工業操作系統是工業生產的“神經中樞”。 它能夠實時采集、傳輸和處理工業數據、監測生產過程、管理控制單元并保障生產安全。工業操作系統主要包括嵌入式軟件、工業協議以及工業控制單元（PLC、DCS、SCADA、SIS、嵌入式軟件等）。在工廠現場，信息流基本圍繞DCS/PLC等操作系統展開，由其控制生產現場與上層企業信息系統間的數據流高效流轉，從而提升整體生產協同效率。
作為生產控制指令下達與工況狀態傳輸的核心樞紐，工業操作系統被廣泛應用于石化、鋼鐵等關乎國計民生的重點行業，以及涉及國防安全的關鍵領域，其安全性至關重要。因此，研發并生產自主可控、智能化的國產工業控制系統，已成為保障國家工業安全發展的必然選擇。
一、市場效應顯現，流程工業加速更新
工業操作系統是關乎國家安全的“命門所在”。
近年來，全球產業鏈和供應鏈的格局正在經歷深度調整，核心技術的自主可控已成為維系國家發展命脈與保障產業安全的戰略性基石。
一方面，數字化、智能化轉型浪潮席卷全球，使得工業控制系統的重要性與戰略地位被進一步放大，中國作為全球唯一擁有完整工業門類的國家，對工控產品的廣度與深度需求遠超正快速提升。另一方面，近年來，歐美在高端芯片、工業軟件及工業控制系統領域的出口管制不斷收緊，供應鏈風險顯著加劇，核心工控產品始終存在“卡脖子”風險。伴隨國際技術壁壘供應鏈脫鉤與封鎖風險不斷加劇，以及跨國工業巨頭在供應鏈安全問題上的策略調整，直接影響著中國工控行業的發展節奏。可以說，國產化不僅僅是政策推動的結果，更是國際格局倒逼的必然選擇。
在這種“內需牽引+外部倒逼”的雙重作用下，保障工業體系的獨立可控，已經從“可選項”升級為“必選項”。特別是工業軟件和PLC作為自動化的“中樞神經”，不僅是工廠智能化的基石，更是國產替代中必須優先突破的環節。國產廠商若能把握這一趨勢，不僅能夠補齊安全短板，還能在全球產業新格局中占據主動。
在此背景下，自2024年以來，國家層面密集出臺推動大規模設備更新的政策，強調通過提升技術與能效標準，加快淘汰落后產能、增加先進產能，從而加速制造業升級與供給側改革。例如，2024年9月工信部發布《工業重點行業領域設備更新和技術改造指南》。《指南》明確提出，到2027年需完成200萬套工業軟件和80萬臺套工業操作系統的升級，PLC、DCS、SCADA、SIS 等核心系統均被納入重點范疇。
過去一年間，政策效應已逐步顯現：石化、電力、冶金、軌道交通等流程工業的設備更新率顯著提升，項目型投資正成為市場主導力量。工業操作系統國產化的邏輯也正在從“補缺口”向“強體系”轉變。對于企業而言，選擇國產品牌不再只是響應政策的被動舉措，而是確保長期安全與保持競爭力的必然選擇。
中國整體自動化整體市場規模及增長分析（2017~2025年）
數據來源：MIR DATABANK
二、多路徑并進，工業軟件與PLC成突破口
在全國產化大勢下，國家政策持續加碼，同時也為相關企業帶來了新的發展契機。一方面，政策的大力支持為國產工業操作系統及相關產品的研發與推廣提供了有力保障，激發了企業的創新活力。另一方面，隨著國內工業企業對設備自主可控意識的增強，對國產產品的需求不斷上升。尤其工業軟件和PLC領域，它們不僅是支撐制造業數字化和智能化轉型的核心技術，也是國產化空間最大、發展潛力最為顯著的關鍵環節。
① 工業軟件領域
隨著制造業的不斷升級和智能化轉型，工業軟件作為制造業的“大腦”和“神經”，已經滲透和廣泛應用于幾乎所有工業領域的核心環節，是推動我國智能制造高質量發展的核心要素和重要支撐。據MIR DATABANK統計，2024年，中國工業軟件市場規模已突破2700億元，同比增長7.3%。
2023-2030年中國工業軟件市場規模（億元）
數據來源：MIR DATABANK
然而，從全球范圍來看，幾乎所有知名的工業軟件巨頭都成長于制造業高度發達的國家。中國工業軟件基礎仍然薄弱，關鍵核心技術瓶頸尚未突破。行業整體“小而散”的格局依然突出，產業鏈和供應鏈的韌性與安全水平亟需提升，與國際先進水平存在明顯差距。
MIR DATABANK數據統計，目前我國約有95%的研發設計類工業軟件依賴進口，核心的研發設計類工業軟件幾乎都被歐美巨頭所壟斷。相比之下，生產制造類工業軟件在部分領域已經具備一定實力，市場上也涌現了中電智科、寶信軟件、和利時、中控技術等具有代表性的企業。
