Markt für automatisierte optische Inspektion Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für automatisierte optische Inspektionen wurde 2023 auf 1,0 Milliarden USD geschätzt und soll bis 2032 einen Wert von 5,2 Milliarden USD erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 19,7 % während des Prognosezeitraums (2024–2032) entspricht. Das Wachstum des Marktes für automatisierte optische Inspektionen wird durch die steigende Nachfrage nach AOI-Systemen zur Inspektion von IC-Substraten vorangetrieben.

Bei der automatischen optischen Inspektion (AOI) handelt es sich um ein Produktionssystem, das automatisch Teile auf Fehler, Mängel oder Anomalien prüft und analysiert. Dabei kommen hochauflösende Kameras, Beleuchtungssysteme und leistungsstarke Bildverarbeitungsalgorithmen zum Einsatz, um Fehler in produzierten Komponenten, Baugruppen und Leiterplatten (PCBs) zu erkennen und zu identifizieren.

Einer der Haupttreiber des Wachstums auf dem Markt für automatisierte optische Inspektionen ist die hohe Nachfrage nach elektronischen Geräten für Verbraucher. Darüber hinaus treibt die Automatisierung von Elektronikfertigungsanlagen die Entwicklung des Marktes für automatisierte optische Inspektionen voran. Darüber hinaus schafft die Entstehung der Oberflächenmontagetechnologie Möglichkeiten zur Markterweiterung. Angesichts dieser Überlegungen wird erwartet, dass der Markt für automatisierte optische Inspektionen exponentiell wachsen wird.

Darüber hinaus wird die Einführung der SMART-Technologie dem Markt im Prognosezeitraum attraktive Wachstumsmöglichkeiten bieten. Die anspruchsvolle Infrastruktur, die zur Verwaltung enormer Datenmengen erforderlich ist, bremst jedoch das Branchenwachstum. Weitere Faktoren, die zur Marktexpansion beitragen, sind die gestiegene Nachfrage nach automatisierten optischen Inspektionssystemen in der Automobilelektronik und die Schrumpfung von Leiterplatten. Die manuelle Inspektion ist aufgrund der zunehmenden Komplexität von Leiterplatten keine praktikable Alternative mehr, was den Marktanteil der automatisierten optischen Inspektion erhöht.

Highlights

• 2D-AOI generiert den höchsten Umsatzanteil nach Typ.
• Inline beeinflusste den Markt durch seine Technologie.
• IT und Telekommunikation dominieren den Branchenmarkt.

Marktdynamik

Globale Markttreiber für automatisierte optische Inspektion

Steigende Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Produkten

Die wachsende Kundennachfrage nach qualitativ hochwertigen Produkten in verschiedenen Branchen ist ein wichtiger Treiber für die Entwicklung von Technologien zur automatischen optischen Inspektion (AOI). In der Elektronikfertigung, wo Miniaturisierung und Komplexität vorherrschen, ist die Qualität der Leiterplatten (PCB) von entscheidender Bedeutung. AOI-Systeme werden häufig verwendet, um Leiterplatten auf Fehler wie Lötstellen, fehlende Komponenten und Fehlausrichtung zu prüfen. Delvitech kündigt beispielsweise eine neue Generation automatischer optischer Inspektionssysteme für die elektronische und mechanische Fertigung an und führt sie vor. Durch die Implementierung von AOI könnte das Unternehmen die Anzahl fehlerhafter Produkte, die das Ende der Produktionslinie erreichen, erheblich reduzieren, was zu einer höheren Produktqualität und Kundenzufriedenheit führt.

Darüber hinaus wird das Marktwachstum durch die steigende Nachfrage nach Smartphones, Fernsehern und Haushaltsgeräten sowie durch steigende verfügbare Einkommen in den Schwellenländern vorangetrieben. Die weltweiten Smartphone-Lieferungen beliefen sich im Jahr 2023 auf insgesamt 1,14 Milliarden Einheiten, was einem Rückgang von 4 % gegenüber 2022 entspricht. Im vierten Quartal 2023 wuchs der Markt jedoch im Vergleich zum Vorjahr um 8 % und erreichte 319,2 Millionen Einheiten.

