摘要：工业自动化是指将自动化技术应用于工业制造的各个环节，通过自动加工和连续生产，实现生产效率和质量的显著提升，成为提升生产力的重要手段。工业自动化技术的发展依赖于信息技术、计算机技术和通信技术的深度融合，并极大地改变了传统的生产作业模式，加速了工业技术的现代化转型
工业自动化是指将自动化技术应用于工业制造的各个环节，通过自动加工和连续生产，实现生产效率和质量的显著提升，成为提升生产力的重要手段。工业自动化技术的发展依赖于信息技术、计算机技术和通信技术的深度融合，并极大地改变了传统的生产作业模式，加速了工业技术的现代化转型。
工业自动化现已广泛应用于工业企业的生产、控制和管理环节，不仅提高了工业生产的效率和科学性，还在很大程度上减少了生产过程对人工操作的依赖，为工业企业带来了更高的产能、更好的产品质量，以及更稳定的生产过程。
（1）工业自动化设备的组成
工业自动化设备是工业自动化行业的重要组成部分，主要通过电子电气、机械和软件系统的协同工作，实现工厂生产和制造的全面自动化、精确化和高效化。工业自动化设备产品种类繁多，按功能可分为控制层、驱动层、执行层与传感层，通过系统集成形成整套控制系统产品。
控制层（包括 PLC、PC-based 等）通过采集传感层设备的信号，通过程序计算后形成控制参数，向驱动层发出控制指令，驱动层（伺服驱动器、变频器等）根据指令驱动执行层（电机、阀门等）执行相关动作，传感层（包括传感器、编码器、机器视觉等）主要负责感应、测量、反馈内外部信息并传输相关信号，控制层监测传感器传输的反馈信号并及时调整指令，保证控制系统能够正确运行。
（2）工业自动化行业的发展概况
全球工业自动化起步于 20 世纪 40-60 年代，并在 20 世纪 80 年代后进入了快速发展阶段。发展至今，市场规模不断增长，竞争也越发激烈，经过优胜劣汰，形成了以西门子、ABB、三菱等欧美与日系品牌为代表的跨国巨头主导全球工业自动化市场的格局。21 世纪以来，工业自动化作为智能制造的重要基础，受到世界各国广泛关注，美国、德国等世界工业强国均把发展智能制造产业作为重点发展方向，提出了“工业 4.0”等一系列战略规划。
我国工业自动化起步较晚且缺乏核心技术积累，长期以来，以西门子为代表的外资品牌占据第一梯队，本土品牌处于第二梯队，其中外资品牌已形成了较完整的产品线，本土品牌厂商在品牌、技术上与外资厂商存在一定差距，但在部分细分市场上已经显示出一定的竞争优势。
随着工业自动化行业的不断发展，为支撑国内制造业转型与升级、鼓励工业自动化行业发展与创新，国家近几年陆续出台了多项政策。《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》在“制造业核心竞争力提升”专栏要求重点研制分散式控制系统、可编程逻辑控制器等工业控制装备，为工业自动化行业的发展指明了方向。
根据睿工业 MIR DATABANK 数据，2023 年在宏观经济呈现弱复苏的态势下，制造业对工业自动化控制行业的需求也较为疲软，导致整体自动化市场规模有所下滑，但预计在近年恢复增长。
（3）工业自动化控制层设备具有较高的利润空间
工业自动化控制层设备主要包括单片机、PC-Based 控制卡、IPC、DCS 及PLC 等产品，不同类型的工业自动化控制层产品在技术特点上存在明显的区别。
PLC：PLC 是应用于离散工业领域的通用型控制器，支持用户使用简单的图形化语言或复杂的高级编程语言进行二次开发，适用于强电、强辐射等工业环境且实时性较强
PC-Based：PC-Based 控制卡可分为通用型与专用型，主要通过自带的 PCI 或 PCI-E 接口搭配工控机使用，具有支持复杂算法、成本低等特点，但不适用于强电、强辐射环境
IPC：工控机，是一种专门为工业现场设计的计算机，相较于消费级的计算机具有更好的扩展能力与可靠性
DCS：DCS 是一种包含了控制站、操作站与控制软件以系统形式交付的控制系统，具有根据具体实施的项目定制化的特点，其特点是支持较大的控制规模、操作性强，但控制周期较长、实时性较弱
单片机：单片机是将 CPU、存储器、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，其特点是程序定型烧录后通常不再更改、扩展与通信能力较弱，但成本较低
整体而言，工业自动化控制层产品在工控系统中承担“大脑”的角色，需要实时监控、控制驱动层、执行层等承担“四肢”角色的设备，在一个功能完整的工控系统中控制层产品的数量较少但具有重要的功能，因此整体而言工业自动化产业链中的利润空间向控制层产品集中。
以行业内代表性上市公司为例，执行层设备的毛利率水平集中在 20%至 35%，传感层设备的毛利率水平集中在 30%至40%，驱动层设备的毛利率水平集中在 25%至 45%，而控制层设备的毛利率水平可以达到 55%至 90%的水平。
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来源：思瀚研究院
