Marktbericht für industrielle Sensoren: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Typ (Kontakt, berührungslos), Endnutzerbranche (Diskret, Prozess), Technologie (Mikroelektromechanische Systeme (MEMS), Komplementäre Metalloxid-Halbleiter (CMOS), Nanoelektromechanische Systeme (NEMS), Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktor für den Markt für industrielle Sensoren

Steigende IoT-Nutzung wird die Nachfrage nach industriellen Sensoren erhöhen

Aufgrund derIndustrielles Internet der DingeDadurch wurden aus IIoT-Geräten verwertbare Daten und Erkenntnisse gewonnen. Das entstehende Ökosystem des Datenaustauschs hat neue Einnahmequellen und Partnerschaften hervorgebracht. Andererseits hat die Nutzung dieser integrierten Funktionen und die aggregierten Echtzeitdaten von Sensoren zur Entwicklung von Robotern geführt, die spezifische Aktionen ausführen können. So hat sich das IIoT zu einem Treiber für Geräte mit Entscheidungsunterstützung entwickelt.

Mit zunehmender Verbreitung des Internets der Dinge (IoT) hielt dies auch in Lagerhallen Einzug. Der Einsatz von IoT-Technologie in der Fertigungsindustrie wird im Zuge der digitalen Transformation immer wichtiger. Laut der Marktstudie „The State of Industrial Internet of Things 2020“ des Technologieunternehmens PTC wird IIoT-Technologie derzeit hauptsächlich in Produktionsanlagen eingesetzt. Die Anlagen in der Schwerindustrie haben dank der zuverlässigen und konsistenten Funktionsweise von Sensoren maßgeblich zur Erreichung wichtiger täglicher KPIs beigetragen. Hersteller überwachen die Verfügbarkeit ihrer Anlagen und ihre Fertigungsprozesse genau. Die industrielle Vernetzung mit IIoT-Plattformen für vielfältige Anwendungsfälle, Rollen und Anwendungen verbindet die in diesen komplexen Branchen typischen, älteren Maschinen.

In zahlreichen Anwendungsfällen ermöglichte Augmented Reality (AR) die Beobachtung von Echtzeitdaten direkt vor Ort und steigerte so die Produktivität der Mitarbeiter in der Produktion. Neben IIoT-Implementierungen belegte AR im industriellen Bereich den ersten Platz: 20 % der Befragten nutzten AR in Industrieprodukten, 9 % in der Automobilindustrie und 7 % in der Elektronik- und Hightech-Branche (laut der Studie „State of Augmented Reality 2020“). Die zunehmende Verbreitung des Internets der Dinge (IoT) wird daher das Wachstum des globalen Marktes für industrielle Sensoren vorantreiben.

Marktbeschränkung

Kosten und betriebliche Bedenken hemmen das Marktwachstum des Marktes für industrielle Sensoren

Die Auswahl hochwertiger Rohstoffe ist für den Hersteller eines leistungsstarken Temperatursensors entscheidend. Platin, Kupfer, Silizium, Wolfram und Nickel sowie Legierungen der Typen K, M, E, J usw. gehören zu den in der Fertigung verwendeten Metallen und Legierungen. Die Platinpreise haben sich von einem 17-Jahres-Tief Mitte März auf ein Zweimonatshoch im Mai 2020 erholt, doch die Märkte für Platingruppenmetalle dürften aufgrund der Covid-19-Pandemie weiterhin unter Druck stehen.

Laut einem britischen Spezialchemieunternehmen stiegen die Preise für Platin mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,95 % bis Mai 2020 auf 830 US-Dollar pro Feinunze (toz), nach einem Rekordtief von 621 US-Dollar pro toz am 19. März 2020. Ein solcher Preisanstieg könnte Auswirkungen auf die gesamte Produktion und den Vertrieb haben und zu Preiserhöhungen bei RTD- und Thermoelement-Temperatursensoren führen. Darüber hinaus dürfte ein Anstieg der Rohstoffpreise für Kupfer und Aluminium um 15–20 % bis 2020 zu geringeren Produktionsmengen und damit zu erheblichen Störungen in der Lieferkette bis hin zu den Endverbrauchern führen.

Die meisten heute verwendeten induktiven Näherungssensoren haben geringe Erfassungsreichweiten, was Gefahren birgt, da beispielsweise Vibrationen des Geräts dazu führen können, dass sich der Sensor zu weit vom Erfassungsobjekt entfernt oder dieses berührt. Laut Omron sind solche Vorfälle für etwa 20 % aller Anlagenstillstände verantwortlich. Induktive Näherungssensoren erkannten ausschließlich metallische Gegenstände, während andere Sensoren alle anderen Materialien erfassten. Die Erfassungsreichweite eines induktiven Näherungssensors wird durch Form, Größe und Spulengröße des verwendeten Metalls bestimmt. Dadurch konnten die Grenzen der Erfassungsreichweite berücksichtigt werden. Die Tatsache, dass induktive Näherungssensoren nur für metallische Gegenstände eingesetzt werden und eine begrenzte Erfassungsfähigkeit aufweisen, hemmt das Marktwachstum.

