导语:作为典型的OEM行业,纺织机械行业涉及较多的工艺流程,包含诸多的工艺段。整体而言,大部分机械都是由PLC实施控制功能,并涉及到大量的传动产品。
1定义
A.产品定义
PLC
可编程控制器(PLC),根据I/O规模的不同,小型PLC(I/O<256)、中型PLC(256和大型PLC(I/O>1024)。
HMI
生产中对设备进行数据存取、参数修改、操作监控的人机对话工具,包含平板电脑、触摸屏以及文本终端。触摸屏包含物理意义上的开关膜、显示器和嵌入式系统。
低压变频器
低压变频器,<=690V。
伺服
以物体的位置、方位、姿势等为控制量,组成能跟踪目标的任意变化的控制系统。包含伺服控制器和伺服电机。
低压电器
低压电器是一种能根据外界的信号和要求,手动或自动地接通、断开电路,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。本报告主要是指:MCB、MCCB、继电器、接触器、按钮开关。
B.行业定义
本次调研的行业主要参照国家统计局和行业协会的定义,纺织机械行业是典型的OEM行业。按照机械类型的不同可分为:棉纺机械、织造准备设备、织造机械、针织机械、染整机械、化纤机械、非织造布机械。
C.时间定义
报告中所有数据基于自然年,即2013年1月1日—2013年12月31日。对于一些国外的供应商,财政年度和自然年不相符的,我们将数据调整为自然年的数据。
2纺织机械行业自动化市场概述
作为典型的OEM行业,纺织机械行业涉及较多的工艺流程,包含诸多的工艺段。整体而言,大部分机械都是由PLC实施控制功能,并涉及到大量的传动产品。
因此,在自动化市场的描述上,我们主要通过两个维度来进行细分。第一是产品维度:描述PLC、HMI、低压变频器、伺服和低压电器的市场规模。第二是工艺段维度:描述棉纺机械、织造准备机械、织造准备机械、织造机械、针织机械、染整机械、化纤机械、非织造布机械等不同类型机械的自动化市场规模。在数据上,我们对这两个维度进行了交叉,从而较为细致的描述自动化市场的规模和细分。
2013年整个纺织机械行业的自动化市场规模是49.2亿元,较上年下降-2.8%,其中PLC产品下降率最快,市场容量由2012年的10.38亿元增长到2013年的977.8亿元,降速达5.8%。伺服、HMI和变频器降速分别是2.3%,4.3%和1.2%。
如表1、表2、表3所示。
表1纺织机械行业主要自动化产品市场规模-2013(百万元)
表2纺织机械行业自动化市场规模-设备类型-2013(百万元)
表3纺织机械行业自动化市场规模增长预测(2010-2015)(百万元)
3控制系统市场
A.PLC控制器
棉纺机械:PLC的应用最为广泛,几乎每台机械配都会配1台PLC,点数集中在50-100,以数字输入输出为主,很少用模拟量。
化纤机械:单台化纤设备所用PLC点数一般不超过70,但是在大型联合机型上所用的PLC的点数一般会达到200-400。
织造机械:专用控制器的应用广泛。只有在高端机型会使用PLC控制。
针织机械:简单机械的往复动作,PLC的使用较少。
染整机械:采用PLC控制已经成为一种标准配置了,但点数大都不超过80。
无纺布机械:一般每台设备配置一台PLC,点数大都在40。
如表4所示。
表4 中国纺织机械行业PLC市场规模细分-设备类型-2013(百万元)
纺织行业是典型的离散制造业,除了化纤工艺和染色工艺,顺序控制是纺织行业的主要控制要求,PLC在本行业用于设备的起停、驱动控制、运动控制、安全控制。由于纺织行业的生产设备主要由大量的小型机械组成,这些设备控制要求相对简单,控制点需求较少,中小型PLC的运用最为普遍,占到了98%以上的比重。大型的PLC一般会用在一些大型联合的机型。
如表5所示。
表5 中国纺织机械行业PLC市场规模细分-产品类型(百万元)
纺织机械是典型的OEM行业,价格和服务是在进入这一行业的关键,各个主要的供应商都对相应的产品进行了国产化,加大了售后服务的力度。
如表6所示。
表6 中国纺织机械行业PLC市场份额-2013(百万元)
PLC在纺织机械上的应用日益普遍,客户普遍接受了这种控制方式。
如表7和图1所示。
表7 中国纺织机械行业PLC市场增长判断(2010-2015)(百万元)
图1 中国纺织机械行业PLC市场增长判断(2010-2015)
B.专用控制器
专用控制器是基于嵌入式系统开发的,相对于PLC具有计算能力强、通讯方便的特点,大批量使用还有成本低的优点。部分纺织机械的控制要求相对简单,市场需求量大,非常适合使用这种专用控制器,目前在部分厂商的织机和部分染整设备都在使用专用控制器。专用控制器在电磁环境复杂的现场稳定性较PLC差。
2013年中国纺织机械市场专用控制器的市场规模是1.78亿元,较上年下降了-6.0%,低于PLC产品-5.8%的增长率。
如表8所示。
表8 中国纺织机械行业控制系统市场规模细分PLC Vs. 专用控制器-2013(百万元)
