SCADA行业深度调研与发展前景评估

SCADA行业深度调研与发展前景评估202X-XX-XX01SCADA行业定义SCADA行业定义SCADA全称为SupervisoryControlandDataAcquisition，即数据采集与监督控制系统，是以计算机为基础的实时分布式系统，可对现场设备进行远程控制和监控，并为安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供依据。SCADA系统支持各种规模的网络，可远程控制和监控从本地网络到拥有数万台设备和高吞吐量数据的大型网络，在电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路、水利等行业得到了广泛应用。SCADA系统具备4大功能:自动采集、智能分析、智能存储及自动推送。02第一代SCADA系统单体系统（20世纪70年代-20世纪80年代）第一代SCADA系统单体系统（20世纪70年代-20世纪80年代）第一代SCADA系统主要基于专用计算机和专用操作系统，由于当时网络还未出现，因此，SCADA系统是一个单独的系统，无法与其他系统连接。各个厂商有专属的通信协议，可支持的数据通信类型较为匮乏。电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及日本日立公司为中国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统属于第一代SCADA系统。第二代SCADA系统分布式系统（20世纪80年代-20世纪90年代）第三代SCADA系统网络化系统（20世纪90年代-21世纪初）第四代SCADA系统多系统融合（21世纪初至今）第二代SCADA系统分布式系统（20世纪80年代-20世纪90年代）第二代SCADA系统基于计算机微型化和局域网技术，微型计算机设备相比上一代而言体积更小、更便宜。在该时期，SCADA系统已开始借助局域网技术可将多个站点连接起来，实时共享信息，处理能力大幅提升，但外部通信网络受限于RTU协议，无法与其他厂商的SCADA局域网互联。这一时期，SCADA系统的安全性普遍不佳，且除系统开发者外，第三方难以评测系统安全性第三代SCADA系统网络化系统（20世纪90年代-21世纪初）第三代SCADA系统基于分布式计算机网络及关系数据库技术，开放性优势明显，不再受限于局域网，SCADA系统能够实现大范围联网，更容易将第三方的周边设备接入系统和网络。这一时期是中国SCADA系统发展最快的时期，以科东公司的CC-2000系统和南瑞公司的OPEN-3000系统为代表。第三代SCADA系统相比前两代系统，具有成熟、稳定、可靠和实时性能好的优点。第四代SCADA系统多系统融合（21世纪初至今）随着神经网络、嵌入式技术、现场总线、数据库等技术的发展，第四代SCADA系统通过吸收新技术，持续开展与其他系统的集成，逐渐发展成为拥有信息管理功能的综合平台系统。第四代SCADA系统集成范围包括功能集成、产品集成及数据集成，集成范围广泛，系统间互操作能力较强。03产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游自动化控制设备、仪器仪表与测试设备、传动设备、计算机设备、自动化软件、通信网络04产业链产业链产业链上游产业链中游产业链下游产业链上游中国SCADA行业产业链上游为设备与软件开发，可再细分为硬件、软件、通信三个部分，参与者为工业自动化企业。SCADA系统硬件由自动化控制设备、仪器仪表与测试设备及计算机设备等组成，主要用于无人/少人值守站的现场数据采集、测试及信息传输。现场仪器监测的信号主要有:压力、差压信号、阀位开关量信号、流量频率信号、气体成分信号、气体泄漏报警信号及数字信号等。SCADA系统软件由工业组态软件、开发工具、电源系统软件等组成。上游软件、硬件及通信系统由工业自动化企业提供，包括外资品牌西门子、施耐德、ABB、霍尼韦尔等，以及中国品牌力控科技、亚控科技、研华等。此外，SCADA系统上位机与下位机的联系依赖于通信网络的构建，通信网络是连接监控中心与RTU的数据管道。从成本结构上看，各类元器件成本在总成本的占比为60%左右，元器件供应商的议价能力较高产业链中游中国SCADA行业产业链中游的参与主体为SCADA系统集成商、分销商及工程公司，业内主要的经营模式分为直销、分销两种。