再谈国产PLC产业化
一、概述
在从事PLC工作之初,本人于2005年发表了《对国产PLC产业化的几点思考》一文,分析了PLC发展趋势、国内外应用状况、国产PLC竞争环境,提出了做好国产PLC产业化工作的一些思路。在上述思路的指引下,本人在国产PLC产业化方面做了一些工作,取得了一些成绩,也走了一些弯路,有许多深刻的教训。
九年来,有志于发展民族PLC产业的技术及经营管理人才在国产PLC产业化方面进行了有益探索,做了大量富有成效的工作,涌现了一批从事PLC产品研发和市场推广的专业公司,如北京和利时公司、北京蓝普锋公司、无锡信捷公司、深圳汇川公司、深圳合信公司、深圳亿维公司、南大傲拓公司、厦门海为公司等。
九年来,PLC技术得到了新的发展,应用领域进一步拓展,中国PLC的市场格局也有一些变化。在新形势下如何做好国产PLC的产业化工作,是我们从事PLC业务的企业和个人需认真考虑的问题。基于十多年的工作经验及对行业的理解,我梳理了近期的思考结果,希望起到抛砖引玉的作用,期待与行业专家、广大用户和国产PLC厂商进行交流和探讨。
二、国产PLC产业化工作成绩
通过持续不断的努力,部分国产PLC厂商推出了性价比较好的PLC产品,在各自的细分市场取得了一定市场地位。在国产PLC厂商的共同努力下,中国PLC市场格局正在悄悄发生变化。尽管这种变化还没有改变中国PLC市场的大格局,但已经出现了一些好的苗头。
十年前,中国大陆PLC厂商在中国PLC市场所占份额不足2%,今天这一比例已提升到10%左右。正因为部分国产PLC在细分市场具有较好的性价比,加上国产PLC的服务优势,国产PLC在特定市场领域已取得了较大市场份额。
更加令人欣慰的是,国产PLC系统也开始在重大工程项目中应用,如地铁环境监控系统、地铁电力监控系统、大型污水处理系统、大型供水系统,北京地铁运营线路中大部分采用了国产PLC产品。国产PLC系统在保障设备安全、可靠运行方面发挥了重要作用,同时为提高我国装备制造业的智能化水平做出了积极贡献。
另外,从事PLC产品研发和市场推广的的厂商也逐步形成产业规模,部分国产PLC厂商的经营规模达到年销售收入5000万元以上。本人在和利时公司工作期间,带领PLC业务团队不断拼搏,为广大客户提供了优质产品和周到及时的技术服务,利用八年时间把PLC业务培育成一个年销售收入超过亿元的新兴业务。
在市场策略方面,部分国产PLC厂商充分考虑差异化竞争,开发了具有特色的PLC产品,在特定的细分市场取得了突破,并获取较好市场地位。例如,北京蓝普锋公司研制的RPC2000系列PLC产品具有如下突出优点:
1. 具有强大的模拟量处理能力,不仅可以接受标准电流、电压信号,也可接受热电偶、热电阻、热敏电阻信号,还能直接采集交流电流、交流电压信号。在常规逻辑和顺序控制功能基础上,增加了复杂的模拟量调节功能,单CPU可完成多达10路PID运算。
2. 在通讯方面具有十分明显的优势,不仅具有RS232、RS485、Profibus、Ethernet、GPRS等通讯功能,还可实现网关功能,完成以太网和其它通讯方式的转换。
由于具有上述明显优点,在智能装备和小型自动化工程应用场合,蓝普锋公司的RPC2000系列PLC具有极高的性价比。
另外,蓝普锋公司开发了基于可编程控制器技术的中央空调物联网系统,拓宽了PLC应用领域,产生了十分积极的经济效益和社会效益。其他国产PLC产品在各自的细分领域也形成了自己的竞争优势,如单机设备简单控制、油气设备监控、电梯控制、注塑机控制等。
三、加快国产PLC产业化工作的必要性和迫切性
PLC广泛应用于各类工业及民用场合,包括冶金、电力、交通、石油、煤炭、市政、装备制造等,在确保安全生产和经济运行方面发挥着重要作用。PLC应用领域非常广泛,大到整个工厂的自动化控制,小到各类机械设备的控制。PLC是工业控制领域的核心产品之一,是工厂自动化的首选控制产品。工业化程度越高,PLC在整个工业控制领域所占的比例就越大,发达国家的PLC应用量大于DCS应用量。
