VIS視覺檢測系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀

過程控制行業(yè)發(fā)展概況過程控制在工業(yè)領(lǐng)域是指以厚度、水分、成分、溫度和壓力等工藝參數(shù)作為被控變量的自動控制，是計算機及時地采集檢測數(shù)據(jù)，經(jīng)過算法得出最佳值迅速地對控制對象進行自動控制和自動調(diào)節(jié)，也被稱為實時控制。過程控制是保持生產(chǎn)穩(wěn)定、降低消耗及成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量的重要手段。依據(jù)具體職能和組成的不同，過程控制技術(shù)可分為自動檢測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、自動保護系統(tǒng)和自動操縱系統(tǒng)四類。（一）自動檢測系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展概況自動檢測系統(tǒng)是指自動連續(xù)地對面密度、厚度、灰分、水分等各種工藝變量進行測量，并在上位機中對測量結(jié)果進行分析輸出，為實現(xiàn)自動化控制提供輸入信息。根據(jù)測量原理的不同，自動檢測系統(tǒng)可以分為射線式、激光式、微波式、超聲波式等。目前，片材在線自動檢測主要是片材的厚度/面密度/水分或其它成分含量的在線檢測，如厚度（面密度）國際同行通用的檢測方式主要是射線測厚、激光反射測厚、紅外測厚等，水分的主要檢測方式主要是紅外檢測和微波檢測；其他成分檢測主要是射線檢測或紅外檢測。當(dāng)前片材生產(chǎn)過程中在線實時、非接觸高精度檢測要求日益提升，射線檢測、激光檢測、紅外檢測、微波檢測在檢測場景中仍是行業(yè)內(nèi)重點發(fā)展的檢測技術(shù)，且隨著涂覆、復(fù)合等深加工新材料應(yīng)用場景增多，射線類面密度檢測技術(shù)性能明顯優(yōu)于其他檢測手段，具有廣闊的市場空間。（二）自動控制系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展概況自動控制系統(tǒng)是指利用自動控制儀表及裝置，對生產(chǎn)過程中某些重要的工藝變量進行自動調(diào)節(jié)，使它們在受到外界干擾影響偏離正常狀態(tài)后，能夠自動地重新回復(fù)到規(guī)定的范圍之內(nèi)，從而保證生產(chǎn)的正常進行。按控制原理的不同，自動控制系統(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，在開環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都比較差；閉環(huán)控制系統(tǒng)是建立在反饋原理基礎(chǔ)之上的，利用輸出量同期望值的偏差對系統(tǒng)進行控制，可獲得比較好的控制性能。智能制造需要強大的工業(yè)自動化作為支撐。過程控制是工業(yè)自動化的重要分支，廣泛應(yīng)用于新能源電池、薄膜、造紙、無紡布及衛(wèi)材、醫(yī)藥和食品等過程工業(yè)領(lǐng)域。隨著人們物質(zhì)生活水平的提高以及市場競爭的日益激烈，過程工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和功能也向更高的層次發(fā)展，為滿足優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗等要求，過程控制已經(jīng)成為現(xiàn)代過程工業(yè)不可或缺的重要組成部分。我國智能制造尚處于起步階段，過程控制作為智能制造在過程工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的根基，其應(yīng)用水平將直接影響未來智能制造在過程工業(yè)的發(fā)展。過程控制行業(yè)未來發(fā)展趨勢傳統(tǒng)模式下，工業(yè)自動化行業(yè)內(nèi)自動控制系統(tǒng)與自動檢測系統(tǒng)相對獨立，自動檢測系統(tǒng)提供商專注于提供專業(yè)的檢測設(shè)備，自動控制系統(tǒng)提供商專注于對各類設(shè)備進行系統(tǒng)集成和控制。隨著全球工業(yè)和制造業(yè)正向著一體化、數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展，對檢測、控制設(shè)備等均出現(xiàn)更精細(xì)化、專業(yè)化的要求，對自動化的需求上也將從單一系統(tǒng)轉(zhuǎn)向整體解決方案。面對下游行業(yè)對于自動化產(chǎn)品的需求，過程控制企業(yè)在設(shè)備生產(chǎn)和發(fā)展上更加關(guān)注下游行業(yè)的生產(chǎn)場景，由原有的僅提供專業(yè)檢測設(shè)備或控制集成服務(wù)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁z測、控制一體的解決方案。