Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de sensores industriales por tipo (contacto, sin contacto), por sector de usuario final (discreto, de proceso), por tecnología (tecnología de sistemas microelectromecánicos (MEMS), tecnología de semiconductores de óxido metálico complementario (CMOS), sistemas nanoelectromecánicos (NEMS), otros) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factor de crecimiento del mercado de sensores industriales

La creciente adopción del IoT aumentará la demanda en el mercado de sensores industriales.

Las industrias pudieron repensar sus modelos de negocio debido a laInternet industrial de las cosasEsto generó datos y conocimientos útiles a partir de dispositivos IIoT. Como resultado del ecosistema de intercambio de datos, surgieron nuevas fuentes de ingresos y alianzas. Por otro lado, gracias a estas capacidades integradas, los datos agregados y en tiempo real provenientes de sensores han propiciado el desarrollo de robots capaces de realizar acciones específicas, y el IIoT se ha convertido en un motor clave para los dispositivos de toma de decisiones.

Con el auge del Internet de las Cosas Robóticas (IoRT), su uso se extendió a los almacenes. La tecnología IoT en la industria manufacturera se ha vuelto crucial como parte de la transformación digital. Actualmente, la tecnología IIoT se emplea principalmente en plantas de fabricación, según el estudio de mercado "El estado del Internet industrial de las cosas 2020" de la empresa tecnológica PTC. Los activos en operaciones industriales pesadas han impulsado indicadores clave de rendimiento (KPI) diarios cruciales gracias al funcionamiento constante y confiable de los sensores. Los fabricantes supervisan de cerca la disponibilidad de los activos junto con sus procesos de fabricación. Las redes industriales con plataformas IIoT para diversos casos de uso, roles y aplicaciones conectan la maquinaria heredada típica de estas industrias complejas.

En varios casos de uso, la realidad aumentada (RA) proporcionó una nueva perspectiva para observar estos datos en tiempo real in situ, lo que mejoró la productividad de los trabajadores de primera línea. Además de las implementaciones de IIoT, la RA en el sector industrial ocupó el primer lugar, con un 20 % de los encuestados que la utilizaron en productos industriales, un 9 % en el sector automotriz y un 7 % en el sector electrónico y de alta tecnología, según el estudio Estado de la Realidad Aumentada 2020. Por lo tanto, la adopción de IoT impulsará el crecimiento del mercado global de sensores industriales.

Restricción del mercado

Los costos y las preocupaciones operativas obstaculizarán el crecimiento del mercado de sensores industriales.

La elección de materias primas de alta calidad es fundamental para el fabricante a la hora de crear un sensor de temperatura de excelencia. El platino, el cobre, el silicio, el tungsteno y el níquel, así como las aleaciones clasificadas como tipo K, tipo M, tipo E, tipo J, etc., se encuentran entre los metales y aleaciones utilizados en la fabricación. Los precios del platino se recuperaron de su mínimo de 17 años a mediados de marzo y alcanzaron su máximo de dos meses en mayo de 2020, pero se prevé que los mercados de metales del grupo del platino sigan bajo presión debido a la pandemia de la COVID-19.

Según una empresa británica de productos químicos especializados, los precios del platino con una pureza mínima del 99,95 % aumentaron progresivamente hasta alcanzar los 830 USD/onza troy (toz) en mayo de 2020, tras un mínimo histórico de 621 USD/toz registrado el 19 de marzo de 2020. Este incremento de precios podría afectar a la producción y distribución en general, provocando un aumento en los precios de los sensores de temperatura RTD y termopares. Además, para 2020, un aumento del 15-20 % en los precios de las materias primas de cobre y aluminio debería resultar en una baja producción, causando importantes interrupciones en la cadena de suministro y distribución a las aplicaciones de usuario final.