直销模式:SCADA系统集成商同时具备SCADA软件开发能力，通过项目的形式直接销售产品，SCADA系统的硬件、软件及其他设备全部由SCADA系统集成商提供。分销模式:由SCADA软件代理商提供软件产品，系统集成商支付软件授权费后进行二次开发与集成，数据显示，SCADA软件的授权费约在5万元-3万元之间，远低于DCS系统的授权价格。SCADA系统具有远程控制与监控的功能，是无人值守站设计的一部分，在无人值守站的建设中发挥了重要作用，体现在:（1）无人值守站通常距离生活基地比较远，远程自动监控依靠SCADA系统完成；（2）无人值守站运行成本不高，SCADA系统经济性较高，可为企业减少人工投入、降低管理成本。产业链下游中国SCADA行业产业链下游为应用领域，SCADA系统广泛应用于电力、市政、石油、燃气、化工、轨道交通、冶金等领域的数据采集监控、生产管理、生产调度及运行维护协调。从应用占比来看，依托于中国近年来持续有效推进智能电网建设，电网规模不断扩大，电力行业对自动化产品数量需求增长较快，电力行业现已成为SCADA系统应用占比最大的领域，应用占比达到30.5%，其次是市政、石油天然气、轨道交通、冶金，分别占比25.3%、16.6%、10.3%及5.1%。SCADA行业属于项目驱动型，高度依赖政府投资，政府投资规模决定SCADA系统的价格和技术要求。相对之下，电力行业与石油天然气行业注重于基础设施稳定运行，因此对SCADA系统的控制性能和安全性能要求较高，行业参与者基本固定在电网公司以及外资SCADA厂商。05政治环境1政治环境1《软件和信息技术服务业“十二五”发展规划》《中国制造2025》《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》《软件和信息技术服务业“十二五”发展规划》提出要大力扶持计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM）、制造执行系统（MES）、计算机集成制造系统（CIMS）、过程控制系统（PCS）、产品生命周期管理（PLM）等工业软件的研发、应用和产业化进程，推动工业软件在航空航天、船舶、机械、汽车、电子轻工和纺织等工业领域的广泛应用《中国制造2025》组织研发具有深度感知、智慧决策、自动执行功能的高档数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备以及智能化生产线，突破新型传感器、智能测量仪表、工业控制系统、伺服电机及驱动器和减速器等智能核心装置，推进工程化和产业化《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》提出加快计算机辅助设计仿真、制造执行系统、产品全生命周期管理等工业软件产业化，强化软件支撑和定义制造业的基础性作用06政治环境2政治环境2《智能制造工程实施指南（2016-2020年）》《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》《智能制造工程实施指南（2016-2020年）》提出10大重点任务，其中在智能制造装备创新发展重点部分强调要重点突破分布式控制系统等核心产品，并在机床、机器人、石油化工、轨道交通等领域实现集成应用《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》提出三个阶段发展目标，明确了建设和发展工业互联网的主要任务，还部署了7项重点工程:工业互联网基础设施升级改造工程，工业互联网平台建设及推广工程，标准研制及试验验证工程，关键技术产业化工程，工业互联网集成创新应用工程，区域创新示范建设工程，安全保障能力提升工程07政治环境2政治环境2《工业互联网APP培育工程实施方案》《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》《工业互联网APP培育工程实施方案》培育30万个工业APP以满足研发设计、生产制造、运营维护和经营管理等业务领域的应用需求，突破工业技术软件的关键技术，构建工业APP标准体系，形成一批具有国际竞争力的工业APP企业，推动工业APP的市场化进程和提升工业互联网平台的应用能力《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》到2025年，影成一批创新活跃、效益显著、质量卓越、带动效应突出的深度融合发展企业、平台和示范区，企业生产性服务投入逐步提高，产业生态不断完善，两业融合成为推动制造业高质量发展的重要支痒08经济环境经济环境近些年，随着城市化进程加速促进市政建设规模快速扩张、铁路交通系统不断完善、信息化带动工业自动化需求等因素，促使我国社会经济发展对SCADA系统的需求规模越来越大，我国SCADA行业市场规模从2014年的77.1亿元增至2019年的112亿元，年均复合增长率为7.6%。