Darüber hinaus hat die Saki Corporation, ein Erfinder von automatisierten optischen und Röntgeninspektionsgeräten, bekannt gegeben, dass die DENSO Corporation Sakis 3D Automated Optical Inspection System (3D-AOI) der nächsten Generation offiziell zugelassen hat. Das neue 3Di-LS2-CASE bietet dank Sakis einzigartiger, sehr starrer Portalstruktur die branchenweit höchste Inspektionsgeschwindigkeit und -genauigkeit und verfügt jetzt über KI-basierte Inspektionsautomatisierungsfunktionen. Dies unterstreicht die zunehmende Nutzung und Bedeutung von AOI-Systemen bei der Gewährleistung von Produktqualität und -zuverlässigkeit in verschiedenen Branchen.

Globale Beschränkungen auf dem Markt für automatisierte optische Inspektionen

Hohe Investitionskosten

Eines der größten Hindernisse bei der Einführung von AOI-Systemen ist die erhebliche Anfangsinvestition für den Kauf und die Implementierung der Technologie. AOI-Systeme erfordern anspruchsvolle Hardware, Software und Infrastruktur, was für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) oder solche mit knappem Budget kostspielig sein kann. Die Kosten eines automatisierten optischen Inspektionssystems (AOI) variieren je nach Hardware, Software und kundenspezifischen Implementierungsservices.

Ein mittelgroßer Elektronikhersteller beispielsweise, der AOI-Technologie in seinen Produktionslinien implementieren möchte, muss mit anfänglichen Investitionskosten von mehreren zehn- bis hunderttausend Dollar rechnen, je nach Betriebsgröße, Fertigungskomplexität und gewünschtem Automatisierungs- und Funktionsumfang. Diese Ausgaben umfassen den Erwerb von AOI-Geräten, Softwarelizenzen, Schulungsprogramme für Mitarbeiter und alle Änderungen an vorhandenen Anlagen oder Verfahren, die zur Anpassung an die neue Technologie erforderlich sind.

Darüber hinaus beginnen AOI-Systeme in der Regel bei etwa 15.000 USD in VCTA, können aber je nach Ausstattung bis zu 200.000 USD oder mehr kosten. AOI-Systeme von Keyence und Cognex können mindestens 20.000 USD pro Kamera kosten, zuzüglich 10.000 bis 15.000 USD jährlich für Wartung und Neuprogrammierung. Während die genaue Aufteilung der anfänglichen Investitionskosten je nach Faktoren wie Einsatzumfang und Anwendungsanforderungen variiert, ist klar, dass die mit der Implementierung von AOI-Systemen verbundenen Kapitalausgaben für viele Unternehmen eine erhebliche Hürde darstellen können.

Globale Marktchancen für automatisierte optische Inspektion

Integration mit Industrie 4.0 und Smart Manufacturing

Industrie 4.0 gewinnt an Bedeutung und wird in Ländern wie den USA, Großbritannien, Deutschland und China immer ernster genommen. Mit zunehmender Verbreitung der Digitalisierung suchen Hersteller zudem nach Möglichkeiten, ihre Waren produktiver, zuverlässiger und intelligenter zu machen. Während wir diese weltweite Revolution erwarten, wird Industrie 4.0 auf Hindernisse stoßen, bevor sie realisiert wird. Die Verfügbarkeit verbesserter Tools für eine einfache Bereitstellung, politische und wirtschaftliche Anreize sowie angemessene Investitionen in Fähigkeiten und Schulungen werden die Akzeptanzrate beeinflussen. Laufende Entwicklungen in den Bereichen IoT, Big Data Analytics, Sensortechnologie und automatisierte optische Inspektion (AOI-Lösungen) beschleunigen jedoch den Wandel hin zu Industrie 4.0. Unternehmen müssen ihre Fähigkeit verbessern, Produktionsdaten in Echtzeit zu beschaffen, zu aggregieren und auszuwerten, um genaue Einblicke in die Produktionslinie zu erhalten.

