공장 자동화 센서 시장 규모는 2023년 148억 7,769만 달러에서 2031년 250억 8,364만 달러 이상으로 성장할 것으로 예상되며, 2024년에는 156억 1,651만 달러 증가하여 2024년부터 2031년까지 연평균 성장률 6.7%를 기록할 것으로 전망됩니다.
공장 자동화 센서 시장 범위 및 개요:
공장 자동화 센서는 온도, 압력, 동작, 근접 등 다양한 물리적 매개변수에 대한 데이터를 수집하는 데 사용되는 산업 현장의 장치를 말합니다. 물리적 현상을 측정 가능한 디지털 신호로 변환하여 표시함으로써 작업자가 데이터를 읽고 작업을 진행할 수 있도록 합니다. 또한, 이러한 센서는 제어 시스템에 정확한 실시간 피드백을 제공하여 기계가 효율적으로 작업을 수행하도록 하고 자동화 프로세스를 지원합니다. 또한, 이러한 센서는 기계의 원활한 작동을 보장하여 제조 환경에서 생산성과 품질을 향상시킵니다. 앞서 언급한 공장 자동화 센서의 요소들은 제조, 자동차, 전자 및 기타 산업 분야에서 센서의 사용을 결정하는 주요 요인입니다.
인더스트리 4.0은 공장 자동화 프로세스에서의 스마트 제조를 의미합니다. 예측 유지보수를 용이하게 하고, 가동 중단 시간을 줄이며, 기계가 변화하는 환경에 상호 작용하고 적응하는 스마트 팩토리 구축에 기여합니다. 또한, 스마트 팩토리에는 첨단 센서, 임베디드 소프트웨어, 그리고 데이터를 수집, 분석하고 의사 결정을 지원하는 로봇 기술이 탑재되어 있습니다. 제조업체들은 사물 인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅, 고급 분석, AI, 머신 러닝 등의 기술을 생산 시설 및 운영 전반에 통합하고 있습니다.
지멘스는 2021년 4월 Sitrans SCM IQ IIoT(산업용 사물 인터넷) 센서를 출시했습니다. 이 센서는 공장 장비의 온도, 압력, 유량 데이터를 수집하여 예측 분석을 위해 클라우드 플랫폼으로 전송합니다. 이를 통해 제조 기업은 실시간 데이터를 활용하여 운영을 최적화하고 유지보수 전략을 개선하여 다운타임을 크게 줄일 수 있습니다.
따라서 산업 4.0 도입 증가와 산업용 사물 인터넷(IIoT)을 비롯한 신기술은 공장 자동화 센서 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
주요 제약:
고유지보수 비용이 발생하는 서비스 장애는 시장 성장을 저해합니다.
유지보수 및 신뢰성 문제는 공장 자동화 센서, 특히 까다로운 산업 환경에서 중요한 문제입니다. 센서는 내구성을 고려하여 설계되었지만 마모 및 손상의 영향을 받습니다. 극한 온도, 진동, 먼지, 화학 물질 노출 등의 요인은 시간이 지남에 따라 센서 성능을 저하시킬 수 있습니다. 센서의 정확하고 안정적인 작동을 위해서는 정기적인 유지보수가 필수적입니다. 여기에는 정기적인 검사, 청소, 교정, 그리고 필요한 경우 마모되거나 손상된 부품 교체가 포함됩니다. 또한, 센서 고장은 수리 또는 재교정을 위해 해당 장비를 가동 중단해야 할 수 있으므로 상당한 생산 지연 및 가동 중단으로 이어질 수 있습니다. 이러한 가동 중단은 생산성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 수리 및 생산 손실로 인한 추가 비용을 발생시킬 수 있습니다.
또한, 기업은 이러한 문제를 완화하기 위해 예측 유지보수 전략을 구현합니다. 센서 데이터의 마모 또는 오작동 징후를 분석함으로써 기업은 잠재적 고장을 사전에 예측하여 적시에 유지보수를 수행하고 예상치 못한 가동 중단을 최소화할 수 있습니다. 고급 모니터링 시스템은 센서 상태를 추적하고 잠재적인 문제를 유지보수 팀에 알려 전반적인 신뢰성을 향상시키고 제조 공정의 원활하고 효율적인 유지를 보장합니다.