随着SCADA系统应用普及率将提升，未来几年我国SCADA市场规模增速提至12%，2023年市场规模有望达176.6亿元。09社会环境1社会环境1010201SCADA可谓现代工业发展的支柱，其应用领域非常广泛，主要应用在项目型行业中，大致可以分为三类:第一类是过程工业:包括加工制造、发电、装配、炼油、石化等；第二类是市政基础设施:包括自来水厂和供水管网、废水和污水处理、输油和输气管线、输电和供电、大型通信系统及城市报警系统等；第三类是公共设施:包括对中大型建筑物、机场、码头及地铁等的空调监控、能源管理和安保监控等。02SCADA系统可以广泛应用于电力、冶金、石油、化工、天然气、水利、能源管理、市政、烟草、煤矿等行业的生产调度中心、能源管控中心、远程维护中心、企业数据中心的部署与建设。目前在电力系统中的应用更为广泛，发展技术也最为成熟。010社会环境2社会环境2依托于中国近年来持续有效推进智能电网建设，电网规模不断扩大，电力行业对自动化产品数量需求增长较快，电力行业现已成为SCADA系统应用占比最大的领域，应用占比达到30.5%，其次是市政、石油天然气、轨道交通、冶金，分别占比25.3%、16.6%、10.3%及5.1%。SCADA行业属于项目驱动型，高度依赖政府投资，政府投资规模决定SCADA系统的价格和技术要求。相对之下，电力行业与石油天然气行业注重于基础设施稳定运行，因此对SCADA系统的控制性能和安全性能要求较高，行业参与者基本固定在电网公司以及外资SCADA厂商。011行业驱动因素行业驱动因素1政策支持1国产化品牌崛起1政策支持1在“智能制造”的背景下，中国政府不断强调工业互联网与制造业的融合并出台了一系列鼓励支持政策，刺激了工业软件的发展，提升了SCADA系统在下游行业的应用率。1国产化品牌崛起1经过多年的发展，我国SCADA系统趋于完善，以力控科技等为代表的国产SCADA品牌逐步崛起，行业应用走向成熟。由于各个领域信息化程度各不相同，SCADA系统还需要考虑不同市场的特点进行升级和完善012行业驱动因素行业驱动因素电力、油气规模增长带动对工业自动化产品的需求人工采集数据方式存在缺陷，为自动化数据采集方式提供发展良机电力、油气规模增长带动对工业自动化产品的需求电力行业是SCADA系统最重要的应用行业，市场上超过30%的SCADA系统应用在电力行业。随着石油、天然气使用量大规模增长，据国家统计局数据，中国油气管道总里程由2014年的9.2万公里增长至2018年的13万公里，年复合增长率为5.5%。人工采集数据方式存在缺陷，为自动化数据采集方式提供发展良机人工采集数据方法较为原始、缺陷较大，难以实时反映场站信息.人工采集方式存在较多缺陷，中国正处于工业自动化转型升级阶段，大部分工业企业已开始转变思路，引进先进的自动化产品，对生产数据进行采集和分析，促进了SCADA系统的广泛应用。013行业现状行业现状整体来看，SCADA系统主要用于采集远程场站数据，控制精度不高，进入门槛较低，吸引了大量的厂商布局，产品同质化严重，参与者包括早期就进入中国市场的外资品牌（西门子、艾默生、ABB、霍尼韦尔等）、后期发力的中国品牌（力控科技、亚控科技、和利时、浙江中控等），但相对来说外资品牌技术和产品已经相对成熟，稳定性与安全性较高，占据较大的市场优势。数据显示，项目毛利大约为30%。但特定行业如电力行业对控制系统的控制精度和响应时间有着严格要求，且行业相对封闭，参与者固定在国电南瑞、国电南自、北京四方和许继电气四个企业。此外，市政项目一般采用BOT模式进行建设，工程公司在获取市政项目（如污水处理、城市供暖）后，再将SCADA系统转包给系统集成商，对系统技术要求不高，因此，参与者多且杂014行业现状行业现状SCADA系统在油气管网中的应用电力行业是SCADA系统最重要的应用行业SCADA系统在油气管网中的应用可负责全网数据采集监控、输油/输气管理、生产调度等工作。随着石油、天然气使用量大规模增长，据国家统计局数据，中国油气管道总里程由2014年的9.2万公里增长至2018年的13万公里，年复合增长率为5.5%。