通用离散传感器主要包括光电传感器、接近传感器、视觉传感器等。光电传感器和接近传感器占到整体市场的80%左右,而且这两种传感器也是主要供应商的传感器产品中的主流产品。在中国离散传感器运用广泛,是一个相对成熟的市场,除了新项目市场及新增机械设备,每年存在着少量的替换,因此除非有大量的投资或者相关项目的刺激,维持着相对稳定的增长。从厂商的表现来说,国外厂商占据主流。Omron以全面的产品系列和普遍的实用性立足于传感器市场市场,其光电开关和接近开关两类产品在细分市场的份额都超过15%。
一、离散传感器市场概况
由于在工业领域中应用分布的极大广泛度,离散传感器的增长可谓与工业经济的增长息息相关。整个宏观经济的走势,即为离散传感器市场的增减的基本线。因此,从增长曲线的长期和较为粗略的层面观察,与投资是基本吻合的。
欧美系品牌中,图尔克、施克和邦纳定位于高端市场。基恩士、奥托尼克斯等是日韩系产品中具有一定市场影响力的品牌。由于日韩企业在全球紧密的合作伙伴关系,在进入新的国际市场领域之初,选择上下游产业链相关配套产品时,通常会选取相应的日韩企业作为设备供应商,从而带动整个市场的发展。
离散传感器市场上的国外品牌占据市场接近70%,本土企业占据离散传感器市场约30%。
光电开关、接近开关和行程开关的技术门槛较低,除了综合性的自动化公司可以提供相关的产品之外,还存在众多的专业传感器制造厂商,据统计,中国本地制造厂商数量就超过了100个。本地品牌在最近几年得到了迅速发展,2008年的产品销量上占整个市场的2/3以上。但由于其产品主要针对低端市场,价格远远低于进口品牌,导致销售收入不如国外品牌。目前在上海、浙江乐清、洞头、东莞已经形成了产业集群,每个地方都有几个到几十个成规模的厂商。
图1:中国2008年离散传感器市场规模增长预期
1 中国离散传感器市场规模细分——产品类别
从整体市场上看,还是以销售光电传感器为主,占到整体市场的53.1%,离散传感器的使用量随着自动化产品的广泛应用呈逐年递增的趋势。
表1:中国2008年离散传感器市场规模细分——按类别
数据来源:米尔自动化网(www.mirautomation.com)
2 中国离散传感器市场规模细分——行业
由于离散传感器市场根据用户的使用方式和特点,可以分为两种完全不同的市场:项目型市场和OEM型市场,离散传感器的传统项目型行业冶金、汽车等在2009年仍然是离散传感器市场的主要行业,其中尤其是冶金行业,在离散传感器市场中占有较大比重。
电力、油气、市政、化工使用离散传感器的情况比较少,这些行业主要使用压力变送器、物液位仪表、流量计等仪表为主。
在项目型市场离散传感器一般是通过设备整体采购的。用户对离散传感器的稳定性、安全性非常重视 ,对于品牌知名度比较看重。离散传感器供应商主要和设计院所接触,向设计院所推荐传感器。易福门、图尔克、巴鲁夫、施克是主要品牌。其他品牌很难进入冶金、汽车行业。值得一提的是交通行业,从2008年开始,国家开始对轨道交通和地铁进行新一轮的大规模投资,也带动了离散传感器在此行业的发展。在2009年,离散传感器在交通行业的比重继续上升。
表2:中国2008年离散传感器市场规模细分——分类别(项目型市场)
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图2:中国2008年光电传感器市场规模细分——分行业(项目型市场)
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图3:中国2008年接近传感器市场规模细分——分行业(项目型市场)
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在离散传感器的另外一大类市场OEM市场,2008年离散传感器的销售规模在9.78亿左右,占整个离散传感器市场规模的74.7%。其中纺织机械、包装、机床等传统行业仍然是离散传感器的主要市场。另外,值得一提的是风力发电行业,由于最近几年的快速发展,风力发电行业已经初具规模,对于离散传感器的应用也开始初步成熟。相信未来几年风电行业将成为离散传感器的下一个主要市场。
OEM行业通常是对价格较为敏感的行业,随着竞争的不断加剧,OEM厂商的利润不断摊薄,这就使得OEM厂商不断压缩采购成本。OEM厂商关注最多的是离散传感器品牌的知名度、产品的稳定性以及价格。
OEM厂商在离散传感器品牌的使用上具有一定的延续性,在通常情况下用户不指定离散传感器品牌,用户指定时则使用用户指定的品牌。
表3:中国2008年离散传感器市场规模细分——分类别(OEM市场)
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图4:中国2008年光电传感器市场规模细分——分行业(OEM市场)
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图5:中国2008年接近传感器市场规模细分——分行业(OEM市场)
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二、离散传感器市场趋势、挑战与问题
1.产品和技术趋势
微型化
