分布式控制系统市场规模和份额
分布式控制系统市场分析
2025 年分布式控制系统市场价值为 227.1 亿美元,预计到 2030 年将达到 293.7 亿美元,复合年增长率为 5.28%,凸显了对高可靠性过程自动化的持久需求。绿色氢能建设、碳捕获项目、核电扩建以及制药业向持续生产的转变支撑着增长。供应商正在扩展软件定义架构、数字孪生集成和边缘连接,以释放运营收益,而小型工厂则采用缩小规模的平台来降低进入成本。网络安全要求的提高、认证工程师的短缺以及半导体方面的剩余限制阻碍了扩张的步伐,但并没有阻碍扩张。竞争动力集中在预测性维护、模块化部署和分散资本支出的订阅许可上。
关键报告要点
- 按组件划分,硬件将在 2024 年占据分布式控制系统市场 55% 的份额,而软件预计到 2030 年将以 7.9% 的复合年增长率增长。
- 按架构划分,混合系统将在 2024 年占据分布式控制系统市场规模的 46%;到 2030 年,完全冗余的高可用性解决方案将以 9.2% 的复合年增长率增长。按部署模式来看,到 2024 年,本地部署将占分布式控制系统市场规模的 87%,而云/边缘托管模型的复合年增长率为 12%。
- 按垂直行业划分,2024 年石油和天然气将占据 30% 的收入份额;预计到 2030 年,制药和生命科学领域将以 9.5% 的复合年增长率增长。
- 从工厂规模来看,大型设施 (>15,000 I/O) 将在 2024 年占据分布式控制系统市场 49% 的份额,而 5,000 I/O 以下的工厂将以 8.8% 的复合年增长率增长。
全球分布式控制系统市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 能源转型推动 DCS 对绿色氢和 CCUS 设施的需求 | 1.5% | 全球,主要集中在欧洲、北美和中东 | 长期(≥ 4 年) |
| 需要网络安全的安全级 DCS 的核和 SMR 项目 | 1.3% | 北美、欧洲、中国、M中东 | 中期(2-4 年) |
| 海上浮式液化天然气的复杂性提高了高可靠性 DCS 的采用 | 0.9% | 亚太地区、中东、北美 | 中期(2-4 年) |
| 制药连续制造推动模块化批量 DCS 安装 | 0.7% | 北美、欧洲、亚太地区 | 短期(≤ 2 年) |
| 用于棕地预测维护的数字孪生集成 DCS | 0.6% | 全球 | 中期(2-4 年) |
| 0.4% | 澳大利亚、北美、南美、非洲 | 短期 (≤ 2年) | |
| 资料来源: | |||
能源转型推动绿色氢和 CCUS 设施的 DCS 需求
2024 年绿色氢产能公告达到 1640 万吨每座新工厂都安装了价值 2 至 1000 万美元的先进控制平台。 DCS 架构必须处理间歇性可再生能源,确保氢气安全,并灵活实现预计五年内电解槽效率将提高 20-30%。供应商正在封装可随工厂阶段扩展的模块化控制节点,让操作员无需大规模拆卸和更换即可升级。欧洲和中东地区率先采用,但北美开发商正在迅速发出与《通货膨胀削减法案》激励措施相关的询价。长期投资期限支撑着 2030 年以后分布式控制系统市场项目的稳定管道。[1]BloombergNEF,“2025 年美国可持续能源概况”,bcse.org
需要的核和 SMR 项目网络安全的安全级 DCS
监管机构现在要求每个新反应堆都配备气隙安全级 DCS,并具有经过认证的冗余。美国核管理委员会在 2025 年收紧了网络规则,提高了资格认证成本,但也锁定了合规平台的溢价。[2]美国核管理委员会,“NUREG-1350,第 35 卷信息摘要2024-2025 年,”nrc.gov SMR 供应商指定了数字安全通道,可缩短物理布线、缩短施工进度并支持远程诊断。欧洲和中国正在对类似的框架进行标准化,而海湾国家则增加核机组以实现海水淡化脱碳。18 个月或更长时间的认证周期将新进入者拒之门外,并加强了现有供应商在分布式控制系统市场中的地位。