La mayoría de los sensores de proximidad inductivos que se utilizan actualmente tienen un alcance limitado, lo que conlleva riesgos como vibraciones en los equipos que pueden provocar que el sensor se aleje demasiado o entre en contacto con el objeto a detectar. Según Omron, se prevé que este tipo de incidentes representen aproximadamente el 20 % de todas las paradas de planta. Los sensores de proximidad inductivos solo detectaban objetos metálicos, mientras que otros sensores detectaban todos los demás materiales. Además, el alcance de un sensor de proximidad inductivo está determinado por la forma, el tamaño y el tamaño de la bobina del metal utilizado en su diseño. Esto permite tener en cuenta las limitaciones en el alcance de detección. El hecho de que los sensores de proximidad inductivos solo se utilicen en objetos metálicos y tengan una capacidad de detección limitada frena el crecimiento del mercado.

Otro problema en el diseño de interfaces de sensores de presión utilizadas en industrias como la automotriz es que los MEMS provocan pequeñas variaciones de capacitancia. Son posibles capacitancias tan bajas como unos pocos attofaradios (1 attoF = 10⁻¹⁸ F). Debido a los requisitos tecnológicos, se requiere una tensión de polarización, así como tensiones de señal de tan solo unos pocos microvoltios. Las variaciones en la tensión de alimentación y la temperatura tienen un impacto significativo en la precisión y estabilidad de las salidas del dispositivo. El dispositivo se encarece a medida que se fabrican componentes más precisos. Los automóviles deben operar en diversas condiciones climáticas, que pueden incluir diferencias de altitud y humedad, lo que aumenta el costo de mantener la operatividad del sensor en diferentes entornos. Estos factores reducen drásticamente la demanda del mercado de sensores industriales.

Oportunidad de mercado

Se está haciendo hincapié en el uso del mantenimiento predictivo y la monitorización remota para crear oportunidades lucrativas.

Aunque el globalindustria automotrizEn los últimos dos años, China ha seguido la misma tendencia. En este sector, el número de sensores y componentes de sensores se ha expandido. En los últimos años, los sensores de presión MEMS se han utilizado ampliamente en el mercado de los automóviles inteligentes. Recientemente, un sistema lanzó una línea de dispositivos IIoT multisensor con mayor autonomía por la misma razón. La capacidad multisensor se ha utilizado para gestionar las necesidades de mantenimiento predictivo de una amplia gama de equipos industriales, incorporando nuevos componentes electrónicos integrados, conectados en red y de bajo consumo energético que realizan análisis in situ. Además de un rendimiento mejorado, estos nuevos productos también son respetuosos con el medio ambiente y totalmente actualizables.

El Sushi Sensor, el primer sensor inteligente de Yokogawa, se lanzó en Europa en 2019. Recientemente, la compañía incorporó a su línea de productos un sensor de temperatura inalámbrico y un sensor de presión inalámbrico. El mantenimiento predictivo de activos como bombas y motores es la principal aplicación del sensor. Permite a los operadores detectar anomalías en una fase temprana mediante la recopilación continua de datos. Este sensor inteligente forma parte de la iniciativa abierta de IIoT JOIN y está optimizado para aplicaciones de Internet industrial de las cosas (IIoT). Genera datos de activos remotos y funciona como parte de la infraestructura inalámbrica. Se ha producido un aumento significativo en la demanda de soluciones de mantenimiento preventivo.

Los fabricantes también se vieron obligados a invertir una cantidad considerable de dinero en sensores y recopilación de datos por motivos regulatorios y operativos. Los equipos antiguos se modernizan con sensores inteligentes para su automatización e interconexión, lo que les permite comunicar su estado. Los sensores inteligentes han permitido a las fábricas inteligentes detectar y registrar lecturas para predecir fallos, monitorizar niveles y aumentar la eficiencia. De forma similar, una empresa holandesa de satélites IoT lanzó en noviembre de 2020 una solución de monitorización remota para la industria del petróleo y el gas con el fin de proteger el medio ambiente y prevenir fugas. Según la empresa, la pandemia de COVID-19 y las diversas restricciones de viaje han incrementado la demanda de monitorización remota en industrias como la del petróleo y el gas. El dispositivo de Hiber incluía un sensor de presión y, opcionalmente, un sensor de temperatura para garantizar datos precisos y consistentes, lo que permite a las empresas ampliar su red de sensores.

