工业自动化 - 产业百科

摘要：我国工业自动化行业虽然起步较晚，但发展势头强劲，尤其在制造业转型升级的大背景下，我国传统工业技术改造、工厂自动化和企业信息化均需要大量工业自动化控制系统，市场潜力巨大。据统计，2022年我国工业自动化市场规模达到2611亿元，同比增长3.2%。2017-2022年CAGR为9.36%。

一、定义及分类

工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现生产和过程控制的统称。实现生产和过程控制自动化的装置称为自动化控制系统。自动化控制系统作为高端智能装备和智能数字工厂的重要组成部分，是实现工业自动化、数字化、网络化和智能化的关键。工业自动化一般由控制层、驱动层、执行层和反馈层等产品通过系统集成形成系统类产品。

二、行业政策

近年来，国家推出多项支持高端装备制造业发展的鼓励政策，将其确定为七大战略新型产业，而工业自动化就是其中的重要部分。我国装备制造业的快速发展和产业升级将促进工业自动化控制产品需求的进一步扩大。《“十四五”智能制造发展规划》提出到2025年，规模以上制造业企业基本普及数字化，重点行业骨干企业实现智能化转型，到2035年，规模以上制造业全面普及数字化，骨干企业基本实现智能化转型。近年来我国工业自动化行业相关利好政策的发布和落实，为我国高端装备制造、智能制造行业提供了良好的产业政策环境，有利于推动我国工业自动化行业实现更快、更高质量的发展，为自动化领域企业发展创造了良好的经营环境。

三、发展历程

我国的工业自动化自新中国成立后才开始起步，目前已进入国产替代加速期。20世纪80年代的计划工业时期，随着“一五计划”开展，在苏联的援建下，我国开始大力发展重工业，相应地催生了自动化设备的需求，而彼时的自动化设备多以传统机床、工业基础件、基础传动装置为主，主要为了辅助重工业的发展，自动化程度较低。改革开放以来，我国工业生产逐步和国际接轨，大约每十年就经历一个发展时期，总共经历了计划工业期、外资引入期、国内企业初创期、国内企业发展期与国产替代加速五个阶段。

四、行业壁垒

1、技术壁垒

在自动化驱动领域，变频器涉及电力电子、计算机、自动控制、运动控制、电机、传感器等多项学科领域，无论在理论上还是设计及制造工艺上，都需要较高的技术水平和经验积累，因此对人才队伍有较高的要求。行业需要在软件、硬件、结构、电磁兼容、安规设计等方面具备较高理论素养和较高实践水平、经验丰富的技术人才。变频器研发需要在硬件设备、软件工具、人才等多方面的持续投入，因此，工业自动化行业存在较高的技术壁垒。

2、人才壁垒

在设备智能操控系统领域，涵盖图像处理、点云数字分析、算法、AI识别等多领域技术，这些技术应用到工业领域存在着较高的门槛，以智慧港口、水泥智能化应用为例，工业自动化业内企业需要将物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术更加深入的融合应用于相关的企业生产运营管理系统中，才能逐渐实现企业的自动化、智能化、智慧化运营目标。这对于企业技术人员的专业素质要求较高，他们不仅需要精通工业智能化技术应用，还需要深谙企业业务最佳实践及行业痛点，新进入企业难以在短期内培养出一批具备技术开发实力并拥有深厚行业实践经验储备的专业技术队伍。因此，进入工业自动化行业面临较高的人才壁垒。

3、客户粘性壁垒

为了确保自动化生产环节的稳定运行，客户需要对工控产品进行长时间的配套试验，并投入大量时间与人力物力完成产品的兼容性测试及其他各项调试。同时，客户也非常关注产品生命周期内的维护服务。目前国内外知名厂商经过多年的发展，已经凭借其先进的技术和可靠的产品品质树立了品牌优势，并获得了较为稳定的客户群体。因此，对于工业自动化新进入者而言，较难在短期内形成市场声誉并获得优质客户资源。

例如在智慧港口与水泥行业的智能操控系统应用中，为了确保应用能够安全平稳支撑企业生产活动的自动化、智能化运营，下游客户对供应商的选择非常慎重，需要经过长时间的比较和筛选，最后才能确定符合其要求的供应商，而一旦确定后，客户也不会轻易替换。因此即使在产品价格存在一定差异的情况下，下游客户也更倾向于选择业内已具有市场优势和良好品牌声誉的领先企业，以上因素对于工业自动化新进入者而言形成较高的客户粘性壁垒。

4、规模经济壁垒

随着工业自动化行业的逐步成熟和市场竞争的不断加剧，没有形成一定规模的企业已经很难适应当前日趋激烈的市场竞争，其因产销量小而无法在采购、生产、销售、售后服务等各方面形成大企业所具有的成本优势，更没有大量资金在研发上进行大的投入来实现产品升级迭代，发展严重缺乏持续性，较难适应当前日趋激烈的市场竞争。因此工业自动化行业存在较高的规模经济壁垒。

