生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件行業(yè)研究：乘智能東風(fēng)渡自主長河

生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件行業(yè)研究：乘智能東風(fēng)，渡自主長河1.生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件品類豐富，政策加持自主可控進程提速1.1生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)居于制造業(yè)企業(yè)經(jīng)營管理關(guān)鍵位置生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)位居企業(yè)經(jīng)營管理關(guān)鍵位置，與設(shè)計、經(jīng)營、財務(wù)等環(huán)節(jié)聯(lián)系密切。生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件是對工業(yè)設(shè)備及控制系統(tǒng)進行管理控制、數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)執(zhí)行與安全告警的一類軟件。生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件一方面直接控制、調(diào)度車間的生產(chǎn)設(shè)備，一方面與制造業(yè)企業(yè)的銷售、設(shè)計、物流、經(jīng)營、財務(wù)系統(tǒng)緊密聯(lián)系，承擔(dān)著采集各類數(shù)據(jù)、控制底層設(shè)備、實時監(jiān)控調(diào)度、執(zhí)行企業(yè)計劃等一系列重要工作。1.2生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件品類豐富，國產(chǎn)化布局相對充分生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件主要涵蓋過程控制、先進過程控制及優(yōu)化、生產(chǎn)執(zhí)行及管理三大類，國產(chǎn)化布局相對充分。目前國內(nèi)企業(yè)在生產(chǎn)執(zhí)行及管理類軟件領(lǐng)域布局最為充分，代表公司主要包括石化盈科（中控技術(shù)戰(zhàn)略入股22%）、中控技術(shù)、力控科技等。過程控制與先進過程控制及優(yōu)化軟件領(lǐng)域次之，少數(shù)品類國內(nèi)廠商基本處于空白階段，代表公司主要包括中控技術(shù)、和利時、力控科技、亞控科技等。總體而言，國產(chǎn)生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件品類基本齊全，國產(chǎn)化布局相對充分。1.3政策利好頻頻加持智能制造發(fā)展，助力工業(yè)軟件自主可控進程提速智能制造是推動制造業(yè)從低端向中高端升級轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，工業(yè)軟件則是發(fā)展智能制造不可或缺的關(guān)鍵基礎(chǔ)。目前我國生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件在核心技術(shù)等方面與海外大廠仍有較大差距。近年來，國家陸續(xù)推出了諸多鼓勵先進制造業(yè)與工業(yè)軟件發(fā)展的政策文件，為生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件的發(fā)展提供了有力的政策支持，助力國產(chǎn)替代進程提速。2.過程控制類：DCS、SIS、SCDA、PLC2.1DCS：控制對象分散+集中統(tǒng)一管理，百億市場規(guī)模國產(chǎn)化率過半DCS：控制對象分散，集中統(tǒng)一管理（集中管理、分散控制）。工控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了由人工控制到儀表控制再到計算機集中管理的歷程，趨勢為人力勞動越來越少、控制誤差越來越小且生產(chǎn)效率越來越高。DCS（集散控制系統(tǒng)）是以微處理器為基礎(chǔ)，采用分散控制、集中顯示、分而自治、綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。DCS由輸入輸出模塊、通信模塊、控制器和人機界面組成，用于實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、控制和監(jiān)視功能。全球DCS市場約千億人民幣體量，未來五年CAGR預(yù)計達5.8%。據(jù)MARKETSANDMARKETS，2021年全球DCS市場規(guī)模為175億美元，2026年或達232億美元，21~26年復(fù)合增速預(yù)計達5.8%。國內(nèi)DCS市場規(guī)?；蛟诎賰|左右。據(jù)智研咨詢，2022年我國DCS市場規(guī)模或達119.2億元，同比增長7.2%；據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)，2022年我國DCS市場規(guī)?；蜻_92.7億元，同比增長5.5%。DCS國產(chǎn)替代空間較為可觀，出?；虺蔀樾略鲩L極。2021年我國DCS國產(chǎn)化率達55.7%，2016年以來逐年提升。2021年我國DCS國產(chǎn)替代空間約49.2億元，國產(chǎn)替代空間仍較為可觀。同時，若按2021年平均匯率折算全球DCS市場空間，除中國外海外市場空間高達1,100億元，未來本土廠商出海開拓全球市場或成為新增長極。DCS下游行業(yè)以化工、電力、石化為主。2020年，DCS下游行業(yè)分布中，化工、電力、石化居于前三位，分別占比37%、24%和19%。中控技術(shù)國內(nèi)DCS市場份額高達33.8%，居國內(nèi)市場市占率首位。2021年，中控技術(shù)約占國內(nèi)DCS市場33.8%，和利時等其他國內(nèi)廠商約占21.9%，Emerson、Honeywell、ABB、SIEMENS等國際廠商約占44.3%。