Betrachten Sie beispielsweise die V510i Advanced 3D Optical Inspection (AOI) Solution-Reihe, eine hochmoderne Produktreihe, die bahnbrechende Technologien integriert, die die Qualitätskontrollvorgänge in Ihrem Produktionsablauf transformieren sollen. V510i 3D AOI-Lösungen umfassen Smart Measurement- und Smart Math-Technologien, die Fehlererkennung und Messfunktionen in einer einzigen Lösung kombinieren.

Darüber hinaus zeigt eine Analyse von Deloitte, dass die ersten Anwender intelligenter Fabriken innerhalb von drei Jahren eine durchschnittliche Steigerung der Arbeitsproduktivität, der Fertigungsproduktion und der Fabrikkapazitätsauslastung von 10 % verzeichneten. Die Studie geht außerdem davon aus, dass die Arbeitsproduktivität bis 2022 um 2 bis 12 % steigen wird. AOI-Systeme tragen erheblich zu diesen Produktivitätsvorteilen bei, indem sie den Inspektionsprozess automatisieren, Fehler reduzieren und Nacharbeit und Ausschuss vermeiden.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Die globale Marktanalyse für automatisierte optische Inspektion wird in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum, im Nahen Osten und Afrika sowie in Lateinamerika durchgeführt.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste globale Marktteilnehmer für automatisierte optische Inspektionen und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 19,8 % wachsen. Dies ist auf die zahlreichen Elektronik- und Leiterplattenhersteller der Region zurückzuführen. Darüber hinaus waren die niedrigen Arbeitskosten ein entscheidender Faktor, um bedeutende Elektronikhersteller davon zu überzeugen, ihre Produktionsstätten in dieser Region anzusiedeln. Die steigenden verfügbaren Einkommen haben die Nachfrage nach Unterhaltungselektronik und Fahrzeugen in Ländern wie China und Indien erhöht, was den Bedarf an hochwertigen elektronischen Komponenten erhöht und zum Wachstum des Marktes beiträgt. Im Jahr 2023 war China der weltweit größte Pkw-Produzent und produzierte 26,1 Millionen Einheiten im Vergleich zu Japans 7,8 Millionen. Die Pkw-Verkäufe erreichten ebenfalls 26,06 Millionen Einheiten, ein Plus von 10,6 % gegenüber 2022. Im Dezember 2023 wurden insgesamt 2,68 Millionen Pkw-Einheiten hergestellt, ein Plus von 26,6 % gegenüber dem Vorjahr.

Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 19,1 % aufweisen, was auf verstärkte Innovationen und technische Entwicklungen in allen Fertigungssektoren zurückzuführen ist. Der Markt dieser Region wird auch durch die steigende Nachfrage nach kleineren, dünneren und schnelleren elektronischen Artikeln und Smartphones angetrieben. Die Einführung von Automatisierung und KI-gestützten Lösungen wird wahrscheinlich das Umsatzwachstum ankurbeln. Darüber hinaus werden Verbesserungen in der 3D-AOI-Technologiebranche und die Einbeziehung von Industrie 4.0-Prinzipien neue Perspektiven für US-Hersteller automatisierter optischer Inspektionssysteme eröffnen.

In Europa wird aufgrund der starken Präsenz von Fahrzeugherstellern in der Region ein stetiges Wachstum des AOI-Marktes erwartet. Autohersteller in Ländern wie Deutschland und Frankreich konzentrieren sich auf die Verbesserung der Fahrzeugsicherheitssysteme, die Steigerung der Nachfrage nach hochwertigen elektronischen Komponenten und die steigende Nachfrage nach AOI-Systemen in der Region.