海上浮式液化天然气复杂性提高了 DCS 的采用
浮式液化天然气船集成了生产、液化和存储,在极端海洋环境中生成 50,000-70,000 个 I/O 点,运营商为每个配备三重控制器、双光纤环和船用级机柜的控制套件支付 15-3000 万美元,亚太造船厂建造了大多数船体,但采购决策通常取决于能源巨头。休斯顿、多哈或珀斯,加强全球供应链。尽管存在运动引起的功率波动,但仍能保持工厂在线,使该架构成为分布式控制系统市场中增长最快的部分,复合年增长率为 9.2%。
制药连续制造促进了模块化批量 DCS 安装
连续反应器将药品生产周期从数月缩短至数天,并节省 6-40% 的运营成本,推动美国、德国和新加坡设施的 DCS 快速更新。控制策略将批次谱系与稳态过程分析相结合,需要实时 PAT 循环和 21 CFR Part 11 电子记录。模块化撬装配备了预先验证的微型 DCS 节点,这些节点随后聚合到全厂系统中,从而缩短了调试时间并加快了监管备案速度。这一趋势提升了分布式控制系统市场中的药品份额,并确保了 9.5% 的增长轨迹。
约束影响分析
| 高预付资本支出与现代 PLC/SCADA 替代方案 | -0.8% | 全球,在新兴市场更为明显 | 短期(≤ 2 年) |
| DCS 认证工程师和生命周期服务人员稀缺 | -0.6% | 全球,中东和亚太地区严重 | 中期 (2-4年) |
| 高性能控制器硬件的半导体供应紧缩 | -0.4% | 全球 | 短期(≤ 2 年) |
| 漫长的网络安全认证和合规周期 | -0.3% | 北美、欧洲、全球关键基础设施 | 中期(2-4 年) |
| 来源: | |||
与现代 PLC/SCADA 替代方案相比,前期资本支出较高
开放式过程自动化试点显示,与传统 DCS 构建相比,成本节省了 52%,吸引了精打细算每一笔资本的中小型运营商[3] 控制工程,“新成本分析打开“过程自动化与 DCS 相比节省了 52%”,controleng.com 供应商以订阅许可证、灵活的 I/O 和预设计库来反驳,这些库可减少硬件数量。然而,高昂的价格冲击仍然推迟了东盟、拉丁美洲和非洲部分地区的项目,使分布式控制系统市场增长减少了 0.8 个百分点。
DCS 认证工程师和生命周期服务人员稀缺
经验丰富的人员控制工程师退休的速度快于培训管道可以替代的速度,而海湾石化中心和印度制药集群的差距扩大了,霍尼韦尔在 2025 年扩大了全球学院,以认证更多的操作员,而艾默生在客户现场嵌入了常驻工程师,用户体验检修和低代码脚本编辑器降低了学习曲线,但无法完全抵消短缺,从而抑制了整个分布式控制系统行业的推广速度。
细分分析
按组件:硬尽管软件激增,硬件仍然占据主导地位
到 2024 年,硬件仍将占据 55% 的分布式控制系统市场份额,这反映了最终用户对经过现场验证的控制器、通用 I/O 和冗余网络的偏好。受能源和化学品更新周期的推动,分布式控制系统硬件市场规模达到 125 亿美元。供应商现在提供可配置的 I/O 片,可以在任何通道上接受模拟、数字或 HART 信号,从而将机柜数量减少高达 30%。通用卡还支持后期设计变更,这对于时间紧迫的 EPC 承包商来说是一项引人注目的功能。控制器平台为绿色氢工厂的高密度 PID 回路增加了快速循环时间,从而在可再生能源供电波动时保证了准确性。
随着运营商采用分析、虚拟化和 OT-IT 融合,软件收入虽然较小,但每年增长 7.9%。嵌入历史层中的模型预测算法可微调设定点并减少能源消耗 2–5%。虚拟化服务器在单个虚拟机管理程序上托管多个控制域,从而简化了故障转移和补丁管理。服务组合也在不断发展:艾默生的工厂常驻工程师保证 KPI,而 ABB 的生命周期软件计划捆绑网络强化和警报合理化更新。这一支点重塑了整个分布式控制系统市场的价值捕获,将重点从资本货物转移到经常性服务流。
按架构:混合系统平衡灵活性和可靠性
