Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado de sensores ultrasónicos por tecnología (transductor piezoeléctrico masivo, transductores ultrasónicos micromecanizados (MUT)), por sector de usuario final (automoción, consumo, industria, medicina, otros sectores de usuario final) 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 ultrasónicos

Aplicaciones en diversos sectores industriales

Los sensores ultrasónicos se utilizan en varias aplicaciones repartidas por diversas áreas industriales. En el campo médico, se utilizan para ultrasonidos; en el campo automotriz, se utilizan en sistemas de reconocimiento de gestos y asistencia al estacionamiento; en el segmento de consumo, se utilizan ensensores de huellas dactilaresLos sensores ultrasónicos se utilizan en hogares inteligentes y robots inteligentes, y en aplicaciones industriales, en ensayos no destructivos y automatización para la medición de flujo, espesor y volumen. Se espera que estas amplias áreas de aplicación en diversas industrias impulsen el uso de sensores ultrasónicos.

Tecnología de ultrasonido combinada con IoT

Cuando una tecnología potente y versátil como el ultrasonido se combina con el internet de las cosas, surgen nuevas soluciones que llevarán la monitorización del estado de los activos a un nivel superior. Se prevé que el desarrollo de sensores ultrasónicos y su integración con puntos de recogida de datos revolucionen la monitorización continua y remota de activos industriales.

Los dispositivos ultrasónicos portátiles siguen desempeñando un papel fundamental. Sin embargo, al combinarlos con las capacidades tecnológicas que ofrece internet, los proveedores pueden crear soluciones de monitorización robustas mediante sensores ultrasónicos conectados a dispositivos con capacidad de red. Los sensores recopilan datos de los activos en forma de lecturas de dB y los envían a dispositivos centrales que los procesan. Esto ofrece un enorme potencial para mejorar los programas de mantenimiento y fiabilidad. Gracias a esta tecnología, los clientes pueden configurar alarmas y notificaciones, así como monitorizar el estado de sus activos.

Ya existen en el mercado soluciones accesibles que combinan la tecnología de ultrasonido con sensores y dispositivos conectados a la red, lo que permite una monitorización remota y continua. On-Trak es un sistema de monitorización remota de rodamientos IIoT para rodamientos y otros activos mecánicos. Está compuesto por 16 sensores y un procesador central que se puede conectar a la red mediante Wi-Fi, Ethernet o datos móviles. Los datos de los sensores se pueden visualizar fácilmente en cualquier ordenador portátil, tableta o teléfono. Se prevé que esta dinámica cambiante en el mercado de sensores ultrasónicos muestre una tendencia al alza durante el periodo de previsión, impulsando así el crecimiento del mercado.

Restricción del mercado

Problemas operativos

Con una tolerancia mínima de 3 mm, la mayoría de los sensores ultrasónicos pueden medir distancias de hasta 400 cm con precisión. Sin embargo, la distancia calculada puede ser inexacta si el objeto se encuentra posicionado de tal manera que la señal ultrasónica se desvía en lugar de reflejarse. En ocasiones, el objeto es demasiado pequeño para ser detectado por la señal ultrasónica reflejada, lo que imposibilita determinar la distancia con exactitud.

Además, materiales como alfombras y telas pueden absorber impulsos acústicos. La distancia no se puede calcular si la señal se absorbe en el extremo del objeto objetivo, ya que no puede reflejarse en el sensor. Asimismo, la alta sensibilidad de los sensores ultrasónicos los hace eficientes, pero esta sensibilidad también puede causar problemas. Dado que los sensores ultrasónicos funcionan mediante sonido, son completamente inoperativos en el vacío, ya que no hay aire por donde el sonido pueda propagarse. No se utilizan en lugares con convección intensa o cambios extremos de temperatura local. Por ejemplo, si una cortina de aire caliente provoca turbulencias dentro del área de detección, los sensores ultrasónicos pueden funcionar mal. El sonido del chorro de aire de las boquillas incluye un ruido de amplio rango de frecuencias, lo que afectará el funcionamiento de los sensores ultrasónicos. Todos estos factores dificultan el crecimiento del mercado.