예를 들어, 제너럴 일렉트릭(GE)은 고온 산업 환경에서 센서 기반 가스터빈 모니터링 시스템에 문제가 발생했다고 보고했습니다. 가스터빈의 상태 및 성능을 모니터링하는 데 사용되는 센서가 극심한 열로 인해 성능이 저하되어 측정값이 부정확하게 나타났습니다. 이로 인해 GE는 예측 유지보수 역량을 강화하게 되었는데, 여기에는 보정 빈도 증가 및 고급 진단 기능 구현을 통해 센서 마모로 인한 심각한 가동 중단을 사전에 파악하고 해결하는 것이 포함됩니다.
따라서 서비스 장애는 생산 지연 및 가동 중단을 초래하여 전 세계 공장 자동화 센서 시장 수요를 저해합니다.
미래 기회:
인간-기계 인터페이스 기술의 발전
인간-기계 인터페이스(HMI)는 인간이 기계와 상호 작용할 수 있도록 하는 기술로, 다양한 입출력 방식을 통해 시스템을 제어하고 모니터링할 수 있도록 합니다. 공장 자동화 센서는 여러 매개변수에 대한 데이터를 수집하고, HMI 시스템은 센서에서 수집된 실시간 데이터를 표시합니다. 또한, 이해하기 쉬운 실시간 데이터 시각화를 제공하고 작동 중인 기계를 손쉽게 제어할 수 있어야 합니다. HMI는 자동화 시스템의 모니터링 및 제어를 지원하여 효율성을 높이고 생산성을 높이며 가동 중단 시간을 단축합니다.
2023년 3월, Rockwell Automation은 인간-기계 상호 작용 향상을 위해 설계된 FactoryTalk Optix 소프트웨어를 출시했습니다. 이 소프트웨어는 실시간 데이터 시각화 및 원격 문제 해결 기능을 제공합니다. 또한, 운영자는 생산 공정을 중단하지 않고도 성능 지표를 모니터링하고 상황 정보를 수신할 수 있습니다.
분석에 따르면 HMI 플랫폼의 발전은 향상된 시각화 및 상호작용을 제공하여 공장 자동화 센서 시장 기회를 확대하고 있습니다.
공장 자동화 센서 시장 세분화 분석:
센서 유형별:
센서 유형을 기준으로 시장은 근접 센서, 온도 센서, 압력 센서, 광학 센서, 위치 센서, 유량 센서, 레벨 센서, 힘 센서, 모션 센서, 가스 센서, 광전 센서 등으로 세분화됩니다.
센서 트렌드 유형:
레벨 센서는 냉장고, 세탁기 등 스마트 가전제품에 점점 더 많이 통합되고 있으며, 이러한 추세는 액체 수위가 너무 높아 넘치지 않도록 방지합니다.
광학 센서는 레이저 및 적외선 센서를 포함한 광 기반 감지 기술의 발전을 활용하여 다양한 응용 분야의 감지 기능과 정확도를 향상시킵니다.
온도 센서 유형 부문은 2023년에 가장 큰 매출 점유율을 차지했습니다.
온도 센서는 전기 신호를 통해 온도를 측정하는 열전대 감지 장치입니다.
접촉 센서와 비접촉 센서로 구성됩니다. 접촉 센서에는 열전대와 서미스터가 포함되며, 비접촉 온도 센서는 열원에서 방출되는 열 복사를 측정합니다.
2021년 10월, ABB는 ABB FusionAir 스마트 센서를 출시했습니다. 이 센서는 온도, 습도, 이산화탄소(CO2), VOC를 모니터링하여 전반적인 실내 공기질(IAQ)을 개선하고 바이러스 노출 위험을 줄일 수 있는 터치리스 실내 센서입니다.
따라서 온도 센서 부문은 공장 자동화 센서 시장 성장을 촉진하고 있습니다.
모션 센서 부문은 예측 기간 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다.
