世界の振動センサー市場規模は、2021 年に 53 億 2,000 万米ドルと評価され、 2030 年までに 93 億 7,500 万米ドルに達すると予測されており、予測期間 (2022 ～ 2030 年) 中に6.5% の CAGR を記録します。
振動センサーは、振動を、感知した振動に直接比例する電気出力に変換します。これらのセンサーは回転機械内に設置され、振動レベルを監視します。振動の監視と分析は品質保証にとって重要です。一般的な振動センサーは、加速度、変位、速度という 3 つのパラメーターに基づいて振動レベルを感知します。振動センサーの選択は、機器に関するこれら 3 つのパラメーターの周波数と強度によって決まります。
産業用ポンプ、風車、HVAC システム、コンプレッサーなどのハイエンドの重機の状態を監視するために振動センサーが採用されることが増えています。同様に、予知保全が必要なコンベア ベルト、工作機械、機械スピンドルなどの小型システム用の振動センサーの需要もあります。さまざまな振動センサー プロバイダーが予知保全振動センサーの提供に取り組んでいます。たとえば、2019 年 3 月、振動センサーのプロバイダーである Vocal Zoom は、IIoT 向けの予知保全センサーの発売を発表しました。センサーは機械からの振動を測定し、機械の故障を防止および予測します。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2021 |
| 研究期間 | 2020-2030 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 6.5% |
| 市場規模 | 2021 |
| 急成長市場 | アジア太平洋地域 |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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予知保全はさまざまなメリットがあるため、世界の製造業で急速に普及すると予想されています。利点としては、予定外の機械のダウンタイムの排除または削減、生産能力の向上、メンテナンスコストの削減、装置の寿命の延長などが挙げられます。予知保全ツールは、石油、ガス、自動車などの資本集約的な業界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に、多数の予知保全技術とツールが利用可能です。予防保全から予知保全へのこの移行は、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。予知保全により、予防的な是正措置、安全性への準拠、資産寿命の延長が可能になります。世界中のさまざまな企業が、資産障害がなぜどのように発生するかを理解し、潜在的な損失の警告兆候を検出するために、予知保全戦略の導入に注力しています。
上記のこれらの要因は、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。
インダストリー 4.0 の進展に伴い、自動化テクノロジーは世界中でビジネス手法を再定義しています。さらに、第 4 次産業革命は振動監視センサーの自動化につながります。結果として、これが世界の振動センサー市場の成長を促進しています。セラミック、自動車、航空、製造業における膨大な用途などのさまざまな要因が、世界の振動センサー市場の成長に影響を与えます。 IIoT は、革新的な振動センサーが世界中で広く普及する上で重要な役割を果たすことが期待されています。
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モノのインターネットの進化と発展によって推進されています。さらに、IoT の助けにより、世界中の企業が作業機械から生成された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定できます。ただし、パターン分析の場合、企業は精密かつ正確な振動センサーを必要とします。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。したがって、多くの業界でのIoTの実装は、予測期間中に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により、予測期間中に振動センサー市場に成長の機会が生まれると予想されます。予防ソフトウェアなどの IIoT ベースのテクノロジーは、機械が故障する前に機器のメンテナンスが必要な時期を知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短縮し、定期的な機器チェック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を制御および監視するためにも不可欠です。これは、さまざまな最終用途産業における振動センサーの需要が高まっていることが原因と考えられます。
高温環境における振動測定の要件は最終的に急増しました。このような極端な環境は、航空宇宙、産業、自動車の振動測定分野で見られます。このような環境では、ケーシング/コネクタの構造、感知要素の材質、信号調整、ケーブル配線など、センサーに関する多数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、すべての振動測定操作の約 80% では、摂氏 121 度 (華氏 250 度) 未満の環境条件で、内蔵マイクロエレクトロニクスを使用した標準的な ICP 操作が可能で、信号と電力の調整のニーズが簡素化されています。 。これらの振動センサーまたは ICP 加速度計の設計には、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おり、感知結晶における高インピーダンスの電荷変化を効果的に処理します。これらは、スコープ、レコーダー、またはデジタル信号アナライザーに接続するために、センサーの信号コネクターに適切な低インピーダンス電圧を提供します。