Oportunidad de mercado

Aumento de los proyectos de investigación

Carga más rápida y mayor estabilidad de rendimiento para vehículos eléctricos, teléfonos inteligentes y otros productos con batería. Los proyectos de investigación aumentan constantemente con el objetivo de mejorar la eficiencia de estos sensores. Por ejemplo, en noviembre de 2020 se lanzó un proyecto de investigación europeo llamado «Spartacus». «Spartacus» es un acrónimo de «Detección acústica, mecánica y ultrasónica con resolución espacial para baterías inteligentes».

Mediante el uso de sensores avanzados y sistemas de gestión de celdas, “Spartacus” pretende reducir los tiempos de carga hasta en un 20 % sin comprometer la fiabilidad y la vida útil de la batería. La Unión Europea financia “Spartacus” como parte de la iniciativa de investigación Battery 2030+. Con la tecnología de sensores de Spartacus, se deberían detectar tempranamente los errores y las influencias negativas en la vida útil y el rendimiento de la batería. Basándose en los datos del sensor, la celda ysistema de gestión de la bateríaPermite controlar los procesos de carga y descarga para contrarrestar el envejecimiento prematuro de la batería y eliminar, en la medida de lo posible, las influencias negativas. Estos avances impulsan el crecimiento del sector.

Análisis regional

Asia Pacífico: Región dominante

Asia Pacífico representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10,7% durante el período de pronóstico. Según el 13.º Plan Quinquenal deFabricación inteligenteChina aspira a establecer su sistema de fabricación inteligente y completar la transformación de las industrias clave para 2025. Durante la Asamblea Popular Nacional de 2020, el Partido Comunista Chino (PCCh) indicó que, además de impulsar sus proyectos «Hecho en China 2025» y «Estándares de China 2035», podría destinar aproximadamente 1,4 billones de dólares estadounidenses a un programa de gasto público para infraestructura digital. La iniciativa de Nueva Infraestructura de China ofrece interesantes oportunidades para las empresas globales. Por ello, se prevé un aumento en el número de usuarios de sensores ultrasónicos en diversos sectores, como el automotriz y el industrial, impulsando así el crecimiento del mercado en la región.

Europa: una región en crecimiento.

Europa es el segundo mercado más grande. Se estima que alcanzará un valor de 2160 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9,1 %. La región es uno de los mercados más importantes para equipos de END, especialmente para industrias como la del petróleo y el gas, la aeroespacial, la médica y la automotriz, entre otras. Por lo tanto, muchos fabricantes locales de sensores ultrasónicos también se centran en estas aplicaciones. Además, la presencia de algunos de los mayores fabricantes de equipos de END, como NDT Equipment Supplies Limited y NDT Consultants Ltd, también impulsa el crecimiento del mercado de sensores ultrasónicos en la región. Por ejemplo, NDT Equipment Supplies Limited es el mayor fabricante europeo de estándares ultrasónicos, bloques especiales y piezas de prueba. Asimismo, la región está experimentando un aumento de la inversión, debido a su enorme potencial, especialmente en el sector aeroespacial, que está en constante crecimiento. Por ejemplo, en junio de 2019, Elements Material Technology, con sede en Londres, invirtió 3 millones de dólares en equipos CR para ampliar sus capacidades de pruebas END aeroespaciales. Muchas universidades y organizaciones gubernamentales con sede en el Reino Unido también están invirtiendo cada vez más en el desarrollo de tecnologías de sensores ultrasónicos, lo que está creando un ecosistema de empresas emergentes en el Reino Unido y aportando innovación al mercado global.