Darüber hinaus wird erwartet, dass mehrere Variablen das Wachstum in Deutschland im Prognosezeitraum vorantreiben werden. Dazu gehören die Expansion der Automobil- und Elektronikfertigungsbranche sowie eine stärkere Betonung von Qualitätssicherung und Prozesskontrolle. Industrien in ganz Deutschland nutzen zunehmend KI-gestützte AOI-Technologie, um Produktqualität und -zuverlässigkeit sicherzustellen. Darüber hinaus wird die Konzentration auf Industrie 4.0 und intelligente Fertigungstechniken den AOI-Systemmarkt in Deutschland vorantreiben.

Segmentanalyse

Der globale Markt für automatisierte optische Inspektionen ist nach Typ, Technologie und Branche segmentiert.

Der Markt ist nach Typ weiter in 2D-AOI und 3D-AOI segmentiert.

Die Kategorie 2D-AOI war mit 65 % Marktführer. Dies ist auf die niedrigen Kosten und die einfache Programmierung mit der 2D-AOI-Technologie zurückzuführen. Im Laufe der Jahre wurden bei 2D-AOI-Systemen mehrere Fortschritte bei Softwareschnittstellen und Bildverarbeitungstechnologien erzielt, was zu einer schnelleren Bildaufnahme und deutlich kürzeren Inspektionszykluszeiten führte.

Darüber hinaus ermöglichen die in 2D-Systemen eingesetzten Kameras, Beleuchtungselemente und Optiken die gleichzeitige Prüfung kleiner und großer Komponenten auf einer Leiterplatte. Nordson TEST & INSPECTION stellt beispielsweise das neue manuelle Röntgeninspektionssystem Quadra Pro 7 (MXI) vor. Das MXI Quadra 7 Pro-System mit seiner bahnbrechenden Onyx®-Detektortechnologie setzt einen neuen Industriestandard für die manuelle 3D-/2D-Inspektion in Back-End-Halbleiteranwendungen.

Das 3D-AOI-Segment dürfte im Prognosezeitraum am schnellsten wachsen. Dies hängt mit der Fähigkeit des 3D-Systems zusammen, volumetrische Höheninformationen für Komponenten auf einer Leiterplatte bereitzustellen. Die 3D-AOI-Systeme verfügen über Lasertechnologie, die die Erkennung von Koplanaritätsfehlern verbessert, die bei der 2D-Inspektion ignoriert werden. Darüber hinaus erzeugen 3D-AOI-Geräte ein hochauflösendes, detailliertes Bild der Komponenten auf einer Leiterplatte, wodurch eine manuelle Inspektion überflüssig wird. Diese Eigenschaften werden in Kombination mit laufenden Fortschritten voraussichtlich die Nutzung von 3D-AOI-Systemen vorantreiben.

Basierend auf der Technologie ist der Markt in Inline und Offline fragmentiert.

Inline war mit einem Marktanteil von 70 % im Jahr 2023 Marktführer. Dies ist auf die Fähigkeit dieser Systeme zurückzuführen, eine große Menge an erstellten Leiterplatten in rasantem Tempo zu prüfen. Das Inline-AOI-System kann auf jeder Ebene des Produktionsprozesses eingesetzt werden und ermöglicht eine vollständige Prüfung der Leiterplattenkomponenten auf Spezifikationen und Fehler. Das Inline-Gerät kann beide Seiten von Leiterplatten scannen und erfordert weniger menschliches Eingreifen zum Umdrehen der Platten. Inline-AOI-Systeme können eine große Menge an Leiterplatten schnell scannen, was sie ideal für Branchen mit hoher Stückzahlproduktion wie Elektronik und Automobile macht.

Aus diesem Grund installieren die meisten Hersteller mehrere Inline-AOI-Systeme in ihren Produktionslinien, um den Inspektionsprozess zu beschleunigen. So hat beispielsweise BuS Elektronik GmbH & Co. KG, ein EMS-Dienstleister in Reisa, Deutschland, viele automatisierte optische Inspektionssysteme installiert, um elektronische Komponenten für die Lieferung an verschiedene Bereiche der Elektronik-, Medizin- und Automobilindustrie zu testen. Der Einsatz von Inline-AOI-Systemen ermöglicht ein effizientes Inspektionsverfahren ohne Produktionsunterbrechung, was voraussichtlich die Einführung dieser Systeme fördern wird.

