Raport, który oddajemy w Państwa ręce, obejmuje cztery kluczowe obszary współczesnej techniki przemysłowej:
- przemienniki częstotliwości i silniki AC,
- serwonapędy i systemy Motion Control,
- siłowniki pneumatyczne, hydrauliczne i elektryczne,
- przetworniki położenia i silniki krokowe.
Każda z części została opracowana na podstawie niezależnego badania ankietowego przeprowadzonego wśród specjalistów branży pod koniec kwietnia 2025 r. W raporcie analizujemy bieżącą kondycję rynków, strukturę odbiorców, najważniejsze czynniki decyzyjne oraz oczekiwania użytkowników końcowych. Zestawiamy te informacje z analizą trendów technologicznych, w tym miniaturyzacji, cyfryzacji, integracji sieciowej, energooszczędności oraz bezpieczeństwa funkcjonalnego.
Zapraszamy do lektury aktualnego obrazu branż, które – choć różne w skali i zastosowaniu – łączy jedno: są nieodzownymi ogniwami nowoczesnego przemysłu.
Małgorzata Tylska
SEW-EURODRIVE Polska
Dzisiejsza technika napędowa wymaga rozwiązań nowej generacji, odpowiadających na potrzeby rynku, takich jak optymalizacja procesu, standaryzacja, energooszczędność, bezpieczeństwo oraz konserwacja prewencyjna ery cyfrowej.
Firma SEW-EURODRIVE stworzyła najnowszą generację produktów, składających się na modułowy system automatyki MOVI-C, w którym zarówno sprzęt, jak i oprogramowanie działają niczym dobrze zgrany zespół. Jednym z elementów tego systemu są przetworniki częstotliwości nowej generacji MOVIDRIVE, przeznaczone do zastosowań w technice szafowej.
Na potrzeby dynamicznych ruchów falowniki zapewniają zdolność przeciążeniową do 250%. Zarówno jako jednoosiowe, jak również w wersji modularnej, mogą być stosowane do sterowania wszystkimi rodzajami silników – synchronicznych i asynchronicznych silników trójfazowych, z enkoderem lub bez, silników asynchronicznych w technologii LSPM oraz synchronicznych i asynchronicznych silników liniowych. Funkcja bezpieczeństwa STO PL e została przy tym zintegrowana w urządzeniu podstawowym. Dzięki zastosowaniu kart opcji można skorzystać z ponad piętnastu dodatkowych funkcji bezpieczeństwa.
Kluczem do tworzenia nowoczesnych systemów napędowych jest cyfrowy interfejs silnika MOVILINK DDI, który przesyła z silnika do falownika dane dotyczące mocy i hamulca oraz dane diagnostyczne. Przewód hybrydowy zapewnia swobodny przepływ danych, a w praktyce pozwala zaoszczędzić cenny czas oraz zredukować koszty instalacyjne. Jest to możliwe dzięki hybrydowej budowie przewodu, którym zarówno zasilamy silnik, jak i komunikujemy go z falownikiem (dzięki koncentrycznej części do transmisji danych). Gwarantuje to optymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni instalacyjnej.
W wielu aplikacjach większe korzyści przynosi zastosowanie techniki zdecentralizowanej – w SEW-EURODRIVE świetny przykład stanowi zintegrowana jednostka napędowa MOVIGEAR performance. Łączy ona w jednej obudowie przekładnię, silnik oraz falownik. Jest idealna do dynamicznych zastosowań, wyróżnia się kompaktowością oraz wysoką zdolnością przeciążeniową. Dzięki spełnieniu normy IE5 zapewnia najwyższą klasę wydajności energetycznej silnika, zgodnie z IEC TS 60034-30-2 – jak również maksymalną wydajność systemową, zgodnie z IEC 61800-9-2.
Rynek światowy
Przemienniki częstotliwości zmieniają częstotliwość i napięcie prądu zasilającego, aby zwiększyć sprawność energetyczną silników elektrycznych poprzez dostosowanie ich prędkości i momentu obrotowego do rzeczywistego zapotrzebowania. Są popularne w sterowaniu m.in. silnikami pomp, wentylatorów, przenośników, sprężarek. Popyt na nie napędzany jest automatyzacją i modernizacją produkcji, wdrażaniem w niej inteligentnych rozwiązań zwiększających kontrolę nad procesami i przede wszystkim koniecznością spełnienia przepisów środowiskowych oraz zmniejszenia kosztów operacyjnych dzięki oszczędzaniu energii. Sprzyja mu także rozwój energetyki odnawialnej. Z kolei hamulcem są wysokie koszty początkowe, które zniechęcają mniejsze firmy, pomimo potencjalnych długoterminowych korzyści ze zwiększenia sprawności energetycznej silników. W efekcie wartość globalnego rynku przemienników częstotliwości wzrośnie z 22 mld dol. w 2024 r. do prawie 34 mld dol. w roku 2031, co oznaczać będzie stabilny wzrost średnio co roku o blisko 6% (według Verified Market Research). Największy udział będą w nim miały przemienniki do silników o małej mocy (do 200 kW), powszechne w przemyśle, rolnictwie, branżach HVAC oraz wodno-kanalizacyjnej.
