中国仪器仪表行业协会 奚家成 董景辰
一、 我国DCS市场概况
1．我国2002年DCS市场销售收入为23～26亿元人民币
我国DCS产量比2001年增长了20%。由于国产DCS的快速发展，使DCS的平均价格有所下降，因此销售额的增长没有产量增长率高。但总体上，国产系统和进口系统都得到很大的发展。
值得注意的是，我国加入WTO后，DCS的进口量猛增。2002年以DCS的名称报关的系统达到1509套，价值15372万美元，比2001年增长46.5%，对国内的DCS市场产生一定的冲击。
目前我国市场上DCS的主要供应商有十多家，它们所占市场份额如图1所示。
2．具有自主知识产权的国产品牌DCS的市场占有率，销售收入已经接近总额的30%，项目数已经接近50%。
以新华控制工程有限公司、北京和利时系统工程股份有限公司和浙大中控为代表的我国具有自主知识产权的DCS供应商都是在大学或科研院所创办企业的基础上发展起来的，人才资源比较丰富。在体制上都实行了股份制或合资形式，有较好的运行机制。大体上在1998年左右开始推出自行研制开发的DCS，依靠自身产品的质量、功能，良好的服务以及低廉的价格，逐步取得用户的信任，打开了市场。2001年以前，每年的增长率都将近100%，近两年增长率也达到60%～70%。它们的出现打破了DCS被国外产品垄断的局面，而且，迫使国外产品降低价格，为国家和广大用户节约了大量的资金。以火电站控制系统为例，80年代1台三十万千瓦机组的DCS要支付几百万美元，而现在同样的费用可以装备3～4台，而且功能更加完善。目前国产DCS已经越过了只与国外系统打价格战的阶段，随着DCS和IA技术的发展，国产DCS也都已经更新了好几代，并且开始在系统功能、应用软件、开放性等方面与国外系统进行竞争，在某些领域取得了可观的业绩。
3．在国民经济各主要领域中DCS的使用已经十分普遍。大型工程的DCS基本上还是由国外系统垄断，而在中、小工程和某些市场细分中，国产DCS已经占有优势。
目前我国国民经济的主要领域使用DCS已经十分普遍，不但大型、中型工程项目采用，不少小型项目也开始采用。DCS现在是流程工业自控系统最主要的产品。各经济领域采用DCS按销售额的比例（2001年）如图2所示。
石化是DCS使用比较早和普遍的领域。根据2001年的数据，石化领域采购DCS的金额占总金额的13.6%。该领域的几乎全部大型工程都是采用国外系统。除了DCS本身的硬软件外，中石化系统还大量采购美国Honeywell等公司的优化软件，以提高生产效率。最近，由BSF、美国壳牌等跨国集团在中国兴建或合建的大型石化工程，据报道也都是全部采用国外系统。在石化领域的DCS中Honeywell公司、日本横河电机株式会社在市场上处于领先地位。
化工领域也是DCS的主要应用领域，大约占总金额的20.3%。从1981年引进第一套日本横河的DCS到2000年，共使用了国内外系统1378套。在化工领域国产DCS已经取得较大的业绩。浙大中控的DCS每年在化工领域的项目数达到250套左右，该公司所开发的优化软件已经在现场应用，得到用户的肯定。浙江威盛公司在炭黑、小聚酯等领域市场占有率很高，每年向这些领域提供近50套系统。但该领域销售额最高的目前还是日本横河，其次是浙大中控、Honeywell、Emerson以及北京和利时等公司。