Offline-AOI-Systeme sind eigenständige Maschinen, die fertige Baugruppen oder Produktchargen in einem separaten Prüfraum prüfen. Diese Geräte werden häufig für gründlichere Prüfungen eingesetzt, die in der Fertigungslinie schwierig oder unpraktisch durchzuführen wären. Offline-AOI-Systeme bieten mehr Flexibilität bei den Prüfparametern und können für die Qualitätssicherung nach der Produktion, Fehleranalyse oder Chargenprüfung eingesetzt werden.

Der Markt kann je nach Branche weiter in die Bereiche IT und Telekommunikation, Unterhaltungselektronik, Automobilbau, Industrieelektronik, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung sowie Medizin untergliedert werden.

IT und Telekommunikation dominierten den Markt im Jahr 2023 mit einem Anteil von 35 %. Dies ist auf die weit verbreitete Verwendung von Leiterplatten in Computern in der Informationstechnologiebranche und den weltweiten Ausbau der Telekommunikationsnetze zurückzuführen. Telekommunikationsanwendungen wie Router, Server, Satellitensysteme, Kommunikationsgeräte, Rundfunksysteme, Telekommunikationstürme sowie LED-Anzeigen und -Indikatoren erfordern hochwertige elektronische Komponenten, weshalb das AOI-System in diesem Geschäft weit verbreitet ist. Die Unterhaltungselektronik hatte 2019 den zweitgrößten Marktanteil aufgrund verschiedener fortschrittlicher Funktionen in Haushaltsgeräten und Smartphones, die alle hochwertige Leiterplatten erfordern, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Der asiatisch-pazifische Raum weist aufgrund der großen Anzahl von Elektronikherstellern in der Region eine hohe Konzentration von AOI-Systemen auf dem Markt für Unterhaltungselektronik auf.

Es wird erwartet, dass die Automobilindustrie im Prognosezeitraum mit der höchsten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate wächst. AOI-Systeme prüfen elektronische Komponenten, Steuergeräte, Sensoren und Fahrzeugkabelbäume in der Automobilindustrie. Diese Systeme unterstützen Automobilhersteller dabei, die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung der Fahrzeugelektronik aufrechtzuerhalten und die Einhaltung gesetzlicher Normen und Kundenerwartungen hinsichtlich Qualität und Langlebigkeit sicherzustellen.

Darüber hinaus wird das Segment durch die steigende Nachfrage nach leistungsstarken, langlebigen elektrischen Komponenten angetrieben, die die Fahrzeugsicherheit verbessern. Darüber hinaus haben elektrifizierte und selbstfahrende Fahrzeuge mit der Einführung von Technologien wie Antiblockiersystemen (ABS) und fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) die Nachfrage nach hochwertigen elektronischen Komponenten in der Automobilindustrie erhöht. Die großen Fahrzeughersteller in Deutschland, Frankreich und Japan gehören zu den ersten Ländern, die AOI-Systeme in der Automobilindustrie einführen.

jüngsten Entwicklungen

• April 2024 – GÖPEL Electronic demonstrierte automatisierte Test- und Inspektionsgeräte. Die THT Line · 3D von GÖPEL Electronics bietet eine zuverlässige AOI-Lösung zur Inspektion von THT-Komponenten, THT-Lötverbindungen und wellengelöteten SMT-Komponenten.
• Januar 2024 – Yamaha Motor Co., Ltd. (Tokio:7272) gab bekannt, dass es das High-End-Modell YRi-V TypeHS zum 3D-Hybridsystem für automatische optische Inspektion (AOI) YRi-V für Montageanlagen für elektronische Komponenten hinzufügen wird.