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奚家成，董景辰

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產量比2001年增長了20%。由于國產DCS的快速發展，使DCS的平均價格有所下降，因此銷售額的增長沒有產量增長率高。但總體上，國產系統和進口系統都得到很大的發展。
值得注意的是，我國加入WTO后，DCS的進口量猛增。2002年以DCS的名稱報關的系統達到1509套，價值15372萬美元，比2001年增長46.5%，對國內的DCS市場產生一定的沖擊。
目前我國市場上DCS的主要供應商有十多家，它們所占市場份額如圖1所示。
2  具有自主知識產權的國產品牌DCS的市場占有率，銷售收入已經接近總額的30%，項目數已經接近50%。
以新華控制工程有限公司、北京和利時系統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權的DCS供應商都是在大學或科研院所創辦企業的基礎上發展起來的，人才資源比較豐富。在體制上都實行了股份制或合資形式，有較好的運行機制。大體上在1998年左右開始推出自行研制開發的DCS，依靠自身產品的質量、功能，良好的服務以及低廉的價格，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%，近兩年增長率也達到60%～70%。它們的出現打破了DCS被國外產品壟斷的局面，而且，迫使國外產品降低價格，為國家和廣大用戶節約了大量的資金。以火電站控制系統為例，80年代1臺三十萬千瓦機組的DCS要支付幾百萬美元，而現在同樣的費用可以裝備3～4臺，而且功能更加完善。目前國產DCS已經越過了只與國外系統打價格戰的階段，隨著DCS和IA技術的發展，國產DCS也都已經更新了好幾代，并且開始在系統功能、應用軟件、開放性等方面與國外系統進行競爭，在某些領域取得了可觀的業績。

圖1  國內主要DCS供應商市場份額所占比例

3  在國民經濟各主要領域中DCS的使用已經十分普遍。大型工程的DCS基本上還是由國外系統壟斷，而在中、小工程和某些市場細分中，國產DCS已經占有優勢。
目前我國國民經濟的主要領域使用DCS已經十分普遍，不但大型、中型工程項目采用，不少小型項目也開始采用。DCS現在是流程工業自控系統最主要的產品。各經濟領域采用DCS按銷售額的比例（2001年）如圖2所示。