火电站是DCS的大用户，每年占DCS市场总额的34.9%（含核电和热电系统）。现在除60万千瓦机组和部分30万千瓦新建机组外，30万千瓦改造机组和30万千瓦以下的所有机组已经大量采用国产DCS。原电力部根据当时情况在大型机组中只准使用8家国外产品的规定，已在2002年取消。在“西电东送”工程中，北京和利时与新华在新建30万千瓦机组招标中双双中标。2002年11月新华在妈湾电厂新建30万千瓦（5#机组）已经成功投运，国内首次实现了机、炉、电及公用设备控制系统一体化。与妈湾电厂前两期工程采用Beilay的Info-90系统以及ABB的Procontrol-P系统相比，有显著的优势。北京和利时公司在火电站的中小机组自控系统领域中市场占有率比较高，做出了卓越的成绩。目前从销售额统计，市场领先的是ABB、新华与和利时，其次是Invensys和Siemens公司。
冶金领域近几年随着本领域技术的发展以及由于该行业自身对控制技术的特殊要求，DCS的使用量正在逐步减少，被PLC系统所替代。目前DCS的金额大约占总金额的12%。ABB和Siemens在冶金领域名列前茅。
食品行业以酿酒行业使用最多，Siemens由于与丹麦一家啤酒厂合作开发了一套专用系统，在中国市场占有率最高。其次为Honeywell。
造纸行业的DCS多与主设备一起进口，芬兰的Mesto是一家造纸设备供应商，同时又有自己的DCS，其他如ABB，Honeywell、横河等在造纸行业都有丰富经验，所以几乎为国外系统垄断。特别是水份定量控制系统，国内尚未掌握这项技术。
其他如水泥、热网管道、输气管线、净水和污水处理等领域，近年来都已经成为DCS新的增长点。但与PLC系统的竞争十分激烈。
二、DCS市场的变化动向及其相关因素
1．技术发展使DCS市场面临新的挑战
近几年，DCS本身的技术以及相关技术都有了很大的发展，从而使DCS市场面临新的挑战。其中，影响比较大的有DCS自身的技术、PLC和IPC技术以及现场总线技术。
1.1 DCS自身的技术因素
作为DCS基本体系结构本身所涉及的技术已经非常成熟
随着用户对应用软件的开发越来越熟悉，DCS的制造商逐步演变为仅仅是硬件和系统软件的供应商，价格越来越透明，利润空间越来越薄。为此，世界上各大DCS制造商都在将DCS自身的技术进一步“向上”和“向下”拓展。
所谓“向上”，是指对DCS收集的现场数据，利用先进的数据库技术、通讯技术，结合用户的工艺实际作进一步的深度加工，从而为用户提供更大的增值作用。现在各家DCS通常采用的有以下几种途径：一种是提供针对某些工艺流程的优化软件，可以使用户提高生产效率；另一种是增加功能，例如增加设备维护功能，更加细致地分析设备的热应力，机械故障状态，通过监测设备的运行状态来判断设备是否需要维护，减少意外停车，提高设备的利用率；还有一种方式就是与用户的管理结合起来，参与用户的全厂信息系统。例如提供CIS（实时信息监控系统）、ERP等软件，帮助用户提高管理水平。
所谓“向下”，是指结合当前现场总线技术的发展和具有现场总线通讯功能的现场仪表不断涌现的趋势，开发出针对各种现场总线通讯协议的现场接口。这时，DCS与现场仪表之间不是仅仅测量数据的传输，而且还要传输大量表达仪表状态、参数、管理等方面的信息，甚至要把简单的控制功能也“下放”到现场仪表中去。为此，DCS要增加大量与现场总线技术有关的通讯软件和组态软件。
通过技术上的拓展，DCS的应用必然要与用户的工艺、管理、生产结合得更加紧密，从而使DCS市场的内涵发生深刻的变化。
1.2 PLC系统和IPC技术
DCS还直接面临与PLC和PC-Based系统之间在性价比方面的挑战。过去，由于PLC的功能比较简单，基本只能用于离散系统的控制。过程控制领域是DCS的铁打江山。但随着计算机技术和通讯技术的飞速发展，PLC的功能迅速提高。因此在某些过程控制领域，特别是批量控制功能要求较强的领域，PLC得到广泛的应用，逐步蚕食DCS传统市场。比较明显的如冶金行业，除了高炉控制外，转炉控制、联铸联轧等控制系统几乎都已经采用PLC。又如水处理行业，过去净水处理基本采用DCS，现在不论净水还是污水处理基本都采用PLC。