隨著制造業轉型升級和自主可控戰略的不斷深化，工業企業加速推進工業化與信息化融合，為國產工業軟件提供了前所未有的機遇。未來，中國工業軟件發展有望進入更快、更穩的增長軌道，國產化進程加速的同時，憑借價格與服務上的靈活優勢，國產品牌有望在更多領域實現突破并逐步提升市場滲透率。
② PLC領域
PLC在工業自動化領域的地位至關重要。同時，PLC也是當前國內自動化市場中對進口依賴度最高的領域。
自21世紀以來，我國 PLC 行業逐步進入國產替代階段，小型PLC的技術水平已基本與國際領先廠商持平，但在中大型PLC領域，整體自主研發能力依然不足。作為支撐制造業數字化轉型的關鍵技術產品，大型PLC一直是競爭壁壘最高的領域，國內PLC市場的主導權仍掌握在西門子、三菱、歐姆龍、羅克韋爾等歐美和日系巨頭手中，面臨著長期的技術封鎖和高度壟斷。
2020-2028年中國大型PLC整體市場規模（單位：百萬元）
數據來源：MIR DATABANK
盡管當前大型PLC國產化率仍處于較低水平，但潛力巨大，且推進速度正在不斷加快。近年來，以中電智科、寶信軟件、和利時、中控技術等為代表的本土大型PLC領軍企業，憑借深厚的技術積淀與持續的創新投入，乘國家“自主可控、安全可靠”戰略東風，在冶金、水利水電、軌道交通、石油化工等關乎國計民生的核心命脈行業，成功實現了從艱難破冰到規模應用的歷史性跨越，逐步打破外資巨頭長期壟斷的堅冰。MIR DATABANK預測，到2028年，大型PLC國產化率有望實現大幅躍升。
過去，部分高端市場被國外品牌占據，而如今，國產企業在技術上不斷突破，逐漸打破國外品牌的壟斷局面。盡管目前國內真正實現全棧自主可控的大型PLC廠商仍是少數，但以中電智科為代表的本土廠商，憑借全棧自主可控的研發體系和國家隊背景，正逐漸成為國產大型PLC的核心代表。
部分國產廠商中大型自主可控PLC產品
數據來源：《2025年中國大型PLC自主可控白皮書》
可以看到，隨著工業操作系統國產化進程的推進，市場格局正逐漸明朗。中電智科起源于中國電子第六研究所PLC研發團隊，自成立以來依托中國電子集團的全棧技術體系，完成了從芯片、工業操作系統到控制軟件的自主可控研發，已成為國內大型PLC領域的重要代表之一；和利時則憑借研究所背景，在DCS和SIS市場積累深厚，近年來也積極探索工業互聯網布局。然而，大型PLC、核心SCADA平臺仍由西門子、施耐德、艾默生、羅克韋爾等外資企業長期占據主導，國產廠商的市場份額依舊有限。這種“局部突破、整體追趕”的局面，正是當下國產替代的真實寫照。
三、100%自研構造“超御”系列PLC產品打破多項技術壁壘
回顧中國工業控制系統的國產化發展歷程，最直觀的變化是核心設備水平的跨越。從早期PLC、DCS 等核心工控裝備幾乎全部依賴進口，到近年來國產廠商逐步掌握關鍵技術并實現自主可控，中國工控行業用幾十年時間完成了從“跟隨模仿”到“自主創新”的飛躍，并逐步具備引領潛力的轉變。這一轉變，不僅是技術層面的趕超，更代表著在國家安全與產業體系上，中國正在擺脫外部依賴，邁向體系化、自主化的全新階段。
然而，在國產替代加速推進的同時，也存在著行業亂象。一部分企業打著“國產化”的旗號，卻仍高度依賴國外底層技術，僅在應用層或集成層做“包裝”，難以真正擺脫外部依賴。“換殼式國產化”的模式，不僅誤導市場認知、擾亂競爭秩序，更有可能在關鍵時刻造成嚴重的安全隱患。
與此形成鮮明對比的是，真正具備全棧自主可控能力的廠商，堅持長期投入和底層突破，往往進展緩慢但成果扎實。在這一梯隊中，中電智科憑借“國家隊”身份和長期研發積累，成為少數能夠從芯片、操作系統到控制軟件實現全鏈條自主可控的廠商。同時，中電智科作為中國電子信息產業集團旗下的控股子公司，它也是目前國內唯一一家“只做產品、不做集成”的中大型控制產品廠商。
其“超御”系列PLC產品具有完全自主知識產權，從核心芯片、SOC處理器、運行時系統、邏輯編程軟件(SC-ProSys)均采用100%國產化的軟硬件設計架構，突破多項關鍵核心技術，軟硬件實力已達到國內同類安全工控產品第一梯隊水平。
圖片來源：中電智科公眾號
