導語:
1│定義
A.產品定義
包裝機械上使用的自動化產品主要有控制系統,傳動控制,運動控制,人機界面和傳感器這幾類,具體包括:
控制系統:嵌入式產品、PLC,IPC,現場總線;
傳動控制:變頻器,直流調速;
運動控制:伺服,步進,運動控制器;
人機界面:文本顯示器,觸摸屏,平板電腦;
電器元件及傳感器:光電開關,溫度傳感器,壓力傳感器,行程開關等;
PLC:可編程控制器(PLC),根據I/O規模的不同,小型PLC(I/O<256)、中型PLC(2561024)。
食品和包裝機械使用控制器的情況差別較大,大型生產線用到了現場總線技術,控制點多達數千,單機上大多使用了PLC或者專用控制器,部分中低端設備采用了繼電器控制的方式,而更多的小型設備沒有使用任何電子控制器,總體上國內的包裝機械只有10%左右使用了先進的控制器。
從性能上IPC最好,具有很強的擴展性,豐富的軟件資源使它可以開發出更多的應用方案,目前主要用于大型設備的管理和通訊。PLC系統在5年以內仍然將是包裝機械的主流控制器;繼電器作為以前的主流控制器,將繼續在低端市場延續,盡管市場有所下降,但是在3年內不會在包裝行業淘汰。
HMI硬件:生產中對設備進行數據存取、參數修改、操作監控的人機對話工具,包含平板電腦、觸摸屏以及文本終端。觸摸屏包含物理意義上的開關膜、顯示器和嵌入式系統。
HMI軟件:組態監控軟件是指數據采集與過程控制的專用軟件,它們是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境,使用靈活的組態方式,為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具。我們研究的組態監控軟件是作為通用型軟件進行銷售的產品。
低壓變頻器:低壓變頻器,<=690V。
伺服:包裝行業對伺服性能的主要要求在于:精度、速度、重復性,也許很多人認為,這對于高端伺服系統會比較合適,確實包裝生產線上需要更多的是高端的伺服系統,它需要那種多軸驅動系統,需要實現各驅動器之間、驅動器與控制器之間的高速通訊。但是這種高端的伺服系統的價位并不是每家設備廠家都能夠接受的。作為一家設備廠家,假如它原來的驅動系統是步進式的,現在希望設備升級到伺服驅動,但他一定不會希望花費原來驅動系統的好幾倍價格。如果使用低端專用伺服驅動性能能夠提高200%,而價格只是提高50%;而使用高端伺服驅動性能提高400%,價格也提高300%,那他多半會接受前一種方案。相信低端伺服驅動目前在包裝領域還是有非常大的市場空間,當然隨著市場的發展,最終是高端伺服的天下,這或許是2、3年之后的事情。如果能夠恰當把握市場時機,完全可以推出針對包裝領域的低端專用伺服驅動系統。
低壓電機:低壓電機,<=690V。
B.行業定義
包裝機械的生產和制造。
C.時間定義
報告中所有數據基于自然年,即2014年1月1日—2014年12月31日。對于一些國外的供應商,財政年度和自然年不相符的,我們將數據調整為自然年的數據。
2│包裝機械行業自動化市場概述
包裝機械行業使用的自動化產品主要有控制系統,傳動控制,運動控制,人機界面和傳感器這幾類,具體包括:控制系統:嵌入式產品,PLC,IPC,現場總線;傳動控制:變頻器,直流調速;運動控制:伺服,步進,運動控制器;人機界面:文本顯示器,觸摸屏,平板電腦電器元件及傳感器:光電開關,溫度傳感器,壓力傳感器,行程開關等與其他機械產品一樣。
A.實現包裝機械自動化的技術
包裝機械行業也是自動化產品應用的一個大行業。在控制器的應用中,以小型PLC為主,一些高端的,工藝復雜的設備也采用中型PLC。而在人機界面中以觸摸屏為主。由于在包裝行業有大量的小型簡單的機械,每臺機械都會配有配電箱,因此低壓電氣產品市場容量很大。大多數包裝機械會用到小功率的變頻器,此外,有很多包裝機械例如碼垛機等需要精確定位功能,因此會用到大量伺服產品。
B.PLC市場
包裝機械行業的主控器仍以PLC控制為主,2014年包裝機械行業的PLC市場在整個PLC市場中占到7.2%。
包裝機械行業的PLC市場中,從數量上看,以小型PLC占據多數,中型其次,微型和大型PLC都很少。
由于主要是中小型PLC的應用,所以包裝機械行業競爭格局與中小型PLC市場的格局有很多的類似性。
份額集中在Mitsubishi、Omron、Siemens、Delta四家。
格局穩定:Delta作為新的廠商近幾年發展迅速,成為小型PLC的重要供應廠商。
在包裝機械行業,PLC通常作為輔助控制系統,應用量比較穩定。PLC市場增長比較平穩,基本符合包裝機械行業投資增長的走勢。
2014年包裝工業各門類繼續增長,較好地完成了中國社會消費品的配套和出口商品的包裝需求。整個包裝行業復蘇明顯,出口恢復,隨著行業的增長,PLC的需求也不斷增長。
C.HMI市場概述
HMI產品在包裝機上的運用主要是設定和修改生產參數,監控生產狀況和記錄生產數據。主要以觸摸屏為主,少量用到文本終端和平板電腦。
目前本行業可能用到HMI產品的包裝機械主要包括:自動包裝機、真空充氣包裝機、塑料覆膜機、復合軟包裝機、液體包裝機、包裝機器人、無人操作包裝生產設備、裝箱/裝瓶設備、清洗、烘干設備、成型、填充設備、封口、封蓋設備、稱量、打包設備、無菌包裝設備。
由于包裝行業中日系品牌的控制器應用比較廣泛,因此日系品牌例如Mitsubishi、Omron、Proface等HMI產品在此行業中也具有一定優勢。
HMI分為文本終端、觸摸屏、平板電腦三大類。隨著科技的發展,觸摸屏逐漸成為包裝機械行業的首選,而文本終端、平板電腦則應用較少。
HMI的應用在包裝機械領域日趨廣泛,但是目前仍以節能為主,包裝機械行業的節能降耗也是未來包裝機械行業發展的主題。
包裝機用HMI未來市場增長和PLC是大體對應的,也和行業增長及出口訂單情況掛鉤。
D.變頻器市場
低壓變頻器在包裝機有非常廣泛的應用。傳動市場規模巨大,低壓變頻器占整體市場的4.2%。
低壓變頻器的廠商非常多,從國外到國產,在包裝機械領域都有應用。不過仍然以國外品牌為主。Mitsubishi在包裝機械行業應用處于第一位。其余為Yaskawa及Delta等公司。
E.伺服市場
伺服在工業領域有非常廣泛的應用。包裝機械作為重要的工業行業,市場規模巨大,占整體市場的11.3%。
供稿/德佳咨詢旗下MIR睿工業
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