5、销售渠道壁垒

客户在购买工业自动化产品时除考虑其控制性能的稳定性和产品的安全性，也非常关注产品生命周期内的维护服务。排名前列的工业自动化厂商以其突出的质量、性能及售后服务表现，已经取得了较高的品牌忠诚度，建立了经销商渠道和直销网络。新进入企业较难在短期内建立比较健全的销售网络及售后服务网络，工业自动化行业存在较高的销售渠道壁垒。

五、产业链

1、行业产业链分析

工业自动化行业上游为自动化硬件、软件制造商，目前我国工业自动控制系统装备制造行业仍由外资主导，但国内企业的市场占有率在不断提升，进口替代处于加速阶段。工业自动化行业中游主要有两类，一为偏向渠道的产品分销商；二为侧重技术应用的系统集成商。工业自动化行业下游客户可分为OEM型和项目型，OEM型市场主要面向批量生产自动化、智能化制造装备的客户，主要包括机床、风电、电子制造设备、包装等行业。项目型市场是指工程整体自动化系统的设计和实施，主要包括电力、化工、石化、市政、冶金、建材、汽车等。

2、行业领先企业分析

（1）深圳市英威腾电气股份有限公司

工业自动化是深圳市英威腾电气股份有限公司的核心业务之一，公司的工业自动化产品包括变频器、伺服系统、电机、控制器、人机界面、传感器、电梯驱动系统、工业互联网等，主要应用于各种工业自动化领域。目前公司变频器产品市场占有率位于国内第二，是国家火炬计划企业、低压变频器国家标准起草单位。截至2023年上半年公司营业收入为22.05亿元，同比增长24.06%，其中工业自动化业务收入为12.24亿元，同比增长8.8%。

（2）深圳市雷赛智能控制股份有限公司

深圳市雷赛智能控制股份有限公司是国内智能装备运动控制领域的领军企业之一，为国内外上万家智能装备制造企业提供稳定可靠、高附加值的运动控制核心部件及系统级解决方案。公司深耕运动控制行业26年，坚持运动控制智能装备主赛道，不断丰富产品体系，已拥有控制系统、步进系统、伺服系统等产品系列，形成了众多细分领域的产品体系，覆盖了运动控制行业的主要市场，是行业内拥有完整运动控制产品线的少数企业之一。截至2023年上半年公司营业收入为7.13亿元，同比增长5.83%，其中工业自动化业务收入为7.1亿元，同比增长5.74%。

六、行业现状

工业自动化产品是现代化工厂实现规模、高效、精准、智能、安全生产的重要前提和保证，应用十分广泛，发展前景良好。进入21世纪以来，以人工智能、机器人技术、电子信息技术等为代表的第四次工业革命进一步整合机械和电子系统，工业自动化水平进一步提升，与之相应的工业自动化设备需求也不断增长。我国工业自动化行业虽然起步较晚，但发展势头强劲，尤其在制造业转型升级的大背景下，我国传统工业技术改造、工厂自动化和企业信息化均需要大量工业自动化控制系统，市场潜力巨大。2022年，我国工业自动化市场规模达到2611亿元，同比增长3.2%，2017-2022年CAGR为9.36%。

七、发展因素

1、有利因素

（1）国家产业政策支持制造业的转型升级

工业自动化行业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业，是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。政策在工业自动化行业发展中具有关键影响力。为实现由依靠规模增长的传统工业化道路向依靠技术进步和可持续发展的新兴工业化道路转变，我国大力推动传统制造业升级和高端装备制造产业发展，高度重视工业自动化控制系统行业，鼓励提高装备制造业自主创新能力和国产化水平，产业政策支持力度不断加大，先后出台了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《智能制造发展规划（2016-2020年）》《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《“十四五”智能制造发展规划》等一系列政策，为工业自动化行业发展提供了良好的制度环境和经营环境。

（2）自动化设备应用范围广，市场需求规模大

从自动化设备应用的行业广度分析，任何需要提升生产效率的现代制造业都需要使用自动化控制技术和装备，包括汽车制造、工程机械、石油化工、冶金、物流仓储、医药制造、消费电子、半导体产业等。从自动化设备应用的深度分析，随着我国经济的不断发展，终端消费者需求多样化，以及对产品品质、定制化的需求不断提升，这对制造厂商生产环节、工艺难度和制造水平的要求都在提升，而传统人工操作的误差及安全性风险导致制造业厂商对自动化生产需求强烈。我国制造业要缩小与发达国家的差距，需要在大批量生产技术基础上，不断向订制化、智能化、集成化方向发展，采用从生产加工到检测包装的全程自动化控制技术，从而保证了产品的质量，提高了生产效率。因此，在我国制造产业升级的大背景下，我国工业自动化和智慧化发展势不可挡。

