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自动化这行还能干多久?资深行业人士帮您分析。
发布日期:2019-09-20 15:34:47 来源:原创 [返回列表页]

随着市场以及行业产业的不断变化,有部分朋友问我,自动化行业还能干多久,到底有没有趋势?简单的说就是从事这行的我们有没钱途和前途呢?接下来小编就根据资深行业人士的分析和大家一起探讨,如果有什么不一样的想法可以底部“在看”或留言与更多的行业朋友进群共同探讨交流~


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一、中国自动化产业介绍


所谓自动化即工业自动化控制技术,是指综合运用一系列先进技术进行综合控制并应用到工业生产中的先进技术,它主要包括机械技术、微电子技术、信息技术以及电气技术等。换一种方式说,工业自动化控制要根据人的控制需求预先设定好流程,然后运用设备(控制器和仪表),实现工业生产自动化的过程。
通常工业自动化控制系统需要的设备包括四类,即可编程序控制器(以下简称PLC)、工业PC机、分布式控制系统(以下简称DCS)、嵌入式计算机及OEM产品。
其中PLC根据其规模的不同分为大型、中型和小型PLC;工业PC机可以适应比较恶劣的环境条件,因此应用的地区不受环境限制,在进行生产控制时依靠输入输出接口;DCS根据规模不同分为多级多层、中小型、两级分布式控制系统;嵌入式计算机中的设备组成包括PID调节器以及控制器等。
我国工业自动化控制发展的历程比较短,开始的时间较晚,是在20世纪40年代才开始产生并发展的,那时我国的自动化控制设备采用的是单机加工的方式,一直到20世纪70年代,我国才开始采用流水线作业的方式,比较广泛地在工业生产中应用自动化技术,这也是工业自动化控制技术发展的标志阶段。目前,我国自动化控制技术已经融入了信息技术等高科技技术,并综合了其他科学技术。


二、中国自动化产业发展情况及发展趋势


1. 发展情况

近年来,自动化实现了自动化生产,广泛应用于机械制造、建筑、信息技术、航空航天等领域。根据研究,全球自动化产业在2018年将达到1680亿美元;由于进入本行业较晚且缺乏核心技术积累,我国的自动化行业发展较为缓慢,目前高端产品主要依赖国外进口,西门子、库卡、ABB、安川、发那科等国际厂商占据了国内较大市场份额。随着国内厂商生产技术和工艺的不断提高,对进口厂商产品的替代效应日益增强。在国内的工业自动化领域,未来很长一段时间的驱动因素就来自于国产化的替代,国产替代品极高性价比是强有力的竞争优势。



图1 2009-2017年我国工业自动化增长情况


2. 市场规模
目前自动化产业主要涉及到以下方面,包括电机驱动器、可编辑逻辑控制器和工业机器人等等,这些方面的市场规模数据能够较直观体现出我国近年来的自动化普及水平。
(1)电机驱动器
主要作为电机的核心控制装置,是电机的心脏,电机驱动器基于电力电子技术中的电子变频技术,主要用于将固定频率的交流电源转换成电压可调或者频率可调的交流电,实现对电机的速度和力矩的精确控制。而随着产业升级以及节能环保需求日益增强,工业设备的自动化控制水平要求提高,电机驱动器市场将保持持续增长;预计至2018年,我国低压电机驱动器市场规模将达240亿元。

图2 2012-2017年中国低压电机驱动器市场规模


(2)可编辑逻辑控制器
可编程逻辑控制器(PLC)主要由微处理器(CPU)、存储器(RAM/ROM)、输入输出接口(I/O)电路、通信接口及电源组成,是各类工业自动化设备的核心部件之一。根据 I/O 点数来分来,PLC 可分为小型、中型和大型三种类型,麦格米特的产品主要为小型 PLC。
2017年PLC市场规模达到约85亿,同比增长超过20%。其中 OEM市场是PLC产品的主要推动力。我们认为受益国内工业自动化水平提升,以及3C制造等下游行业快速发展带动,国内PLC市场规模有望稳步增长,未来三年有望保持12%复合增速,2020年市场规模有望突破120亿元。


图3 2006-2020年中国PLC市场规模


(3)工业机器人工业机器人既是先进制造业的关键支撑装备,也是改善人类生活方式的重要切入点,其研发和产业化应用是衡量一个国家科技创新、高端制造发展水平的重要标志。大力发展工业机器人产业,对于打造我国制造新优势,推动工业转型升级,加快制造强国建设,改善人们生活水平具有重要意义。近年来,随着国家对工业机器人的扶持力度不断加大,本土企业不断推动技术创新,特别是伴随关键性零部件方面的技术积累,国内机器人企业正积极抢占市场。