PLC能经受各类工业现场的恶劣环境,产品稳定性和可靠性很高。PLC一般以产品形式提供给系统集成商和设备厂商,产品易用性好。PLC需连接各类现场智能设备和控制系统,具有良好的开放性。
采用先进、可靠的PLC产品,可降低生产成本,提高企业效率。PLC可以收集基础生产数据,为设备的预测性维护和系统改进提供技术支撑。
过去三十多年里中国经济高速发展,中国已成为全球第二大经济体,但伴随而来的是资源过度消耗、环境严重破坏。加上中国人口红利优势不再,用工成本急剧上升。因此,中国必须进行经济转型和产业升级。只有这样,中国才能从工业大国发展为工业强国,才能在国际产业分工中占领更加重要的位置。也只有这样,才能保持中国经济的持续、健康发展。
随着经济的发展,PLC在我国国民经济领域的重要性日益凸显,发展PLC对推进智能工厂建设和中国经济转型升级具有积极的牵引作用。PLC是智能工厂的核心环节之一,只有掌握了PLC核心技术并成功实现产业化,我国的智能制造行业才能真正形成核心竞争力。PLC是物联网的重要组成部分,只有真正掌握PLC技术并成功实现产业化,我国的工业物联网系统才能健康发展。
发展PLC能更好地促进我国工业转型、升级,实现工业化和信息化的深度融合。在工厂自动化领域,PLC是两化融合的基石。只有大力发展PLC技术,才能真正做到两化深度融合。PLC是信息化的基础,只有把生产过程的运行数据、控制过程纳入信息化系统,信息化才能发挥巨大威力。
近几年来,德国构造了德国工业4.0体系,从战略高度规划了工业发展方向及具体实施措施。受德国工业4.0的启发和影响,结合中国经济转型升级的需要,中国政府主管部门也在制定《中国制造2025》等产业规划。在德国及中国的产业规划中,PLC都是核心内容之一。要提高中国装备制造业水平,以PLC为主的核心控制部分是不可逾越的关键环节之一。
无论从微观层面还是从宏观层面考虑,以及从国家战略安全考虑,我国必须做好国产PLC的产业化工作。在国产PLC产业化方面,我们已初步探索出了一条可行之路。但是,中国PLC市场90%左右仍被国外品牌占领,民族PLC品牌还很弱小。国内厂商在小型PLC领域取得了一定成绩,但在高端应用突破不多。因此,国产PLC产业化的任务还很艰巨,我们必须加快各项工作的推进。只有成功实现国产PLC的产业化,我们才能真正实现产业升级,中国才能由制造大国变为制造强国。
因此,从事国产PLC产业化的公司和个人不能有半点松懈,仍需进行艰苦卓绝的奋斗,进一步巩固和扩大已经取得的市场地位。在吸收国际竞争对手优点的基础上,充分发挥国产PLC厂商自身的优势,以更大的投入、更快的速度做好各项工作,逐步缩小国产PLC与国际主流PLC的市场及技术差距,在细分市场做强、做大,然后再拓展市场领域。
正是认识到国产PLC产业化工作的重要性,本人希望继续做点力所能及的工作。经过短暂休整后,我带领团队重新开始了国产PLC产业化的征程,于2013年创办了北京蓝普锋科技有限公司(www.runpower.cn),继续进行国产PLC的研制和市场推广。
四、中国PLC市场环境
随着中国经济的高速增长,中国PLC市场规模不断扩大,中国PLC市场容量已从10年前的30亿左右增长到80亿左右,而且高速增长势头仍在持续。
基于经济发展和产业升级的共同影响,估计今后5-10年PLC将会迎来良好的发展时期,未来5年中国PLC市场将维持10%左右的增长率。若以2014年中国PLC市场份额80亿为基数,2015~2020年中国PL市场份额见表1:
表1 未来5年中国PLC市场容量(单位:亿元)
2015年 2016年 2017年 2018年 2019年
88 96.8 106.5 117.1 129.38
近年来,PLC技术得到不断发展。新推出的PLC系统功能更强大,处理速度更快,I/O扩展能力更强。在吸收DCS优点的过程中,高端PLC模拟量处理能力更强。随着芯片技术和行业应用技术的发展,PLC在运动控制方面的功能更加强大。在物联网应用中,PLC不仅可作为现场设备的控制中心,也可作为数据通讯的载体,为远程监控系统和云数据平台提供技术支撑。