Popularyzacja przemienników częstotliwości napędza popyt na silniki AC, cenione oprócz tego za niezawodność i wszechstronność. Zapotrzebowanie na nie zwiększa się również dzięki dążeniu do ograniczenia energochłonności ciągle rosnącej produkcji stali i upowszechnianiu się samochodów elektrycznych. Z drugiej strony, koszty ich konserwacji obejmującej inspekcje, naprawy i wymiany części są spore. Wypadkową tych czynników będzie umiarkowany średni coroczny wzrost wartości światowego rynku silników AC o 7,5% – z 4,6 mld dol. w 2024 r. do 6,6 mld dol. w 2029 r. (wg Markets and Markets). Największy udział będą w nim miały silniki o mocy 500‒900 kW, których głównymi odbiorcami będą branża naftowa, petrochemiczna, wodno-kanalizacyjna, stalowa i górnictwo.
Jeżeli chodzi o silniki DC, wartość ich globalnego rynku zwiększy się z prawie 16 mld dol. w 2023 r. do 25 mld dol. w 2030 r., co oznaczać będzie średni wzrost rocznie o ok. 7% (według Grand View Research). Największy udział pod względem typu miały w nim dotychczas silniki bezszczotkowe (67%), które choć droższe niż szczotkowe są zarazem tańsze od nich w eksploatacji i zapewniają oszczędność energii, natomiast ze względu na moc – silniki do 750 W (58%), popularne w ręcznych elektronarzędziach, elektronice użytkowej i automatyce domowej. W przyszłości najszybciej popyt będzie jednak rósł na silniki DC o mocy 3‒75 kW, na potrzeby głównie automatyki budynkowej, robotyki, maszyn CNC i przenośników.
Serwowzmacniacze (serwonapędy) i serwosilniki to z kolei elementy systemów sterowania ruchem, pracujące w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego, które umożliwiają precyzyjne, powtarzalne i szybkie pozycjonowanie i kontrolę prędkości i momentu obrotowego. Wykorzystuje się je m.in. w robotach i różnego typu maszynach, jak pakowarki i obrabiarki. Popyt na nie rośnie. Przyczyniają się do tego: automatyzacja produkcji, rozwój technologiczny, np. wprowadzenie robotów współpracujących, rozwój energetyki odnawialnej i samochodów elektrycznych. Główne wyzwania to: wysokie koszty zakupu i konserwacji, złożona i wymagająca specjalistycznej wiedzy integracja z istniejącymi systemami, konkurencja ze strony tańszych alternatyw, takich jak silniki krokowe. W rezultacie wartość światowego rynku serwonapędów i serwosilników zwiększy się z blisko 17 mld dol. w roku 2024 do prawie 26 mld dol. w 2031 r., co oznaczać będzie trwały wzrost średnio rocznie o 6% (wg Verified Market Research).
Natomiast według Market Research Future wartość globalnego rynku siłowników pneumatycznych, hydraulicznych i elektrycznych zwiększy się z 44 mld dol. w 2024 r. do prawie 61 mld dol. w 2034 r., co oznaczać będzie solidny średni wzrost o 3% rocznie. Sprzyjać mu będzie: automatyzacja produkcji, industrializacja rynków wschodzących, urbanizacja i inwestycje w infrastrukturę, które napędzają rozwój branży budowlanej, rozwój technologii siłowników pod kątem ich modułowości, kompaktowości, oszczędności energii i integracja w nich rozwiązań cyfrowych, takich jak Internet Rzeczy. Dotychczas największy segment tego rynku stanowiły siłowniki hydrauliczne (ponad 40%). Ich głównymi odbiorcami były produkcja, przemysł budowlany i motoryzacyjny, gdzie kluczowa jest wytwarzana przez nie siła. Drugie miejsce zajmują siłowniki pneumatyczne, cenione za szybkość i dokładność, m.in. w urządzeniach do pakowania, transportu, przetwórstwa żywności. Na trzecim miejscu plasują się siłowniki elektryczne, niezbędne komponenty systemów automatyki i robotyki.
