振動センサー市場 サイズと展望 2025-2033

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市場成長要因

予防保守から予知保守への移行

予知保守は、様々なメリットから、世界の製造業において急速に普及すると予想されています。メリットとしては、計画外の機械停止の排除または削減、生産能力の向上、保守コストの削減、設備寿命の延長などが挙げられます。予知保守ツールは、石油、ガス、自動車などの資本集約型産業で大規模に導入されています。

機器や機械の状態を効果的に監視し、摩耗やその他の故障の兆候を特定するための予知保守技術やツールは数多く存在します。予防保守から予知保守への移行は、振動センサー市場の成長に大きく貢献すると予想されます。予知保守は、予防的な是正措置、安全コンプライアンスの遵守、そして資産寿命の延長を可能にします。世界中の様々な企業が、資産の故障の原因と発生方法を理解し、潜在的な損失の兆候を検知するための予知保全戦略の導入に注力しています。これらの要因は、予測期間中の振動センサー市場の成長に寄与すると予想されます。

産業用IoT（IIoT）の導入拡大

インダストリー4.0の進展に伴い、自動化技術は世界中でビジネス手法を再定義しています。さらに、第四次産業革命は、振動監視センサーの自動化につながっています。その結果、世界の振動センサー市場の成長を牽引しています。セラミック、自動車、航空、製造業における膨大なアプリケーションなど、さまざまな要因が世界の振動センサー市場の成長に影響を与えています。 IIoTは、革新的な振動センサーの世界的な普及において重要な役割を果たすと期待されています。

さらに、世界の振動センサー市場シェアは、多くの業種におけるIoTの進化と発展によって牽引されています。さらに、IoTの活用により、世界中の企業は稼働中の機械が生成するデータを分析できるようになりました。企業は情報パターンを分析することで、異常を推測することができます。しかし、パターン分析には、高精度で正確な振動センサーが必要です。これらの振動センサーは、機械の動作中に発生する振動を識別できます。そのため、多くの業界におけるIoTの導入は、予測期間中の振動センサー市場の成長を促進すると予想されます。

IIoTプラットフォームへの支出の増加は、予測期間中の振動センサー市場の成長機会を生み出すと予想されます。予防ソフトウェアなどのIIoTベースのテクノロジーは、機械の故障前に機器のメンテナンスが必要な時期を把握するために、振動センサーに大きく依存しています。これらの振動センサーは、ダウンタイムを削減し、定期的な機器点検の必要性を排除します。振動センサーは、動作中の衝撃や振動の制御と監視にも不可欠です。これが、様々な最終用途産業における振動センサーの需要の高まりにつながっています。

市場の制約

高温環境での動作に関する問題

高温環境での振動測定の要件は、最終的に急増しています。このような過酷な環境は、航空宇宙、産業、自動車の振動測定分野に見られます。このような環境では、ケース/コネクタの構造、センシング素子の材質、信号処理、配線など、センサーに関する多くの考慮事項を考慮する必要があります。

The Modal Shop, Inc.によると、振動測定操作の約80%は、121℃（250°F）未満の環境条件で、内蔵マイクロエレクトロニクスを備えた標準的なICP操作が可能であり、信号処理と電源処理のニーズを簡素化します。これらの振動センサーやICP加速度計の設計には、センシング結晶における高インピーダンス電荷の変化を効果的に処理するためのマイクロエレクトロニクスJFETまたはMOSFETアンプが組み込まれています。これらのアンプは、センサーの信号コネクタに適切な低インピーダンス電圧を供給し、スコープ、レコーダー、またはデジタル信号アナライザに接続します。

信号と電力は、シンプルな定電流シグナルコンディショナーによって同じ配線で伝送されます。しかし、内燃機関の点火や機械動作の摩擦によって温度が上昇すると、高温は産業プロセスにとって問題となる可能性があります。

適切な部品と設計がないと、高温によって内部のマイクロエレクトロニクスが実質的に短絡し始めます。高温により、マイクロエレクトロニクスのバイアス電圧が低下し、アンプのゲートを介したリーク電流が増加します。上記の要因は、高温での動作に関連する問題です。これは、予測期間中の振動センサー市場の成長にとって課題となることが予想されます。

市場機会

先進センサー技術の開発

センサー技術は、予測期間中に急速に進歩すると予想されます。微小電気機械システム（MEMS）センサー、ワイヤレスセンサー、光ファイバーセンサーなどの先進センサーは、世界中で継続的に成長しています。さらに、これらのセンサーは極端な気候条件にも耐性があります。そのため、これらのセンサーは主に監視アプリケーションに導入されています。さらに、正確な結果を提供するために、多数のセンサーがワイヤレスセンサーネットワークに接続されています。したがって、これらの高度なセンサー技術は、振動センサー市場の成長機会となることが期待されています。