纵观中国PLC市场,主流品牌仍为国外产品。欧、美、日等国家具有比较完备的PLC产业链,Siemens、Schneider、Rockwell、Mitsubishi等国际大公司均具有全系列PLC产品,PLC产业发展比较成熟。同时,发达国家也有一批拥有核心技术的小企业,包括芯片设计、通讯协议、嵌入式软件、行业专用控制器等领域的专业公司,在推进PLC技术及产业发展方面发挥着较大作用。
相比国际著名PLC品牌,国内PLC厂商在品牌知名度、品牌影响力、产品线完善度、应用业绩等方面仍有较大差距。
五、加速国产PLC产业化工作的建议
尽管我们在国产PLC产业化方面取得了一些成绩,但与高速发展的市场机会相比,国产PLC产业化工作进展还是比较慢,其主要原因为:
1.PLC产品融计算机系统构架、CPU平台、嵌入式软件、信号处理、通讯、监控软件、行业应用等技术于一体,具有较高的技术门槛,研发PLC产品需要拥有较雄厚的技术积累。
2. PLC产品成熟、稳定过程较长,研制、推广PLC的企业需具有比较顽强的毅力。在开拓PLC业务过程中若不持续投入,很容易前功尽弃。
3. 开拓PLC业务是一个较复杂的系统工程,需协调研发、生产、质量、营销、销售、技术服务等环节同步推进,对团队的要求较高。若没有较完善的业务团队,很难达到预期效果。
4. PLC产品是系统和设备的核心组成部分之一,但在整个系统或设备中的成本比例不高,用户不愿冒风险,觉得投入产值不成比例。用户一般不愿轻易更换产品品牌,加大了PLC的市场推广难度。
5. PLC研制单位一般不直接面对最终用户,而是通过系统集成商或设备制造商为用户提供产品及附加服务,市场工作力量不易传递到最终用户。
6. 中国在引进国外生产线和设备时,一般配套引进PLC系统,导致行业使用同类产品的市场惯性较大,新品牌切入的机会不多。
7.重点工程项目招标时,大部分都指定采用国外产品,不给国内厂商竞标机会,国产PLC品牌在中国市场得不到公正、平等的市场待遇。
8.未把发展国产PLC上升到国家战略,国家层面给予的重视程度和支持力度不够。令人欣慰的是,最近国家领导和政府主管部门已准备把发展PLC上升到国家战略层面,为国产PLC产业化工作增加了强劲动力。
为加快国产PLC产业化工作,需重点考虑以下几方面的工作:
1. PLC是生产系统和装备的核心控制产品,其可靠性直接关系在工业生产的安全性和经济性,用户对新进入的品牌有一个较长的了解及认可过程。不仅是国产PLC产品,包括国际著名自动化公司,在新开拓PLC业务时其过程也比较漫长。国产PLC产业化工作,就好比是在跑马拉松比赛,比的是耐力和整体实力。因此,国内厂商在开拓PLC业务时一定要有定力和毅力,切不可抱有速战速决的想法,要有打持久战的思路准备。
2. 国内PLC厂商一定要踏踏实实做好产品设计、开发、质量控制、市场推广、销售渠道、技术服务等工作,把每一项工作都做到极致,确保产品性能、质量等达到国际先进水平。只有这样,一旦机会来临,我们才能牢牢把握机会。若不练好内功,即使偶尔获得了应用机会,也不能持续拥有客户。国产PLC厂商只有坚定信念,规划好不同阶段的工作目标,并坚持不懈地做好各项工作,才能达到最终的理想高度。
3. 不同行业的PLC需求有所不同,国产PLC厂商需认真研究行业特点、工艺需求,有针对性地提出行业解决方案,提高行业解决方案能力,才有可能在不同细分市场实现赶超,最终在主流市场赶上国际主流PLC品牌。只有深耕行业,做出有行业特色的解决方案,才能真正解决行业客户的问题,提升行业客户的市场竞争力,在为客户创造价值的过程中体现PLC厂商的价值。
4. 国产PLC产业化工作离不开政府和行业主管部门的支持,政府对国产PLC的最好支持是营造公平、公正的竞争环境。现在很多大型项目招标时都明确指定几类国际主流PLC产品,即使国产PLC性能、质量达到招标技术要求也无缘竞标。随着国产PLC性能的提升,质量的改进,以及首台套的成功应用,政府应规范财政投资和中央企业投资项目的招投标过程,禁止任何歧视国产PLC的招标条款。若有可能,政府最好能对重点行业、重点产品进行适当的政策扶植和资金支持,减少企业的经济压力,加速国产PLC产业化工作。