信号と電力は、単純な定電流信号調整器の助けを借りて、同じワイヤを介して返され、配信されます。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ため、工業プロセスにとって高温は困難になる可能性があります。
適切なコンポーネントと設計がないと、温度が上昇すると内部のマイクロエレクトロニクスが事実上ショートし始めます。温度の上昇により、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マイクロエレクトロニクスの漏れが増加します。上記のこれらの要因は、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対する課題として機能すると予想されます。
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 センサーなどの高度なセンサーは、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。結果として、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して機能すると期待されています。
マイクロエレクトロニクス、センサー、予測技術、適応型信号処理における高度な開発の出現により、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が大きく形成されました。信頼性、安全性、プラットフォームの可用性の向上、低コストでのパフォーマンスの向上の必要性により、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 ナノチューブなどの必要なセンサー技術が必要となります。 、マイクロおよびナノ電気機械システムは、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、機械が設置され、何年も稼働しています。これらの施設では、ダウンタイムを最小限に抑え、稼働を継続するために、長期間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、増加する老朽化した機械の定期的なメンテナンスとルートを維持することは、時間がかかり、困難になる可能性があります。その結果、予測期間中に振動センサーメーカーに成長の機会が生まれると予想されます。
世界の振動センサー市場シェアは、タイプ、技術、材料、エンドユーザー、地域によって分けられます。
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、変位センサーに分かれています。加速度計セグメントは市場の大半を占めており、2030 年までに 38 億米ドルに達すると予想されており、予測期間中に 5.5% の CAGR を記録します。変位センサーセグメントは、予測期間中に最も急成長するセグメントとして浮上すると予想されます。ドアを同期して開くためのエレベータの変位センサーの増加が、このセグメントの成長を促進すると予想されます。
加速度計は、振動測定に使用される経済的で多用途なセンサーです。加速度計は、医療、建設、輸送、家電などの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、ランナーの距離や速度の測定に役立つ加速度計を備えたランナー向けスポーツウォッチを導入しています。各国の政府機関が加速度計を推進していますが、これもこの分野の成長を促進する主要な要因の 1 つです。
たとえば、ベルギー政府は、人々に 1 日に 1,000 歩歩くことを奨励するために、加速度計ベースの歩数計を発表しました。家庭用電化製品業界では、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の加速度計の採用が増加しており、この分野の成長が促進されると予想されます。
予測期間中、変位センサー市場は最速のCAGRで拡大すると予想されます。信頼性、精度、コスト競争力が重要なあらゆる分野で、変位センサーの需要は高まっています。市場の成長に影響を与える主な理由の 1 つは、積層されたプリント基板 (PCB) の欠陥や PCB 上の電子部品の配置を検出するための変位センサーの使用の増加です。市場の成長をさらに後押ししているのは、エレベーターで変位センサーを使用して、建物の床の高さに合わせてエレベーターかごのドアが開くタイミングを調整することです。
振動センサーの世界市場は技術別に、ピエゾ抵抗、ひずみゲージ、可変静電容量、ハンドプローブ、光学、三軸などに分かれています。ピエゾ抵抗技術は他の技術よりも優位であり、2030 年までに 23 億 2,500 万米ドルに達すると予想され、予測期間中に 6.8% の CAGR を記録します。三軸セグメントは、最も急成長しているセグメントとして浮上すると予想されます。
ピエゾ抵抗振動センサーは、自動車の安全性テスト、高在庫の測定、兵器のテストに使用されます。自動車の安全性テストでは、ピエゾ抵抗加速度計がスレッド テスト、ダミー テスト、および車両の安全性テストに使用されます。欧州自動車工業会が提供する数字によると、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振動センサーの需要を押し上げています。
予測期間中、3 軸センサー セグメントは最も大幅な CAGR で増加すると予想されます。三軸センサーは、迅速かつ正確な位相分析を実現できるため、業界全体で需要が高まることが予想されます。さらに、車両のギアボックスのギア噛み合いの欠陥の診断がより広く使用されるようになり、これはこの市場の発展にとって好ましいことです。さらに、メーカーは、HILLCREST LABS や Micro-Epsilon などの 3 軸市場を押し上げると予想される 9 軸 IMU の開発に注力しています。
