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功能導向截然不同 PLC市場區隔明顯
 

【作者: 王明德】   2019年08月27日 星期二

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PLC是自動化系統中的關鍵控制元件,近年來智慧化成為製造業重點趨勢,不過由於製造系統對穩定度向來有高度的要求,而發展已有半世紀的PLC技術,相對於其他控制技術,其架構更為成熟,因此目前仍居控制器主流。



圖1 :  PLC是自動化控制的關鍵技術,智慧化趨勢帶動另一波市場成長,因此各廠商也紛紛強化本身產品的附加價值,以提升佔有率。(source:Netmax Technologies)
圖1 : PLC是自動化控制的關鍵技術,智慧化趨勢帶動另一波市場成長,因此各廠商也紛紛強化本身產品的附加價值,以提升佔有率。(source:Netmax Technologies)

從架構面來看,PLC依控制點數可分為小、中、大等四類,其中台灣廠商以中、小型為主,大型PLC的應用領域多為產值高的產業,包括冶金,電力,交通等領域,這些產業對於產線設備的風險控管嚴格,雖然PLC發展已有30餘年,技術已經相當成熟,因此價格已經穩定偏低,即使如AB、西門子等大廠牌,縱使市場報價較一般廠商高出一截,但就整體自動化設備而言,其成本比例仍不算高。


PLC架構穩定 市場變化有限

雖然對單一PLC的成本考量不高,不過這些大型系統所覆蓋的範圍大,連動影響的設備與子系統多,因此用戶對其產品的安全性、可靠性和抗干擾性要求比較高。


另外,應用大型PLC的製造業種,其技術需求更為複雜,需要多樣化與靈活通訊方式,對網路拓展能力的要求也更高,最近幾年各大型PLC供應商也強化這幾個功能。另外受迫於市場上逐年增加的價格壓力,目前多數大型PLC才具有的功能,也開始出現在中型PLC,對功能可用且有成本考量的製造業者來說,會開始考慮以中型PLC取代大型PLC。


至於在品牌選擇方面,由於大型PLC多會與自動化整體解決方案搭配,較少有單品市場,再加上這類市場都有品牌考量,而品牌考量並非只有單純的品牌迷思,而是涉及廠房的保費金額。


由於大型廠房必然會有產物保險,而中,所使用的系統機具品牌也是產物保險的保費核算條件之一,若使用不具知名度的設備,所增加的保費,很可能就覆蓋掉當時因選擇小品牌PLC所產生的差價,因此從整體成本角度來看,選擇知名品牌反而是大型製造業的較佳選擇,也因此小品牌PLC在此一領域幾乎沒有立足之地,目前市場都由歐、美、日等大廠主控。



圖2 : 歐美品牌仍為是PLC市場主流。(攝影/王明德)
圖2 : 歐美品牌仍為是PLC市場主流。(攝影/王明德)

在中型PLC,由於大部分應用中仍需要建立小規模的網絡,因此通訊能力和組建網絡的便利性,便成為中型PLC的技術趨勢,例如西門子的S7-300CPU315,就是目前市場中小項目的首選。另外,在OEM機台中,由於對PLC的CPU指令處理、程序的容量、運動控制精度與通訊能力等要求都較高,因此目前也多為歐美大廠所掌握,這些大廠也將之視為兵家必爭之地。至於小型市場,價格仍是主要考量,不但大陸、台灣等PLC廠在此競爭激烈,西門子、三菱、歐姆龍等歐日大廠為拓展市場,也開始進軍小型PLC。


從市場發展來看,中、大型PLC正在逐步蠶食較不複雜的DCS,擴大了整個市場規模,對於大型工業用戶而言,以PLC為基礎的自動化方案愈來愈受歡迎,一來因為PLC的穩定可靠與現成可用性確實眾所週知,二來有經驗的PLC專業人才確實比較容易找到。


至於幾年前一度來勢洶洶的PC-based控制器,對PLC的地位並不構成威脅,主要有兩個原因,首先是在工業4.0概念發生前,PLC廠商就已經把PC-based技術融入PLC當中,用以提供更多新的功能,在對手已具備同等優勢下,PC-based控制器自然難以切入PLC的既有市場。另一原因則是基礎的架構不同,PLC一開始就是為了自動化控制而設計,因此其架構會特別貼近自動化底層設備,如馬達、變頻器等,但PC Based則是從PC而來,自動化控制只是後來所加上去的功能,因此在與上述的這些底層設備的溝通介面,設計的並不理想,在大型PLC上面,雖然PC Based控制器對上層架構溝通較佳,但這些溝通介面,現在PLC都已可做到,再加上PLC原有的穩定優勢,更是讓PC Based難以跨入大型自動化架構。


歐美日大廠仍是市場主流

台灣市場方面,從1970年代開始,台灣經濟發展進入高速發展期,除了本身市場對自動化設備需求越來越大,也開始將機台設備輸出至國外市場,尤其是OEM機台更是如此。就市場規模來看,台灣內需市場並不大,但行銷至海外的OEM機台數量龐大,因此在外商的全球布局中,台灣是PLC市場中不可或缺的一塊。



圖3 : 運動控制是PLC的重要應用 (攝影/王明德)
圖3 : 運動控制是PLC的重要應用 (攝影/王明德)

目前台灣PLC市場以日系、歐美系、台灣廠商分佔各低、中、高階領域,在大型PLC市場,TFT-LCD、半導體產業產值早已突破兆元,由於產線快速擴充,因此成為大型PLC廠商兵家必爭之地,過去台灣曾受日本殖民統治,因此在台灣工業發展初期,仍受日本相當的影響,因此大型PLC市場多使用日系PLC,直到這幾年,台灣前往歐美留學人士開始回台服務,逐漸帶入美系觀念,歐美大廠如西門子、AB等PLC快速取代日系產品。


最後再從PLC廠商來看,各自動化產業工程師認知度最高的PLC品牌,包括了日本三菱、歐姆龍、德商西門子及美商洛克威爾(AB),此外,法國施耐德、美國艾默生、日本的富士、松下、台灣的永宏、豐煒、台達等品牌也有相當的支持度。


至於就品牌知名度來看,三菱與歐姆龍兩大日系品牌,在台灣市場的普及度最高,而西門子與洛克威爾的PLC,則在大型系統佔有較高的比重,一般認為,日系品牌的PLC在中小型機種方面具有簡單易用、體積小的優點因此受到廣泛應用,但專屬功能提高了方便度卻也降低了系統彈性;而歐美品牌的PLC則強調開放性,使用者自行定義的功能較強,適合大型架構,但價格偏高,至於台灣自製的PLC品牌,價格非常有競爭力,穩定性也還不錯,但在功能上則比較陽春,且多以小型機種為主。


整體而言,隨著智慧機器趨勢的啟動,PLC需求也隨之放大,雖然主架構仍維持既有模式,但無論是內部的處理器效能或對外的通訊能力,新世代製造系統對PLC都有進一步要求,因此PLC廠商必須讓自己產品擁有更多附加價值,方能掌握市場商機。


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