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2020 中国制药行业自动化市场研究报告

2021-07-26 21:51:58 出版:睿工业

【2020 中国制药行业自动化市场研究报告】

  本报告将制药行业自动化市场细分为PLC、HMI、变频器和伺服四个市场,研究的产品限定为以上四个产品, 仅监测并统计以上四个产品的市场数据。

  PLC:可编程逻辑控制器,是一种采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程,是工业控制的核心部分。

  根据I/O规模的不同,本报告将PLC细分为四种类型,即微型PLC(I/O<30)、小型PLC(301024)。

  HMI:人机界面,是系统和用户交流互动和信息交换的媒介,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。

  本报告将HMI细分为三种类型,即平板电脑、触摸屏及文本终端。触摸屏包含物理意义上的开关膜、显示器和嵌入式系统。

  变频器:是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的。另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

  本报告按照输出功率大小将变频器细分为四种类型, 即小功率变频器、高频变频器(最高可达3000hz)、中功率变频器和大功率变频器。

  伺服:伺服系统是指以物体的位置、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。图1是一个伺服系统的主要构成部分。

  其中,指令装置是指对伺服系统发出控制指令的装置,我们称为伺服控制器。目前伺服控制器主要有如下类型:

  • 基于PLC控制:目前主流的配置是PLC主控制器+专用伺服模块。对于一些精度要求不高的场合,只用PLC的主控制器即可完成伺服控制,但对于一些高级伺服场合, 例如需要圆弧差补和线性差补等功能,则必须配有专用伺服模块。

  • 基于PC的控制卡(PC-Based):基于PC的伺服卡类产品,具有计算能力强的特点,能够实现复杂的伺服功能。而且可以根据用户的特殊需要而定制功能。

  • 专用控制器(Special Controller):为某些特定行业或应用所采用的控制器。例如CNC行业,具有专门的数控系统作为控制器。

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图 1 伺服系统的主要构成部分

  本次调研区域仅限于中国大陆地区,不包含台湾、香港和澳门地区。该报告中所定义的市场只针对大陆地区用户,并在大陆地区实现销售收入的市场,包含出口设备上使用的产品及在大陆地区采购零部件,不包含随国外设备一起引进的产品形成的市场。

  制药行业发展介绍

  制药行业是指将原料经物理变化或化学变化后成为新的医药类产品,包含通常所说的中西药制造、兽用药品、医药原药及卫生材料等。在医药的生产制造过程中,会应用诸多生产设备/系统,而这些设备/系统必然使用自动化产品。本报告既是研究制药行业自动化市场。

  A. 制药行业定义

  制药行业是指原料经物理变化或化学变化后成为新的医药类产品的行业。根据中国国家统计局定义,医药制造业细分为以下行业(除兽用药品制造),如表1。

  B. 中国制药行业经济运行状况

  2019年,我国医药企业经营状况总体保持平稳,行业收入增速相比2018年同期均有所回落。

  医药工业整体增速在国家医保局成立背景下,随着带量采购执行,行业格局变化在即,导致医药工业收入增速整体承压,但结构上分化愈加明显,创新药等或成行业主要增长动力。

  受到新冠疫情影响, 2020年一季度医药行业营业收入总额出现负增长,全年增速将继续降低。

  不过,鉴于中国居民人均可支配收入不断增长,医疗保险覆盖范围逐年扩大,医疗卫生支付能力上升,药品消费能力进一步提高。加之国家对医药工业的政策支持以及我国人口老龄化的加速,MIR睿工业预计,未来几年,医药行业仍将保持较高发展速度(图2)。

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 表 1 中国制药行业定义及药物分类

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  图 2 2015 ~ 2022 年中国医药制造业主营业务收入增长情况及预测

  2019年中国医药制造业出口增长5.8%,同比上年有所减少,主要受中美贸易影响。近几年化学药品原料药仍为主要出口产品(图3)。

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  图 3 2015 ~ 2022 年中国医药制造业出口交货值增长情况及预测