圖2  DCS在主要經濟領域的銷售額所占比例

石化是DCS使用比較早和普遍的領域。根據2001年的數據，石化領域采購DCS的金額占總金額的13.6%。該領域的幾乎全部大型工程都是采用國外系統。除了DCS本身的硬軟件外，中石化系統還大量采購美國Honeywell等公司的優化軟件，以提高生產效率。最近，由BSF、美國殼牌等跨國集團在中國興建或合建的大型石化工程，據報道也都是全部采用國外系統。在石化領域的DCS中Honeywell公司、日本橫河電機株式會社在市場上處于領先地位。
化工領域也是DCS的主要應用領域，大約占總金額的20.3%。從1981年引進第一套日本橫河的DCS到2000年，共使用了國內外系統1378套。在化工領域國產DCS已經取得較大的業績。浙大中控的DCS每年在化工領域的項目數達到250套左右，該公司所開發的優化軟件已經在現場應用，得到用戶的肯定。浙江威盛公司在炭黑、小聚酯等領域市場占有率很高，每年向這些領域提供近50套系統。但該領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）。現在除60萬千瓦機組和部分30萬千瓦新建機組外，30萬千瓦改造機組和30萬千瓦以下的所有機組已經大量采用國產DCS。原電力部根據當時情況在大型機組中只準使用8家國外產品的規定，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30萬千瓦機組招標中雙雙中標。2002年11月新華在媽灣電廠新建30萬千瓦（5#機組）已經成功投運，國內首次實現了機、爐、電及公用設備控制系統一體化。與媽灣電廠前兩期工程采用Beilay的Info-90系統以及ABB的Procontrol-P系統相比，有顯著的優勢。北京和利時公司在火電站的中小機組自控系統領域中市場占有率比較高，做出了卓越的成績。目前從銷售額統計，市場領先的是ABB、新華與和利時，其次是Invensys和Siemens公司。
冶金領域近幾年隨著本領域技術的發展以及由于該行業自身對控制技術的特殊要求，DCS的使用量正在逐步減少，被PLC系統所替代。目前DCS的金額大約占總金額的12%。ABB和Siemens在冶金領域名列前茅。
食品行業以釀酒行業使用最多，Siemens由于與丹麥一家啤酒廠合作開發了一套專用系統，在中國市場占有率最高。其次為Honeywell。
造紙行業的DCS多與主設備一起進口，芬蘭的Mesto是一家造紙設備供應商，同時又有自己的DCS，其他如ABB，Honeywell、橫河等在造紙行業都有豐富經驗，所以幾乎為國外系統壟斷。特別是水份定量控制系統，國內尚未掌握這項技術。
其他如水泥、熱網管道、輸氣管線、凈水和污水處理等領域，近年來都已經成為DCS新的增長點。但與PLC系統的競爭十分激烈。
二  DCS市場的變化動向及其相關因素
1  技術發展使DCS市場面臨新的挑戰
近幾年，DCS本身的技術以及相關技術都有了很大的發展，從而使DCS市場面臨新的挑戰。其中，影響比較大的有DCS自身的技術、PLC和IPC技術以及現場總線技術。
1.1  DCS自身的技術因素
作為DCS基本體系結構本身所涉及的技術已經非常成熟。
隨著用戶對應用軟件的開發越來越熟悉，DCS的制造商逐步演變為僅僅是硬件和系統軟件的供應商，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自身的技術進一步“向上”和“向下”拓展。
所謂“向上”，是指對DCS收集的現場數據，利用先進的數據庫技術、通訊技術，結合用戶的工藝實際作進一步的深度加工，從而為用戶提供更大的增值作用。現在各家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化軟件，可以使用戶提高生產效率；另一種是增加功能，例如增加設備維護功能，更加細致地分析設備的熱應力，機械故障狀態，通過監測設備的運行狀態來判斷設備是否需要維護，減少意外停車，提高設備的利用率；還有一種方式就是與用戶的管理結合起來，參與用戶的全廠信息系統。例如提供CIS（實時信息監控系統）、ERP等軟件，幫助用戶提高管理水平。
所謂“向下”，是指結合當前現場總線技術的發展和具有現場總線通訊功能的現場儀表不斷涌現的趨勢，開發出針對各種現場總線通訊協議的現場接口。這時，DCS與現場儀表之間不是僅僅測量數據的傳輸，而且還要傳輸大量表達儀表狀態、參數、管理等方面的信息，甚至要把簡單的控制功能也“下放”到現場儀表中去。為此，DCS要增加大量與現場總線技術有關的通訊軟件和組態軟件。
通過技術上的拓展，DCS的應用必然要與用戶的工藝、管理、生產結合得更加緊密，從而使DCS市場的內涵發生深刻的變化。
1.2  PLC系統和IPC技術
DCS還直接面臨與PLC和PC-Based系統之間在性價比方面的挑戰。過去，由于PLC的功能比較簡單，基本只能用于離散系統的控制。過程控制領域是DCS的鐵打江山。但隨著計算機技術和通訊技術的飛速發展，PLC的功能迅速提高。因此在某些過程控制領域，特別是批量控制功能要求較強的領域，PLC得到廣泛的應用，逐步蠶食DCS傳統市場。比較明顯的如冶金行業，除了高爐控制外，轉爐控制、聯鑄聯軋等控制系統幾乎都已經采用PLC。又如水處理行業，過去凈水處理基本采用DCS，現在不論凈水還是污水處理基本都采用PLC。
同樣IPC技術在我國也得到較快的發展，特別在小工程項目和要求比較特殊的專用系統。這也擠占了DCS的一部分市場。
1.3  現場總線技術
DCS當前正面臨著現場總線控制系統（FCS）技術的挑戰。盡管現場總線的國際標準不理想，但是作為一種技術趨勢已經是不可阻擋的了。目前各家公司都采用將自己的DCS和各種現場總線協議通過接口設備實現連接的過渡方式，雖然在一個系統里，同一種現場總線的不同廠家的現場儀表與DCS之間、不同類型現場總線之間的可互操作性問題還時有發生，但目前在國際上已經有超過4 000個系統在運行，有的系統達到1 000點以上的規模。在我國已經投運的現場總線系統也已經接近100個。可以說，它已經進入實用時期。總之，現場總線控制系統的實用化，將成為DCS未來的強勁對手。
