我國DCS市場概況及發(fā)展趨勢

一 我國DCS市場概況
1 我國2002年DCS市場銷售收入為23～26億元人民幣。
我國DCS產(chǎn)量比2001年增長了20%。由于國產(chǎn)DCS的快速發(fā)展，使DCS的平均價格有所下降，因此銷售額的增長沒有產(chǎn)量增長率高。但總體上，國產(chǎn)系統(tǒng)和進(jìn)口系統(tǒng)都得到很大的發(fā)展。
值得注意的是，我國加入WTO后，DCS的進(jìn)口量猛增。2002年以DCS的名稱報關(guān)的系統(tǒng)達(dá)到1509套，價值15372萬美元，比2001年增長46.5%，對國內(nèi)的DCS市場產(chǎn)生一定的沖擊。
目前我國市場上DCS的主要供應(yīng)商有十多家，它們所占市場份額如圖1所示。
2 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)品牌DCS的市場占有率，銷售收入已經(jīng)接近總額的30%，項目數(shù)已經(jīng)接近50%。
以新華控制工程有限公司、北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司和浙大中控為代表的我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DCS供應(yīng)商都是在大學(xué)或科研院所創(chuàng)辦企業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，人才資源比較豐富。在體制上都實行了股份制或合資形式，有較好的運(yùn)行機(jī)制。大體上在1998年左右開始推出自行研制開發(fā)的DCS，依靠自身產(chǎn)品的質(zhì)量、功能，良好的服務(wù)以及低廉的價格，逐步取得用戶的信任，打開了市場。2001年以前，每年的增長率都將近100%，近兩年增長率也達(dá)到60%～70%。它們的出現(xiàn)打破了DCS被國外產(chǎn)品壟斷的局面，而且，迫使國外產(chǎn)品降低價格，為國家和廣大用戶節(jié)約了大量的資金。以火電站控制系統(tǒng)為例，80年代1臺三十萬千瓦機(jī)組的DCS要支付幾百萬美元，而現(xiàn)在同樣的費(fèi)用可以裝備3～4臺，而且功能更加完善。目前國產(chǎn)DCS已經(jīng)越過了只與國外系統(tǒng)打價格戰(zhàn)的階段，隨著DCS和IA技術(shù)的發(fā)展，國產(chǎn)DCS也都已經(jīng)更新了好幾代，并且開始在系統(tǒng)功能、應(yīng)用軟件、開放性等方面與國外系統(tǒng)進(jìn)行競爭，在某些領(lǐng)域取得了可觀的業(yè)績。


圖1 國內(nèi)主要DCS供應(yīng)商市場份額所占比例

3 在國民經(jīng)濟(jì)各主要領(lǐng)域中DCS的使用已經(jīng)十分普遍。大型工程的DCS基本上還是由國外系統(tǒng)壟斷，而在中、小工程和某些市場細(xì)分中，國產(chǎn)DCS已經(jīng)占有優(yōu)勢。
目前我國國民經(jīng)濟(jì)的主要領(lǐng)域使用DCS已經(jīng)十分普遍，不但大型、中型工程項目采用，不少小型項目也開始采用。DCS現(xiàn)在是流程工業(yè)自控系統(tǒng)最主要的產(chǎn)品。各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域采用DCS按銷售額的比例（2001年）如圖2所示。