4HMI市场
纺织机械行业使用HMI最主要的目的是设定和改变工艺参数,监控整个生产的状况,对产品的质量进行监控。在HMI没有大范围使用前,用户根据生产的需要变更工艺参数时会是个工作量很大的工作,现在有了HMI后就会变的异常的简单。目前几乎所有的纺织机械上都可以见到HMI产品的身影,从开棉机,梳棉机,粗纱机,细纱机,络筒机,高档织机,染整机械都有使用。尤其以棉织机械中使用的最广泛。
如表9所示。
表9 中国纺织机械行业HMI市场规模细分-设备类型(百万元)
随着TP(触摸屏)的价格持续走低,TP在HMI的比重已经达到了78.7%;TD(文本显示)只能进行简单的显示,在实际中的使用量在下降;PP主要是用在一些大型的联合机械上。
如表10所示。
表10 中国纺织机械行业HMI市场规模细分-产品类型(百万元)
整体HMI市场以国外的品牌为主,这一领域PLC和HMI购买同一品牌的现象比较普遍,同一品牌的产品之间相互兼容性比较好。
如表11所示。
表11 中国纺织机械行业HMI市场份额-2013(百万元)
以触摸屏为主的HMI产品越来越多的被运用到各种纺机机械,2013年安装有HMI的纺机在销售中所占的比例呈下降趋势。
如图2所示。
图2 中国纺织机械行业HMI市场增长判断(2010-2015)
5变频器市场
低压变频器在纺织机械中,可以说几乎各个工序的机械上都应用了。包括开清棉机、梳棉机、条卷机、精梳机、并条机以及粗纱机、细纱机和络筒机等。对于织造机械则有浆纱机、整经机等。另外针织机、无纺布、化纤机械、印染机械上也大量使用了低压变频调器。
通过PLC的控制,再经低压变频器可实现多电机的同步协调运转。根据生产工艺曲线控制各机构的运动,进而简化了机械机构。
变频器控制的纺织机械上的交流电机主要分为两类。一类就是常见得的普通交流异步电机。这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围小的纺机上。另一类为交流变频调速专用异步电机。主要用于调速精度要求高、调速范围大的机器上。
如表12所示。
表12中国纺织机器行业低压变频器市场范围细分-装备范例(百万元)
在纺织设备上应用的变频器的功率范围一般在变频器的功率范围从0.1kW至300kW,而其中1.5kW-7.5kW应用最为普遍,达到56.2%。37KW以上的大容量变频器也只有化纤设备上有应用,市场需要量较少,只有9%。
如表13所示。
表13中国纺织机器行业低压变频器市场范围细分-功率段(百万元)
纺织机械行业中低压变频器的市场可以说是被台系和日系厂商牢牢的掌控着,Delta可以提供全系列的产品和纺织行业解决方案,赢得了大部分客户的认可,是最近几年中少数不多的在这个行业内增长迅速的厂商之一。
如表14所示。
中国纺织业国际化迈进的进程正在加快,交流变频技术日益成为驱动三相异步电动机的主流方式。低压变频器的增长速度高于自动化产品增长的平均值。
如图3所示。
图3 中国纺织机械行业低压变频器市场增长判断(2010-2015)
6伺服市场
伺服产品在纺织行业中主要用于张力控制,在纺机中的精梳机、粗纱机、细纱机、并条机、捻线机,织机中的无梭织机和印染设备上的应用量最大。细纱机的集体落纱和钢领板用到伺服电机,但是对于用户而言是可选功能。无梭织机的电子选纬、电子送经、电子卷曲也用到伺服和产品,主要应用于喷气织机、喷水织机和剑杆织机。部分无梭织机的主轴也采用伺服控制系统。纺机中的精梳机、粗纱机、并条机、捻线机都开始采用伺服产品来控制张力,只不过使用的比例还是非常低,在高端机型中才会出现。另外,纺织产品的染整工序也会使用的伺服产品,如圆网印花机需要精确的定位系统。伺服产品在化纤行业的应用较少。
如表15所示。
表15 中国纺织机械行业低压变频器市场规模细分-设备类型(百万元)
伺服在纺织行业中主要是进行张力控制,这就决定了在功率上都是以小功率的为主,小于1kW的伺服占到了83.4%的市场份额,5kW以上的伺服在纺机中很少见。
如表16所示。
表16 中国纺织机械行业低压变频器市场规模细分-功率段(百万元)
纺织机械行业中日系的伺服占据着绝对的优势,价格是制约客户采购的关键因素,日系产品的价格优势很明显,Panasonic的伺服产品在该行业中有很高占有率,占到了整个市场的33.4%的份额。Lenze的伺服产品占据着高端应用的市场。
如表17所示。
表17 中国纺织机械行业低压变频器市场份额-2013(百万元)
相对而言,本行业对伺服产品的技术要求较低,对精度和响应速度的要去远远低于机床和电子制造业。因此,价格成为首要参考要素。尽管目前本行业的伺服产品的使用比例较低,但是伺服产品在纺机上取代传统驱动方式的是技术发展的趋势。
如表18所示。
供稿/德佳咨询(www.delkaconsulting.com)
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