マイクロエレクトロニクス、センサー、予測技術、適応信号処理における高度な開発の出現は、いくつかの最終用途産業における修理や従来のメンテナンスの問題に対処するための基本的なアプローチを大きく形成しました。信頼性、安全性、プラットフォームの可用性、そしてコスト削減と性能向上の必要性から、圧電材料、形状記憶合金、磁歪材料および電歪材料、光ファイバー、摩擦発光材料、比較真空モニタリング、カーボンナノチューブ、マイクロおよびナノ電気機械システムといった必要なセンサー技術は、診断、予後、および健康管理（DPHM）システムの開発において重要な役割を果たすことが期待されています。

ほとんどの工場、プラント、その他の施設には、長年にわたり設置され稼働している機械があります。これらの施設は、ダウンタイムを最小限に抑え、継続的な稼働を維持するために、長年設置されている機械の健全性を維持する必要があります。さらに、老朽化する機械の増加に伴い、定期的なメンテナンスやルートの確保は時間がかかり、困難を極める可能性があります。その結果、予測期間中、振動センサーメーカーにとって成長機会が創出されると予想されます。

タイプ分析

振動センサーの世界市場は、タイプ別に加速度センサー、速度センサー、変位センサーに分類されます。加速度センサーセグメントが市場の大部分を占めており、2030年までに38億米ドルに達し、予測期間中に5.5%のCAGRで成長すると予測されています。変位センサーセグメントは、予測期間中に最も急成長を遂げるセグメントになると予想されています。エレベーターのドア同期開閉用変位センサーの増加が、このセグメントの成長を牽引すると予想されます。

加速度センサーは、振動測定に使用される経済的で汎用性の高いセンサーです。加速度センサーは、ヘルスケア、建設、輸送、民生用電子機器など、さまざまな業界で使用されています。PolarやNikeなどの複数の企業が、ランナーの距離と速度を測定するために、加速度センサーを搭載したランナー向けスポーツウォッチを発売しています。各国の政府機関が加速度計の普及を推進しており、これもまたこの分野の成長を牽引する主要な要因の一つとなっています。

例えば、ベルギー政府は、人々に1日1,000歩歩くことを奨励するため、加速度計ベースの歩数計を発表しました。タブレットやスマートフォンなどのデバイスの向きを検出するために、民生用電子機器業界で加速度計の採用が増加していることも、この分野の成長を後押しすると予想されています。

予測期間中、変位センサー市場は最も高いCAGRで拡大すると予想されています。信頼性、精度、コスト競争力が不可欠なあらゆる分野で、変位センサーの需要が高まっています。市場の成長に影響を与える主な理由の一つは、積層プリント基板（PCB）の欠陥検出やPCBへの電子部品の配置に変位センサーが使用されるケースが増えていることです。市場の成長をさらに加速させているのは、エレベーターに変位センサーを搭載し、エレベーターのかごのドアの開閉タイミングを建物の階高に合わせて調整する技術です。

技術分析

技術別に見ると、世界市場はピエゾ抵抗型、ひずみゲージ型、可変容量型、ハンドプローブ型、光学式、三軸型、その他に分類されます。ピエゾ抵抗型技術は他の技術を凌駕しており、2030年には23億2,500万米ドルに達し、予測期間中に6.8%の年平均成長率（CAGR）を記録すると予測されています。三軸型セグメントは、最も急成長を遂げるセグメントになると予想されています。

ピエゾ抵抗型振動センサーは、自動車の安全性試験、高所作業車（HTS）の測定、武器の試験に使用されています。自動車の安全性試験では、ピエゾ抵抗型加速度計がそり試験、ダミー試験、車両を用いた安全性試験に使用されています。欧州自動車工業会（EAMA）の統計によると、ヨーロッパでは年間1,850万台の乗用車、トラック、バンが製造されており、これが今日のピエゾ抵抗型振動センサーの需要を牽引しています。

予測期間中、3軸センサーセグメントは最も高いCAGRで成長すると予想されています。3軸センサーは、迅速かつ正確な位相解析を可能にするため、あらゆる業界で需要が増加すると予想されています。さらに、車両ギアボックスのギアメッシュ欠陥の診断が広く利用されるようになり、この市場の発展に有利な状況となっています。さらに、HILLCREST LABSやMicro-Epsilonなどのメーカーは、3軸IMU（慣性計測ユニット）市場の拡大を後押しすると予想される9軸IMUの開発に注力しています。

材料分析

材料別に見ると、振動センサーの世界市場は、ドープシリコン、圧電セラミックス、水晶に分類されます。クォーツセグメントは2030年までに41億米ドルに達し、予測期間中に6.5%のCAGR（年平均成長率）を記録すると予測されています。圧電セラミックスセグメントは、予測期間中に最も急速に成長するセグメントになると予想されています。weigh-in-motionシステムにおけるクォーツ圧電センサーの需要増加が、現在このセグメントの成長を牽引しています。weigh-in-motionシステムにおいて、クォーツ圧電センサーは、広い測定範囲、耐久性、堅牢性といった利点を提供します。