2017年5月，国家发改委、国家能源局在《中长期油气管网规划》提出，到2020年全国油气管网规模将达到16.9万千米，同时要求进一步提高管网监测和应急响应水平，提高公共安全保障能力，将为SCADA系统在石油天然气领域的应用提供强大动力。电力行业是SCADA系统最重要的应用行业市场上超过30%的SCADA系统应用在电力行业。当前，SCADA系统已成熟应用到电力系统配电网、变电站的自动化监测和控制中，是电力系统自动化的底层模块。自2011年起，中国正式开启全面建设智能电网阶段，输电网长度迅速扩张，国家能源局数据显示，中国220千伏及以上线路回路长度由2014年的577,605万公里增长到2018年的733,393万公里，年复合增长率达到6.2%。2015年7月，国家发改委、能源局印发了《关于促进智能电网发展的指导意见》，提出了智能电网的发展目标:到2020年，初步建成智能电网体系，要求构建安全高效的信息通信支撑平台，提高电网智能化水平，确保电网安全、可靠、经济运行。在智能电网体系的建设中，随着输电线路长度不断增加，传统的运行维护已无法满足日益提升的电网管理需求，为电力自动化系统提供了广阔的发展空间015行业现状行业现状随着现代工业对生产过程高效、精准、智能、安全要求更加严格，工业自动化产品的需求量有着显著提升。自第四代SCADA系统形成以来，SCADA系统便成为工业自动化产品中的重要组成部分。数据显示，中国SCADA行业市场规模（以销售额计）由2014年的77.1亿元稳步上升至2018年的100.2亿元，年复合增长率为6.8%，这主要得益于中国政府鼓励工业企业利用工业自动化技术对工业生产过程进行管理、监测，在此期间，中国各级政府出台了一系列扶持政策措施，推动工业企业自动化水平不断提高。未来随着工业技术与信息技术深度融合，信息化逐渐带动工业化，将对传统产业的优化升级提供强大支撑。此外，工业企业智能化改造是智能制造的必经之路，SCADA系统作为代表性生产控制类软件，其应用普及度将继续提升，未来五年，中国SCADA行业的发展增速将提升至10%，到2023年，中国SCADA行业市场规模（以销售额计）有望达到176.6亿元016行业现状行业现状到2026年，全球SCADA市场价值将超过500亿美元。在多个行业中，工业0解决方案的日益普及为市场创造了积极的前景。RTU细分市场将获得更大份额的SCADA市场，因为它具有低成本、易于实施和更强的可扩展性等多种优势。到2026年，由于全球智能电网投资的增加，电力行业将实现最高增长。SCADA市场的主要领导企业包括艾默生电气、施耐德电气、ABB、罗克韦尔自动化、欧姆龙、西门子、霍尼韦尔、PartitaIVA、横河电机、三菱电机和东芝基础设施系统与解决方案公司。国内SCADA企业主要有力控、台达电子、研华、安控、昆仑纵横、紫金桥软件等。根据公开资料显示，目前，中国SCADA的市场格局基本上是国产品牌行业应用占比60%左右，在在市政、石油、基础设施等应用领域形成了相对稳定成熟的市场；外资品牌市占率40%，在电子半导体、轨道交通、烟草、食品饮料、水处理等行业应用广泛。017行业热点行业热点热点一SCADA应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高热点一SCADA应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长SCADA行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。热点三行业产品质量整体提高SCADA行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。018行业制约因素行业制约因素自主品牌发展较晚，技术处于劣势项目规模受冶金行业去产能不利影响开放式结构，易受网络攻击自主品牌发展较晚，技术处于劣势外资公司普遍发展历史悠久，产品经过长期验证，受到客户的广泛认可。依托技术和产品优势参与并主导了行业及国际标准的制定过程，使得产品在国际竞争中占据有利地位，导致下游客户在投资建设SCADA系统时更倾向于选择外资品牌，而不是中国自主品牌。项目规模受冶金行业去产能不利影响SCADA行业属于典型的项目驱动型行业，对政府投资依赖程度较高。SCADA系统的下游应用规模扩张受到冶金行业去产能的不利影响开放式结构，易受网络攻击随着工业化与信息化深度融合，更多的SCADA系统开始采用开放式结构，与企业的管理信息网络互联互通。