Análisis regional

Asia-Pacífico: Región dominante

La región de Asia-Pacífico dominó el mercado de sensores industriales y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 7%, generando ingresos de 16 mil millones de dólares para 2030. Debido al rápido desarrollo de la industria automotriz china, las expectativas de los clientes en cuanto a calidad, funcionalidad y eficiencia han aumentado. Esto impulsó a FAW-VW a experimentar con nuevos materiales y tecnologías para producir diversos tipos y modelos de vehículos en una misma planta. En las plantas, los sensores se utilizan para identificar la posición de las piezas durante las distintas etapas de la fabricación automatizada, incluyendo el estampado, la pintura, la soldadura y el ensamblaje final. Diversos grupos de investigación, incluyendo universidades como la Academia China de Ciencias y los Institutos Aplicados de los Ministerios de Industria, llevan a cabo iniciativas de investigación y desarrollo de sensores.

Europa: una región en crecimiento.

La región europea ocupa el segundo lugar en tamaño y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 7%, generando ingresos de 10 mil millones de dólares para 2030. En la fabricación de vacunas contra la COVID-19, el Reino Unido compite con otros países como China, Estados Unidos e India. Por ejemplo, Novax, una farmacéutica británica, anunció una colaboración con GlaxoSmithKline para fabricar 60 millones de dosis de la vacuna Novax contra la COVID-19 en una planta de envasado y acabado en Barnard Castle. Esto refleja una creciente inversión en la industria farmacéutica, lo que implica un mayor potencial para el uso de sensores industriales. Debido al aumento en la producción de vacunas, los proveedores del mercado se están centrando en los avances en sensores de temperatura para monitorear las vacunas almacenadas en diversas instalaciones.

Muchos hospitales del Reino Unido están experimentando problemas con el almacenamiento de vacunas. Como resultado, el país está utilizandotecnología blockchainPara rastrear y monitorear la temperatura de las vacunas contra la COVID-19. Según CNBC, el director técnico de Everyware, Tom Screen, afirmó que los sensores de la compañía monitoreaban la temperatura de las vacunas almacenadas en congeladores. La información recopilada por estos sensores se enviaba a una plataforma en la nube cifrada, que a su vez la transmitía a la red blockchain de Hedera. Durante el período de proyección, se prevé que implementaciones y mejoras similares en sensores industriales inteligentes presenten un gran potencial para los actores del mercado.

Análisis segmentario

Por tipo

El mercado se divide en sensores de flujo, presión, proximidad (área), nivel, temperatura, imagen y otros tipos de detección. El segmento de presión dominó el mercado de sensores industriales y se prevé que registre una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 7%, generando ingresos de 9 mil millones de dólares para 2030. La creciente variedad de aplicaciones de presión en la industria facilita el desarrollo de dispositivos únicos capaces de manejar un amplio rango de presiones. Las empresas industriales desarrollan estos dispositivos para simplificar el diseño de productos, acelerar el tiempo de comercialización y minimizar los costos de inventario de sensores.

Por el usuario final

El mercado se divide en cinco segmentos: minería, petróleo y gas, manufactura, química, farmacéutica y otros sectores de usuarios finales. El sector manufacturero representó la mayor cuota del mercado de sensores industriales y se prevé que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 6%, generando ingresos de 12.000 millones de dólares para 2030.

La precisión de los sensores en condiciones de trabajo adversas, como calor o frío extremos, alta humedad, vacío, tratamientos severos, vibraciones, interferencias, espacios reducidos, bajo consumo de energía, etc., impulsa su uso en la industria manufacturera. Actualmente, los automóviles toman decenas de miles de decisiones basándose en la información de numerosos sensores conectados a los sistemas informáticos de a bordo.