自动化行业一、二、三、章57926.docx
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1、第一章 自动化行业的发展概况 自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法,自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础,以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具,面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合,强(电)弱(电)并重,软(件)硬(件)兼施”鲜明的特点,是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。第一节 自动化行业的概况一 自动化行业业的发展历史史广义的自动化,是是指在人类的的生产、生活活和管理的一一切过程中,通通过采用一定定的技术装置置和策略,使使得仅用较少少的人工干预预甚至做到没没有
2、人工干预预,就能使系系统达到预期期目的的过程程,从而减少少和减轻了人人的体力和脑脑力劳动,提提高了工作效效率、效益和和效果。自动化的发展历历史可以追溯溯到公元前的的年代,在中中国就有浑天天仪、指南车车等代表性的的发明,在西西方世界有如如希腊人制造造的水钟。自动化的发展可可分为四个阶阶段。第一阶阶段:以基地地式仪表为代代表的机械控控制技术;第第二阶段:主主要是电气控控制技术为主主的继电器控控制技术和调调节器为代表表的模拟控制制技术;第三三阶段:适用用于流程产业业的集散控制制系统(DCCS)和用于于离散产业的的可编程控制制器(PLCC);第四阶阶段:一是系系统的开放性性、一是流程程产业控制和和离散
3、控制的的融合,体现现在DCS和和PLC功能能的融合。在我国自动化专专业的发展历历史中,有“工业自动化化”专业与“自动控制”专业两条发发展主线,其其中“工业自动化化”专业最早源源于“工业企业电电气化”专业。我国的的自动化专业业是伴随着我我国工业从电电气化一步一一步向自动化化发展而稳健健发展的,专专业方向与主主要内容也从从最初的突出出电气化的“工业企业电电气化”一步一步发发展为电气化化与自动化并并重的“工业电气化化及自动化”、突出电气气自动化的“工业电气自自动化”和突出自动动化的“工业自动化化”,进而在合合并专业的教教育改革中于于1995年与与“自动控制”专业合并成成内容更广的的“自动化”专业。伴
4、随着我国国经济与国防防建设,我国国的自动化专专业一步一步步从最初的突突出电气化、到到电气化与自自动化并重、再再到突出自动动化发展过来来的,具有明明显的中国特特色、中国创创新。二、自动化行业业产品链及产产业链构成 自动化行业业产品链可分分为四层。一一为人机会话话层,主要产产品是NMII;二为控制制层,主要产产品包括:PPLC、DCCS、PACC、IPC;三为驱动层层,主要产品品有:Invvert和SServo;四为执行层层,主要产品品是Motoor。自动化化主流系统集集成产品是PPLC和DCCS。 人机会话层层的竞争者有有普罗菲斯、威威纶通、三菱菱、富士、施施耐德等;在在控制层,西西门子的PLL
5、C、ABBB的DCS、NNI的PACC和IPC,都都是处在世界界领先的水平平;驱动层的的佼佼者有做做变频器的AABB和做伺伺服驱动器的的西门子;执执行层ABBB依旧是电机机传动的领导导者。 自动化产业业分为上游产产业和下游产产业。自动化化行业的上游游产业是一个个以科学技术术为主要维持持与推进的行行业区域,有有较高的产能能的同时也需需要极高的生生产投入;有有如:汽车制制造业、军工产业、飞飞机制造业、船船舶制造业、规规模化的汽车车制造业、机机械制造业、集集成自动化、高高端电子制造造业、以及自动化化设备生产产产业、自动化化设计等。自动化行行业下游产业业指的是在自自动化行业及及相关产业的的生产、销售售