混合架构将集中式监控节点与分布式边缘控制器混合在一起,以确保到 2024 年占据分布式控制系统市场规模的 46%。工厂采用这种拓扑来分阶段迁移传统 I/O,保留布线,并在无需批发的情况下分层新分析拆除并更换。在典型的改造中,本地虚拟机托管逻辑,而确定性以太网环连接现场模块,产生低于 50 英里的延迟几秒。混合布局还简化了网络安全分区,保持安全环路隔离,但可通过安全代理访问数据。
随着制药、液化天然气和核最终用户要求零计划外停机,完全冗余的高可用性设计以 9.2% 的复合年增长率增长最快。冗余涵盖控制器、电源、开关,甚至 GPS 同步时间戳,以保持事件序列的准确性。西门子在奥迪生产线中展示了虚拟 PLC,该虚拟 PLC 可在服务器之间迁移工作负载,而不会中断运动控制。集中式控制器仍然服务于确定性循环胜过灵活性的涡轮机岛和批量消化池,但随着模块化数字工厂主导新的资本支出,它们在分布式控制系统市场中的份额下降。
按部署模式:在云兴起中本地部署占主导地位
本地部署选项占 2024 年支出的 87%,因为流程所有者优先考虑确定性性能和气隙安全性。乙烯例如,cracker 在除焦周期内不会出现延迟峰值,因此控制权仍保留在防爆房间内的冗余机架中。即便如此,与云连接的历史学家和 MES 层覆盖了这些设备,无需触及控制核心即可实现企业仪表板和人工智能分析。供应商通过数据二极管和单向 OPC UA 网关实现这种分离。
随着 5G、MEC 和安全飞地的成熟,云/边缘托管解决方案每年增长 12%。边缘节点在撬级上整合历史记录、批处理和机器学习推理,从而削减 WAN 带宽并满足亚秒级响应需求。艾默生的 DeltaV 边缘环境将只读标签流式传输到 Azure,同时阻止入站流量,展示了混合 OT-IT 堆栈的路径。随着时间的推移,从容器镜像启动的边缘原生控制器可能会缩短硬件交付时间,这对于小型站点进入分布式控制系统市场来说是一个有希望的途径。
按行业垂直:石油和天然气领先,而博士则领先armaceuticals 加速
石油和天然气占 2024 年收入的 30%,因为海上、中游和下游资产依赖于集成安全和先进的过程控制。浮式液化天然气企业、天然气化工联合体和碳捕获装置都需要数千个联锁装置,使该领域成为分布式控制系统市场的主要租户。中东国家石油公司资助数字孪生试点,以提高利用率并实现排放目标,从而增加 OEM 的服务收入。
制药和生命科学虽然规模较小,但复合年增长率为 9.5%,是垂直行业中最快的。连续的上游生物反应器和自动灌装生产线需要无缝的电子批次记录和 PAT 驱动的反馈回路。 FDA 指南支持实时发布测试,加速了投资。生命科学制造商还在共享生产线上运行多种产品变体,利用现代 DCS 套件中内置的配方管理。结果,预计到 2030 年,制药行业的分布式控制系统市场规模将增加一倍以上。
发电仍然是稳定的买家,火力、水力、风力和核资产各自指定了为 ISO 调度提供服务的定制控制层。采矿、金属、食品、水和化学品垂直领域扩大了可寻址基础,特别是在可持续发展规则要求更严格控制和可追溯性的地方。
按工厂规模:大型装置占主导地位,而小型工厂不断发展
超过 15,000 I/O 的工厂占 2024 年收入的 49%,反映出 DCS 历史上集中在大型炼油厂、石化中心和多线纸浆厂。这些企业授予多年的交钥匙合同,其中包含工程、FAT、SAT 和生命周期支持。然而,分布式控制系统市场正在民主化:随着模块化撬装、包装机和二级处理线采用规模化平台,5,000 I/O 以下的工厂目前复合年增长率为 8.8%。通用 I/O 和灵活的许可让运营商可以从 500 点足迹开始,并随着需求的增长而增加增量,从而优化现金流。
中型工厂,涵盖 5,000-15,000 个 I/O,可在复杂性与成本之间取得平衡。他们喜欢在添加虚拟服务器的同时保留现有编组的混合拓扑。在所有规模中,控制器固件中包含的网络安全性和 IEC 62443 合规性都是不容协商的。供应商提供威胁监控订阅和远程补丁编排,以减轻人员配置水平的负担。这种支持模式进一步提升了整个分布式控制系统市场的服务水平。
地理分析
