工業(yè)計算機（又稱IPC，工控機，工業(yè)電腦）是基于個人計算機(PC)技術與自動控制技術相結合，專業(yè)為工業(yè)控制設計的一類計算機。由于其可對工業(yè)生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)設備、生產(chǎn)流程等進行檢測與控制，目前已經(jīng)成為工業(yè)自動化、信息化以及企業(yè)降本增效的重要技術手段。

制造企業(yè)數(shù)字化升級的高需求，推動工業(yè)計算機市場穩(wěn)定增長

按照不同的類型，工業(yè)計算機可以分為平板工業(yè)計算機、嵌入式箱式工業(yè)計算機、上架式工業(yè)計算機等細分品類。

其中，平板工業(yè)電腦是流程行業(yè)和離散行業(yè)中最常用的工業(yè)電腦，主要用于數(shù)據(jù)采集和過程控制操作。憑借緊湊的機箱、穩(wěn)定的性能、增強的靈活性、改進的安全控制、以及用戶友好的觸摸屏，近年來平板工業(yè)電腦逐漸成為工業(yè)電腦中市場規(guī)模最大的品類。

從應用場景來看，全球工業(yè)計算機應用領域比較廣闊，近年來在工業(yè)、服務業(yè)、金融業(yè)、醫(yī)療、運輸、基礎設施和其他非工業(yè)領域都被廣泛地應用。根據(jù)HIS的數(shù)據(jù)，目前工業(yè)計算機在工業(yè)領域的應用占比超過50%，購買者以制造企業(yè)等B端客戶為主，對產(chǎn)品品質與穩(wěn)定性要求較高，換機時間較長，但并不要求產(chǎn)品當前的最高效能，只需達到工業(yè)環(huán)境中的可靠性要求即可。

市場規(guī)模方面，根據(jù)Market and Market的數(shù)據(jù)，受益于制造企業(yè)對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化升級的高需求，全球工業(yè)計算機市場規(guī)模將從2021年的46億美元增長到2026年的61億美元，未來5年CAGR為5.8%。其中，2021年中國占全球工業(yè)電腦市場的26%，金額約11.96億美元。

高端工業(yè)計算機供不應求，倍福、西門子交期一度在8個月以上

目前，工業(yè)計算機市場參與者眾多，整體格局較為分散，尚未出現(xiàn)絕對的龍頭企業(yè)。

其中，美國、德國等發(fā)達國家的企業(yè)由于起步較早，暫時在工業(yè)計算機高端領域擁有絕對的話語權；而中國臺灣地區(qū)企業(yè)在中低端設備方面擁有數(shù)量上的出貨優(yōu)勢；中國大陸地區(qū)企業(yè)在政策及資本的支持下，目前正處于加速追趕的局面。

具體來看，在海外市場中，工業(yè)計算機生產(chǎn)商主要有德國西門子(Siemens)、德國倍福(Beckhoff)、德國控創(chuàng)(Kontron)等。這些廠商基于開放式標準的高品質組件和個性化機箱結構設計，可滿足各種工業(yè)控制場景的需求，目前在高端市場占有率在85%以上。受益于制造企業(yè)數(shù)字化轉型訂單激增的帶動，2022年西門子、倍福都創(chuàng)下了有史以來最好的公司業(yè)績。

中國臺灣地區(qū)工業(yè)計算機廠商眾多，擁有研華、凌華、樺漢、威強電、安勤科技、瑞傳科技等眾多知名廠商，其中研華占據(jù)30%以上的市場份額，是目前全球工業(yè)計算機行業(yè)出貨量最大的企業(yè)。

值得一提的是，目前我國已經(jīng)是全球最大的工業(yè)計算機生產(chǎn)國，2011年以來相關技術專利申請量遠高于其他國家。不過，與專利數(shù)量不成正比的是，我國在工業(yè)計算機高端領域仍然大量依賴進口，尤其對德系品牌進口最多。2022年，市場就傳出德國倍福、西門子等國外高端主流品牌的工業(yè)計算機由于需求旺盛，產(chǎn)品價格漲了兩三倍，并且交貨周期達八個月以上，嚴重影響了國內制造企業(yè)的采購與生產(chǎn)進度。

為了打破國外廠商的壟斷，防止國內工業(yè)基礎設施受供應鏈、價格、安全的影響與制約，近年來國內市場上涌現(xiàn)出了一批由資深技術背景團隊組成的高端工業(yè)計算機初創(chuàng)企業(yè)。

