公司以“工业 3.0”核心业务为基点,不断完善仪器仪表、工业软件等产 品链,向“工业 4.0”迈进。
1. 流程工业企业的“大脑”——自动化控制系统
自动化控制系统是智能制造解决方案的核心。自动化控制系统指运用自 动化控制技术对生产过程进行自动调节和控制的装置,公司自动化控制 系统主要包括集散控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)和网络化混 合控制系统(PLC)。 1)集散控制系统(DCS)为公司核心产品。集散控制系统(Distributed Control System)又名分布式控制系统,是一种以控制器和现场设备为基 础,将相关工艺信号汇集到系统中,由操作站进行监视或其他控制操作 的工业自动化控制系统,其特点为分散控制、集中操作、分级管理。DCS 主要应用于化工、石化、电力、核电、制药、冶金、建材等流程工业领 域。
国内 DCS市场规模稳定增长,化工、电力、石化为主要应用行业。根据 睿工业发布的《2019 年中国 DCS 市场研究报告》,2019 年中国 DCS 市 场规模为 87.43 亿元,同比增长7.2%,受经济环境下行压力加大的影响, 市场增速放缓。从下游用户的行业分布来看,化工、电力和石化是 DCS 主要应用行业,2019 年三者市场份额分别为 37%、24.3%和 19.4%,合 计市场份额超 80%。2020 年,新冠疫情和国际油价暴跌致使 DCS 相关 项目进度迟缓、石化项目投资缩减,DCS 市场短期有所下滑。长期来看, 随着疫情的好转与制造业投资的回升,DCS 需求将会回暖。睿工业预测, 在量价齐升的作用下,DCS 市场规模将在 2025 年达到 117.1 亿元,预计 2022 年至 2027 年,DCS 市场的 CAGR 将维持在 5%-6%左右,整体市场 规模仍有提升空间。

国内 DCS 市场格局高度集中,中控技术龙头地位显著。根据睿工业统 计,2011 年中国 DCS 市场 CR5 为 59.9%,2018 年达到了 72.0%,截至 2020 年达到 76.6%,市场格局高度集中,且预计将会持续向头部集中。 公司连续 11 年蝉联国内 DCS 市场榜首,市场份额从 2011 年的 13.0%, 领先第二名的市场份额不足 1%,成长至 2019 年的 27.0%,领先第二名 超过 11%,2021 年市场份额达到 33.8%,是国内 DCS 市场绝对的龙头。 其中,2021 年公司在化工、石化和建材三大领域的市场占有率分别达到 51.1%、41.6%和 29.0%,在三大行业均排名第一,可靠性、稳定性、可 用性等方面均已达到国际先进水平。
领先全行业发布智能运行管理与控制系统(i-OMC),或将成为下一代 DCS。公司于 2022 年发布新一代智能运行管理控制系统,是公司结合客 户需求和新一代信息技术发展全新提出的流程工业装置高度自主运行 的新一代系统架构,超越了传统的集散控制系统能力,实现生产运行管 理与控制的一体化,同时以开放性的架构,更加便捷有效地集成了制造 商、用户等的海量行业知识及经验,实现流程工业从传统的自动化向智 能自主化运行的重大创新和升级。主要应用于化工、石化、电力、核电、 制药、冶金、建材等流程工业领域。
2)安全仪表系统(SIS)是保障工厂安全运行的核心装备。通过对控制 系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制,SIS 提供在工业生 产期间对设备、人身、环境的安全保护,避免恶性事故发生。SIS 主要应 用于化工、石化、电力、油气、冶金等各个领域。

