世界の振動センサー市場規模は2023年に6兆341億米ドルと評価され、 2032年までに10兆6355億米ドルに達すると予測されており、予測期間（2024～2032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正比例する電気出力に変換します。これらのセンサーは、振動レベルを監視するために回転機械内に設置されます。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 つのパラメータの周波数と強度によって決まります。
振動センサーは、産業用ポンプ、風車、HVAC システム、コンプレッサーなどの高性能な重機の状態を監視するためにますます採用されています。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があります。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 月には、振動センサー プロバイダーの Vocal Zoom が IIoT 向けの予知保全センサーの発売を発表しました。このセンサーは、機械の故障を防止および予測するために、機械からの振動を測定します。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 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、さまざまな利点があるため、世界中の製造業界で急速に普及すると予想されています。利点としては、予定外の機械停止時間の排除または削減、生産能力の向上、メンテナンス費用の削減、機器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・ガスや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測メンテナンスの手法やツールは数多くあります。予防メンテナンスから予測メンテナンスへの移行は、振動センサー市場の成長に大きく貢献すると予想されています。予測メンテナンスにより、予防的な是正措置、安全コンプライアンス、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、資産の故障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サインを検出するために、予測メンテナンス戦略の採用に重点を置いています。
上記の要因は、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 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。その結果、世界の振動センサー市場の成長が促進されています。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、世界中で革新的な振動センサーが広く採用され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、多くのビジネス分野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 の助けを借りて、世界中の企業が稼働中の機械によって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不規則性を推測できます。ただし、パターン分析のために、企業は正確で精度の高い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 の実装により、予測期間中に振動センサー市場の成長が促進されると予想されます。
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の成長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かどうか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、操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。これが、さまざま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。
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。これらの極端な環境は、航空宇宙、産業、自動車の振動測定の分野で見られます。このような環境では、ケース/コネクタの構造、センシング要素の材料、信号調整、配線など、さまざまなセンサー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% は、環境条件が 121 度 (250 度) 未満であるため、信号と電源の調整のニーズを簡素化するために、マイクロエレクトロニクスを内蔵した標準 ICP 操作が可能です。これらの振動センサーまたは ICP 加速度計の設計には、感知結晶での高インピーダンス電荷の変化を効果的に処理するマイクロエレクトロニクス JFET または MOSFET アンプが含まれています。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で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、単純な定電流信号コンディショナーの助けを借りて、同じワイヤを介して返送および配信されます。ただし、燃焼エンジンの点火や機械操作の摩擦により温度が上昇すると、高温が工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ショートし始めます。温度が上昇すると、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リークが増加します。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対する課題となることが予想されます。
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ています。マイクロエレクトロメカニカルシステム（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。その結果、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して機能すると予想されています。
マイクロエレクトロニクス、センサー、予測技術、適応信号処理の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、低コストでの性能強化の必要性から、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などの必要なセンサー技術が、診断、予後、および健康管理 (DPHM) システムの開発に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、継続的に稼働するために、長期間設置された機械の健全性を維持する必要があります。さらに、老朽化する機械が増えているため、定期的なメンテナンスやルートの維持には時間がかかり、困難を伴う場合があります。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ことが期待されます。
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、地域別に分類されています。
タイプ別に見ると、振動センサーの世界市場は、加速度計、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が市場を支配しており、2030年までに38億米ドルに達し、予測期間中に5.5％のCAGRを記録すると予想されています。変位センサーセグメントは、予測期間中に最も急速に成長す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の同期開閉用の変位センサーの増加が、セグメントの成長を牽引すると予想されています。