모션 센서 는 방출되는 적외선을 측정하여 시야 내 물체의 움직임을 감지하는 장치입니다.
이 센서는 설치가 간편하고, 공간 활용에 대한 정확한 정보를 제공하며, 비용 효율적입니다.
보쉬는 2022년 10월, 비용 효율적인 모션 센서 BMI323을 출시했습니다. 이러한 센서는 정밀하고, 소형이며, 전력 효율적이며, 성능을 향상시킵니다.
따라서 분석에 따르면, 모션 센서가 물체의 움직임을 감지하는 능력은 전 세계 공장 자동화 센서 시장 수요를 견인하고 있습니다.
기술별:
기술을 기반으로 시장은 유선 센서, 무선 센서, 스마트 센서로 세 가지 유형으로 구분됩니다.
기술 동향:
사물 인터넷(IoT)의 부상은 무선 센서 도입을 크게 확대하고 있습니다. 무선 센서는 IoT 네트워크에 필수적이며, 물리적 연결 없이 실시간 데이터를 제공합니다. 이러한 추세는 시스템 유연성과 확장성을 향상시킵니다.
생체 인식 기반 기술 부문은 2023년에 가장 큰 매출 점유율을 차지했습니다.
최신 스마트 센서는 최적의 성능과 안정성을 보장하기 위해 자가 진단 및 자가 교정 기능을 통합하고 있습니다. 이러한 기능을 통해 수동 유지 관리 및 문제 해결의 필요성이 줄어듭니다.
무선 센서 기술 부문은 2023년 매출 점유율 49.37%로 가장 큰 비중을 차지했습니다.
무선 기술은 유연성과 설치 용이성 등의 장점을 제공합니다.
이러한 센서는 복잡한 케이블 배선을 필요로 하지 않으므로 다양한 애플리케이션에 이상적입니다.
또한, 이러한 무선 기술은 IoT 네트워크와 쉽게 통합되어 실시간 데이터를 제공하고 원격 모니터링 및 제어를 가능하게 합니다.
2022년 11월, 에머슨은 압력 및 온도 측정을 위해 Bluetooth 무선 기술을 탑재한 로즈마운트 3051 압력 트랜스미터를 출시했습니다. 무선 센서는 자동화 시스템을 지원하여 실시간 데이터 전송을 가능하게 하고 물리적 접촉 없이 운영 효율성을 향상시킵니다.
따라서 앞서 언급한 무선 센서 기술의 특징은 공장 자동화 센서 시장 동향을 촉진하고 있습니다.
스마트 센서 기술 부문은 예측 기간 동안 가장 빠른 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것으로 예상됩니다.
스마트 센서에는 현장 데이터 분석 및 의사 결정을 지원하는 내장형 처리 기능이 탑재되어 있습니다.
더욱 정확하고 자동화된 환경 데이터 수집을 지원하며, 노이즈를 줄여줍니다.
이러한 장치는 스마트 그리드, 전장 정찰 등 다양한 분야의 모니터링 및 제어 메커니즘에 사용됩니다.
또한 다른 스마트 장치와 상호 작용하고 통합할 수 있으며, 시스템은 상호 연결되고 지능적인 제조 환경 개발을 지원합니다.
2021년 11월, 엔드레스하우저는 iTHERM TM411 고급 진단 및 자체 교정 기능을 갖춘 스마트 온도 센서. 이 센서는 정확도를 향상시키고, 공정 산업의 유지보수 필요성을 줄이며, 스마트 기기와 효율적으로 통합됩니다.
따라서 분석에 따르면 스마트 센서의 고급 모니터링 및 제어는 공장 자동화 센서 시장 점유율 확대 기회를 촉진하고 있습니다.
아시아 태평양 지역의 2023년 시장 가치는 38억 2,629만 달러였습니다. 또한 2024년에는 40억 2,466만 달러 성장하여 2031년에는 66억 1,205만 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다. 이 중 중국이 29.3%로 가장 큰 매출 점유율을 차지했습니다. 공장 자동화 센서 시장 분석에 따르면 중국, 인도, 일본, 한국을 포함한 아시아 태평양 국가들은 급속한 산업화를 경험하고 있습니다. 이러한 성장은 제조 효율성과 생산성 향상을 위해 첨단 센서를 포함한 자동화 기술에 대한 상당한 투자를 촉진하고 있습니다.
