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全球运动控制市场的下一个风口

来源:智能制造纵横     发布时间:2022-09-29
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据市场研究机构MarketsandMarkets发布的报告显示,全球运动控制市场规模在2022年将达到155亿美元,预计到2027年将达到200亿美元,未来五年将以5.2%的年复合增长率增长。


报告分析,企业在制造过程中对工业机器人的需求持续增加,以及运动控制系统中组件的易用性和集成性是推动运动控制市场增长的主要因素。此外,制造业企业日渐深耕工业4.0也是运动控制市场增长的机会之一。

新冠疫情对全球运动控制市场的影响


新冠疫情爆发之前,大多数企业希望通过生产设备的自动化来提高市场竞争力,因此市面上对运动控制产品的需求非常旺盛。然而,新冠疫情的爆发来得猝不及防,原材料、供应链、生产线等各环节均受到影响,2020年运动控制市场也因此遭受打击。


但积极的一面是——新冠疫情的爆发让企业重新审视自身对未来风险的抵御能力,增加了制造业对自动化、数字化和人工智能(AI)的需求。疫情期间,为了防范病毒的传播需要保持社交距离,这导致制造行业一部分供应链中断或生产活动暂停,由此更多的业内人士希望寻求不同的解决方案,以应对未来出现相似困境的状况。


业内人士意识到,在这种情况下企业采用自动化和机器人技术可以减少对人力的依赖,提高生产效率并减少工厂停工的机会。与此同时,在自动化、数字化和人工智能等其他技术的共同作用下,工业企业将能够在无需人工监督的情况下继续生产。

运动控制市场观察


2020年-2022年,全球运动控制市场呈现较大波动。不断变化的市场规模下隐藏着无数的暗涌,对从业人员而言,既是机遇,也是挑战。


驱动:制造商对工业机器人的需求不断增加
机器人技术在制造设备中的使用范围正在不断拓展,它们通常被部署在材料处理、加工操作、组装和检查等方面,机器人技术需要利用运动控制解决方案来实现相应的功能。在工业场景中,工业机器人之所以能够被广泛应用,是因为它们有助于降低制造过程的复杂性。


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实际作业过程中,所有的工业机器人都配有某种形式的运动控制,这有助于提高性能、降低成本,并在制造过程中执行新的功能。为了执行诸如装配、包装、拾放以及码垛等作业,运动控制器必须与机器人控制器连接,同时在直流电机、伺服电机、运动控制器等电子元件的作用下,完成工业机器人的整个运动控制过程。


受限:运动控制系统的高更换和维护成本
设计一个运动控制系统需要很多零部件的参与,这直接影响到机器的更换和维护成本。零部件种类越多,备件库存成本相应也就越高。此外,电机与换向器的物理接触也会增加成本。对于企业而言,需要权衡两者之间的关系来决定是否选用设备。


机遇:跨行业集成通信系统的部署
大多数实时以太网标准需要具有MAC扩展的特殊IP,才能使通信协议能够规划、优先处理及同步控制器和现场设备网络之间的周期性数据交换。随着医疗、半导体和电子等行业的快速发展,制造商正致力于开发新的运动控制器变体,以满足地区、行业和特定应用的要求。例如,Beckhoff提供EP7402控制器,用于电机驱动滚筒中的无刷直流电机。这些控制器通过其固件中的零压力累积逻辑和Twin CAT 3工程环境中的编程,以及高性能以太CAT工业以太网通信,用于优化输送机控制。因此,先进通信系统使用的不断增加,预计将对市场上的运动控制产品和解决方案产生巨大需求。


挑战:设计紧凑和低成本的运动控制系统
现阶段,系统集成商和原始设备制造商面临的挑战是设计出结构紧凑、价格低廉的机器,而这一挑战受到用于设计机器的部件可用性的影响。运动控制系统包括独立分度器、基于PC的运动控制器或PLC、步进或伺服电机驱动器、电机和附件,如编码器、接近传感器、电缆束和其他相关的安装硬件等。机器越小,工厂地板或实验室工作台上的可用空间就越大,反之机器越大,设计就越复杂。这也导致出现问题的概率更大,在初始设置期间需要现场工作人员花费时间进行故障排除。


运动控制市场生态系统


对于行业而言,智能化的作用类似于将机器“拟人化”,一个完整的运动控制系统可以实现机器自主运动、控制的目的,它的整个生态环境也随着全球智能化进程的演进而变化。


近五年内,驱动器可能是运动控制市场增长最快的领域
MarketsandMarkets发布的报告中,预测2022年-2027年,驱动器可能是运动控制市场增长最快的领域,缘何它会有这样的增长?


首先,驱动器为自动加工系统提供了广泛的优势,例如优越的定位、速度和运动控制等;其次,驱动器提供了一种控制电动机速度的方法。在负载容易变化的应用中,速度控制于节能方面表现优异;再次,驱动器的使用使电机控制更详细和精确,从而提高了机器和设备的生产效率;最后,驱动器在需要电机的各个领域都有应用,还能根据制造商的需求改变定位和速度。此外,驱动器还具备根据制造环境进行改变的灵活性,能帮助实现制造过程的自动化。


2021年运动控制系统广泛应用于汽车行业
在运动控制市场中,汽车是增长最快的行业之一。运动控制也被用于汽车测试系统的性能测试、结构测试、耐久性测试以及部件测试等,伺服阀、执行器和控制器等部件也主要用于此目的。


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在当前竞争激烈的环境中,汽车行业的企业正在尝试整合有潜力提升生产过程的新技术。电动和燃气动力汽车等技术创新促进了汽车行业的基础设施变革,最新的机器和设备已经被广泛应用于汽车行业的大多数关键工序中,从而不再需要人工操作。随着采用环保技术的新概念车的出现,全球汽车行业正在迈入一个新的发展周期。对于运动控制系统而言,汽车行业的蓬勃发展也将带动其市场在该行业的迅速扩大。


近五年内,亚太地区可能成为运动控制最大的市场
一些行业中自动化活动的增加,例如针对不同应用使用的定制机器人,机床生产的高速增长,以及与智能手机和汽车生产相关的其他行业,包括电子组装和半导体机械,是亚太地区运动控制产品市场增长的原因之一。


中国、日本和印度是亚太地区运动控制的主要市场,这些国家有相当大的市场规模和发展运动控制行业的空间。亚太地区运动控制市场还囊括了安川电机公司(日本)、欧姆龙公司(日本)和三菱电机公司(日本)等运动控制领域的主要参与者。


同时,亚太地区市场还存在着大量的中小型企业。虽然在新冠疫情爆发期间,该地区的制造业受到了较大冲击。例如社交距离的限制和产品需求低迷迫使行业参与者减少生产;对产品出口的限制导致运动控制产品的销售下降;周边国家通过贸易关系和供应链相互联系,导致整个地区都受到2020年新冠疫情的不利影响等。但是随着制造行业各领域的日渐复苏,该地区的运动控制市场也在逐渐恢复活力。


来源:荣格-《智能制造纵横》


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