Jeśli chodzi o globalny rynek silników krokowych, to jego wartość zwiększy się z prawie 6 mld dol. w 2024 r. do blisko 9 mld dol. w 2034 r., co oznaczać będzie średni wzrost co roku o ponad 4% (według Precedence Research). Napędzać go będą głównie: rozwój robotyki, rosnący popyt na smartfony z kamerami, rozwój branż opakowaniowej, motoryzacyjnej, sprzętów medycznych i udoskonalanie hybrydowych silników skokowych. Hamulcami będą z kolei: upowszechnianie się serwosilników jako alternatywy silników krokowych oraz hałas i wibracje towarzyszące ich pracy, które ograniczają ich zastosowanie. Największy udział w tym rynku utrzymają silniki hybrydowe dzięki odbiorcom z branży lotniczej, kosmicznej i wojska, gdzie są wykorzystywane m.in. w pozycjonowaniu satelitów, anten, naprowadzaniu pocisków czy mechanizmach otwierania podwozia. Najszybciej popyt będzie jednak rósł na silniki krokowe z magnesami trwałymi, popularne w kamerach i robotyce.
Wartość światowego rynku enkoderów zwiększy się z prawie 3 mld dol. w 2025 r. do 6 mld dol. w roku 2035, co oznaczać będzie znaczny średni wzrost o prawie 8% rocznie (wg Future Market Insights). Sprzyjać mu będą przede wszystkim: automatyzacja produkcji i wdrażanie w niej technologii Przemysłu 4.0, postępy w robotyce, wzrost popytu na wysoce precyzyjne rozwiązania sterowania ruchem, m.in. w druku 3D, rosnące wykorzystanie przetworników położenia w sprzęcie medycznym, autach elektrycznych, lotnictwie, energetyce odnawialnej, a także rozwój konstrukcji enkoderów pod kątem ich wytrzymałości i precyzji. Głównym wyzwaniem będzie wysoka cena najbardziej zaawansowanych przetworników tego typu. Największy udział w tym rynku przypadnie enkoderom absolutnym.
Wojciech Denkowski
Lenze
Które z oferowanych przez Państwa silników cieszą się największym zainteresowaniem?
Obecnie – najnowsze modele m550/m650. To zaprojektowane od podstaw silniki synchroniczne z magnesami stałymi, osiągające klasę sprawności IE5/IE6.
Jakie parametry są najczęściej poszukiwane przez klientów?
Klienci poszukują silników o skalowalnej konstrukcji modułowej i wysokiej efektywności energetycznej. W naszej ofercie mamy tego typu modele, zarówno asynchroniczne, jak i serwomotory o mocach 0,075–60,2 kW i momencie 0,11–325 Nm.
Czy oferują Państwo silniki w wykonaniu specjalnym?
Oczywiście. Ciekawym przykładem jest Smart Motor M300 – kompaktowy, energooszczędny silnik elektryczny z wbudowaną elektroniką sterującą. Umożliwia ustawienie dowolnej stałej prędkości obrotowej w zakresie od 500 do 2600 obr./min.
Czy silniki są dostępne z gotową przekładnią, hamulcem, enkoderem lub falownikiem?
Jak już wspominałem, nasze silniki wyróżniają się modułową konstrukcją, która umożliwia ich wyposażenie w hamulec, sprzężenie zwrotne, a także integrację z przemiennikami częstotliwości. Przystosowane są do pracy jako motoreduktory z przekładniami serii g500.
Jakie są najczęstsze zastosowania serwonapędów z Państwa oferty?
Lenze dostarcza serwonapędy do automatyzacji maszyn w wielu branżach – od systemów automatyki dla linii produkcyjnych i urządzeń przemysłowych, przez kompleksowe rozwiązania dla pakowania, aż po systemy logistyki magazynowej i wysokiego składowania.
Czy w ostatnim czasie poszerzyliście ofertę o jakieś nowe produkty z omawianego obszaru?
Naszym najnowszym serwoprzemiennikiem jest model i950, który charakteryzuje się precyzją i dynamiką w zakresie sterowania i regulacji silników, zacierając granice między automatyzacją opartą na napędzie a automatyzacją opartą na sterowniku.
Co zmienia się ostatnio w technologii serwonapędów?
Dynamicznie rozwijają się platformy IIoT, oferując takie funkcje, jak ciągłe monitorowanie stanu urządzeń, zdalną konserwację maszyn oraz intuicyjne zarządzanie zasobami. Firma Lenze dostarcza tego rodzaju rozwiązania, opierając się na bramce x500 oraz platformie X4Remote.
Jakie interfejsy komunikacyjne są przez Was wspierane?
Lenze od lat stawia na otwartość i kompatybilność, dlatego nasze serwoprzemienniki obsługują protokoły komunikacyjne EtherCat, PROFINET, EterNet/IP, CANopen.
