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工控系统国产化先驱,中控技术如何助力流程工业“自主可控”?

马诗晴
2020-05-25 · 10:52
[ 亿欧导读 ] 无论是在智能制造的集中布局,还是在智慧城市等领域的尝试,中控将顺应中国产业发展“国产替代日渐加强”的规律,凭借技术实力和多年来深耕产业的经验,实现工业生产以及基础设施建设中更多领域“自主可控”。
智能制造,智能制造,控制系统,工控系统

作者:马诗晴,图片来自“123RF”

工业自动化控制系统,被誉为现代工业的“大脑”和“神经中枢”。国防武器装备、石油石化、核电、电网等很多重要领域,都要依靠它去指挥运转。

然而,过去很长一段时间里,我国工业自动化控制系统被霍尼韦尔等国际巨头所垄断。当重要工业“大脑”受制于人,国家安全势必遭受极大威胁。

2010年震惊全球的“震网事件”,让越来越多的国家意识到工控系统自主可控的重要性:伊朗购入了夹带“震网”病毒的离心机控制软件。随后,病毒控制并破坏了伊朗核设施的离心机设备,对伊朗核设施造成了毁灭性打击。“震网事件”颠覆了国家之间传统作战观念,标志着网络空间作战进入实战化。

基于此,中国开始鼓励化工、石化、电网等行业应用具有自主知识产权的工业自动化产品。随着国家从政策层面开始推进,原先在工控系统领域有所布局的企业,迎来了高速发展期。

在众多国内企业中,中控技术无疑是领军企业,其专注于石油、化工这类流程工业,1993年便研发出了国内首款集散控制系统(DCS),该系统能够控制生产全流程。然而,随着中国企业智能制造全面升级,网络环境日趋复杂,单一系统已无法满足工厂整体“自主可控”需求,中控技术开始扩充其产品线以及产能。

那么,中控技术将集中布局哪些产品?其如何将过往在DCS领域积累的优势,延续至其他领域?为实现工业生产全流程“自主可控”,中控技术将采取哪些措施?

DCS系统打破国外垄断

中控技术专注于流程行业智能制造升级,比如石油、化工、电力等。这些行业生产过程24小时不间断,被加工对象需要通过一系列加工装置,发生相应的化学反应或物理变化,最终形成产品。在这个过程中,每个环节的用料、时间把控都尤为重要

然而,由于化学反应过程复杂,用料和时间往往需要根据实际情况作出调整,这需要“大脑”来对整个过程作出控制和反应。而工厂的“大脑”便是工业自动化控制系统。在众多系统中,适用于流程行业的“大脑”为集散控制系统(DCS),它能够采集数据,以及控制、监视生产过程。

不过,长期以来,我国企业的DCS一直被国外企业垄断,比如美国的霍尼韦尔和艾默生,日本的横河电机等。直到上世纪90年代,我国先后诞生了数家以自主创新为主的DCS专业化公司,比如北京的和利时、上海的新华公司以及杭州的中控有限。

其中,杭州中控有限便是中控技术的前身,其创始人褚健在工业自动化控制系统颇有建树

1986年,褚健被公派到日本京都大学,跟随日本自动控制学界最权威的高松武一郎教授学习,成为浙大自动化专业中日联合培养第一人。1993年,年仅30岁的他,成为了浙江大学的正教授。在浙江大学的二十余年间,其承担了多项国际自然科学基金等项目和课题。1997年至2012年间,他曾多次获得国家科学技术进步奖、国家技术发明奖等奖项。

在他的带领下,1993年,中控技术开发出了国内第一套DCS系统,并且应用到了浙江巨化锦纶厂。从这一年起,该企业逐渐将四个车间全部改造成由DCS控制,生产控制水平上了一个台阶。

自此之后,在流程工业领域,中控技术逐渐实现了对国外品牌DCS系统的替代。产品在市场中接受验证后,成功落地到一些中小型企业,中控也得以获得了资本的原始积累。经过持续研发,其相继在自动化领域创下多个“第一”:

1994年推出世界上第一台无纸无笔的记录仪;1996年推出全国第一块现场总线圆卡,把模拟表升级成智能表,我国仪表档次得到很大提升。

在多项技术上打破国外垄断后,中控还参与了多项行业标准制定,其中国际标准2项,国家标准19项。2005年,中控联合浙江大学、中科院和清华大学等研究机构主持制定的现场总线技术标准,正式通过了国际电工委员会(IEC)的审查,成为我国工业自动化领域获得的第一个国际标准。

尽管在众多细分领域已经打破国外垄断,但是中控技术并不满足于“局部”成就,其将从工厂整体智能制造规划角度出发,欲全面实现工业生产“自主可控”。

完善产品线进军高端市场

事实上,尽管在DCS这一细分领域,中控技术打破了国外“卡脖子”局面,但是单纯依靠一款自动化控制系统,并不能实现工业生产全流程自主可控。要达到这一目的,工厂需要采用一整套智能制造产品及解决方案。

具体而言,自动化控制系统相当于工业企业生产装置的“大脑”,能够自动调节和控制生产过程,目的是实现使生产稳定、安全、可靠运行;工业软件则是工业生产的优化手段,能够管理生产计划,帮助企业提高生产效能、降低能耗物耗;自动化仪表则是企业生产装置的“眼睛”,能够测定生产过程中的各种参数。

为了满足工厂在生产运营中不同层面的需求,中控技术开始横向扩充其产品线:从以DCS产品为主转向DCS与其他产品并重的发展格局

中控技术2016至2019年1-9月营收构成.jpeg

目前,中控技术形成了控制系统、工业软件、自动化仪表三大产品为主的产品结构。其中,控制系统仍然是智能制造解决方案的核心,自DCS之后,中控成功研发了安全仪表系统(SIS)以及网络化混合控制系统,其中DCS和SIS为最主要产品

安全仪表系统(SIS)是保障工厂安全运行的核心设备,在工业生产期间能提供对设备、人身、环境的安全保护,当自动化生产系统出现异常时,SIS会进行干预,降低事故发生的可能性。

由于DCS系统早期在中小企业市场已经得到验证,中控技术“顺流而上”,将目标客户拓展至中石化、中海油等大型国有企业,高端客户所带来的龙头效应,为其他产品获取较大市场份额打下了坚实基础

经过多年积累,2018年,中控技术核心产品DCS已经连续八年市场占有率排名第一;SIS系统国内市场占有率24.3%,排名第二。2016-2018年,其营收从14.84亿元,增长至21.33亿元,年均复合增长率为19.89%。

此外,得益于丰富的产品线,中控技术不仅拿下了神华宁煤、东北制药等国家级智能制造示范项目。并且,在其他领域也作出了诸多尝试:

在智慧城市领域,由中控自主研发的轨道交通软件“SCADA”通过了国家软件测评,该软件将改变国内地铁长期依赖进口软件的局面;在太阳能领域,由中控投资建设的青海德令哈50MW塔式太阳能光热发电站,是我国第一座大规模应用的太阳能光热发电站;在机器人领域,中控机器人经过多年技术和市场积累,中标国家电网变电站电力巡检机器人采购项目。

在募资项目中,中控将“新一代控制系统研发及产业化”和“智能化工业软件研发及产业化”作为主要投资项目,意味着未来其将不断更新、迭代原有产品,同时不断开发新的控制系统和工业软件。

事实上,让核心技术自主可控,是中控的梦想,也是民族梦想。无论是在智能制造的集中布局,还是在智慧城市等领域的尝试,不难看出,中控将顺应中国产业发展“国产替代日渐加强”的规律,凭借技术实力和多年来深耕产业的经验,在营收稳步增长的同时,实现工业生产以及基础设施建设中更多领域“自主可控”。

本文来源于亿欧,原创文章,作者:马诗晴。转载或合作请点击转载说明,违规转载法律必究。

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