圖2 DCS在主要經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的銷售額所占比例

石化是DCS使用比較早和普遍的領(lǐng)域。根據(jù)2001年的數(shù)據(jù)，石化領(lǐng)域采購DCS的金額占總金額的13.6%。該領(lǐng)域的幾乎全部大型工程都是采用國外系統(tǒng)。除了DCS本身的硬軟件外，中石化系統(tǒng)還大量采購美國Honeywell等公司的優(yōu)化軟件，以提高生產(chǎn)效率。最近，由BSF、美國殼牌等跨國集團(tuán)在中國興建或合建的大型石化工程，據(jù)報道也都是全部采用國外系統(tǒng)。在石化領(lǐng)域的DCS中Honeywell公司、日本橫河電機(jī)株式會社在市場上處于領(lǐng)先地位。
化工領(lǐng)域也是DCS的主要應(yīng)用領(lǐng)域，大約占總金額的20.3%。從1981年引進(jìn)第一套日本橫河的DCS到2000年，共使用了國內(nèi)外系統(tǒng)1378套。在化工領(lǐng)域國產(chǎn)DCS已經(jīng)取得較大的業(yè)績。浙大中控的DCS每年在化工領(lǐng)域的項目數(shù)達(dá)到250套左右，該公司所開發(fā)的優(yōu)化軟件已經(jīng)在現(xiàn)場應(yīng)用，得到用戶的肯定。浙江威盛公司在炭黑、小聚酯等領(lǐng)域市場占有率很高，每年向這些領(lǐng)域提供近50套系統(tǒng)。但該領(lǐng)域銷售額最高的目前還是日本橫河，其次是浙大中控、Honeywell、Emerson以及北京和利時等公司。
火電站是DCS的大用戶，每年占DCS市場總額的34.9%（含核電和熱電系統(tǒng)）。現(xiàn)在除60萬千瓦機(jī)組和部分30萬千瓦新建機(jī)組外，30萬千瓦改造機(jī)組和30萬千瓦以下的所有機(jī)組已經(jīng)大量采用國產(chǎn)DCS。原電力部根據(jù)當(dāng)時情況在大型機(jī)組中只準(zhǔn)使用8家國外產(chǎn)品的規(guī)定，已在2002年取消。在“西電東送”工程中，北京和利時與新華在新建30萬千瓦機(jī)組招標(biāo)中雙雙中標(biāo)。2002年11月新華在媽灣電廠新建30萬千瓦（5#機(jī)組）已經(jīng)成功投運(yùn)，國內(nèi)首次實現(xiàn)了機(jī)、爐、電及公用設(shè)備控制系統(tǒng)一體化。與媽灣電廠前兩期工程采用Beilay的Info-90系統(tǒng)以及ABB的Procontrol-P系統(tǒng)相比，有顯著的優(yōu)勢。北京和利時公司在火電站的中小機(jī)組自控系統(tǒng)領(lǐng)域中市場占有率比較高，做出了卓越的成績。目前從銷售額統(tǒng)計，市場領(lǐng)先的是ABB、新華與和利時，其次是Invensys和Siemens公司。
冶金領(lǐng)域近幾年隨著本領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展以及由于該行業(yè)自身對控制技術(shù)的特殊要求，DCS的使用量正在逐步減少，被PLC系統(tǒng)所替代。目前DCS的金額大約占總金額的12%。ABB和Siemens在冶金領(lǐng)域名列前茅。
食品行業(yè)以釀酒行業(yè)使用最多，Siemens由于與丹麥一家啤酒廠合作開發(fā)了一套專用系統(tǒng)，在中國市場占有率最高。其次為Honeywell。
造紙行業(yè)的DCS多與主設(shè)備一起進(jìn)口，芬蘭的Mesto是一家造紙設(shè)備供應(yīng)商，同時又有自己的DCS，其他如ABB，Honeywell、橫河等在造紙行業(yè)都有豐富經(jīng)驗，所以幾乎為國外系統(tǒng)壟斷。特別是水份定量控制系統(tǒng)，國內(nèi)尚未掌握這項技術(shù)。
其他如水泥、熱網(wǎng)管道、輸氣管線、凈水和污水處理等領(lǐng)域，近年來都已經(jīng)成為DCS新的增長點。但與PLC系統(tǒng)的競爭十分激烈。
二 DCS市場的變化動向及其相關(guān)因素
1 技術(shù)發(fā)展使DCS市場面臨新的挑戰(zhàn)
近幾年，DCS本身的技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)都有了很大的發(fā)展，從而使DCS市場面臨新的挑戰(zhàn)。其中，影響比較大的有DCS自身的技術(shù)、PLC和IPC技術(shù)以及現(xiàn)場總線技術(shù)。
1.1 DCS自身的技術(shù)因素
作為DCS基本體系結(jié)構(gòu)本身所涉及的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
隨著用戶對應(yīng)用軟件的開發(fā)越來越熟悉，DCS的制造商逐步演變?yōu)閮H僅是硬件和系統(tǒng)軟件的供應(yīng)商，價格越來越透明，利潤空間越來越薄。為此，世界上各大DCS制造商都在將DCS自身的技術(shù)進(jìn)一步“向上”和“向下”拓展。
