较大差距。差距意味着潜力，有预测认为，我国在今年将成为全球第一大机器人市场。
2014年伊始，工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》，明确提出了我国工业机器人产业发展的目标、方向与方式。过去，中国市场上的工业机器人大部用于汽车行业的焊接和喷涂，但随着劳动力成本的提高和产业升级转型的加速，中国已经在众多行业形成了应用工业机器人的热潮。目前，工业机器人在电子电器、机电设备、食品饮料、卫浴建材、塑胶制品等行业生产中的装配、码垛、搬运、上下料、打磨等方面的应用已出现了燎原之势，预计2014年这种趋势将更加明显。
近几年，进入工业机器人领域的民族资本越来越多，但前几年大都还处于产品研发和市场试水的阶段，市场还基本为国际数个品牌所垄断。预计2014年，除新松外，还将会有少部分自主品牌的工业机器人在局部区域的部分领域和行业开始形成一定的市场影响力。
3D打印机进入更多工业制造领域
3D打印技术在2013年获得了长足的发展，有多个行业相继引入了这项先进的技术，相信3D打印未来将会在人类社会的发展中扮演越来越重要的角色。3D打印在近年来已经成为炙手可热的行业，国家和地方政府大力扶持，大量有志之士投身该行业，从3D打印人像到3D打印手枪，从3D打印玩具到3D打印器官，3D打印每天都带来着颠覆式的创新。
3D打印技术与机器人制造在2013年首次出现交集，这其中的原因是3D打印机正在被用来制造多种消费品，这其中就包括家用机器人(不含那些用来制造重型机械的机器人)，而这也预示着3D打印技术未来将有可能被应用到电路板的设计和制造之中，而不是仅仅用来制造一个简单的零部件。
目前3D打印机所制造出来的金属部件在精度和强度上已经大有提升，这也让许多行业开始对3D打印刮目相看，有的已经开始进行大规模尝试。另外，3D打印还能够制造出一些构造复杂、传统工艺无法实现的零部件，这也将大幅提升金属零部件的生产效率。所以相信未来将会有更多的3D打印机出现在工业制造领域之中。
近日，由美国德克萨斯大学艾尔帕索分校(UTEP)领导的大学和企业合作伙伴团队已经启动了一项创建3D打印设备自动化组装生产线的项目。这种自动化组装生产线是为了制造可在空间中使用的无人飞行器和卫星。
随着制造产品结构的层层堆积，下一代制造技术将需要对制造过程中所用材料和功能进行完全的空间控制，从而为消费者、生物医药、航空航天和国防工业提供全定制化的、高价值、多功能产品。
UTEP研究人员在向其对美国制造的提案中写道，“我们的提案团队预想有一天，利用一个设计流程按钮将可快速制造出可靠和可负担的全3D打印航天器或无人机。在24小时内实现从设计到运行使用的能力使空间和机载资源能够真正做到有求必应。该团队认为，目前，我们有技能、工具和经过验证的结果，可推动全打印航空航天资产概念的发展。”
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