同样IPC技术在我国也得到较快的发展，特别在小工程项目和要求比较特殊的专用系统。这也挤占了DCS的一部分市场。
1.3 现场总线技术
DCS当前正面临着现场总线控制系统（FCS）技术的挑战。尽管现场总线的国际标准不理想，但是作为一种技术趋势已经是不可阻挡的了。目前各家公司都采用将自己的DCS和各种现场总线协议通过接口设备实现连接的过渡方式，虽然在一个系统里，同一种现场总线的不同厂家的现场仪表与DCS之间、不同类型现场总线之间的可互操作性问题还时有发生，但目前在国际上已经有超过4 000个系统在运行，有的系统达到1 000点以上的规模。在我国已经投运的现场总线系统也已经接近100个。可以说，它已经进入实用时期。总之，现场总线控制系统的实用化，将成为DCS未来的强劲对手。
2．全世界DCS供应商都瞩目中国市场，市场竞争将更加激烈。
DCS自1975年问世以来已经经过30年的时间。发达国家普及率已经相当高，且已超过产品生命周期的高峰期，进入衰减期。因此，销量逐年下降。加之，最近几年全球经济不景气，新建工程很少，改造投入也大幅度减少，使得DCS的市场十分萧条。在这种情况下，PLC和IPC的竞争使DCS面临更大的困难。
面对如此形势，全世界的DCS制造商都看到中国的DCS市场仍处于上升和发展时期，而且有很大的市场空间。所以都将目光转向中国市场，展开激烈的竞争。从2002年DCS进口增长46.5%就可以看出。估计今后会更加剧烈。
值得注意的是，外国DCS厂商最近提出了一个新的概念：解决方案（Solution）。它是在“向上”发展的基础上继续向前发展的结果。DCS制造商不再把自己仅仅看作是DCS的供应商，而是针对用户的某一个项目或装置的控制问题，从控制方案的制定开始，包括系统集成、硬件采购、软件配置、现场调试、开车投运，直到验收，全过程都由其承包。它们既是咨询公司，又是供应商，还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求，同时也可以解决DCS目前价格过于透明，利润率低的问题。但是这将要求公司对用户的工艺、控制难点、不同类型仪表的功能和性能都要十分了解。许多综合性的自动化集团成立了若干专门针对某些行业的“解决方案”公司。例如Emerson集团在兼并了Westinghause的自动化部后，将其DCS（Ovation）和工程人员统合改为“电力和水处理解决方案公司”。这将对国内DCS的用户产生一定的影响。因为，解决方案的做法确实能够更好地满足用户的要求，减少用户的成本。如果国内DCS厂商不采取相应的策略，将来与精通用户工艺和使用习惯的外国Solution公司竞争时，将处于劣势。
3．我国DCS市场还将保持继续上升的势头
我国DCS发展较晚，大约在20世纪80年代末才开始逐步普及。目前还处在从大型工程逐步向中、小型工程普及，从主应用领域（如石化、化工、电力、冶金等行业）逐步向全工业范围（如市政、食品、建材、环保、交通等）扩展的阶段，市场远没有饱和，还有较大的空间。特别在加入WTO后，国内企业都将直接面临世界最优秀企业的竞争。要想在世界市场占有一席之地，企业必须提高现代化水平，提高劳动生产率。因此在最近将会有大量的国内企业要采用先进的DCS来改造传统产业。目前国内企业和年销售额超过500万元的非国有企业有10万多家，它们的技术改造为DCS提供了十分巨大的市场空间。