国内 SIS市场增长迅速,需求主要来自炼化石化、化工及油气行业。根 据 ARC 发布的《过程安全系统中国市场研究报告(2019-2024)》,2019 年度国内 SIS 市场规模为 3.2 亿美元,连续第三年取得两位数增长。化 工、炼化石化及油气为 SIS 主要下游应用市场,市场份额合计占比超过 80%。随着国家法规政策的推动,以及环保、安监等部门的发力,石化、 化工等行业对安全系统的要求逐步提升,将提高 SIS 的市场需求。此外, 现有工厂设备、技术升级改造以及存量市场服务需求的拉动,也将进一 步推动 SIS市场的扩张。根据ARC预测,SIS市场整体规模未来将以8.3% 的年均复合增长率快速增长,预计 2024 年市场规模将达 4.76 亿美元。
国内 SIS市场格局集中,中控技术位于第一梯队,具有较强竞争力。根 据 ARC 统计,2019 年度中控技术国内 SIS 市场的市占率为 24.5%,排名 第二,仅次于康吉森(26.4%)。市场前两名企业市占率之和超 50%,格 局集中,头部效应显著。2021 年,公司 SIS 国内市场占有率有所上升, 达到 25.7%,市场排名第二,在下游化工行业市场占有率排名第一。随 着石化、化工等行业对安全系统要求的提升,规模较小、研发实力较弱 的企业将难以适应下游顾客日益提升的需求,这将进一步促进 SIS 行业 市场集中度的提高。
3)网络化混合控制系统。网络化混合控制系统是基于通用通信协议 (UCP)网络进行构架,使得产品适应现场分散的使用场合,满足连续 或半连续工业过程,以及大型基础设施场所的控制需求。其集成多种控 制功能、可视化、网络和信息技术,为各类应用程序提供完全集成化解 决方案。其丰富的行业功能库和开放的组态方式能广泛应用于油气长输 管道、轨道交通 BAS、隧道环控、水利监控、综合管廊、污水处理、供 水净水及其他市政工程等领域。
2. 流程工业企业的“眼睛”和“手足”——仪器仪表
仪器仪表是流程工业实现智能制造的重要基础。仪器仪表是指安装在工 业生产现场的,用于测量压力、流量、温度、物/液位等工艺参数或控制 的仪表,包括现场仪表和控制室仪表,主要作用是将生产现场的信息传 送给自动化控制系统,或执行控制系统的指令。公司仪器仪表产品主要 包括现场仪表产品线、智能控制阀产品线、信号链产品线、智能柜产品 线。其中,现场仪表产品线主要包括智能压力变送器、流量仪表、物位 仪表及解决方案等,具有高精度、高稳定性和防爆等特点。智能控制阀 产品线涵盖含调节阀、控制球阀、控制蝶阀、偏心旋转阀、智能定位器 等产品,具备调节精度高、耐磨损、使用寿命强、安全可靠等特点。信 号链产品线包括安全栅、隔离器、浪涌保护器等产品,提供安全可靠的 雷电防护,具备抗干扰、散热快等性能。

压力变送器和调节阀国内市场规模近期未来将稳定、缓慢增长。根据工 控网发布的《2020 中国压力变送器市场研究报告》,2019 年国内压力变送器市场规模为 40.2 亿元,预计 2020-2022 年市场规模将保持 3%左右 的 CAGR。调节阀方面,根据 ARC 出具的《中国调节阀市场研究报告》, 2018 年国内调节阀市场规模为 19.99 亿美元,预计 2018-2022 年市场将 以 5.3%的年均复合增长率增长。
压力变送器和调节阀领域行业竞争格局分散,国产替代空间较大。我国 压力变送器市场从业企业较多,呈现高度竞争格局,除少数实力雄厚的 大型跨国企业外,大部分企业的市场份额都处在较低水平。2019 年横河 电机、艾默生分别以 28.6 和 24.2%的市占率领跑,本土品牌厂商川仪股 份占比 5.6%,排名第四。公司市占率仅 1.1%。调节阀市场集中度较低, 竞争较为分散,2018 年 CR10 为 41.00%。高端调节阀市场主要被国外品 牌占有,2018 年,艾默生以 8.3%的市场份额位居市场第一,本土品牌吴 忠仪表占比 3.7%,排名第四,公司市占率仅 0.6%。我国仪器仪表市场中高端产品严重依赖进口,未来国产替代空间较大。