  2019年,中国制药自动化设备销量增长8.5%(图4),较上年增长率有下降,由于国家及地方政府持续加大对制药行业环保和自动化生产程度的要求,导致部分不符合要求的中小制药企业及制药设备企业受到影响。国家政策法规的不断推出使中国制药行业更加集中化,未来几年,国外制药设备企业也将不断进入中国市场,中国制药设备行业竞争将越来越激烈。依据制药设备十三五规划等政策,我国医药制造行业自动化程度将越来越高,预计未来几年内医药制造业仍将保持稳定发展趋势。

  2015 ~ 2022 年中国医药制造设备市场增长情况及预测.png

图 4 2015 ~ 2022 年中国医药制造设备市场增长情况及预测

  C. 中国制药厂商分布

  中国制药市场分散,制药厂商众多,主要分布在北京、山东、上海、广东、云贵川等地区。中国制药市场仍处于快速发展阶段,大部分制药厂商每年都有新增产线和产能计划。

  D. 中国制药设备厂商分布

  中国制药设备厂商数量较多,其中化学药品原料药设备厂商集中在华东地区,主要有江苏赛德力、连云港千樱、江苏神农、浙江诚信、江苏巨能等,每个厂商均有集成整条原料药生产线的能力。中药饮片设备厂商主要集中在华北、华中、西南地区,主要有富阳康华和周口药机等。中药饮片设备技术含量不高,市场进入门槛低,市场竞争激烈。化学药品制剂/中成药设备厂商主要集中在华北、华东、华中地区,主要有上海东富龙、山东新华、浙江迦南、湖南楚天、浙江小伦等,以上厂商市场份额大, 在各领域处于主导地位。生物药品制造设备厂商主要集中在华东、华北地区,主要有奥星、上海森松、成都英德、常州三高等,目前中国生物药品制造设备厂商不多,市场集中度高。

  制药行业设备应用状况

  A. 自动化产品在制药行业的应用

  本报告仅研究自动化产品,即PLC、HMI、变频器和伺服,四类产品在制药行业的各种工序中发挥了重要作用,下面将分别介绍。

  A1. PLC在制药行业的应用

  中国制药工业整体自动化程度不高,自控产品(主要是PLC)基本应用在单台设备上实现自动控制。

  从整体工艺流程来看,自动化主要集中于前端和后端设备。即前端原料药生产的发酵和提取工艺,后端主要是包装工艺。但各企业应用包装线的自动化程度高低不同, 目前国内普遍应用的是三合一自动包装机。

  从行业应用来看,中药及中成药生产自动化程度最低,基本依赖人工操作,但部分中药企业在包装设备上也实现了自动化控制。化学原料药产品的生产特点是流程长,反应复杂,副产物多,因此自动化程度应用较高。

  PLC与HMI搭配广泛应用于各类生产工艺设备,包括:反应釜、配液罐、洗烘灌轧联动线、灭菌柜、粉碎机、混合机、压片机、胶囊机、洗瓶机、灌封机、纯化水系统、注射用水系统、纯蒸汽系统等。

  A2. HMI在制药行业的应用

  在制药行业,HMI一般与PLC搭配使用,广泛应用于各类生产工艺设备上。HMI产品主要用来设定和修改工艺参数,监控生产状况。HMI可以帮助工艺工程师直接变更参数,无需变更设备结构或者控制程序。

  HMI与PLC搭配广泛应用于各类生产工艺设备,包括:反应釜、配液罐、洗烘灌轧联动线、粉碎机、混合机、压片机、胶囊机、洗瓶机、灌封机、纯化水系统、注射用水系统、纯蒸汽系统等。

  A3. 变频器在制药行业的应用

  在制药行业中,变频器应用比较广泛,主要是制药过程涉及到比较大功率的机械设备,比如离心机、切药机, 这类机械对于设备精度要求不高,自身设备功率比较大, 一般是通过变频器进行控制。