2  全世界DCS供應商都矚目中國市場，市場競爭將更加激烈。
DCS自1975年問世以來已經經過30年的時間。發達國家普及率已經相當高，且已超過產品生命周期的高峰期，進入衰減期。因此，銷量逐年下降。加之，最近幾年全球經濟不景氣，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展時期，而且有很大的市場空間。所以都將目光轉向中國市場，展開激烈的競爭。從2002年DCS進口增長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”發展的基礎上繼續向前發展的結果。DCS制造商不再把自己僅僅看作是DCS的供應商，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，包括系統集成、硬件采購、軟件配置、現場調試、開車投運，直到驗收，全過程都由其承包。它們既是咨詢公司，又是供應商，還是系統集成商。這種做法既可以進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、控制難點、不同類型儀表的功能和性能都要十分了解。許多綜合性的自動化集團成立了若干專門針對某些行業的“解決方案”公司。例如Emerson集團在兼并了Westinghause的自動化部后，將其DCS（Ovation）和工程人員統合改為“電力和水處理解決方案公司”。這將對國內DCS的用戶產生一定的影響。因為，解決方案的做法確實能夠更好地滿足用戶的要求，減少用戶的成本。如果國內DCS廠商不采取相應的策略，將來與精通用戶工藝和使用習慣的外國Solution公司競爭時，將處于劣勢。
3  我國DCS市場還將保持繼續上升的勢頭
我國DCS發展較晚，大約在20世紀80年代末才開始逐步普及。目前還處在從大型工程逐步向中、小型工程普及，從主應用領域（如石化、化工、電力、冶金等行業）逐步向全工業范圍（如市政、食品、建材、環保、交通等）擴展的階段，市場遠沒有飽和，還有較大的空間。特別在加入WTO后，國內企業都將直接面臨世界最優秀企業的競爭。要想在世界市場占有一席之地，企業必須提高現代化水平，提高勞動生產率。因此在最近將會有大量的國內企業要采用先進的DCS來改造傳統產業。目前國內企業和年銷售額超過500萬元的非國有企業有10萬多家，它們的技術改造為DCS提供了十分巨大的市場空間。
另一方面，我國經濟一直保持高速增長，GDP的年增長率保持在7%以上。而儀器儀表行業銷售收入近幾年的增長率都在兩位數，其中工業自動化儀表的年增長率也同步增長。同時由于國家采取積極的財政政策，拉動內需，致使有較多的新建工程項目投建。隨著經濟體制改革的深入開展，工業的投資主體進一步多元化，外資企業、股份制企業和民營企業得到飛速發展，國際上著名企業集團紛紛進入中國或加大投資力度。這些新建項目都需要采用先進的控制系統，因此對DCS的需求將進一步增長。
第三方面，我國在80年代末、90年代初大量引進的國外DCS相當一部分已經投入運行十余年，已經到了系統的生命周期。這些正在運行的DCS的更新換代在今后一個時期也是該系統市場的商機。
三  對我國DCS發展的幾點建議
1  國產DCS必須在繼續拓展中小型項目市場的同時，提高自身的綜合素質，積極進入大型工程項目。
如前所述，國產的DCS已經取得非常好的成績，有了一定的市場占有率。但是，也應看到，國家的大型工程項目所使用的DCS仍然都是外國產品。國產產品能否進入大型工程項目，不僅僅是我國DCS技術水平的一個標志，而且是有戰略意義的。
大型工程項目責任大，出了問題損失大，國產產品又沒有業績，在這種情況下，完全依靠企業的努力，要進入大型工程項目是很困難的。因此，還需要政府在政策上的支持。例如在國家投資的項目中制訂促進采用國產系統的規定，由政府出面組織有關專家對國產產品在大型工程項目中使用進行論證等。在具體實施時，則可以采取分步推進的方式，從局部到全局，從子系統到整體系統，通過幾個依托工程來完成國產產品進入大型工程項目的進程。
另一方面，國產DCS制造商也要努力提高自身的綜合素質。特別要做好和國內外的工程公司合作的工作。對于大型工程項目，往往工程公司是主角，即使國外的DCS制造商也只是起供應商的作用。我國的有些設備就是通過工程公司在國內，甚至首先在國外的大型工程中取得使用的業績和經驗，從而得到推廣。
2  國內DCS企業應以DCS技術為核心，向工業自動化綜合企業發展。
國際上，DCS的供應商一般都是屬于綜合性集團的一部分。一方面是因為DCS本身有很大的拉動作用，一個DCS項目往往可以帶動大量的現場儀表，產生綜合經濟效益；另一方面DCS是一個相當復雜的大型產品，其開發投入十分巨大。因此單純依靠其自身的利潤維持持續發展是很困難的。
但是，在中國的特殊情況下出現了若干個生產DCS的專業公司，而且發展得很好。這是有一定的歷史原因的。最初的開發和技術積累是在國有企業的體制下進行的；在計劃經濟體制下，能夠比較深入地接觸用戶引進的DCS的技術和功能；后期開發多少得到國家的一些經濟支持等。但是，現在這個階段已經過去，要完全依靠自己的力量繼續發展，要做大，要做強。這將給現有的企業帶來很大的經濟壓力。專家認為，國內的這類企業現在應該開始考慮企業的結構問題。DCS正面臨技術的轉折關頭，既是機遇，又是挑戰。現在來考慮這個問題，正是時候。
3  要盡快地研究和建立我國FCS（現場總線控制系統）的體系結構。
最近，由跨國公司在中國獨立興建或與中國公司合建了很多大型工程項目。據了解，這些項目全部采用現場總線儀表和系統。因此，估計到2005年我國現場總線的運行儀表將超過10萬臺，而且我們的用戶、設計院也將通過這些工程更加了解現場總線的優點和設計方法。那時可能會在中國出現一個采用現場總線技術的小高潮。
當前我國的現場總線技術雖然落后于國際，但落后的差距不是非常大。我國已經有一支對現場總線技術有比較深入研究的技術隊伍。因此，我們應該在市場經濟體制下，從市場的整體利益出發，各企業之間既競爭，又合作，盡快共同推出一批現場總線儀表、系統，盡快開發出具有獨立自主知識產權的通訊協議軟件包，包括工業以太網標準。爭取在DCS的技術過渡期形成有我國自己特色的FCS，縮小與國外技術上的差距。