詳細(xì)介紹
工業(yè)自動化是機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程在不需要人工直接干預(yù)的情況下,按預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱。工業(yè)自動化是現(xiàn)代工業(yè)的重要標(biāo)志,工業(yè)企業(yè)通過自動化技術(shù),可實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)省人力成本、降低消耗(原材料+能源)和確保安全等多重目的。
據(jù)統(tǒng)計,企業(yè)對自動化系統(tǒng)的投入和效益提升的產(chǎn)出比通常達(dá)1:4-1:6 之高。受益于經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和制造業(yè)升級趨勢,在過去的十年內(nèi)中國工業(yè)自動化市場以年均兩位數(shù)的增速快速增長。2010 年中國工業(yè)自動化市場規(guī)模已達(dá)943 億元。
按照應(yīng)用的領(lǐng)域劃分,工業(yè)自動化設(shè)備包括過程自動化和工廠自動化(制造自動化)兩大板塊。過程自動化是指采用由檢測儀表、調(diào)節(jié)器、計算機(jī)等元件組成的過程控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)石油化工、冶金、造紙等工業(yè)中的流體或粉體處理自動化。組成過程自動化控制系統(tǒng)的設(shè)備包括:1)控制層面:工業(yè)計算機(jī)(IPC)、PLC(可編程邏輯控制器)和DCS(分布式控制器)等;2)檢測層面:機(jī)器視覺、檢測儀表等;3)執(zhí)行層面:調(diào)節(jié)器(氣動調(diào)節(jié)閥、閘板閥、球閥等)。
工廠自動化則是針對離散工件,自動完成產(chǎn)品制造的全部或部分加工過程。
工廠自動化中使用的設(shè)備種類龐雜,我們將其劃分為三個大類:
一、通用自動化裝備
包括數(shù)控機(jī)床(CNC)、工業(yè)機(jī)器人和自動倉儲設(shè)備等。通用自動化裝備普遍應(yīng)用于各類制造行業(yè),功能以替代人工、提高生產(chǎn)精度和可靠性、提升效率為主。
二、自動裝配檢測生產(chǎn)線
可實(shí)現(xiàn)自動供料、自動裝配、在線自動檢驗(yàn)、自動打標(biāo)包裝等一系列裝配流程的自動化,能夠大幅節(jié)省人力、保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于電子、電器、機(jī)械、汽車、食品飲料等行業(yè)。
三、設(shè)備自動化控制系統(tǒng)
應(yīng)用于對各種電機(jī)拖動的工業(yè)設(shè)備(如造紙機(jī)械、紡織機(jī)械、注塑機(jī)、機(jī)床、風(fēng)機(jī)等)的自動化控制,可實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制、節(jié)能兩種效果。按技術(shù)路線劃分,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)可分為變頻控制和伺服控制兩大類,兩種方式在控制的精度和可靠性上存在差異,但均包括控制層、驅(qū)動層和執(zhí)行層三個部分:
1、控制層
與過程自動化系統(tǒng)類似,工控系統(tǒng)的控制層通常包括HMI(人機(jī)交互界面)和PLC/DCS/IPC,負(fù)責(zé)接受、處理、反饋信息,是工控系統(tǒng)的“大腦”;
2、驅(qū)動層
為變頻器或伺服驅(qū)動器,通過整流、逆變的方式改變電流工作頻率,以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,是工控系統(tǒng)的“心臟”;
3、執(zhí)行層
變頻控制的執(zhí)行層為普通電機(jī)、閥門、氣動部件等,伺服控制的執(zhí)行層為伺服電機(jī),負(fù)責(zé)完成動作的輸出,是工控系統(tǒng)的“雙手”。
工業(yè)自動化設(shè)備屬于智能裝備的范疇,是“十二五”期間國家重點(diǎn)扶持發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(2010 年10 月,《*關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》)。在未來五年里,伴隨著人口紅利消失和原材料、能源成本的上漲,中國制造業(yè)將經(jīng)歷由粗放型、低附加值模式向集約型、高附加值模式的歷史性轉(zhuǎn)變。作為制造業(yè)的“基石”,工業(yè)自動化裝備面臨著傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求雙重機(jī)遇,其中我們判斷行業(yè)內(nèi)將出現(xiàn)兩條顯著的高速成長主線:
1)智能裝備加速成長:前期滲透率已經(jīng)較高的數(shù)控機(jī)床、過程自動化系統(tǒng)、變頻器等產(chǎn)品增速在明顯放緩,而隨著低端勞動力成本加速上行、產(chǎn)業(yè)升級進(jìn)入白熱階段,“替代人工”屬性更強(qiáng)、前期滲透率較低的“智能裝備”(如工業(yè)機(jī)器人、自動化裝配線、自動化倉儲設(shè)備等)有望越過產(chǎn)品導(dǎo)入期、進(jìn)入高速成*,未來5 年保持年均20-30%的快速增長;
2)本土自動化崛起:受益于國家支持國產(chǎn)化率提升的政策意圖、關(guān)鍵零部件的突破,掌握核心技術(shù)、研發(fā)能力強(qiáng)勁的國內(nèi)自動化裝備企業(yè))有望加快進(jìn)口替代的速度,實(shí)現(xiàn)超過行業(yè)平均的高速成長