  变频器广泛应用于各类生产工艺设备,包括:过滤机、干燥机、离心机、切药机、炒药机、反应釜、配液罐、粉碎机、混合机、压片机、胶囊机、洗瓶机、灌封机、纯化水系统、注射用水系统、纯蒸汽系统等。

  A4. 伺服在制药行业的应用

  制药行业整体自动化程度不高,伺服产品在医药制作机械中用量较少,在医药包装设备中用量较大。在制药

  行业应用设备中,制粒机、配料系统、生物反应器、纯水机、过滤器等设备精度要求不高,基本不采用伺服产品。伺服产品主要应用在干燥机、切药机、压片机、制丸机、灌装机、包衣机、装盒机以及泡罩铝塑包装机等生产机型上。

  B. 制药行业自动化整体市场分析

  B1. 中国制药行业自动化市场规模及增长趋势

  随着产业调整工作以及“十三五”制药行业政策的推进, 2016-2017年很多制药企业加大了自动化设备项目投入,2018年医药行业发展渐趋稳定,药企对固定资产的投入相对减少。

  2019年制药行业自动化市场规模达到接近7.606亿元(图5),同比小幅增长2.7%。鉴于医药制造和制药机械制造行业增长态势放缓,MIR睿工业预计,受新冠肺炎疫情影响,2020年制药行业自动化市场将出现下滑,未来整体将保持低速增长势态。

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  图 5 2015 ~ 2022 年中国制药行业自动化市场规模及增长预测

  B2. 中国制药行业不同自动化产品市场份额

  从产品来看,2019年制药行业自动化市场中,变频器和PLC的销售额较高,市场份额分别为36.9%和36.1%(图6),其次是伺服,四类产品中,HMI的市场规模最小。鉴于行业自动化发展的趋势,MIR睿工业认为,未来制药行业PLC在销售额和增长幅度两方面的表现将好于其他三类产品。

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  图 6 2019 年制药行业不同自动化产品市场份额

  C. 制药行业自动化产品市场情况概述

   C1. 制药行业PLC市场情况

   C1.1制药行业PLC市场规模及增长趋势

  2019年,制药行业PLC销售额达到2.744亿元,同比小幅增长2.5%(图7)。受新冠肺炎疫情影响,2020年市场将出现下滑。目前PLC的应用已经非常成熟,MIR睿工业认为,未来PLC市场的增长主要依赖于制药行业的投资增加,PLC的价格下降也能在一定程度上拉动需求,预计未来几年制药行业PLC市场将保持小幅度稳定增长。

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  图 7 2015 ~ 2022 年中国制药行业 PLC 销售额及增长预测

  C2. 制药行业HMI市场情况

   C2.1制药行业HMI市场规模及增长趋势

  2019年制药行业HMI销售额为7760万元,同比增长4.8%,较上一年有回升。MIR睿工业预计,未来几年制药行业HMI市场将保持低速增长态势。

  相较PLC市场,制药行业HMI市场也出现了下滑,但同样作为自动化系统的重要组成部分,HMI的未来市场空间还是比较稳定的。就应用程度而言,HMI的应用领域在逐渐提升,随着自动化系统的监控点不断增加,未来HMI 的应用需求也将逐渐增加(图8)。

  2015 ~ 2022 年中国制药行业 HMI 销售额及增长预测.png

  图 8 2015 ~ 2022 年中国制药行业 HMI 销售额及增长预测

  C3. 制药行业低压变频器市场情况

   C3.1制药行业变频器市场规模及增长趋势

  2019年制药行业变频器销售额为2.8亿元,2020年预计将达到2.857亿元,同比小幅增长1.9%(图9)。MIR睿工业预计,未来几年制药行业变频器市场将保持平稳增长态势。

  2015 ~ 2022 年中国制药行业变频器销售额及增长预测.png

  图 9 2015 ~ 2022 年中国制药行业变频器销售额及增长预测


供稿:睿工业

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