主要的DCS海內(nèi)外廠商中，中控技術(shù)成立時間最晚。相較國內(nèi)廠商，中控與主要競爭對手的行業(yè)卡位存在差異；相較國際廠商，中控更靠近中國市場，更懂得下游客戶需求，立足石化、化工優(yōu)勢賽道積極開拓其他下游行業(yè)。2.2SIS：異常工況儀表控制系統(tǒng)，國內(nèi)28億元規(guī)模市場集中度較高SIS：正常工況監(jiān)視運行，異常工況應(yīng)急處理。SIS（安全儀表系統(tǒng)）是一種由傳感器、邏輯控制器以及最終元件組成，能實現(xiàn)一個或多個安全功能的系統(tǒng)，主要為工廠控制系統(tǒng)中的報警和連鎖部分，對控制系統(tǒng)中檢測的結(jié)果實施報警動作或進行調(diào)節(jié)或停機控制。SIS與DCS系統(tǒng)的主要差異在于SIS更偏向?qū)τ诋惓９r的迅速處理，正常工況下僅起到監(jiān)視運行的作用，因此對安全性的要求更為嚴格。SIS下游行業(yè)以煉化及石油化工、化工、油氣為主，國內(nèi)市場CR2過半。SIS下游行業(yè)分布中，煉化及石化、化工、油氣居于前三位，分別占比34.8%、34.6%和13.3%。2019年康吉森與中控合計約占國內(nèi)市場的50%，兩家公司在2019~2021年始終位居國內(nèi)市占率前兩位。SIS國內(nèi)主要玩家包括中控技術(shù)、康吉森、和利時，海外玩家主要包括HIMA、Honeywell、SIEMENS等，廠商重合度與DCS較高，主要覆蓋下游石化、化工等領(lǐng)域。2.3SCADA：數(shù)據(jù)采集+監(jiān)視控制，156億市場規(guī)模國產(chǎn)化比例高達60%SCADA：數(shù)據(jù)采集+監(jiān)視控制。SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）是以計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制。SCADA的主要功能包括數(shù)據(jù)采集和處理、設(shè)備控制、報表記錄查詢、趨勢分析、報警提醒及下達調(diào)度和操作命令。SCADA與DCS系統(tǒng)的主要差異在于SCADA更偏向遠程監(jiān)控，設(shè)備控制相對DCS簡單，主要應(yīng)用于石油和天然氣管道、電力電網(wǎng)、軌道交通等遠程控制行業(yè)。全球SCADA市場規(guī)?；蛟?00億美元左右。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，2021年全球SCADA市場規(guī)?；蜻_92億美元。預(yù)計21~26年CAGR達7.5%，2026年市場規(guī)模或達132億美元。SCADA國內(nèi)市場規(guī)模接近156億元，下游行業(yè)以電力、市政、石油天然氣為主。據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)，2022年我國SCADA市場規(guī)?；蜻_156.3億元，同比增長12.5%；SCADA下游行業(yè)分布中，電力、市政、石油天然氣居于前三位，分別占比26.6%、25.3%和18.3%。SCADA國產(chǎn)化比例高達60%。2020年我國SCADA國產(chǎn)化比例達60%。海內(nèi)外主要參與玩家包括ABB、Emerson、Honeywell為代表的外資廠商與以力控科技、亞控科技為代表的本土廠商。2.4PLC：可編程邏輯控制器，國內(nèi)PLC市場整體由海外龍頭主導(dǎo)PLC：可編程邏輯控制器。PLC由繼電器發(fā)展而來，主要用于存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設(shè)備或生產(chǎn)過程。PLC一般由微處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口、通信/擴展模塊、電源裝置等組件構(gòu)成，現(xiàn)場信號一般通過按鈕、觸點、各類開關(guān)等進行輸入，輸出接口一般驅(qū)動指示燈、電磁閥、報警器等受控元件。按照輸入/輸出（I/O）點數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型、大型三類。點數(shù)越多，控制規(guī)模越大，要求的程序存儲器容量越大，指令與功能越豐富，能夠應(yīng)用于更為復(fù)雜的控制任務(wù)，技術(shù)要求也同步抬高。在實際的工業(yè)場景當(dāng)中，DCS更側(cè)重整體的系統(tǒng)控制，是系統(tǒng)級的框架概念，自上而下覆蓋控制層、操作層、現(xiàn)場層三層；而PLC則更側(cè)重于局部的邏輯控制，主要集中在現(xiàn)場層，是眾多儀器設(shè)備的控制單元。簡而言之，DCS的系統(tǒng)框架涵蓋了眾多控制底層設(shè)備的PLC單元。PLC的局部邏輯控制更為分散、聚焦，DCS的整體系統(tǒng)控制而更為整合、連貫，因此DCS多用于如石化、化工等流程工業(yè)控制，而PLC則常用于汽車電子等離散工業(yè)控制。PLC全球市場規(guī)模在107億美元以上。據(jù)觀研天下，2020年全球PLC市場規(guī)模達107.4億美元，同比增長7.8%。PLC國內(nèi)市場規(guī)?；蛟?60億元左右。據(jù)華經(jīng)情報網(wǎng)，2022年我國PLC市場規(guī)?；蜻_153.2億元，同比增長8.5%；據(jù)億渡數(shù)據(jù)《2022年中國PLC行業(yè)研究報告》，2022年我國PLC市場規(guī)?；蜻_160.9億元，同比增長4.8%。PLC可應(yīng)用于多類場景，小型PLC與中大型PLC下游應(yīng)用有所差異。2021年，小型PLC下游行業(yè)分布中，半導(dǎo)體、紡織、包裝居于前三位，分別占比14%、8%和6%；中大型PLC下游行業(yè)分布中，電池、冶金、物流居于前三位，分別占比12%、11%和8%。2021年我國小型PLC與中大型PLC大致平分市場，整體由國外龍頭企業(yè)主導(dǎo)。我國中大型PLC市場競爭相對集中，TOP3約占72%的市場；我國小型PLC市場競爭相對分散，TOP2約