所謂“向上”，是指對DCS收集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通訊技術(shù)，結(jié)合用戶的工藝實際作進(jìn)一步的深度加工，從而為用戶提供更大的增值作用。現(xiàn)在各家DCS通常采用的有以下幾種途徑：一種是提供針對某些工藝流程的優(yōu)化軟件，可以使用戶提高生產(chǎn)效率；另一種是增加功能，例如增加設(shè)備維護(hù)功能，更加細(xì)致地分析設(shè)備的熱應(yīng)力，機(jī)械故障狀態(tài)，通過監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)來判斷設(shè)備是否需要維護(hù)，減少意外停車，提高設(shè)備的利用率；還有一種方式就是與用戶的管理結(jié)合起來，參與用戶的全廠信息系統(tǒng)。例如提供CIS（實時信息監(jiān)控系統(tǒng)）、ERP等軟件，幫助用戶提高管理水平。
所謂“向下”，是指結(jié)合當(dāng)前現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展和具有現(xiàn)場總線通訊功能的現(xiàn)場儀表不斷涌現(xiàn)的趨勢，開發(fā)出針對各種現(xiàn)場總線通訊協(xié)議的現(xiàn)場接口。這時，DCS與現(xiàn)場儀表之間不是僅僅測量數(shù)據(jù)的傳輸，而且還要傳輸大量表達(dá)儀表狀態(tài)、參數(shù)、管理等方面的信息，甚至要把簡單的控制功能也“下放”到現(xiàn)場儀表中去。為此，DCS要增加大量與現(xiàn)場總線技術(shù)有關(guān)的通訊軟件和組態(tài)軟件。
通過技術(shù)上的拓展，DCS的應(yīng)用必然要與用戶的工藝、管理、生產(chǎn)結(jié)合得更加緊密，從而使DCS市場的內(nèi)涵發(fā)生深刻的變化。
1.2 PLC系統(tǒng)和IPC技術(shù)
DCS還直接面臨與PLC和PC-Based系統(tǒng)之間在性價比方面的挑戰(zhàn)。過去，由于PLC的功能比較簡單，基本只能用于離散系統(tǒng)的控制。過程控制領(lǐng)域是DCS的鐵打江山。但隨著計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC的功能迅速提高。因此在某些過程控制領(lǐng)域，特別是批量控制功能要求較強(qiáng)的領(lǐng)域，PLC得到廣泛的應(yīng)用，逐步蠶食DCS傳統(tǒng)市場。比較明顯的如冶金行業(yè)，除了高爐控制外，轉(zhuǎn)爐控制、聯(lián)鑄聯(lián)軋等控制系統(tǒng)幾乎都已經(jīng)采用PLC。又如水處理行業(yè)，過去凈水處理基本采用DCS，現(xiàn)在不論凈水還是污水處理基本都采用PLC。
同樣IPC技術(shù)在我國也得到較快的發(fā)展，特別在小工程項目和要求比較特殊的專用系統(tǒng)。這也擠占了DCS的一部分市場。
1.3 現(xiàn)場總線技術(shù)
DCS當(dāng)前正面臨著現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）技術(shù)的挑戰(zhàn)。盡管現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)不理想，但是作為一種技術(shù)趨勢已經(jīng)是不可阻擋的了。目前各家公司都采用將自己的DCS和各種現(xiàn)場總線協(xié)議通過接口設(shè)備實現(xiàn)連接的過渡方式，雖然在一個系統(tǒng)里，同一種現(xiàn)場總線的不同廠家的現(xiàn)場儀表與DCS之間、不同類型現(xiàn)場總線之間的可互操作性問題還時有發(fā)生，但目前在國際上已經(jīng)有超過4 000個系統(tǒng)在運(yùn)行，有的系統(tǒng)達(dá)到1 000點以上的規(guī)模。在我國已經(jīng)投運(yùn)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)也已經(jīng)接近100個。可以說，它已經(jīng)進(jìn)入實用時期。總之，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的實用化，將成為DCS未來的強(qiáng)勁對手。
2 全世界DCS供應(yīng)商都矚目中國市場，市場競爭將更加激烈。
DCS自1975年問世以來已經(jīng)經(jīng)過30年的時間。發(fā)達(dá)國家普及率已經(jīng)相當(dāng)高，且已超過產(chǎn)品生命周期的高峰期，進(jìn)入衰減期。因此，銷量逐年下降。加之，最近幾年全球經(jīng)濟(jì)不景氣，新建工程很少，改造投入也大幅度減少，使得DCS的市場十分蕭條。在這種情況下，PLC和IPC的競爭使DCS面臨更大的困難。
面對如此形勢，全世界的DCS制造商都看到中國的DCS市場仍處于上升和發(fā)展時期，而且有很大的市場空間。所以都將目光轉(zhuǎn)向中國市場，展開激烈的競爭。從2002年DCS進(jìn)口增長46.5%就可以看出。估計今后會更加劇烈。
值得注意的是，外國DCS廠商最近提出了一個新的概念：解決方案（Solution）。它是在“向上”發(fā)展的基礎(chǔ)上繼續(xù)向前發(fā)展的結(jié)果。DCS制造商不再把自己僅僅看作是DCS的供應(yīng)商，而是針對用戶的某一個項目或裝置的控制問題，從控制方案的制定開始，包括系統(tǒng)集成、硬件采購、軟件配置、現(xiàn)場調(diào)試、開車投運(yùn)，直到驗收，全過程都由其承包。它們既是咨詢公司，又是供應(yīng)商，還是系統(tǒng)集成商。這種做法既可以進(jìn)一步滿足用戶的要求，同時也可以解決DCS目前價格過于透明，利潤率低的問題。但是這將要求公司對用戶的工藝