一、集散控制系统综述
工业自动化是指机器设备或生产过程在不需要人工直接干预或较少干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。按功能划分，自动化控制具体包括控制系统、驱动系统、反馈系统、执行系统、运动控制系统等，其中的控制系统被称为是工厂的“大脑”，是工业生产尤其是流程工业的中枢和基础，其安全稳定性、效率性直接影响生产流程各个生产环节。传统控制系统一般包括仪器仪表系统、DCS系统、PLC系统、SIS系统、SCADA系统、执行调节系统等。
工业自动化系统行业整体产业链
资料来源：公开资料整理
DCS，即集散控制系统，由输入输出模块、通信模块、控制器和人机界面组成，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，以分散控制、集中操作、分级管理为主要特征的工业自动化控制系统。
与PLC侧重于局部逻辑控制相比，DCS更注重模拟量的控制，因此DCS系统拥有更强的数据传输和管理能力，这也是大型项目广泛应用DCS系统的主要原因。
DCS与PLC主要区别
资料来源：公开资料整理
二、集散控制系统行业相关政策梳理
DCS是工业自动化核心系统。工控产品作为工业生产的“神经中枢”，一旦出现问题就会造成较大的工业损失，甚至会危害国家工业安全，在当下贸易全球化趋冷的背景下，工控产品的国产替代具备很强的必要性。近年来我国相关单位积极出台政策支持工业自动化发展，推动核心工业产品国产化突破，为本土工控产品的长远发展提供政策护航。
2021-2022年中国工业自动化行业相关政策梳理
资料来源：政府公开报告，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国集散控制系统行业发展监测及投资战略研究报告》
三、集散控制系统产业链
DCS产品主要由三种类型的部件构成，分别是板卡、机柜和外设。其上游行业为电子行业、电气设备行业和机械设备行业，提供的主要原材料为电子元器件、钣金件等，电子元器件是核心零部件，主要通过进口渠道获得。经过中控技术的加工集成后，为下游化工、石化、电力等行业提供DCS控制系统或自动化控制整体解决方案。
DCS产业链
资料来源：公开资料整理
从成本结构来看，直接材料占比超过80%，上游材料及关键零部件供应商分散，价格趋于稳定，变量在于人工成本。
中国集散控制系统成本结构分布情况（单位：%）
资料来源：公开资料整理
四、集散控制系统行业现状分析
随着应用市场的不断升级和国家政策法规的推动，DCS产品有望进一步普及并向大型、高端、联合控制和注重后续维护的方向发展。据统计，2021年我国DCS市场规模达到111.2亿元，同比增长24.6%。
2016-2021年中国集散控制系统行业市场规模及增速
资料来源：公开资料整理
目前化工、电力、石油是我国DCS的主要应用领域。数据显示，2021年化工领域DCS规模为41.41亿元，占比达37.24%；电力领域规模26.28亿元，占比23.63%；石油领域规模21.56亿元，占比19.43%。
2021年中国集散控制系统行业下游应用占比情况
资料来源：公开资料整理
五、集散控制系统行业竞争格局
目前，我国DCS市场中本土品牌以中控技术、和利时为主，外资品牌主要有欧美系的艾默生、ABB、西门子、霍尼韦尔和日系品牌横河电机，电力领域主要以艾默生、和利时、ABB、西门子为主；化工领域主要以中控技术、和利时、横河电机、霍尼韦尔为主；石化领域主要以中控技术、艾默生、霍尼韦尔、横河电机为主。近年来，在技术、国家政策扶持和战略选择等因素的影响下，本土品牌市占率水平不断提升，从2016年的46.35%增长到了2021年的55.72%。
2016-2021年中国集散控制系统行业国产品牌替代率
资料来源：公开资料整理