为了能够与信息时代信息量激增、要求捕获和处理信息的能力日益增强的技术发展趋势保持一致,对于传感器性能指标(包括精确性、可靠性、灵敏性等)的要求越来越严格;与此同时,传感器系统的操作友好性亦被提上了议事日程,因此还要求传感器必须配有标准的输出模式;而传统的大体积弱功能传感器往往很难满足上述要求,所以它们已逐步被各种不同类型的高性能微型传感器所取代;后者主要由硅材料构成,具有体积小、重量轻、反应快、灵敏度高以及成本低等优点。
就当前技术发展现状来看,微型传感器已经对大量不同应用领域,如航空、远距离探测、医疗及工业自动化等领域的信号探测系统产生了深远影响;目前开发并进入实用阶段的微型传感器已可以用来测量各种物理量、化学量和生物量,如位移、速度/加速度、压力、应力、应变、声、光、电、磁、热、PH值、离子浓度及生物分子浓度等。
智能化
智能化传感器(Smart Sensor)是20世纪80年代末出现的另外一种涉及多种学科的新型传感器系统。此类传感器系统一经问世即刻受到科研界的普遍重视,尤其在探测器应用领域,如分布式实时探测、网络探测和多信号探测方面一直颇受欢迎,产生的影响较大。
智能化传感器是指那些装有微处理器的,不但能够执行信息处理和信息存储,而且还能够进行逻辑思考和结论判断的传感器系统。这一类传感器就相当于是微型机与传感器的综合体一样,其主要组成部分包括主传感器、辅助传感器及微型机的硬件设备。如智能化压力传感器,主传感器为压力传感器,用来探测压力参数,辅助传感器通常为温度传感器和环境压力传感器。采用这种技术时可以方便地调节和校正由于温度的变化而导致的测量误差,而环境压力传感器测量工作环境的压力变化并对测定结果进行校正;而硬件系统除了能够对传感器的弱输出信号进行放大、处理和存储外,还执行与计算机之间的通信联络。
多功能传感器
通常情况下一个传感器只能用来探测一种物理量,但在许多应用领域中,为了能够完美而准确地反映客观事物和环境,往往需要同时测量大量的物理量。由若干种敏感元件组成的多功能传感器则是一种体积小巧而多种功能兼备的新一代探测系统,它可以借助于敏感元件中不同的物理结构或化学物质及其各不相同的表征方式,用单独一个传感器系统来同时实现多种传感器的功能。随着传感器技术和微机技术的飞速发展,目前已经可以生产出来将若干种敏感元件综装在同一种材料或单独一块芯片上的一体化多功能传感器。
无线网络化
无线网络对我们来说并不陌生,比如手机,无线上网,电视机。传感器对我们来说也不陌生,比如温度传感器、压力传感器,还有比较新颖的气味传感器。但是,把二者结合在起来,提出无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)这个概念,却是近几年才发生的事情。
这个网络的主要组成部分就是一个个可爱的传感器节点。说它们可爱,是因为它们的体积都非常小巧。这些节点可以感受温度的高低、湿度的变化、压力的增减、噪声的升降。每一个节点都是一个可以进行快速运算的微型计算机,它们将传感器收集到的信息转化成为数字信号,进行编码,然后通过节点与节点之间自行建立的无线网络发送给具有更大处理能力的服务器。
无线传感器网络是新兴的通信应用网络,其应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。因此,无线传感器网络将是未来的一个无孔不入的十分庞大的网络,需要各种技术支撑。目前,成熟的通信技术都可能经过适当的改进和进一步发展,应用到无线传感器网络中,形成新的市场增长点,创造无线通信的新天地。
2. 经济危机的影响和中低端市场的竞争
市场对经济危机的反馈在08年中开始逐渐出现,反映较早的是OEM市场,逐渐扩展到项目领域。危机的高峰应该在08年第4季度以及09年的上半年。国家对经济的提振策略,能够推动市场在08年下半年开始逐渐恢复,但恢复更加偏向项目,OEM需要等待更长的时间。
经济危机改变了一些公司的结构,也使他们能够更加冷静的分析市场和寻找机会。但是,总而言之,经济危机是08-09年度的重要话题,不过还不应该把他提升到长期趋势的层面。长期而言,市场的趋势并没有改变。离散传感器市场仍将保持相当长时间的繁荣,或许到2012年,甚至更长。
采取进攻性的战略,尽量在格局稳定前获取份额,仍然是很多公司的首选。
从工作原理上看,传感器是利用各种物理效应、化学效应(或反应)以及生物效应实现非电量到电量转换的装置或器件。然而,要实现非电量的电测量,还需要传感器在感受被测环境变化,将此变化量转换成电量的同时输出给测量显示仪表。因此,电测量仪表按作用不同分为两部分,一部分为检测仪表(即一次表、传感器),第二部分是显示仪表(即二次仪表、测量显示仪表)。
由此可见,传感器与显示仪表产业具有极强的产业关联性,而像欧姆龙、倍加福等专业的传感器制造企业,在将传感器作为主要产品的同时,也从事显示仪表产品的生产和研发。
3.解决方案
虽然没有定量的研究,但是能够确定同时具备传感器和显示仪表的厂商在很多领域是占据优势的。客户资源的共享,客户忠诚度的提高等等。能够提供整体解决方案的公司在离散传感器市场的优势显而易见,或者说更加容易做生意。
目前多数单纯的离散传感器厂商更多的是优化产品和销售模式,而很少有向显示仪器领域跨越的迹象。作出尝试的欧姆龙和倍加福等厂商已经取得了不错的业绩。
提供成套的解决方案,是离散传感器未来销售的一个趋势。
在产品线的集合上,已经看到了传感器和显示仪器整合的趋势。但在解决方案的本质上——贴近工业用户的需求,将行业的需求特点纳入到方案之中。还没有看到一些非常值得称道的案例。当然,在大型项目领域,情况好些,但是在常规的OEM领域,工业知识的积累仍然是供应商需要解决的问题。