過程控制行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀應(yīng)用領(lǐng)域拓展和檢測精度提高，檢測設(shè)備需求旺盛：在工業(yè)自動化中，特別是連續(xù)生產(chǎn)過程的自動化中，檢測系統(tǒng)是實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化必不可少的技術(shù)工具之一。自動檢測系統(tǒng)通過對過程參數(shù)的準(zhǔn)確檢測，可以及時準(zhǔn)確地反映工藝設(shè)備的運行工況，為操作人員提供必要的操作依據(jù)，為自動控制系統(tǒng)提供必要的信號，是過程控制中重要的前端系統(tǒng)。隨著工業(yè)自動化的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展和工業(yè)生產(chǎn)過程中對于檢測精細(xì)度的要求不斷提升，工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)對于檢測設(shè)備的需求日益旺盛。2020年全球自動檢測設(shè)備規(guī)模已達到68．7億美元。未來在全球工業(yè)自動化不斷發(fā)展的驅(qū)動下，市場規(guī)模仍將保持持續(xù)增長。從細(xì)分領(lǐng)域角度，項目投資方在線檢測產(chǎn)品主要涉及自動檢測設(shè)備中的射線檢測設(shè)備、激光檢測設(shè)備和微波檢測設(shè)備。射線檢測技術(shù)、激光檢測技術(shù)和微波檢測技術(shù)等作為無損檢測技術(shù)，應(yīng)用范圍廣泛。射線檢測設(shè)備方面，工業(yè)檢測設(shè)備利用射線特質(zhì)，在不影響、不損害被檢對象使用性能的前提下，檢測物料的缺陷和不均勻性、判斷其狀態(tài)。檢測手段的非破壞性、檢測結(jié)果的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的可視化特性，避免了取樣試驗以點帶面的局限性、彌補了人工感官檢查的不足，使檢查結(jié)果更具真實性、科學(xué)性，被廣泛應(yīng)用到醫(yī)療CT檢查、工業(yè)品成分檢測和內(nèi)部缺陷等。隨著檢測精度要求提升和下游應(yīng)用場景的不斷增加，射線檢測需求將保持快速增長。激光檢測設(shè)備方面，激光廣泛應(yīng)用于儀器與傳感器領(lǐng)域、材料加工與光刻領(lǐng)域、通信與光存儲領(lǐng)域、科研與醫(yī)療與美容領(lǐng)域、顯示與打印領(lǐng)域。激光檢測設(shè)備應(yīng)用的是激光傳感器，根據(jù)中金企信國際咨詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年全球激光傳感器市場規(guī)模達到9．89億美元。專家預(yù)計未來全球激光傳感器市場規(guī)模將以9．61%的年復(fù)合增長率持續(xù)增長，2026年將達到17億美元。微波檢測設(shè)備方面，微波對非金屬復(fù)合材料具有較好的穿透性，多用于檢測塑料、陶瓷、玻璃、橡膠、木材以及各種復(fù)合材料等，如檢測紙張/無紡布中的水分、膠接結(jié)構(gòu)和蜂窩結(jié)構(gòu)件中的分層、金屬加工工件表面粗糙度、裂紋等，應(yīng)用場景廣泛，市場需求量較大。工業(yè)生產(chǎn)過程日趨復(fù)雜，工業(yè)控制系統(tǒng)前景廣闊：工業(yè)控制系統(tǒng)包括監(jiān)控控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以及分布式控制系統(tǒng)和使用可編程邏輯控制器控制本地化過程的小型控制系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)也屬于工業(yè)控制系統(tǒng)范疇。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的迅速提高與生產(chǎn)規(guī)模的持續(xù)擴大，工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谧詣涌刂葡到y(tǒng)的要求不斷提升，對于工業(yè)自動控制系統(tǒng)的需求日益旺盛。根據(jù)中金企信國際咨詢統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2019年我國工業(yè)控制系統(tǒng)市場規(guī)模為105．6億美元。2020年受新冠疫情影響，預(yù)計市場規(guī)模有所下降。未來隨著工業(yè)自動化技術(shù)在我國各工業(yè)領(lǐng)域的普及和疫情恢復(fù)，我國工業(yè)控制市場規(guī)模將穩(wěn)步提升，預(yù)計2027年我國工業(yè)控制系統(tǒng)市場規(guī)模將達到151．6億美元。