中控技术是国内DCS行业领军者，以DCS起家，深耕流程工业多年，在自动化控制系统层面形成了三个主要的产品系列，分别为集散控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）与网络化混合控制系统。据统计，2011-2021年，中控技术连续十一年蝉联国内DCS市场整体占有率第一名，市场份额从2011年的13.0%成长至2021年的33.8%。其中2021年公司DCS业务的国内市占率更是加速提升，比2020年的28.5%提升了5.3pct。
2011-2021年中控技术DCS业务国内市占率变化情况
资料来源：公开资料整理
六、集散控制系统行业未来发展趋势
1、流程工业是指通过物理变化和化学反应进行的连续复杂生产过程。石化、化工等行业均属流程工业。我国流程行业发展正受到多重因素的制约。一是资源紧缺且生产效率低；二是人口老龄化加快、工资高企导致劳动力优势减弱；三是核心技术对外依存度大，如工业控制和工业软件等，面临“卡脖子”风险。在此内忧外患的背景下，智能制造已成流程工业关键要素，促使我国从粗放生产向精细化的智能化生产模式转型升级发展。
2、十三五期间，国家相继出台了《智能制造发展规划（2016-2020年）》、《信息化和工业化融合发展规划2016-2020年）》和《工业绿色发展规划（2016-2020年）》等一系列行业政策，加快推进传统制造业的智能转型，支持工业企业向智能、安全、绿色方向发展。以流程型智能制造解决方案为例，通常包含设备层、控制层、车间层、企业层、协同层的智能化提升。设备层主要是成套设备和装备的智能化和无人化解决方案；控制层主要是DCS控制系统、安全仪表系统以及先进控制与优化软件的部署解决方案；车间层主要针对生产管控一体化；企业层注重建立精细化的管理体系；协同层面对的是基于互联网的协同平台建设。
3、我国制造业蓬勃发展，带动了工业自动化技术地广泛应用。此外，人力资本的不断增长，市场对产品品质、制造精度需求的提升，也都带动工业自动化市场规模的日益增长。2012年以来，我国工业自动化市场规模总体呈上升趋势，2021年中国工业自动化市场规模达到2530亿元，同比增长23%。其中，反馈系统、控制系统和驱动系统市场份额最大，分别占比23.6%、21.6%、20.0%。其次为运动系统15.8%、执行系统11.4%。
2012-2021年中国工业自动化市场规模及增速情况
资料来源：工控网，华经产业研究院整理
而工业自动化产品的下游需求主要来自OEM型市场和项目型市场。OEM型市场包括机床、风电、电子制造设备、纺机等，项目型市场包括电力、化工、市政、冶金等领域。2020年OEM市场的需求占比为51.1%，项目型市场的占比为48.9%。
受出口拉动、成本骤增、缺货恐慌、项目前置、能源战略、“双控”等多维度因素作用下，2021年国内OEM行业整体自动化市场同比增长率超过了25%，项目型自动化整体市场同比增长率也超过了15%，项目型市场中，矿业、冶金、化工同比增长超过20%。预计2022年中国工业自动化市场仍将实现同比正增长，但增速或将回归疫情前的中速常态，DCS市场增速或将回归至疫情前水平。
2021年中国项目型自动化市场规模同比增速情况
资料来源：工控网，华经产业研究院整理
4、随着国家针对“中国制造2025”宏观调控政策逐渐显现效力，以及相关市场的复苏，预计化工、石化等行业将持续增长，成为拉动整体DCS市场增长的主要领域；DCS在水处理、制药、环保、新能源等新兴行业的应用将会成为未来增长点，这部分市场虽然相对传统市场的规模较小，但对行业内企业的业绩贡献正在逐步提升。随着我国经济的不断发展，DCS市场仍会保持稳定增长，随着大数据、VR、5G、云计算等技术逐步从一线城市过渡到二、三、四线城市，DCS和高新技术的融合发展将促进行业实现高质量发展。
华经产业研究院对中国集散控制系统行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国集散控制系统行业发展监测及投资战略研究报告》。