予測期間中、圧電セラミックスセグメントは大幅に増加すると予想されています。このセグメントの成長は、自動車や環境発電などの業界における圧電セラミックスの使用増加によって促進されると予想されます。ホイールのアンバランスごとにセンサーで信号が生成される動的ホイールバランシング装置にも、圧電セラミックスが利用されています。さらに、電子楽器に用いられる圧電セラミックスベースの振動センサーはここ数年で成長を遂げており、この分野の拡大を牽引しています。さらに、圧電セラミックスベースの加速度センサーは水晶製のものよりも感度が高いため、体積を小さく抑えることができ、大幅な軽量化につながります。

エンドユーザー分析

エンドユーザー別に見ると、世界の振動センサー市場は、自動車、民生用電子機器、ヘルスケア、航空宇宙・防衛、石油・ガス、その他に分類されます。2021年には自動車分野が市場を牽引し、2030年には24億7,500万米ドルに達し、予測期間中に6.2%のCAGR（年平均成長率）を記録すると予測されています。航空宇宙・防衛分野は、予測期間中に最も急速な成長が見込まれる分野です。

振動センサーは、車両開発において、路面振動、エンジン部品の耐用年数、衝撃が性能に与える影響をエンジニアが評価することを可能にするため、エンジニアの間で重要性が高まっています。さらに、自動車保険会社が運転行動のモニタリングに車両テレマティクスデータを利用することで、この分野における成長機会が生まれています。エアバッグやエンジン振動モニタリングユニットなどのアプリケーションにおける振動センサーの採用増加が、自動車分野の成長を牽引しています。さらに、パイプラインや機器の一貫性と効率的な運用が、石油・ガス業界における振動センサーの需要を促進しています。

予測期間中、航空宇宙・防衛分野は最も高いCAGRを記録すると予想されています。航空宇宙用加速度計は、慣性航法、産業計測、誘導制御など、様々な用途に使用されています。航空宇宙産業では、機械の故障がメンテナンスコストの上昇に大きく寄与するため、振動センサーはタービンエンジンの故障監視にも活用されています。航空宇宙・防衛分野の企業は、機械の故障を防止し、メンテナンスコストを削減するために、予知・健全性管理（PHM）システムの導入を着実に進めています。振動は航空宇宙工学業界において最も一般的な健全性モニタリング特性であるため、PHMシステムの開発は市場の成長に直接的な影響を与えるでしょう。

地域別分析

世界の振動センサー市場は、地域別に北米、ラテンアメリカ、アジア太平洋、ヨーロッパ、中東・アフリカに分かれています。北米は振動センサーの最大の市場です。2030年までに31億9,900万米ドルに達し、予測期間中に4.45%のCAGR（年平均成長率）で成長すると予測されています。アジア太平洋地域は最も急成長が見込まれ、2030年までに27億3,000万米ドルに達し、CAGRは7.5%になると予測されています。

北米には、IFM Efector, Inc.やKeller America, Inc.といった大手振動センサープロバイダーの存在が、この地域の市場成長を牽引しています。さらに、北米における電気自動車の需要増加により、車両の機械的振動を監視するための振動センサーの需要が高まっています。この地域における航空宇宙・防衛分野における振動センサーシステムの採用増加も、市場の成長にプラスの影響を与えています。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は、最も急速に成長する地域になると予測されています。多くの分野で自動化が進むにつれ、高度な振動センサーの必要性が高まっています。さらに、人件費の低さから、多国籍企業は韓国、中国、インドなどの国々で生産拠点を増強しています。これは、この地域の製造業における製品需要の拡大につながると予想されています。さらに、中国や日本は、サムスンやソニーなどの民生用電子機器を製造する企業にとって、製造・組立拠点として認知されています。振動センサーは、民生用電子機器において、自由落下検知や方向検知などの用途に利用されています。

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振動センサー市場のトップ競合他社

1. Baumer
2. TE Connectivity
3. Honeywell International
4. SAFRAN
5. Hansford Sensor
6. Dytran Instrument Incorporated
7. Analog Devices
8. ASC Gmbh
9. Bosch
10. NATIONAL INSTRUMENT CORP

最近の開発状況

• 2022年11月、アナログ・デバイセズは、スマートビルディングおよびファクトリーオートメーション向けの世界初の長距離シングルペアPower over Ethernet（SPoE）ソリューションを発表しました。
• 2022年11月、AUOとアナログ・デバイセズは、安全でエネルギー効率の高いワイドスクリーンディスプレイを車載市場に投入するために提携します。ローカルディミングは、ADIが業界初とするマトリックスLEDドライバの機能であり、車内エクスペリエンスを向上させると同時に、パワーと安全性を向上させます。
• 2022年9月、SpectrisによるDytran Instruments, Inc.の買収は、必要な規制当局の許可を取得し、完了しました。これにより、DytranはHBK事業に組み込まれます。
• 2022年10月、Honeywellは、サステナビリティリーダーによる過去の成果の認識と、企業の環境目標に関する将来の展開予測を示す環境サステナビリティ指標を発表しました。