過程裝備與控制工程的發(fā)展趨勢過程裝備與控制工程在工業(yè)等不同領(lǐng)域中的地位表現(xiàn)越來越重要，國家加大了對人才的培養(yǎng)力度，在人才的培養(yǎng)中，對理論知識的掌握程度要求較高，技術(shù)人員對知識必須扎實、熟練的掌握。所謂控制工程，就是實現(xiàn)對設(shè)備或者儀器的高效率控制，逐步實現(xiàn)自動化與智能化，實現(xiàn)生產(chǎn)制造能力的不斷提高。隨著時代的發(fā)展，人們對智能化的依賴程度逐漸加大。只有對不同的產(chǎn)業(yè)進行高效的控制，才能實現(xiàn)設(shè)備的高效運轉(zhuǎn)，同時，保證生產(chǎn)質(zhì)量。不同國家、不同地區(qū)的企業(yè)可能管理理念有所不同，生產(chǎn)模式各異、技術(shù)水平參差不齊，但是都需要對現(xiàn)代化設(shè)備進行控制，很多公司已經(jīng)成功應(yīng)用了過程控制的設(shè)備和技術(shù)，不僅實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，而且提高了生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)中，遠程控制技術(shù)不斷發(fā)展。智能化水平不斷提高，在控制過程中，安全性以及穩(wěn)定性也得到不斷改善，企業(yè)獲得了更大的經(jīng)濟效益。向智能化方向發(fā)展已經(jīng)成為傳統(tǒng)控制方式的發(fā)展趨勢，智能化發(fā)展改變了傳統(tǒng)的手工控制方式以及生產(chǎn)方式。采用遠程控制方式將傳統(tǒng)的控制方式和現(xiàn)代化的控制技術(shù)有機的融合起來，通過計算機、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化的媒體完成了操作需求，實現(xiàn)了生產(chǎn)任務(wù)。這種發(fā)展趨勢，在提高產(chǎn)量的同時，保證了全過程的安全性。避免出現(xiàn)安全事故，消除一系列的安全隱患。為人們的安全和經(jīng)濟效益提供了保障。DCS：是流程工業(yè)控制系統(tǒng)的核心DCS（DistributedControlSystem，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采用集中監(jiān)控的方式協(xié)調(diào)本地控制器以執(zhí)行整個生產(chǎn)過程，將各個分站進行數(shù)據(jù)交流和整合，完成滿足客戶需求的控制。DCS是流程工業(yè)控制系統(tǒng)的核心，它采用控制分散、管理集中的設(shè)計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，主要應(yīng)用于基于物理和化學(xué)變化生產(chǎn)、加工過程屬于連續(xù)系統(tǒng)的流程工業(yè)領(lǐng)域。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。DCS主要由三站一線組成：工程師站、操作員站、現(xiàn)場控制站、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。工程師站對DCS進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護的網(wǎng)絡(luò)接點。操作員站處理一切與運行操作有關(guān)的人機界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點?，F(xiàn)場控制站是DCS的核心，對現(xiàn)場I/O處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制（DDC）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是連接系統(tǒng)各個站的橋梁，由于DCS是由各種不同功能的站組成的，這些站之間必須實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸，以實現(xiàn)系統(tǒng)總體的功能。2020年全球DCS市場規(guī)模約169億美元。根據(jù)ReportLinker數(shù)據(jù)顯示，2020年全球DCS市場規(guī)模約為169億美元，預(yù)計到2027年全球DCS市場規(guī)模將達到215億美元，年復(fù)合增速約為3．5%。2020年中國DCS市場規(guī)模約87億人民幣。根據(jù)睿工業(yè)數(shù)據(jù)，2019年度國內(nèi)DCS市場規(guī)模為87．4億元，同比增長7．2%。2020年受到新冠疫情影響，項目建設(shè)有所延緩，預(yù)計DCS市場或?qū)⒊霈F(xiàn)下滑。但隨著工業(yè)復(fù)制化持續(xù)提升，DCS的運用將逐步開始向高端、大型、聯(lián)合控制和注重后續(xù)維護的方向發(fā)展，預(yù)計DCS市場仍會保持5-6%的平均年增長率。DCS應(yīng)用行業(yè)眾多，化工、石化和電力是最大領(lǐng)域。