3. “大脑”中的“知识”——工业软件
工业软件是实现流程工业企业运营管控智能化的关键。工业软件是以自 动化控制系统为基础,解决生产计划管理和实际生产控制中的协调与优 化问题的系列软件。若自动化控制系统是流程工业企业的“大脑”,这些 工业软件即是这个“大脑”中的“知识”积累。利用工业软件,流程工 业企业可实现数据分析与控制优化、数字化仿真以及生产管理、能耗管 理、安全管理、设备管理等工厂计划管控,对提高企业生产效率及产品 质量、节约能源消耗、减少污染物排放具有重要的作用。根据产品功能 和用途可将工业软件划分为研发设计软件、生产控制软件、信息管理软 件和嵌入式软件。
MES、APC、RTO 以及 OTS 为中控技术“工业 4.0”核心产品。中控 技术的主要工业软件产品布局在生产控制类软件,包括负责生产流程执 行的 MES(制造执行系统)以及负责生产流程管控的 APC(先进控制过 程)、RTO(过程实时优化)、OTS(仿真培训软件)等。MES 是介于 ERP (企业资源计划系统)和自控系统(DCS、PLC 等)之间的系统,是管 控一体化的桥梁。MES 可以快速实现生产计划的下达和监控生产计划的 执行,在降低生产成本、缩短制造周期、保证产品质量、提高设备利用 率等方面发挥着重要作用。APC 在 DCS、PLC、FCS 等计算机控制系统 已有常规控制的基础上,采用多变量预测控制、智能控制、软测量和工 艺计算等策略,能够提高复杂工艺过程的控制品质,增强系统的抗干扰 能力和鲁棒性,降低劳动强度,进而实现节能增效和提高企业综合竞争 力。RTO 是一种通过将回路控制与过程运行优化相结合来解决复杂流程 工业过程优化与控制问题的技术,该技术以装置效益最大化为目标、以 过程参数平稳高效运行为约束,对大量操作案例进行智能分析,构建优 化操作案例库,并与 APC、DCS 等控制系统相结合,实现最佳操作参数 的闭环执行。 OTS 针对流程工业企业生产过程,采用云技术、虚拟技术 等对可能发生的事故和安全隐患进行模拟和培训,助力企业实现稳定、 高效、优化生产。
MES市场近期未来将持续上行,APC及 RTO市场规模将保持中高速增 长态势。根据工控网发布的《2020 中国工业软件市场研究》,2019 年国 内 MES 市场规模达到 26.8 亿元,较 2018 年增长 3.1%。其中,流程工业 MES 市场规模达到 10.44 亿元,同比增长 9.5%,带动了整体 MES 市场 的增长。化工、石化、冶金等下游应用行业市场份额显著上升。APC 及 RTO 方面,据工控网统计,2019 年国内 APC 及 RTO 整体市场规模达到 0.52 亿美元,同比增长 16.5%,化工、石化、电力及冶金等流程工业领 域是主要应用行业。根据工控网和 ARC 预计,在未来智能制造的深入落 地、流程工业的持续转型等多方面因素的驱动下,2019-2022 年国内 MES 市场将保持上行态势,2019-2024 年国内 APC 及 RTO 市场将继续保持 10.8%的 CAGR。 工业软件市场呈垄断竞争格局,公司处于行业领先地位。工业软件市场 供应商数量繁多,各类供应商凭借多年的行业积累在各个细分行业中占 有一定市场份额,头部企业的市场份额也较低。公司凭借多年的行业知 识积累、产品体系以及客户资源优势,占据较大市场份额。根据 ARC 统 计,2019 年公司国内RTO 市占率为26%,排名第一,MES 市占率为4.5%, 排名第四。2021 年度,公司核心产品 APC 国内市场占有率达到 28.6%, 位居行业第一,且在化工、石化行业市场占有率均为第一。我国工业软 件市场目前呈现加速发展趋势,未来头部企业有望脱颖而出,市场集中 度将有所提升。