América del Norte es la tercera región más grande. Estados Unidos se encuentra entre los países tecnológicamente más avanzados y posee una participación significativa en el mercado global de sensores ultrasónicos. Además, el gobierno alberga numerosas multinacionales importantes que realizan inversiones sustanciales en automatización de procesos y técnicas de producción inteligentes, lo que constituye un factor importante que impulsa el crecimiento del mercado de sensores ultrasónicos. Dado que el gasto en salud per cápita en Estados Unidos es mayor que en otros países desarrollados, la creciente demanda de mejores procedimientos quirúrgicos por parte de ciudadanos preocupados por su salud está impulsando el mercado de sensores ultrasónicos en toda la región. Asimismo, el reciente brote de COVID-19 y el apoyo gubernamental han incrementado la producción de sistemas de ultrasonido relevantes para la evaluación y el manejo de las complicaciones pulmonares y cardíacas relacionadas con la COVID-19. Además, los sensores ultrasónicos se utilizan en la industria del petróleo y el gas en la región para monitorear continuamente el espesor de las tuberías y detectar precozmente la corrosión y la erosión. Estados Unidos es uno de los países productores de petróleo más importantes del mundo. Actualmente, el país genera alrededor de 10 millones de barriles de petróleo al día, casi la mitad de la producción de esquisto. Además, el Congreso levantó recientemente la restricción a la exportación de petróleo que llevaba vigente 40 años, impulsando aún más la industria petrolera en Estados Unidos y dinamizando el mercado de sensores ultrasónicos.

Análisis segmentario

Mediante la tecnología

El mercado global se segmenta en transductores piezoeléctricos masivos y transductores ultrasónicos micromecanizados (MUT). Los transductores piezoeléctricos masivos representan la mayor cuota de mercado y se estima que crecerán a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 8,7 % durante el período de pronóstico. La sensibilidad del transductor piezoeléctrico es muy alta. Gracias a su excelente respuesta en frecuencia, funciona como sensor y se utiliza en acelerómetros. Numerosas aplicaciones que implican la creación y detección de sonido y la generación de frecuencia electrónica utilizan el efecto piezoeléctrico. Sirve como fuente de ignición para encendedores de cigarrillos y se emplea en la medición de fuerza, presión, desplazamiento, micrófonos y sonar. Los transductores piezoeléctricos se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones, como encendedores eléctricos en cocinas, cinturones de seguridad de automóviles, diagnóstico médico, impresoras de inyección de tinta, puertas automáticas en establecimientos como restaurantes y aeropuertos, y micrófonos. Las frecuencias producidas por el transductor ultrasónico piezoeléctrico son mucho más altas que las audibles para el oído humano. Cuando se expone a cualquier voltaje, se expande y se contrae rápidamente. Por lo general, unaspiradoraLos transductores piezoeléctricos ultrasónicos son fáciles de manejar y usar gracias a sus reducidas dimensiones y su respuesta de alta frecuencia, lo que permite cambios de parámetros rápidos. Además, no requieren ninguna fuerza externa. Estos y otros elementos impulsan la expansión del segmento. Todos estos factores impulsan el crecimiento del segmento.

Por sector de usuario final

El mercado global se segmenta en automoción, consumo, industria, medicina y otros sectores de usuarios finales. El segmento industrial representó la mayor cuota de mercado y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 7,8 % durante el período de previsión. Una tendencia emergente en la industria manufacturera es el uso de robots que ayudan a mover materiales en la planta de producción. Los robots recogen y colocan objetos según sea necesario en las operaciones de ensamblaje habituales dentro de un entorno industrial. En este sentido, los sensores ultrasónicos son idóneos para evitar colisiones entre robots y humanos, lo cual es una preocupación importante. Estos sensores añaden inteligencia a los robots para que completen sus tareas sin accidentes. Estos sensores ofrecen excelentes oportunidades para la medición de posición y distancia sin contacto y pueden detectar objetivos que reflejan el sonido independientemente de la superficie, la transparencia o el color en un entorno industrial. Se utilizan ampliamente en los mercados de maquinaria agrícola y de envasado, ya que son ideales para condiciones adversas. Los proveedores que operan en diversas industrias de usuarios finales, como la manufactura, la logística y los almacenes, están implementando cada vez más sensores ultrasónicos para tecnologías de detección, navegación y automatización de la seguridad. La elevada tasa de adopción de tecnologías robóticas en estas industrias ofrece, además, interesantes oportunidades para los actores que operan en el mercado.