Ein weiteres Problem bei der Entwicklung von Drucksensorschnittstellen für Branchen wie die Automobilindustrie sind die durch MEMS verursachten geringen Kapazitätsänderungen. Kapazitäten im Bereich von wenigen Attofarad (1 AttoF = 10⁻¹⁸ F) sind möglich. Aufgrund der technologischen Anforderungen ist neben Signalspannungen von nur wenigen Mikrovolt eine Vorspannung erforderlich. Schwankungen der Versorgungsspannung und der Temperatur beeinträchtigen die Genauigkeit und Stabilität der Geräteausgänge erheblich. Mit zunehmender Präzision der Komponenten steigen die Gerätekosten. Automobile müssen unter verschiedenen klimatischen Bedingungen, wie z. B. unterschiedlicher Höhe und Luftfeuchtigkeit, eingesetzt werden, was die Kosten für die Aufrechterhaltung der Einsatzfähigkeit der Sensoren in unterschiedlichen Umgebungen erhöht. Diese Faktoren führen zu einem starken Rückgang der Nachfrage auf dem Markt für industrielle Sensoren.

Marktchance

Der Schwerpunkt liegt auf der Nutzung von vorausschauender Wartung und Fernüberwachung, um lukrative Möglichkeiten zu schaffen.

Auch wenn die globalenAutomobilindustrieDer Markt für Sensoren ist in den letzten zwei Jahren rückläufig gewesen, und China hat diesem Trend gefolgt. Gleichzeitig hat sich die Anzahl der Sensoren und Sensorkomponenten in diesem Sektor erhöht. MEMS-Drucksensoren finden seit einigen Jahren breite Anwendung im Markt für intelligente Automobile. Aus demselben Grund hat ein Unternehmen kürzlich eine Reihe von Multisensor-IIoT-Geräten mit verbesserter Autonomie auf den Markt gebracht. Die Multisensor-Funktionalität wird genutzt, um die vorausschauende Wartung einer Vielzahl von Industrieanlagen zu gewährleisten. Dabei kommen neue, vernetzte und energiesparende On-Board-Elektroniken zum Einsatz, die Analysen vor Ort durchführen. Neben der verbesserten Leistung sind diese neuen Produkte auch umweltfreundlich und vollständig aufrüstbar.

Der Sushi-Sensor, Yokogawas erster intelligenter Sensor, wurde 2019 in Europa eingeführt. Kürzlich ergänzte das Unternehmen sein Produktportfolio um einen drahtlosen Temperatur- und einen drahtlosen Drucksensor. Die vorausschauende Wartung von Anlagen wie Pumpen und Motoren ist die Hauptanwendung des Sensors. Er ermöglicht es Betreibern, durch die kontinuierliche Datenerfassung Anomalien frühzeitig zu erkennen. Der intelligente Sensor ist Teil der offenen IIoT-Initiative JOIN und für industrielle IoT-Anwendungen (IIoT) optimiert. Er generiert Daten von weit entfernten Anlagen und ist in die drahtlose Infrastruktur integriert. Die Nachfrage nach Lösungen für die vorbeugende Wartung ist stark gestiegen.

Hersteller waren aus regulatorischen und betrieblichen Gründen verpflichtet, erhebliche Summen in Sensoren und Datenerfassung zu investieren. Die bestehenden Anlagen wurden daraufhin mit intelligenten Sensoren für Automatisierung und Vernetzung ausgestattet, sodass sie ihren Zustand melden können. Intelligente Sensoren ermöglichen es modernen Fabriken, Messwerte zu erfassen und zu analysieren, um Ausfälle vorherzusagen, Füllstände zu überwachen und die Effizienz zu steigern. Ein niederländisches IoT-Satellitenunternehmen brachte im November 2020 eine Fernüberwachungslösung für die Öl- und Gasindustrie auf den Markt, um die Umwelt zu schützen und Leckagen zu verhindern. Laut Unternehmen hat die COVID-19-Pandemie und die damit verbundenen Reisebeschränkungen die Nachfrage nach Fernüberwachung in Branchen wie der Öl- und Gasindustrie erhöht. Das Gerät von Hiber verfügt über einen Drucksensor und optional über einen Temperatursensor, um präzise und konsistente Daten zu gewährleisten und Unternehmen die Erweiterung ihres Sensornetzwerks zu ermöglichen.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik: Dominante Region