另一方面，我国经济一直保持高速增长，GDP的年增长率保持在7%以上。而仪器仪表行业销售收入近几年的增长率都在两位数，其中工业自动化仪表的年增长率也同步增长。同时由于国家采取积极的财政政策，拉动内需，致使有较多的新建工程项目投建。随着经济体制改革的深入开展，工业的投资主体进一步多元化，外资企业、股份制企业和民营企业得到飞速发展，国际上著名企业集团纷纷进入中国或加大投资力度。这些新建项目都需要采用先进的控制系统，因此对DCS的需求将进一步增长。
第三方面，我国在80年代末、90年代初大量引进的国外DCS相当一部分已经投入运行十余年，已经到了系统的生命周期。这些正在运行的DCS的更新换代在今后一个时期也是该系统市场的商机。
三、对我国DCS发展的几点建议
1．国产DCS必须在继续拓展中小型项目市场的同时，提高自身的综合素质，积极进入大型工程项目。
如前所述，国产的DCS已经取得非常好的成绩，有了一定的市场占有率。但是，也应看到，国家的大型工程项目所使用的DCS仍然都是外国产品。国产产品能否进入大型工程项目，不仅仅是我国DCS技术水平的一个标志，而且是有战略意义的。
大型工程项目责任大，出了问题损失大，国产产品又没有业绩，在这种情况下，完全依靠企业的努力，要进入大型工程项目是很困难的。因此，还需要政府在政策上的支持。例如在国家投资的项目中制订促进采用国产系统的规定，由政府出面组织有关专家对国产产品在大型工程项目中使用进行论证等。在具体实施时，则可以采取分步推进的方式，从局部到全局，从子系统到整体系统，通过几个依托工程来完成国产产品进入大型工程项目的进程。
另一方面，国产DCS制造商也要努力提高自身的综合素质。特别要做好和国内外的工程公司合作的工作。对于大型工程项目，往往工程公司是主角，即使国外的DCS制造商也只是起供应商的作用。我国的有些设备就是通过工程公司在国内，甚至首先在国外的大型工程中取得使用的业绩和经验，从而得到推广。
2．国内DCS企业应以DCS技术为核心，向工业自动化综合企业发展。
国际上，DCS的供应商一般都是属于综合性集团的一部分。一方面是因为DCS本身有很大的拉动作用，一个DCS项目往往可以带动大量的现场仪表，产生综合经济效益；另一方面DCS是一个相当复杂的大型产品，其开发投入十分巨大。因此单纯依靠其自身的利润维持持续发展是很困难的。
但是，在中国的特殊情况下出现了若干个生产DCS的专业公司，而且发展得很好。这是有一定的历史原因的。最初的开发和技术积累是在国有企业的体制下进行的；在计划经济体制下，能够比较深入地接触用户引进的DCS的技术和功能；后期开发多少得到国家的一些经济支持等。但是，现在这个阶段已经过去，要完全依靠自己的力量继续发展，要做大，要做强。这将给现有的企业带来很大的经济压力。专家认为，国内的这类企业现在应该开始考虑企业的结构问题。DCS正面临技术的转折关头，既是机遇，又是挑战。现在来考虑这个问题，正是时候。
3．要尽快地研究和建立我国FCS（现场总线控制系统）的体系结构。
最近，由跨国公司在中国独立兴建或与中国公司合建了很多大型工程项目。据了解，这些项目全部采用现场总线仪表和系统。因此，估计到2005年我国现场总线的运行仪表将超过10万台，而且我们的用户、设计院也将通过这些工程更加了解现场总线的优点和设计方法。那时可能会在中国出现一个采用现场总线技术的小高潮。
当前我国的现场总线技术虽然落后于国际，但落后的差距不是非常大。我国已经有一支对现场总线技术有比较深入研究的技术队伍。因此，我们应该在市场经济体制下，从市场的整体利益出发，各企业之间既竞争，又合作，尽快共同推出一批现场总线仪表、系统，尽快开发出具有独立自主知识产权的通讯协议软件包，包括工业以太网标准。争取在DCS的技术过渡期形成有我国自己特色的FCS，缩小与国外技术上的差距。