6、环节中,从从规模上、资资金上、管理理水平上、研研发能力上处处于中低端的的广大自动化化行业相关的的产业,如:设计与生产产、自动化系系统的维护、自自动化产品的的销售流通环环节、自动化化产品的维修修维护、自动动化产品的推推广等。三、自动化行业业的近年发展展现状 自20111年来,全球球经济形势错错综复杂,国国际金融市场场剧烈动荡,欧欧债危机持续续蔓延。受此此影响,自动动化行业近年年来,产品需需求增速减缓缓,国内由于于国家节能减减排及制造业业转型升级的的背景下,中中国自动化市市场仍然保持持较好的增长长势头,但整整体来说,自自动化市场继继续保持低位位运行。 从各方面看看来,项目型型市场需求平平稳,增长空
7、空间有限;产产品市场需求求同比往年有有所下降,但但仍持续增长长;行业市场场萎缩多于增增长。 目前中国自自动化市场供供应商可以粗粗略分为三极极,一极是美美国、德国、法法国、瑞士、英英国、意大利利等欧美供应应商,主要特特点是价格高高、品质好,牢牢牢占据了高高端自动化市市场;第二极极是日系供应应商,其特点点是追求价廉廉物美,品质质较好,在中中低端市场势势力强大;第第三极则是日日渐崛起的国国内供应商,主主要集中在华华东、华北地地区,价格便便宜,能够切切合用户需求求提供定制服服务,多集中中于低端市场场。日前的自动化化的市场需求求发生了很大大变化,用户户不再满足于于装置的自动动化水平的提提高,而是把把整个
8、工厂(PPlant)甚甚至整个企业业集团作为一一个可控、健健康的有机体体来运行,要要求自动化系系统像动物的的神经系统一一样,具备系系统性、全面面性、实时性性和准确性。 国内自动化化市场特点:1、产品技术含含量高,专业业性强,2、厂商众多:全球厂商达达20万家。仅仅变频器的生生产商就达22000余家家。3、竞争激烈,国国内工业控制制系统产品供供应商直接面面临美、日、欧欧各国公司的的竞争,无论论IPC、DDCS还是PPLC,外国国公司占统治治地位的状况况将长期存在在。4、产品繁多:至今无法形形成统一确切切的分类标准准。业内第一一门户网站;中国自动化化学会的唯一一门户网站及及合作网站中中国工控网目目
9、前分类达116个大项,2200余个小小项,但仍属属提纲挈领。5、应用广泛:遍及冶金、石石油、化工、纺纺织、造纸、机机械、机床、汽汽车、航空航航天、楼宇、环环境工程等所所有工业及民民用领域。6、市场巨大:2000年年我国工控机机市场规模为为1702207亿元人人民币,如将将传动产品、流流体控制产品品、传感器、仪仪器仪表、自自动化软件产产品及楼宇、环环保等市场需需求的迅速崛崛起等统计在在内,市场规规模将远远超超过这一数字字,保守的估估计应为10000亿元。从从目前中国的的工控及自动动化市场发展展来看,中国国拥有世界最最大的市场,而而中国的工控控业发展又相相对滞后。传传统工业技术术改造、工厂厂自动化
10、、企企业信息化需需要大量的工工业自动化系系统,潜在市市场巨大。7、自动化企业业规模太小,有有信誉的品牌牌产品还未形形成;8、自动化企业业多数急功近近利,没有投投入,人员不不稳,不能形形成积累;9、多数自动化化企业没有明明显的核心技技术能力,缺缺乏后劲,国国产系统就总总体水平与国国际著名品牌牌系统相比还还有差距,特特别是在应用用平台和开放放性方面等;10、国内自动动化系统企业业综合业务能能力差,系统统产品系列不不全等。四、自动化行业业技术发展水水平 自动化技术术包括:电气气自动化、制制造自动化、工工业自动化等等技术。 在当今社会会,越是发达达的国家,自自动化技术就就越先进,而而且很多发展展中国家
11、正在在努力地提高高自己国家的的自动化制造造技术。自动动化技术对于于一个企业甚甚至一个国家家有着很重要要的地位。 自动化技术术1788年年英国机械师师J.瓦特发发明离心式调调速器,并把把它与蒸汽机机的阀门连接接起来构成蒸汽机机转速的闭环环自动控制系系统,而宣告告形成最初的的自动化技术术;在20世世纪40550年代,第第二次世界大大战期间,美美国、英国和和西欧各国科科学家因为战战争而设计出出各种精密的的自动调节装装置开创了系统统和控制这一一新的科学领领域;20世世纪50年代代末起至今,期期间技术迅速速发展在这一时期期微电子技术术有了新的突突破,控制工工程师可以很很方便地利用用微处理机来来实现各种复