從下游應(yīng)用行業(yè)來看，化工、石化和電力三大行業(yè)占據(jù)80．7%的市場。2019年化工行業(yè)依然為第一大市場，規(guī)模達到32．3億元，同比增長17．4%；石化行業(yè)規(guī)模達到17億元，同比增長14．3%；電力行業(yè)規(guī)模為21．3億元，同比下降4．6%。中控技術(shù)市占率近三成，位列行業(yè)第一。本土品牌：以中控技術(shù)、和利時為主，市場份額分別分別占比27%與15%；外資品牌：主要以歐美系的艾默生、霍尼韋爾、西門子、ABB，和日系品牌橫河電機為主，市場份額分別占比16%、10%、6%、7%、6%；化工領(lǐng)域主要以中控技術(shù)、和利時、霍尼韋爾、橫河電機為主；電力領(lǐng)域主要以ABB、艾默生、和利時、西門子為主；石化領(lǐng)域主要以中控技術(shù)、霍尼韋爾、艾默生、橫河電機為主。PLC：工控系統(tǒng)中的重要底層控制部件PLC（ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器）是一種以微處理器為基礎(chǔ)，集合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，在其內(nèi)部存儲執(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，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，可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進行儲存與執(zhí)行。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求，將其存入PLC的用戶程序存儲器，運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。PLC于上世紀(jì)60年代末研制出應(yīng)用于汽車制造業(yè)，PLC是從摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，所以被命名為可編程邏輯控制器。PLC具有適用范圍廣、可靠性高、編程簡單、使用方便等特點。PLC主要由CPU結(jié)構(gòu)、存儲器、I/O單元、電源模塊、外部設(shè)備接口等部分組成。大中型PLC主要用于項目型市場，小型PLC應(yīng)用于OEM市場。國內(nèi)大中型PLC主要應(yīng)用于項目型市場，產(chǎn)品的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)通信能力要求比較高，如汽車、冶金、電力、化工、建材等；小型PLC主要應(yīng)用于OEM市場，如紡織機械、包裝機械、起重機械、食品機械等器械設(shè)備。中國PLC市場主要由外資品牌主導(dǎo)。歐美品牌主要以西門子、羅克韋爾、施耐德、GE為代表。西門子在中國市場占而有率44%，占據(jù)領(lǐng)先的市場地位，其大型、中型、小型PLC產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性等性能較為良好，在大型、中型PLC市場中具有較強競爭優(yōu)勢，羅克韋爾排名第四，市占率為5%，但是其在大型PLC產(chǎn)品是絕對的龍頭；日韓品牌主要以三菱、歐姆龍、LG為代表。主要依靠較高的性價比和渠道優(yōu)勢占據(jù)一定的市場份額，其中以三菱和歐姆龍為代表的日本PLC在小型控制系統(tǒng)等細(xì)分領(lǐng)域中應(yīng)用較多；本土品牌市占率僅11%，主要以信捷電氣、匯川技術(shù)、麥格米特、和利時為代表，市場規(guī)模相對較小，目前本土品牌主要以提供小型PLC產(chǎn)品為主。過程裝備與控制工程的發(fā)展現(xiàn)狀及社會作用為適應(yīng)行業(yè)需求，過程裝備與控制工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生需要有牢靠的裝備機械研發(fā)、控制工程以及其它的基礎(chǔ)理論知識。過程裝備與控制工程專業(yè)旨在培養(yǎng)機械師，而不是工程師。只有一個具有對理論知識的應(yīng)用、設(shè)計、開發(fā)、制造、創(chuàng)新等綜合能力的機械師，才能在如今的過控行業(yè)里站穩(wěn)腳跟。中國現(xiàn)階段的支柱產(chǎn)業(yè)含有裝備制造、石油化工、有色金屬、汽車船舶制造和鋼鐵產(chǎn)業(yè)，而過程裝備與控制工程在這些產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著重要作用無論對于儀器的研究，還是故障設(shè)備診斷和流體的技術(shù)控制都是極為重要的。同時，在21世紀(jì)的今天，新能源與動力開發(fā)是現(xiàn)代研究的一大重點，而過程裝備與控制專業(yè)也早已滲入到航空、航天、原子能等領(lǐng)域，過程裝備與控制工程專業(yè)的高素質(zhì)人才便在其中發(fā)揮著重要作用。從專業(yè)的建立