產品參數：
● 支持控制點數達萬點；
● 指令執行時間:10ns；
● 內部集成超級電容，外部斷電后電源保持能力大于1s；
● AI/AO模塊:分辨率16位，精度0.3%全運行溫度；
● 高速脈沖輸出模塊支持4種工作模式，最高脈沖輸出頻率5KHz；
● 電源轉換效率≥85%。
同時，在產品安全性上，具有身份識別、可信啟動和訪問控制等功能，并配備多種信息安全技術，同時可配套安全儀表控制器，實現功能安全；在系統可靠性上，具備CPU冗余、網絡冗余、IO冗余、電源冗余，并支持Modbus TCP、IEC 60870-5-104、DNP3.0等多種通信協議，可滿足用戶各種應用場景高可用性需求。
軟件方面，“超御”編程軟件支持跨平臺使用（Windows、麒麟）并兼容IL、ST、LD、FBD、SFC等多種編程語言，特別面向不同行業領域提供豐富多樣的指令及控制庫，可完美實現跨平臺運行。
截至目前，“超御”系列產品已積累了豐富的知識產權成果，產品多次入選國務院國資委發布的《中央企業科技創新成果推薦目錄》、工業和信息化部編制的《網絡關鍵設備和網絡安全專用產品名錄》以及國家工業信息安全發展研究中心發布的《工業控制系統信息安全產品及服務名錄》等多個國家級名錄。
憑借突出的自研技術優勢，“超御”系列產品目前已在電力、石化、水務等事關國計民生的關鍵領域得到廣泛應用，安全支撐作用進一步彰顯。
例如，
在油氣儲運領域，中電智科聯合國家管網開展廣泛聯合創新和產業鏈協同，共同研制適合原油、成品油、天然氣等不同介質的長輸油氣管道場景的PLC產品，在多個站點成功投運，實現原油、成品油、天然氣管道的全過程動態監視、控制、記錄、分析、預測、調度和優化。
在風力發電領域，聯合華能集團共同推動“超御”系列產品在風機主控系統的更新升級，實現單機20萬行以上代碼的安全穩定運行，CPU采集數據更新速度≤20ms，已在12個風場300多套、6種機組中實現批量應用。
在城市天然氣監控領域，中電智科聯合南光集團共同啟動全澳門城市天然氣系統升級工作，以“超御”系列產品和數據采集與監視控制系統（SCADA）為核心，實現整個澳門天然氣及中央氣的一體化管控，為城市天然氣管網提供穩定安全保障。
可以看到，中電智科通過“超御”系列PLC，將全棧自主可控能力轉化為可復制、可推廣的工業解決方案，為關鍵流程工業提供了高可靠、高安全、模塊化擴展能力強的國產替代路徑。這不僅是國產替代的一個突破，更是未來工業安全戰略格局中不可或缺的支點。更重要的是，中電智科的存在，給行業提供了一個“參考系”：真正的國產化，不是簡單的替代，而是體系化的自主掌控。它意味著底層技術不再受制于人，意味著未來中國工業能夠在國際競爭中保持戰略主動權。
寫在最后
伴隨全球產業鏈重構與國際供應鏈安全博弈加劇，中國在工業軟件與控制系統上的自主可控已不只是發展問題，更是國家安全與國際競爭力的重要命題。未來的國產替代，不僅要解決“有沒有”的問題，還要解決“靠不靠譜”的問題。
政策推動只是起點，更深層次的動力來自產業需求與安全考量以及整個生態的協同發力。在這一過程中，國產企業承擔著技術研發和創新攻堅的核心角色，以中電智科為代表的廠商通過全棧自主可控的產品與方案，為流程工業、能源、交通等關鍵領域提供可靠支撐。同時，核心零部件供應商、軟件開發商、系統集成商等產業鏈上下游力量，也在加速布局與技術賦能，共同構建可持續、安全可靠的國產工控生態。
此外，石化、電力、鋼鐵、軌道交通等行業的終端用戶，也逐漸將自主可控、可靠性和安全性作為設備選型和系統升級的重要標準，從而形成政策、企業、供應鏈、用戶“四位一體”的協同推進格局。這種多方聯動不僅加快了國產化落地進程，也促進了國產產品在穩定性、功能性和安全性上的持續迭代，推動國產PLC、DCS、SIS及工業軟件從單點替代向體系化升級邁進。隨著企業、供應商和用戶形成共識與協同，中國工業操作系統國產化不僅會實現規模化應用，更將成為保障國家工業安全、提升產業競爭力的重要戰略支點。
可以預見，在未來幾年，國產工控產品的突破將不再局限于單點產品，而是呈現“全鏈條、全體系、全生態”的全面崛起。
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