從1969年發展至今,PLC已有接近40年的歷史,40年來,PLC成功的扮演了自動化架構中最重要的技術,如今PLC的技術已經相當成熟,應用面上也脫離了最早期的高貴形象,走入尋常百姓家成為大小自動化系統中的基礎設備,現在市面上的小型PLC價格甚至可到萬元以下,就產品架構來看,PLC這幾年事實上已經很難有概念上的革命性創新,目前廠商所能提供的,多只有持續升級PLC的效能速度,或者提供更多的額外功能,在PLC市場早就邁入成熟期的今日,這樣的高成長率已難再現,工業自動化市場調查機構ARC指出,PLC從2003年的全球市場銷售總值60億美元到2008年的預計75億美元,這五年來PLC的年複合成長率僅約為4.6%,但即便如此,面對PC Based控制器的強力競爭,PLC卻仍佔有大部分市場,原因在於PLC先天上的優勢仍難被取代,尤其是大型PLC。
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要談大型PLC必須先從其發展源起開始,工業自動化的興起,讓從60年代後期到70年代初期發展的PLC快速抬頭,PLC是NC(數值控制)型工作機械、機械人等各類自動機械的控制裝置,所以也被稱作PC(Programable Controller)、Sequencer(程序器)、Sequencer Controller(程序控制器)。隨著微電子學日新日異的技術發展,加上使用高度微處理器及記憶體元件,因此PLC超越了當初單純代替轉換式程序控制盤的機能。在複雜的自動化產業設備中,它不但提供了運算控制、資訊處理、高機能、高性能的網路,而且也可以和其他的控制組件、FA電腦一起使用,建構一個系統完整的機械設備。
PLC依控制點數可分為四類,分別為微型、小型、中型、大型,中大型PLC的分界點在1000點,這部分由於台灣廠商難以切入,因此市場由歐、美、日廠商所主控。
從1970年代開始,台灣經濟發展進入高速發展期,自動化設備需求甚殷,加上後來大陸市場崛起,台灣自動化設備銷售至大陸數量越來越大,因此在外商的全球布局中,台灣是PLC市場中的不可或缺的一塊,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、半導體產業這「兩兆雙星」中的「兩兆」,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。
大型PLC的應用領域多為產值高的產業,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,而另一方面當這些大廠再為其產線投保時,若使用非知名品牌的PLC,保險公司在風險考量下,也會調高保費,兩相考量下,這些產業業者在成本支出不多的考量下,仍傾向採用高知名度品牌的PLC,台灣廠商要切入大型PLC市場,在企業規模無法與外商抗衡下,台灣廠商切入不易。
除了應用產業外,在相關技術上,中、大型PLC也正在逐步蠶食較不複雜的DCS與SCADA的應用,擴大了整個市場的大餅,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,現在看來則似乎不容易再對PLC的地位構成威脅,吳順裕認為有兩個原因,首先是,PLC廠商其實已經把PC-based技術融入PLC當中,用來提供更多新的功能,這樣一來,PC-based控制器當然很難切入PLC既有的市場,另一個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。
最後再從PLC廠商來看,從記者採訪過程中,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GE Fanuc、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,雖然樣本有限,以上的結果僅能供作參考,未必完全符合業界的真實狀況,但似乎也可反映出部分工程師對市場的一般印象。
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。
由於市場競爭激烈,PLC廠商必須擴大產品線,以維持競爭優勢,過去外商多以大型PLC為主,由於企業規模大產品線也完整,再加上大型自動化架構都必須以專案方式進行,除了產品品質外,對設備廠商的規模也有一定要求,因此台灣廠商難以跨入此一領域,近年來外商進一步將產品線延伸至中小型機台,對台廠造成部份影響,不過在仍保有價格優勢的情況下,台廠在此的地位仍未被動搖,至於未來發展,仍有待觀察。