12、复杂的控制使综合的自自动化技术成成为现实。 现今自动化化技术已逐步步代替人力工工作,车间一一条线全机械械化生产,许许多人力无法法做到的,用用自动化技术术可以轻松做做到。五、自动化行业业的经营模式式“十二五”期间间,国家经济济结构战略性性调整要求各各行业发展经经营要向“能源节约型型”、“环境友好型型”转变。自动动化的经营模模式也紧靠此此方向,实现现自动化行业业产品的,经经济实惠生产产,提高产品品质量,着手手创新研发更更加先进有实实际用途的新新世纪产品。各各企业改变经经营模式,使使得员工、顾顾客以及企业业本身的利益益最大化。自动化上游产业业鼓励创新,研研发更为新进进的高科技产产品,在军事事、航空等
13、领领域占据重要要位置;下游游产业则大力力发展家庭到到个人的自动动化产业技术术,使之自动动化深入人们们的日常生活活之中;上游游产业与下游游产业发展相相结合,互促促互进使得全全面的自动化化发展更为进进一步。第二节 自动化化行业相关政政策与监管机机制一 产业政策及及行业规范近年来国家对自自动化行业越越发重视,颁颁布了一系列列的政策支持持。工信部部关于推进工工业机器人产产业发展的指指导意见中中明确指出:“工业机器人人是集机械、电电子、控制、计计算机、传感感器、人工智智能等多学科科先进技术于于一体的自动动化装备,代代表着未来智智能装备的发发展方向。推推进工业机器器人的应用和和发展,对于于改善劳动条条件,
14、提高产产品质量和劳劳动生产率,带带动相关学科科发展和技术术创新能力提提升,促进产产业结构调整整、发展方式式转变和工业业转型升级具具有重要意义义。其目标是是:开发满足足用户需求的的工业机器人人系统集成技技术、主机设设计技术及关关键零部件制制造技术,突突破一批核心心技术和关键键零部件,提提升量大面广广主流产品的的可靠性和稳稳定性指标,在在重要工业制制造领域推进进工业机器人人的规模化示示范应用。主主要任务有:(一) 围绕市场场需求,突破破核心技术、(二) 培育龙头企企业,形成产产业集聚、(三) 突出区域特特色,推进产产业布局、(四) 推动应用示示范,促进转转型升级、(五) 加强总体设设计,完善标标准
15、体系、(六) 强化公共服服务,创新服服务模式、(七) 推进国际合合作,提升行行业水平等。”此外各地方政政府也出台了了各项政策,如如福建省的关关于推动福建建省机器人、传传感器及智能能化仪器仪表表产业发展的的若干意见,其中明确了促进产品推广应用的有关政策举措。鼓励生产企业、系统集成商和大型成套设备制造企业合作应用福建省开发的机器人、传感器及智能化仪器仪表;组织省内企业之间产品协作采购、互采互用;推动福建省企业研制的首台(套)智能装备在相关工程或企业中使用,并由省工商发展资金按国内首台(套)销售或合同金额的60%、省内首台(套)销售或合同金额的30%给予补助,最高不超过500万元。同时,福建省将实施
16、“创新团队+创新项目”引进计划,以“人才+项目”的形式,引进拥有核心技术、产业带动力强的创新项目和创新团队,引进的人才优先列入省高端人才引进资助计划,引进的项目优先列入省科技创新项目予以资助,并对重大科研项目给予“一事一议”的特别支持。国家政策扶持智能制造和机器人行业近期国家连续颁布智能制造科技发展“十二五”专项规划和服务机器人科技发展“十二五”专项规划,支持智能制造和机器人行业的发展。 2008年第第3号公告基基于Modbbus协议的的工业自动化化网络规范2008年1月28日机械工业仪器仪表综合技术经济研究所测量控制设备及系统实验室获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)实验室认可,该实验