从市场规模方面来看,根据数据,2016年中国工业机器人销售额达到34亿美元,增长率达到31.3%,随着工业机器人市场需求的旺盛,预计2018年中国工业机器人市场规模将超50亿美元。


图4 2012-2017年中国工业机器人市场规模


三、专利申请态势分析


1. 自动化产业
由于纯人工的生产能力有限,作业质量得不到有效的保证,自动化技术成为当前各行各业的迫切需求。自动化具有巨大的优点,包括能够自动处理生产信息,检测精准度高,工作效率快,作业质量高;可以通过设计好预先的流程,达到想要的生产效果;可以提高材料的适用性,对人们的生产和需求有很大的帮助,可以节约时间,降低制造成本,提升公司的效益,推动社会生产力的发展,因此,目前中国的关于自动化产业的专利呈逐年上升的趋势。


(1)自动化产业专利申请分析


图5  1999-2018年自动化产业专利申请趋势


由图5的自动化产业的申请趋势可以看出,近20来,随着我自动化产业的飞速发展,关于自动化的专利申请量逐渐增多,尤其从2010年开始急速上升,说明我国各企业对于自动化产业的重视,以及对自动化的核心技术,重点技术进行知识产权保护的重视。由于2017年和2018年仍有大部分专利仍未公开,所以并没有完全统计到2017年和2018年的具体专利申请量的数据。


图6  1999-2018年自动化产业专利申请技术构成

由图6的专利申请技术构成可以看到,专利申请技术主要集中在G06F(电数字数据处理)、G01N(借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料)和B65G(运输或贮存装置,例如装载或倾斜用输送机;车间输送机系统;气动管道输送机)等几个分类上。


图7  1999-2018年自动化产业专利申请省市排名


根据图7可以看出,我国这些年主要专利申请分布在江苏、广东、浙江等地,这些地区企业以及研究院校较多,且属于国内的研发重地,如国家电网公司在自动化产业领域的专利申请量处于全国前列,对自动化产业进行知识产权保护比较重视。

图8  1999-2018年自动化产业专利申请人排名


根据图8可以了解到,专利申请量排行榜上有名的企业主要为国家电网公司、中国科学院自动化研究所以及西门子等,这些企业以自动化产业为主,生产多元化,拥有非常多的产品,涵盖多个自动化领域,每年投入非常多的资金进行研发。


因此,现代的研发方向应该往自动化方向靠拢,实现高效自动化生产,提高生产质量,企业应该多了解市场走向,招揽技术人才,进行技术研发,产品要多元化,才能拓展中国市场,进而带动市场经济发展。


(2)电机驱动器专利申请分析


 图9  1999-2018年电机驱动器专利申请趋势


根据图9的专利申请趋势可以了解,电机驱动器的相关专利在2009年以后,其申请量快速增长,在2016年达到第一个高峰,由于2017年和2018年仍有大部分专利仍未公开,所以并没有完全统计到2017年和2018年的具体专利申请量的数据。近10年来,自动化产业的相关企业对电机驱动器的创新力度加大,以及对其的知识产权保护的重视。


图10  1999-2018年电机驱动器专利申请地市分布

图11  1999-2018年电机驱动器专利申请人排名


根据图10和图11可以了解,目前关于电机驱动器的申请量最多的地方在于江苏,说明江苏拥有较强的研究电机驱动器的研究院校,其中浙江大学是电机驱动器专利申请量最多的院校。因此建议相关企业与院校加强合作,互相学习,加强跟国内的优秀院校进行技术交流,引入优秀的人才,才能让行业发展的更好。


(3)可编辑逻辑控制器(PLC)专利申请分析


图12  1999-2018年可编辑逻辑控制器(PLC)专利申请趋势


由图12可以看出,近几年专利申请量呈现逐步的趋势,增长速度较大,由于2017年和2018年仍有大部分专利仍未公开,所以并没有完全统计到2017年和2018年的具体专利申请量的数据。


图13  1999-2018年可编辑逻辑控制器(PLC)专利申请地市分布


图14  1999-2018年可编辑逻辑控制器(PLC)专利申请人排名


根据图13和图14可以了解,可编辑逻辑控制器专利申请量较多的是江苏,申请量较大的企业有荷兰联合利华有限公司、国家电网公司、帝国化学工业公司和北新集团建材股份有限公司等企业,另外也有涉及到国内的研究院校,往往这些企业和研究院校能够研发出很不错的产品,再配合知识产权保护,所以在技术研发的同时,各企业都应该重视知识产权保护,这样才能保证在拥有自己的技术的同时,还能保护好技术,防止竞争对手抄袭自己的技术,推动技术的发展。


(4)工业机器人专利申请分析


图15 1999-2018年工业机器人专利申请趋势


由图15可以看出,近20年关于工业机器人的专利申请量呈现先平缓后急速上升的趋势,尤其从2012开始急速上升,由于2017年和2018年仍有大部分专利仍未公开,所以并没有完全统计到2017年和2018年的具体专利申请量的数据。