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、ヘルスケア、建設、輸送、家電など、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計を含むランナー用スポーツウォッチを導入しています。さまざまな国の政府機関が加速度計を推進しており、これもセグメントの成長を促進する主な要因の 1 つです。
たとえば、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に、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、消費者向け電子機器業界で加速度計の採用が増えており、この分野の成長を促進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速い 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すべての分野で、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 1 つは、積層プリント基板 (PCB) の障害の検出や PCB 上の電子部品の配置に変位センサーが使用されることが増えていることです。市場の成長をさらに後押ししているのは、エレベーターのドアの開閉タイミングを建物のフロアの高さに合わせて計るためにエレベーターに変位センサーを使用していることです。
技術別に見ると、振動センサーの世界市場は、ピエゾ抵抗、ひずみゲージ、可変容量、ハンドプローブ、光学、3軸、その他に分類されます。ピエゾ抵抗技術は他の技術よりも優勢であり、予測期間中に6.8％のCAGRを記録し、2030年までに23億2,500万米ドルに達すると予想されています。3軸セグメントは、最も急速に成長するセグメントとして浮上すると予想されています。
ピエゾ抵抗振動センサーは、自動車の安全性テスト、高所作業測定、武器テストで使用されています。自動車の安全性テストでは、ピエゾ抵抗加速度計は、そりテスト、ダミーテスト、車両による安全性テストで使用されています。欧州自動車工業会が発表した数字によると、ヨーロッパでは年間 1,850 万台の自動車、トラック、バンが製造されており、これが現在、ピエゾ抵抗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顕著なCAGRで増加すると予想されます。3軸センサーの需要は、迅速かつ正確な位相分析を提供できることから、業界全体で増加すると予想されます。さらに、車両ギアボックスのギアメッシュ欠陥の診断はより広く使用されるようになり、この市場の発展に有利です。さらに、HILLCREST LABSやMicro-Epsilonなどのメーカーは、3軸市場を後押しすると予想される9軸IMUの作成に注力しています。
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、および石英に分かれています。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。現在、移動計量システムにおける石英圧電センサーの需要増加が、セグメントの成長を牽引しています。移動計量システムでは、石英圧電センサーは、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ます。このセグメントの成長は、自動車やエネルギー ハーベスティングなどの業界での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 バランシング デバイスでも、圧電セラミックスが利用されています。さらに、電子楽器の圧電セラミックス ベースの振動センサーは過去数年間で成長しており、このセグメントの拡大を促進しています。さらに、圧電セラミックス ベースの加速度計は水晶加速度計よりも感度が高いため、かさばらず、大幅な軽量化を実現できます。
エンドユーザー別に見ると、振動センサーの世界市場は、自動車、家電、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年には自動車部門が市場をリードし、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・防衛部門は、予測期間中に最も急速に成長する部門になると予測されています。
振動センサーは、車両開発中に道路の振動、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できるようにするため、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、セグメントの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アプリケーションで振動センサーの採用が増えていることが、自動車セグメントの成長を牽引しています。さらに、パイプラインと機器の一貫性のある効果的な運用が、石油およびガス業界での振動センサーの需要を促進しています。
予測期間中、航空宇宙および防衛のカテゴリは最も速い CAGR を記録すると予想されます。航空宇宙加速度計は、慣性航法、産業計測、誘導および制御など、さまざまな目的で使用されています。機械の故障は航空宇宙産業のメンテナンス費用の上昇に大きく影響するため、振動センサーはタービンエンジンの故障の監視にも使用されています。機械の故障を防ぎ、メンテナンス費用を削減するために、航空宇宙および防衛部門の企業は、予後および健康管理 (PHM) システムを徐々に実装しています。振動は航空宇宙工学業界で最も一般的な健康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。
COVID-19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及ぼしており、振動センサー市場にも同様に打撃を与えると予想されています。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、イタリアを含むいくつかのヨーロッパ諸国でのパンデミック状況の悪化により、振動センサーを含むさまざまな電子部品のメーカーは、従業員がさらされる可能性のある健康およびその他のリスクを評価するよう促されています。
COVID-19パンデミックの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人員を削減しました。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。メーカーはまた、サプライチェーンプロセスに対するCOVID-19の影響を軽減することに熱心に取り組んでいます。
地域別に見ると、世界の振動センサー市場は、北米、ラテンアメリカ、アジア太平洋、ヨーロッパ、中東および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。予測期間中に4.45%のCAGRを記録し、2030年までに31億9,900万米ドルに達すると予想されています。アジア太平洋は最も急速に成長する地域になると予測されており、2030年までに7.5%のCAGRで27億3,000万米ドルに達すると見込まれています。
北米には IFM Efector, Inc. や Keller America, Inc. などの大手振動センサー プロバイダーが存在し、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必要性が生まれています。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、最も急速に成長する地域になると予測されています。多くの地域セクターで自動化が進むにつれて、高度な振動センサーの必要性が高まっています。さらに、人件費の低さから、多国籍企業は韓国、中国、インドなどの国で生産施設を増設しています。これにより、この地域の製造業の製品需要が増加すると予想されています。さらに、中国や日本などの国は、サムスンやソニー株式会社などの消費者向け電子機器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用途で消費者向け電子機器に利用されています。