17、室能够独立承担第三方公正检测、独立对外行文和开展控制网络(MODBUS等)一致性和可互操作性检测,以及测量、控制和实验室用电气设备、信息技术设备的安全等检测业务。二 行业监管体体制行业监管就是在在公开、公平平、公正原则则下,通过督督查、检查、抽抽查、巡查和和审核审计等等方法,从实实体和程序两两方面对进入入行业的事业业体和事件进进行监督管理理,以保证行行业管理目标标得以实现。自动化行业监管遵循这样的原则,由政府实施监管,民众进行监督,使自动化行业生产环保、节源、高效的进行。第三节 自动化化行业利润水水平变化一 自动化行业业利润变化统统计及原因由于金融市场动动荡不安,国国内经济摇摆摆不定,自动动化
18、相比低下下,利润持续续下滑。第四节 影响自自动化行业发发展的主要因因素有利因素:国家家的政策支持持,一系列的的政策颁布,支支持国内的自自动化行业发发展,如在国国家重点支持持的高新技术术领域中把把“采用新型原原理、新型元元器件的电力力自动化装置置、采用数字字化、信息化化技术,提高高设备性能及及自动化水平平的技术、电电力系统应用用软件及用于于输配电系统统和企业的新新型节电装置置”列为国家重重点支持的高高新技术领域域。不利因素:受全全球经济危机机的影响,自自动化市场需需求量下降,国国内外市场发发展进入低谷谷,并且国内内自动化兴起起时间晚,发发展时间短暂暂也是一大重重要因素。第二章 自动化化行业产品市
19、市场的吸引力力分析第一节 2000820112年自动化化行业细分产产品产量与市市场容量统计计自动化行业细分分产品统计:自动化细分产品品市场容量统统计:第二节 2000820112年我国自动化化行业产品结结构与价格变变化分析自动化行业包括括着工业自动动化、电气工工程自动化、机机械化、农业业生产自动化化等。工业自动化系统统产品一般可可分为下列几几类:可编程序控控制器(PLLC)按功能及规规模可分为大大型PLC(输入输出点点10244),中型PLLC(输入输输出点数2556-10224)及小型型PLC(输输入输出点256);分布式控控制系统(DDCS)又称集散控控制系统,按按功能及规模模亦可分为多多
20、级分层分布布式控制系统统中小型分布布式控制系统统两级分布式式控制系统;工业PC机机能适合工工业恶劣环境境的PC机,配配有各种过程程输入输出接接口板组成工工控机。近年年又出现了PPCI总线工工控机;嵌入式计算算机及OEMM产品,包括括PID调节节器及控制器器;机电设备数数控系统(CCNCFMSCAM)现场总线线控制系统(FFCS)。目前,工业自自动化系统通通常分为5级级:企业管理理级生产管理级级过程控制级级设备控制级级和检测驱动动级。前两级级管理控制涉涉及的高新技技术主要是计计算机技术软件技术网络技术和和信息技术;过程控制涉涉及的高新技技术是智能控控制技术和工工程方法;设设备控制级和和检测驱动级
21、级涉及的高新新技术主要是是三电一体化化技术现场总线技技术和新器件件交流数字调调速技术。工工业自动化系系统5级结构构如下:也可将上上述5级分层层归纳为:企企业管理决策策层(ERPP)生产执行系系统层(MEES)过程控制系系统层(PCCS)三层结结构和计算机机支撑系统(企企业网络数据库),并并实现系统集集成,从而实实现企业的物物流资金流及信信息流的集成成,提高企业业竞争力。企企业管理决策策系统层(EERP)生产执行系系统层(MEES)必须建立在在设备自动化化和过程自动动化基础上。电气工程自动化化主要产品有有:低压配电电的漏电保护护装置、低压压控制的继电电器、控制元元件的定时器器、电气安装装的工业控
22、制制柜、变频传传动的变频面面板、仪器仪仪表的温控器器、PLC的的温度控制模模块、工业电电源的通信电电源、电机及及减速机的交交流电动机、工工控机的工控控整机、传感感器的接近开开关以及标识识的可打印热热缩套管等。随着自动化技术术的日益更新新,自动化产产品也更向高高科技领域进进军,产品的的生产要求更更节约资源,更更高效,更高高质量,因此此产品价格也也会更为实惠惠。第三节 自动化化行业产品成成长性分析 自动化行业业产品多种多多样,下面以以电力自动化化作为代表分分析。根据研究的具体体需要,确定定样本选择的的基本条件:以电力自动化化为主要业务务方向,企业业从事相同的的业务活动,其外部环境境和内部资源源结构
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