在中国炼油和化工产能以及印度快速基础设施建设的支撑下,亚太地区到 2024 年将占据分布式控制系统市场 38% 的份额。像中控这样的区域供应商赢得了市政供水和中型化学品的工作,但全球市场大型石油公司仍然主导着价值数十亿美元的液化天然气和核项目。北京的智能制造计划资助改造,将 DCS 数据与企业人工智能结合起来,扩大软件的牵引力。印度的 PLI 激励措施促使制药厂和电池厂从第一天起就指定模块化、可扩展的 DCS。东南亚经济体增加了柔性包装生产线和生物柴油装置,维持了中等个位数增长。
在沙特阿拉伯“2030 年愿景”的推动下,中东地区复合年增长率最快,达到 7.1%,该愿景实现了该国 40% 的电网自动化,并建立了绿色氢集群。海湾合作委员会国家承诺投资 3.1 万亿美元的资本项目,每个项目都在设计中嵌入了 OT-IT 融合。本地集成商与跨国公司合作,以满足本地化配额,扩大分布式控制系统市场内的供应商生态系统。
北美对老化的电力和化学品基础设施进行现代化改造,将网络安全作为能源部和国土安全部计划的资助先决条件。这《减少通货膨胀法案》将激励措施集中在碳捕获和清洁燃料上,这两个领域都是 DCS 的重要用户。欧洲强调可持续性;流程工厂部署先进的分析来削减能源并遵守 Fit-for-55 目标。南美洲投资铜矿和锂矿开采,对偏远地点使用边缘连接控制,而非洲则推出海水淡化和融合当地可再生能源的电网升级,创造了两位数的需求。
竞争格局
排名前五的供应商——ABB、艾默生、霍尼韦尔、西门子和横河电机控制着分布式控制系统市场约 60% 的份额。严格的监管审查、数十年的支持要求以及深厚的工艺知识造成了物质进入壁垒。差异化已从硬件可靠性转向软件敏捷性。西门子和微软建立了工业基础模型,可缩短工程时间减少了 30%,而霍尼韦尔的 Experion 利用低代码块,公民开发人员无需编写脚本即可重新配置。艾默生的 DeltaV 边缘环境可确保分析安全,而不会暴露对入站流量的控制,这对受监管的制药和化工厂很有吸引力。
空白机会存在于认为完全 DCS 杀伤力过大的中型设施中。新进入者将容器化控制、开放标准和即插即用 I/O 捆绑在一起,将现有企业的竞争优势降低了 20-30%。埃克森美孚的 100 个控制器开放式流程自动化试点表明了买家对供应商无关框架的兴趣。作为回应,现有企业加入开放流程自动化论坛来制定标准并保护服务年金。随着供应商收购网络咨询公司和人工智能初创公司以完善投资组合,MandA 仍在继续。中国和印度的区域公司通过提供本地化支持和更快的周转来占领棕地翻新项目,从而增加竞争压力。
最新行业发展
- 2025 年 5 月:艾默生推出 DeltaV 边缘环境,支持安全单向数据传输以进行监控和分析,同时核心控制保持隔离。
- 2025 年 5 月:西门子推出与 Microsoft 共同开发的工业基础模型,加速数字孪生部署和车间决策支持。
- 2025 年 3 月:规模计算推出了用于自主边缘基础设施的 SC//Platform,针对分布式控制拓扑中的实时工作负载。
- 2025 年 1 月:西门子展示了西门子工业副驾驶 (Siemens Industrial Copilot),这是一款生成式人工智能助手,可指导操作员实时完成复杂的任务。
FAQs
到 2030 年,分布式控制系统市场的预计价值是多少?
预计到 2030 年,市场规模将达到 293.7 亿美元2030 年。
哪个组件细分市场增长最快?
随着用户采用分析、虚拟化和边缘,软件正以 7.9% 的复合年增长率扩展
混合架构为何受欢迎?
它们让工厂分阶段迁移遗留资产,同时添加现代分析,占 2024 年 46% 的份额收入。
哪个地区的增长率最高?
在 2030 年愿景项目和能源的推动下,中东以 7.1% 的复合年增长率领先
小型企业的主要限制是什么?
与低成本 PLC/SCADA 替代方案相比,高额前期资本支出会降低成本敏感型企业的采用率
供应商如何解决工程师短缺的问题?
他们提供驻场工程师计划和扩展的培训学院,同时简化用户的操作用于更快入门的界面。