振動センサーの世界市場は材料別に、ドープシリコン、圧電セラミック、石英に分けられます。石英セグメントは2030年までに41億米ドルに達すると予測されており、予測期間中に6.5%のCAGRを記録します。圧電セラミックス部門は、予測期間中に最も急成長する部門として浮上すると予想されます。現在、重量測定システムにおける水晶圧電センサーの需要の増加がこの分野の成長を推進しています。動作中の計量システムでは、水晶圧電センサーは、広い測定範囲、耐久性、堅牢性などの利点をもたらします。
予測期間中に、圧電セラミックス部門は大幅に増加すると予想されます。この部門の成長は、自動車や環境発電などの産業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。ホイールの不均衡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ス装置でも使用されます。さらに、電子楽器における圧電セラミックスベースの振動センサーがここ数年で成長し、この分野の拡大を加速させています。さらに、圧電セラミックベースの加速度計は石英製の加速度計よりも感度が高いため、かさばらずに構築でき、その結果、大幅な重量削減が可能になります。
振動センサーの世界市場はエンドユーザーごとに、自動車、家庭用電化製品、ヘルスケア、航空宇宙および防衛、石油およびガスなどに分かれています。 2021 年には自動車セグメントが市場を牽引し、2030 年までに 24 億 7,500 万米ドルに達すると予測されており、予測期間中に 6.2% の CAGR を記録します。航空宇宙および防衛セグメントは、予測期間中に最も急速に成長するセグメントであると予測されています。
振動センサーは、エンジニアが道路から誘発される振動、エンジンコンポーネントの耐用年数、車両開発中の性能への衝撃の影響を特徴付けることができるため、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を監視するために車両テレマティクス データを使用することで、セグメント成長の機会が生まれています。エアバッグやエンジン振動監視ユニットなどの用途で振動センサーの採用が増加しており、自動車部門の成長を推進しています。さらに、パイプラインと機器の一貫した効果的な運用により、石油・ガス産業における振動センサーの需要が高まっています。
予測期間中、航空宇宙および防衛分野が最も早い CAGR を達成すると予想されます。航空宇宙用加速度計は、慣性航法、産業用測定、誘導と制御などのさまざまな目的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、タービン エンジンの故障の監視にも振動センサーが利用されています。機械の故障を防ぎ、メンテナンスコストを削減するために、航空宇宙および防衛分野の企業は、予後および健康管理 (PHM) システムの導入を進めています。航空宇宙工学業界では振動が最も典型的な健康状態監視特性であるため、PHM システムの開発は市場の成長に直接影響します。
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックの発生はすでに世界経済と地域経済に直接的な影響を与えており、同様に振動センサー市場にも打撃を与えると予想されている。サプライチェーンと市場の混乱は、振動センサーの生産と需要に悪影響を及ぼしています。スペイン、フランス、ドイツ、英国、イタリアを含む欧州のいくつかの国でパンデミックの状況が悪化していることを受け、振動センサーを含むさまざまな電子部品のメーカーは、従業員が潜在的にさらされる可能性のある健康やその他のリスクを評価するよう求められている。
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミック発生を受けて実施されたロックダウンの結果、世界市場で事業を展開する企業は従業員を削減した。いくつかの企業は中国に大規模な製造施設を持っており、特にこれらの企業の振動センサーの生産に影響を与えています。中国の生産能力は向上しましたが、製造施設は依然として 50% の能力で稼働しています。製造業者も、サプライチェーンプロセスに対する新型コロナウイルス感染症の影響を軽減することに引き続き熱心です。
世界の振動センサー市場は、地域ごとに、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 万米ドルに達すると予想され、予測期間中に 4.45% の CAGR を記録します。アジア太平洋地域は急速に成長する地域となり、2030 年までに 7.5% の CAGR で 27 億 3,000 万米ドルを占めると予測されています。
北米における IFM Efector, Inc. や Keller America, Inc. などの重要な振動センサー 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、北米での電気自動車の需要の増加により、自動車の機械振動を監視する振動センサーの必要性が高まっています。この地域の航空宇宙および防衛部門による振動センサー システムの採用の増加も、地域市場の成長にプラスの影響を与えています。
アジア太平洋地域は急速に成長すると予測されています。自動化が多くの地域セクターに広がるにつれて、高度な振動センサーの必要性が高まっています。さらに、人件費が安いため、多国籍企業は韓国、中国、インドなどの国々で生産施設を増設しています。これにより、この地域の製造部門の製品需要が高まることが予想されます。さらに、中国や日本のような国は、SAMSUNG や Sony Corporation などの家庭用電化製品を製造する企業の製造および組み立てセンターとして認識されています。振動センサーは、自由落下検知や方向検出などの目的で家庭用電化製品に利用されています。