（3）人口红利逐步消失带动了制造业对自动化设备的需求

近年来，随着人口红利的逐步消失，我国的劳动力成本洼地效应逐渐减弱。“用工荒”问题困扰着越来越多的制造业企业，加上日益上涨的劳动力成本的影响，制造业产业升级的压力与日俱增，自动化设备的广泛使用也成为制造业的必然趋势。市场对工业自动化需求的增长，有效促进了行业主体加快创新步伐，增强市场竞争力，从而带动了工业自动化行业的蓬勃发展。

（4）实现工业自动化设备国产替代的趋势促进行业发展

我国工业自动化起步较晚，早期产品的可靠性与国际知名公司仍存在较大差异。但经过多年的发展，我国自动化行业厂商的技术水平和产品质量都在不断提高并持续缩小与国外品牌的差距，并借助国内制造业产业升级带来机遇，加快了对国外品牌的替代速度，国内厂商的市场份额持续扩大。近几年，国际贸易摩擦地加剧，对我国相关领域内核心部件的“自主、安全、可控”提出了迫切需求，进一步推动了自动化设备的国产替代趋势，为工业自动化设备实现进口替代提供了良好的市场机遇。

2、不利因素

（1）行业基础较为薄弱

与美国、德国、日本等工业发达国家相比，我国工业自动化行业起步较晚，自动化设备研发、生产水平相对较低。通过学习模仿与自主创新，我国自动化设备行业发展迅速，出现了众多自动化设备厂商，但大多规模偏小，技术力量薄弱，在高端自动化产品领域还难以与国际知名厂商相竞争，为下游客户提供全过程的研发、设计、制造及服务的能力也有待提升。因此，国内厂商需要加大资源投入，不断提升产品性能、技术能力与服务水平，才能逐步梳理品牌形象和市场剩余，才能在市场竞争中脱颖而出。

（2）中小型企业自动化改造实力较弱

我国制造业中，中小型企业占据较大市场份额，作为自动化行业的潜在下游，中小型制造类企业可能存在资金实力不足、生产环境不匹配、停工成本等因素，导致自动化生产难以在中小型制造业企业普及，可能会对工业自动化行业整体发展产生不利影响。

（3）高端技术人才短缺

人才是科技发展的基础。工业自动化行业属于技术密集型产业，涉及计算机软件技术、电子技术、电气技术、嵌入式软硬件技术、通讯技术、材料设计、机电一体化设计、系统集成等众多技术，对于技术人员的知识背景、研发能力及行业经验积累均有较高要求。虽然近年来国家对工业自动化行业给予鼓励和支持，而我国工业自动化研发起步较晚，具有行业经验和技术能力的高层次复合型人才的匮乏，在一定程度上制约了工业自动化行业的快速发展。

（4）产业配套有待进一步提升

自动化设备制造业属于技术密集型产业，技术综合性较强，行业整体水平的提升既需要厂商自身具备较强的研发及制造能力，也需要相关基础配套行业提供有力支撑。虽然我国的基础材料及精密零部件等产业发展取得一定成效，但部分高端精密零配件的配套能力相对薄弱，对进口具有一定的依赖，从而对工业自动化行业的发展造成不利影响。

八、竞争格局

1、应用广泛，价值链体系中各类企业作用无法替代

由于工业自动化应用行业极为广泛，工业自动化市场还难以走向完全标准化的特殊阶段，因此行业也未出现单一或几个力量“一统天下”的局面。目前，工业自动化服务供应领域是一个由自动化系统服务商、各种从事自动化工程或机器制造的系统集成商、行业设计院以及自动化产品代理商共同组成的舞台，他们在整个的价值链体系中各自发挥其不可替代的作用。工业自动化服务商主要由上游产品制造商、下游客户与中游服务商三类企业组成。

2、国内厂商市场占有率不断提升

近些年，我国政府制定的工业自动化控制产业政策对行业发展起到了积极地引导和支持作用，国产品牌凭借快速响应、成本、服务等本土化优势不断缩小与国际巨头在产品性能、技术水平等方面的差距，市场份额自2015年的34.3%逐渐增长到2022年的43.7%，工控行业正进入一个国产品牌全面替代进口品牌的快速发展阶段，国内厂商市场占有率将有望不断提高。

九、发展趋势

当前，围绕着先进制造业的产业转型升级正在继续进行，新能源汽车、5G和机器人等领域孕育着智能制造的新机遇，新旧动能转换正在加速进行。工业自动化作为智能制造的核心，将持续受益于中国制造业的转型升级，深耕行业工艺及解决方案的公司仍将获得更大的发展空间。国内工业自动化品牌在变频器和伺服系统等领域已经具备与外资品牌并驾齐驱的实力，定制化和性价比仍将是未来进口替代的持续动力。工业自动化行业与宏观经济发展密切相关，在目前的宏观经济背景下，加快推进国有企业客户升级改造，有望凭借技术和解决方案优势加速进口替代，市场占有率有望持续提升。目前我国工业自动化发展趋势主要体现在智能制造、机器人技术、工业互联网、绿色制造与人工智能五个方面。