图16  1999-2018年工业机器人专利申请地市分布


图17  1999-2018年工业机器人专利申请人排名


根据图16和图17可以了解,工业机器人专利申请量较多的是江苏,申请量较大的企业有无锡百禾工业机器人有限公司、山东爱通工业机器人科技有限公司和沈阳新松机器人自动化股份有限公司等企业,说明国内企业在工业机器人的占比比较大,另外也有涉及到国内的研究院校,建议国内的企业可以跟国外的先进企业和院校进行长期的机器人研究的合作,再配合知识产权保护,这样保证在拥有自己的技术的同时,还能保护好技术,推动技术的发展。


2. 关于自动化产业的申请人分析


(1)国家电网有限公司简介


国家电网有限公司成立于2002年12月29日,是根据《公司法》规定设立的中央直接管理的国有独资公司,是关系国民经济命脉和国家能源安全的特大型国有重点骨干企业。
公司以投资建设运营电网为核心业务,承担着保障安全、经济、清洁、可持续电力供应的基本使命。公司经营区域覆盖26个省(自治区、直辖市),覆盖国土面积的88%以上,供电服务人口超过11亿人。
公司注册资本8295亿元,资产总额38088.3亿元,稳健运营在菲律宾、巴西、葡萄牙、澳大利亚、意大利、希腊、中国香港等国家和地区的资产。公司连续14年获评中央企业业绩考核A级企业,2016~2018年蝉联《财富》世界500强第2位、中国500强企业第1位,是全球最大的公用事业企业。


(2)国家电网有限公司专利申请分析
国家知识产权局在京发布了2017年主要工作统计数据及有关情况。统计数据显示,2017年,我国发明专利申请量为138.2万件,同比增长14.2%。共授权发明专利42.0万件,其中,国内发明专利授权32.7万件,同比增长8.2%。2017年,国家电网有限公司申请发明专利9118项,获授权发明专利3864项;截至2017年底,公司累计拥有专利73350项,其中发明专利16064项。公司专利申请量、授权量和累计拥有量连续7年排名央企第一,排名2017年国内发明专利授权量的第一位。

图18  2011-2017年累计拥有发明专利数量


图19  2011-2017年累计拥有专利数量


根据图18和图19可以了解到,国家电网有限公司近几年的专利数量稳步上升,说明国家电网有限公司在技术创新研发上的强度大,知识产权的保护意识高。


图20国家电网有限公司专利申请技术构成


根据图20可以了解到,国家电网有限公司的技术主要分布在G01R(测量电变量;测量磁变量)、H02G(电缆或电线的安装,或光电组合电缆或电线的安装)上,主要国内的电力设施建设相关。


近年来,公司认真贯彻“科技兴企”方针,大力实施“人才强企”战略,紧紧抓住选拔、培养、使用、考核四个环节,在人才队伍建设方面进行了积极的探索和实践。遵循“服务发展、人才优先、以用为本、创新机制、高端引领、整体开发”指导方针,制定了《国家电网公司优秀人才管理手册》,建立四级、四类、四种称号人才选拔培养体系(其中:四级人才分国家、公司、省公司、地市公司四个层级;四类人才分经营、管理、技术和技能四个类别;四种称号人才分科技领军人才、专业领军人才、优秀专家人才和优秀专家人才后备四种称号),明确人才逐级选拔培养原则,构建各级各类人才发展通道。


截至2017年年底,公司四级四类人才总量已达7.8万名,其中:国家级人才340名,包括两院院士8名,千人计划和青年千人计划专家20名,万人计划8名,国家有突出贡献的中青年专家14名,享受国务院政府特殊津贴专家145名,百千万人才工程国家级人选25名,创新人才推进计划6名,中华技能大奖获得者4名,全国技术能手62名,全国青年岗位能手48名;公司(省部、行业)级人才7999名;省公司(地市、厅局)级人才30391名;地市公司级人才39272名。


总的来说,想要获得技术发展,国内的企业都需要投入足够的资金,并且与引进优秀的技术性人才,才能逐渐发展壮大,成为行业的领头羊。


总结

总之,当前工业自动化控制技术已经在我国很多行业中都得到了应用,自动化控制大大减轻了人工负担,有效提升了工作效率,提高了生产质量,同时自动化的应用是科技发展的体现,它促进了我国产业结构的调整和升级优化。在未来,我国工业控制自动化技术仍将结合多个学科,结合多个技术领域,以先进的科学技术不断向前发展,走向更加智能化、网络化、便捷化的道路。这对于促进我国经济繁荣、不断提高我国综合国力、提高国际竞争力具有十分积极的作用。


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