5. PLC一般不是由厂商直接提升给最终用户,而是由系统集成商和设备制造商提供给最终用户。要尽可能建立利益共享的战略联盟机制,使PLC厂商与系统集成商、设备制造商在推广PLC过程中形成合力。只有这样,才能充分调动广大集成商和设备制造商的积极性。
6. 为加快国产PLC在重点工业领域的应用,政府部门应加以积极引导,促进国产PLC研制单位与应用单位的深度合作。政府部门做好顶层设计,充分调动各方积极性。在推进国产PLC产业化方面,以行业应用为依托,以实际应用为目标。每年挑选2-3个重点行业进行攻关,实施应用行业的PLC国产化工作,如冶金行业PLC国产化、流水生产线PLC国产化、轨道交通PLC国产化、市政及油气管线PLC国产化、智能制造PLC国产化、军工及国防PLC国产化等。
7. 国产PLC厂商要联合起来,共同推动国产PLC的产业化工作。尽管在微观层面上有时会形成竞争格局,但在宏观层面国产PLC厂商的利益是一致的。只有把国产PLC的份额做大了,大家才有更多机会。只有大家积极努力,才能让用户更加认可国产PLC。同时,相互之间竞争,也能促进竞争各方改进产品和服务,提高竞争力。
六、结束语
PLC的核心优点是稳定可靠、开放性好、性价比高,PLC在国民经济和社会生活中发挥着重要作用。中国必须发展自己的PLC技术,并实现产业化。
只要目标明确,协调好各方资源,并踏踏实实做好各项工作,国产PLC厂商一定能在细分市场做强、做大,并不断拓展新领域,逐步建立品牌影响力。只要咬定目标不放松,国产PLC一定能迎来更加美好的未来!我相信,再经过10-20年的持续努力,中国应该能培育出几家与国际PLC品牌相抗衡的国产PLC品牌。到那时,在中国乃至世界PLC市场,国产PLC一定能占据十分重要的位置!
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我现在在做环保设备控制系统的开发,当地有国家级环保示范中心,目前该设备主要为国外某国所垄断,但该国跟中国关系一定会起伏甚至恶化。我们将具有天时、地利优势,在政策上我们可以游说国家提供便利。该设备目前正在做可靠性验证。多家国产驱动器(1万-2万价格)、电机供应商已经免费提供产品给我们做可靠性验证。
这里面需要采购触摸屏、PLC,触摸屏我暂时定为昆仑通泰,PLC我还没确定。其他低压元器件比如接触器、断路器我全部用国产的。以前我做课题一直只用西门子300、200plc。
该类环保设备所处环境本来就有点恶劣,对可靠性要求很高,用户那里会连续运行5年以上,偶尔需要停机维护检查。
对PLC要求:
5年以上连续运行无故障;
6DI、4DO;
6个温度输入点:-50度--150度,满量程精度1-2度;
8个4-20mA电流型输入点,满量程精度1-2%;
1个正负10V电压输出点,12位;
modbus协议等;
组网能力强;
至少2个通讯接口,一个连接触摸屏,一个连接驱动器。如果再有个编程接口更好。
经济型CPU价格在1200元以下。温度输入模块+模拟量输入输出模块总价在1500元以下。
如果可靠性验证期间PLC出问题,会影响我们的进度,我们不会要求免费试用国产PLC,但我们要求有可靠性保证。环保用户终端那是否接受国产PLC,我们单位的资质是完全值得用户信赖的,我们说国产PLC行,他们也一定会相信行的。但万一国产PLC可靠性不行,会对我们单位声誉有一定影响,我个人也是顶着巨大的压力构建纯国产控制系统。
国产PLC厂家很多,为了抢生意都会说自己的可靠,但谁敢做有约束力的实质性保证,我才敢用;要不然我何必冒险用,直接用西门子的就完事了。
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