企业为实现管理与控制一体化，通常会引入MES（制造执行系统），并与SCADA系统共享数据信息，而企业一旦受到外部网络攻击，病毒将可能通过企业管理网络渗透到工业控制网络，对系统安全形成巨大威胁。019行业问题行业问题质量参差不齐行业监管难度大高端产品发展落后质量参差不齐SCADA行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力。行业监管难度大高端产品发展落后020行业发展建议行业发展建议2提升产品质量2全面增值服务2多元化融资渠道2提升产品质量2（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范SCADA行业生产流程，并成立相关部门，对科研用SCADA行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证SCADA行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：SCADA行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土SCADA行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，SCADA行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势。2全面增值服务2单一的资金提供方角色仅能为SCADA行业企业提供“净利差”的盈利模式，SCADA行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的SCADA行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土SCADA行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位2多元化融资渠道2可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。SCADA行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。021竞争格局竞争格局竞争格局1竞争格局2竞争格局1中国SCADA市场竞争激烈，参与者众多，现已形成以外资品牌为主导的竞争格局。ABBSCADAvantage是一款面向石油和天然气行业的新型云解决方案，提供了标准的自动化工作流程控制方法，可对企业日常运营进行优化。该款系统使用高性能的实时关系数据库管理系统来增强数据的完整性和数据检索功能，涵盖了各种不同大小的系统类型，企业可根据业务的发展状况而对系统进行扩展。艾默生收购了位于卡尔加里的Zedi软件和自动化业务，包括其基于云的监控和数据采集(SCADA)平台。基于云的监控、控制和优化能力将进一步帮助石油和天然气生产商提高产量和降低运营成本。竞争格局2在不同的细分领域，由于竞争环境的不同，参与竞争的企业以及竞争格局有所不同。电力行业:出于电网安全考虑，电网运行管理要求严格，需要SCADA系统具备全自动的计算与分析功能如自动平衡率计算、操作防误等。因为电力行业不对民营企业开放，参与者主要为四大电网公司（国电南瑞、国电南自、北京四方、许继电气），它们在早期引进西门子、ABB品牌的系统后，研究吸收后自主研发出各自的电力自动化系统，如国电南瑞的Open-3000系统。市政行业:市政项目难度不大，参与者高度分散。水务行业:水务项目通常采用BOT模式，由水务工程公司负责采购，以西门子、施耐德的PLC产品居多。油气行业:油气行业封闭性较强，与电力行业相同，对工业控制软件的稳定性、安全性要求高，在发展早期的时候便一直采用外资品牌如ABB、艾默生、霍尼韦尔等。轨道交通行业:项目实施难度低，但项目建设需要得到政府支持，获取项目的难度较大。022行业发展趋势行业发展趋势跨系统化应用领域多元化跨系统化为了适应目前操作系統的多样性，未来的SCADA软件也需要具备跨多种操作系统应用的功能，提升其应用的灵活性。应用领域多元化随着当前中国社会经济、高新技术的快速发展，人类社会将逐步进入信息化和智能化时代，SCADA在农业、工业、交通、实验室等众多领域得到广泛应用。023行业发展趋势行业发展趋势进一步提升信息安全保障能力国产SCADA系统优化进一步提升信息安全保障能力当前，信息安全已成为全社会关注的热点，SCADA系统作为工业控制系统的典型代