예를 들어, 키엔스(일본)는 내장 저압 터치 프로브를 통해 3차원 부품의 3D 검사를 가능하게 하는 고정밀 측정을 제공하는 멀티센서 측정 시스템인 LM-X 시리즈를 출시했습니다. 초고해상도 20메가픽셀 CMOS 센서를 통해 고정밀 광학 이미지 측정이 가능합니다.
북미 시장은 2023년 49억 9,394만 달러에서 2031년까지 83억 8,295만 달러로 성장할 것으로 예상되며, 2024년에는 52억 4,003만 달러 증가할 것으로 전망됩니다. 북미, 특히 미국과 캐나다는 공장 자동화 센서를 포함한 첨단 기술을 도입하고 구현하는 데 앞장서고 있습니다. 이 지역은 인더스트리 4.0과 스마트 제조에 중점을 두고 있어 자동화 기술에 대한 상당한 투자가 이루어지고 있습니다.
2023년 6월, Honeywell(미국)은 압력 모니터링 및 제어의 효율성과 신뢰성을 향상시키도록 설계된 DG 스마트 센서를 출시했습니다. 이 센서는 정밀한 모니터링 기능을 제공하며 인더스트리 4.0 및 스마트 제조와 함께 디지털화 추세를 지원합니다.
유럽은 공장 자동화 센서 시장에서 중요한 역할을 하고 있으며, 독일, 프랑스, 이탈리아 등의 국가들이 적극적으로 참여하고 있습니다. 이 지역은 제조업 기반을 갖추고 있으며, 인더스트리 4.0 도입 증가로 공장 자동화 센서 수요가 증가하고 있습니다.
라틴 아메리카 지역의 공장 자동화 센서 시장은 산업 현대화 추세에 따라 점진적으로 성장하고 있습니다. 브라질, 멕시코, 아르헨티나 등의 국가들이 이러한 발전의 선두에 있습니다. 중동 및 아프리카 지역은 석유 및 가스 산업의 성장에 힘입어 공장 자동화 센서 도입이 꾸준히 증가하고 있습니다.
주요 기업 및 시장 점유율 분석:
공장 자동화 센서 시장은 주요 기업들이 국내외 시장에 자동화 센서 기능을 공급하면서 경쟁이 매우 치열합니다. 주요 기업들은 연구 개발(R&D), 제품 혁신, 최종 사용자 출시 등 다양한 전략을 통해 공장 자동화 센서 시장에서 확고한 입지를 확보하고 있습니다. 공장 자동화 센서 업계의 주요 기업은 다음과 같습니다.
2023년 4월, Siemens는 지멘스 스마트 인프라스트럭처는 센서 부싱, 보호 및 표시 장치인 SIBushing을 출시했습니다. 이 제품은 산업 운영의 신뢰성과 효율성을 향상시키도록 설계되었습니다. 이 센서는 고전압 애플리케이션을 위한 고급 보호 솔루션을 제공합니다.
2023년 4월, 오므론은 향상된 안전 제어 기능을 갖춘 NX 시리즈 NX502 자동화 컨트롤러를 출시했습니다. 이 컨트롤러는 자동화 시스템의 처리 속도와 정밀도를 향상시켜 복잡한 산업 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 다양한 센서 및 장치와 완벽하게 통합되어 실시간 데이터 수집 및 처리를 통해 의사 결정 및 운영 효율성을 향상시킵니다.
2023년 2월, 오므론은 기존 진동 센서를 이용한 상태 모니터링을 위한 K7DD-PQ 시리즈를 출시했습니다. 이 제품을 통해 운전자는 모터 장비 상태를 모니터링하고 현장에서 이상 징후를 확인할 수 있습니다. K7DD-PQ는 50ms의 작동 속도와 400개 이상의 특징값을 계산할 수 있는 기능을 갖추고 있어 모터의 다양한 고장 모드를 식별할 수 있습니다.
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