中科系旗下的中科時代就是其中最有名的一家。據(jù)中科時代介紹，公司對標德國倍福，提出研制工業(yè)智能計算機+軟件定義的技術體系，瞄準國產(chǎn)芯片組、工業(yè)虛擬化技術和IDE生態(tài)的創(chuàng)新壁壘，開發(fā)國產(chǎn)高端工業(yè)智能計算機。目前，中科時代的初代產(chǎn)品CH20X已于去年6月面世，其性能超出倍福CX2043的20%，成本僅為德國倍福CX2043的2/3，已在光伏、石油、注塑、鋼鐵、3C電子等行業(yè)實現(xiàn)落地。

雖然工業(yè)計算機和個人計算機在功能、需求、外觀上都有明顯的差別，不過兩者的內部構成基本上差不多，都是中央處理器、內存、主板、顯卡、硬盤、機箱外殼、顯示器、外設、操作系統(tǒng)及其他的電子組件組成。

和消費端PC、手機一樣，目前工業(yè)計算機行業(yè)主流的配置主要是基于英特爾CPU芯片+微軟windows系統(tǒng)構成的“wintel”體系，以及基于Arm芯片+谷歌Android系統(tǒng)組成的“AA”體系。

在半導體層面，具體來看，主要用到的元器件包括計算、存儲、感知、通信、電源、顯示等。

1、計算芯片

計算芯片以CPU（中央處理器）、GPU（圖像處理的芯片）為代表。目前市面上GPU主要代表企業(yè)有英偉達、英特爾、AMD等；這兩年國產(chǎn)GPU市場也是全面開花，景嘉微、壁仞等企業(yè)都紛紛發(fā)布了國產(chǎn)GPU。

2、存儲器

存儲器主要以DRAM(內存)、ROM(硬盤)為代表。

其中，DRAM為動態(tài)隨機存取存儲器，主要代表企業(yè)有三星、美光、SK海力士、南亞科技、長鑫存儲、江波龍、佰維存儲等。

ROM為只讀存儲器，主要代表企業(yè)有三星、美光、海力士、鎧俠、西部數(shù)據(jù)、長江存儲、江波龍、憶恒創(chuàng)源等。

此外，存儲器需要主控芯片進行驅動和管理才能維持日常的正常運轉，在這一領域慧榮科技、群聯(lián)電子、點序科技、美滿電子、得一微、聯(lián)蕓、英韌等企業(yè)都有所布局。

3、感知芯片

傳感器就相當于人類的五官，可以感知/測量生活中的聲音、圖像、溫度、濕度、壓力和光信號等。其中CIS國內外代表企業(yè)有索尼、三星、豪威科技、格科微等，而觸摸/觸控芯片國內外代表企業(yè)有Atmel、晨星半導體、匯頂科技等。

4、其他芯片

除了計算、存儲、感知芯片外，工業(yè)電腦也會大量用到電源芯片以對電壓、電流的輸入輸出進行管理；需要用到藍牙芯片（Bluetooth）、無線芯片（WIFI）、以太網(wǎng)芯片等通信芯片連接網(wǎng)絡以進行信息和數(shù)據(jù)的傳輸；還需要用到LCD、OLED、顯示驅動芯片等進行信息的顯示和人機交互。

近年來，隨著中美貿易摩擦的加大，關鍵領域的自主可控逐漸上升為國家戰(zhàn)略。在此背景下，除了“wintel”和 “AA”體系外，以麒麟/凝思/UOS操作系統(tǒng)+龍芯/兆芯/飛騰處理器構成的國產(chǎn)計算機體系逐漸興起。

福升威爾國產(chǎn)系列工控機

截至目前，使用國產(chǎn)系統(tǒng)和處理器的公司比例已經(jīng)越來越大。比如研華國產(chǎn)芯片產(chǎn)品系列就已經(jīng)涵蓋了飛騰、兆芯、瑞芯微處理器+麒麟操作系統(tǒng)的工業(yè)主板、模塊電腦以及電力行業(yè)應用產(chǎn)品，并且支持客制化、設計整合服務與軟件加值，以幫助客戶取得市場先機；福升威爾也推出一系列麒麟操作系統(tǒng)+龍芯/飛騰處理器100%國產(chǎn)化率的工業(yè)計算機產(chǎn)品及解決方案，在市場上也取得了不錯的口碑。

工業(yè)計算機（工業(yè)電腦）是工業(yè)4.0基礎設施，是各大制造企業(yè)用以追求效率、成本與發(fā)展相平衡的戰(zhàn)略工具，特別是在傳統(tǒng)制造領域，想要摘掉“中低端產(chǎn)業(yè)鏈”的帽子，就必須盡早進入數(shù)字化轉型的矩陣之中。

類似智能手機、智能汽車帶來的變革，以倍福和貝加萊引領的“工業(yè)計算機自動化”是未來的一大趨勢，將催生出大量智能化、自動化的創(chuàng)新應用場景，其中擁有核心技術儲備的處理器等半導體廠商有望在工業(yè)智能化的浪潮中得到快速發(fā)展壯大。