Die Region Asien-Pazifik dominierte den Markt für industrielle Sensoren und wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7 % wachsen und bis 2030 einen Umsatz von 16 Milliarden US-Dollar generieren. Aufgrund der rasanten Entwicklung der chinesischen Fahrzeugindustrie sind die Kundenerwartungen an Qualität, Funktionalität und Effizienz gestiegen. Dies veranlasste FAW-VW, mit neuartigen Materialien und Technologien zu experimentieren, um verschiedene Fahrzeugtypen und -modelle an einem Standort zu produzieren. In den Werken werden Sensoren eingesetzt, um die Werkstückpositionen in verschiedenen Phasen der automatisierten Fertigung zu identifizieren, darunter Stanzen, Lackieren, Schweißen und Endmontage. Verschiedene Forschungsgruppen, darunter Universitäten wie die Chinesische Akademie der Wissenschaften und die angewandten Institute der Industrieministerien, führen Forschungs- und Entwicklungsinitiativen im Bereich Sensoren durch.

Europa: Wachstumsregion

Europa ist der zweitgrößte Markt und wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7 % wachsen und bis 2030 einen Umsatz von 10 Milliarden US-Dollar generieren. Bei der Herstellung von COVID-19-Impfstoffen konkurriert Großbritannien mit Ländern wie China, den USA und Indien. So kündigte beispielsweise das britische Pharmaunternehmen Novax eine Kooperation mit GlaxoSmithKline an, um 60 Millionen Dosen des Novax-COVID-19-Impfstoffs in einer Abfüllanlage in Barnard Castle herzustellen. Dies spiegelt die steigenden Investitionen in die Pharmaindustrie wider und eröffnet damit ein größeres Potenzial für den Einsatz industrieller Sensoren. Aufgrund des Wachstums der Impfstoffproduktion konzentrieren sich die Marktanbieter auf die Weiterentwicklung von Temperatursensoren zur Überwachung der in verschiedenen Einrichtungen gelagerten Impfstoffe.

Viele Krankenhäuser im Vereinigten Königreich haben Probleme mit der Lagerung von Impfstoffen. Daher nutzt das Land alternative Lagermöglichkeiten.Blockchain-TechnologieZur Überwachung der Temperatur von COVID-19-Impfstoffen wurden Sensoren eingesetzt. Laut CNBC erklärte Tom Screen, technischer Direktor von Everyware, dass die Sensoren des Unternehmens die Temperatur von in Gefrierschränken gelagerten Impfstoffen überwachten. Die von den Sensoren erfassten Daten wurden an eine verschlüsselte Cloud-Plattform und von dort an das Blockchain-Netzwerk von Hedera gesendet. Im Prognosezeitraum dürften ähnliche Implementierungen und Verbesserungen intelligenter Industriesensoren ein erhebliches Marktpotenzial für Marktteilnehmer bieten.

Segmentanalyse

Nach Typ

Der Markt ist in Durchfluss-, Druck-, Näherungs- (Flächen-), Füllstands-, Temperatur-, Bild- und sonstige Sensortypen unterteilt. Das Drucksegment dominierte den Markt für industrielle Sensoren und wird voraussichtlich bis 2030 ein jährliches Wachstum von 7 % verzeichnen und einen Umsatz von 9 Milliarden US-Dollar generieren. Die zunehmende Vielfalt an Druckanwendungen in der Industrie begünstigt die Entwicklung von Geräten, die ein breites Druckspektrum abdecken. Industrieunternehmen entwickeln solche Geräte, um die Produktentwicklung zu vereinfachen, die Markteinführungszeit zu verkürzen und die Kosten für Sensormaterialien zu minimieren.

Vom Endbenutzer

Der Markt ist in fünf Segmente unterteilt: Bergbau, Öl und Gas, Fertigung, Chemie, Pharmazie und sonstige Endverbraucherbranchen. Die Fertigungsindustrie hielt den größten Anteil am Markt für industrielle Sensoren und wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6 % wachsen und bis 2030 einen Umsatz von 12 Milliarden US-Dollar generieren.

Die Genauigkeit von Sensoren unter nicht idealen Betriebsbedingungen, wie extremer Hitze oder Kälte, hoher Luftfeuchtigkeit, Vakuum, starker Beanspruchung, Vibrationen, Störungen, beengten Platzverhältnissen, geringem Stromverbrauch usw., fördert ihren Einsatz in der Fertigungsindustrie. Heutzutage treffen Autos Zehntausende von Entscheidungen auf Basis der Daten zahlreicher Sensoren, die mit den Bordcomputersystemen des Fahrzeugs verbunden sind.