Napędy i silniki elektryczne

Technika napędowa stanowi jeden z kluczowych obszarów związanych z automatyzacją w przemyśle, maszynami i wieloma innymi zastosowaniami profesjonalnymi. Również pod względem przedmiotowym mamy tu do czynienia z obszerną grupą produktów. Przedstawiamy opis sytuacji w branży w kontekście wartościowym oraz spojrzenie na cechy napędów, na które najbardziej zwracają uwagę przy zakupach ich odbiorcy.

Silniki elektryczne obejmują: od miniaturowych wersji DC, poprzez maszyny asynchroniczne i synchroniczne prądu przemiennego, do serwosilników, a jednocześnie - od wyrobów o niewielkich mocach, tj. rzędu pojedynczych watów, do silników megawatowych, które zasilane są z sieci średnich napięć. W analizie omawiamy jedynie środek tego zestawu - tj. cechy i zastosowania typowych silników AC stosowanych w maszynach, systemach transportowych, wentylacyjnych i generalnie w przemyśle.

Szczegółowe oferty dostawców przemienników częstotliwości przedstawiono w formie tabelarycznej w poprzednim wydaniu informatora (IRA 2019).

 
Popularne zastosowania przemienników częstotliwości

Podobna różnorodność dotyczy asortymentu przemienników częstotliwości, którego rdzeń stanowią wersje od kilkuset watów do kilkuset kW. Takie wyroby są najpopularniejszymi elementami ofert ankietowanych przez nas podmiotów i występują na rynku w największej różnorodności. W ofertach dostawców znajdziemy też softstarty (choć ich rolę przejmują coraz częściej przemienniki), motoreduktory oraz różne podzespoły mechaniczne.

Wojciech Kordas

Sternet

  • Jakie są najczęstsze zastosowania przemienników częstotliwości oraz silników?

Silniki elektryczne wykorzystywane są powszechnie, przy czym ich aplikacje to najczęściej: wentylatory, pompy i kompresory. Zdecydowana większość silników kupowana jest przez producentów, czyli sektor OEM. Z kolei przemienniki częstotliwości doskonale nadają się do pracy w aplikacjach pompowych, wentylatorowych, kompresorowych i przenośnikowych.

Uniwersalność zastosowania falowników wynika z tego, że dzięki nim systemy są kontrolowane z większą dokładnością. Można ustawić takie parametry jak czas ruchu i hamowania, czas pracy z konkretnymi prędkościami oraz parametry momentu obrotowego silnika. Ponadto przekształtniki pomagają oszczędzać energię elektryczną.

  • Jaka jest skłonność lokalnych klientów do inwestycji w energooszczędne silniki i systemy napędowe?

Drastyczny wzrost cen energii wymusza na klientach inwestycje w rozwiązania napędowe, które cechują się zdecydowanie niższą energochłonnością. Bezpośredni wpływ kosztów energii na wynik finansowy dotyka wiele branż przemysłowych, a w szczególności takich jak: chemiczna i petrochemiczna, przetwórstwa minerałów niemetalicznych (cement, ceramika, szkło i wapno), hutnicza, produkcji żywności, napojowa, tytoniowa, a także papiernicza i związana z przetwórstwem drewna oraz produkcja wyrobów drewnianych.

  • Czy wykorzystanie silników takich jak te klasy IE4 ma sens?

Większa oszczędność energii, niższe koszty operacyjne i długoterminowe bezpieczeństwo umożliwiają zwiększanie konkurencyjności firmy, zaś silniki IE4 pomagają w osiągnięciu tego sukcesu. IE4 oznacza przykładowo o 14% większą oszczędność energii w porównaniu do IE1. To się opłaca, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że koszty energii dla wielu silników przewyższają początkową cenę zakupu już po sześciu miesiącach eksploatacji.

Niezła koniunktura na rynku

 
Dostawcy przemienników częstotliwości i softstartów oraz oferowane przez nich marki produktów

Pytania o sytuację na rynku silników oraz napędów elektrycznych zadajemy regularnie blisko od dekady i ostatnie lata to ewidentna poprawa koniunktury. Dotyczy to w szczególności silników elektrycznych, których rynek około 2012 roku doświadczył gorszego okresu. Obecnie sytuacja jest bardzo dobra - wynika z ocen respondentów podawanych pod koniec 2018 roku. Również trendy w branży (kierunki zmian) są pozytywne - ani jeden z odpowiadających nie stwierdził, jakoby sytuacja zmieniała się na niekorzyść.

Omawiając rodzimy rynek, warto również ocenić, jak swoje otoczenie biznesowe postrzegają działający na nim dostawcy. Już dawniej, gdy pytaliśmy ich o konkurencję, najczęściej określali ją mianem silnej, przekraczającej poziom występujący typowo w innych sektorach dystrybucji automatyki przemysłowej. Tym razem nie było inaczej - aż 85% osób oceniło obydwie branże jako wysoce konkurencyjne.

W tym miejscu dochodzimy do oszacowania wartości rynku. Respondentów tradycyjnie zapytaliśmy o roczną, krajową wartość sprzedaży przemienników częstotliwości oraz silników elektrycznych i w obydwu przypadkach otrzymaliśmy szereg wskazań z zakresu od 90 do 900 mln złotych.

Dla pierwszej grupy średnia dla odpowiedzi wyniosła od 300 do 330 mln zł (zależnie od ujęcia w danych wartości skrajnych), natomiast dla silników było to od 330 do 380 mln zł. W każdej z grup uśrednienia bazowały na kilkunastu oszacowaniach.

 
Popularne zastosowania silników elektrycznych

Jak wygląda to w porównaniu z analizami dawniej publikowanymi w IRA? W 2016 roku średnia dla pierwszej grupy wynosiła 350 mln zł rocznie, zaś mediana - 285 mln zł. W przypadku silników elektrycznych obydwie miary statystyczne wyniosły odpowiednio 250 i 300 mln zł rocznie. Jeszcze wcześniej, o dwa i cztery lata, odpowiedzi znajdowały się w okolicy 300 mln zł dla napędów i 370 mln zł dla silników.

Podsumowując - wielkości obydwu branż pod względem rocznej sprzedaży są oceniane bardzo podobnie i w ujęciu średnioterminowym obserwować można niewielkie zmiany. Są to jednocześnie wartości znacząco wyższe niż dla sektorów związanych z różnymi komponentami automatyki i sterowania, i jednocześnie podobne jak w przypadku rynku aparatury niskiego napięcia.

 
Popularne w kraju marki silników prądu przemiennego – zestawienie nie odzwierciedla udziału wymienionych firm w rynku; w przypadku Cantoni Group do wyniku wliczono również wskazania należących do grupy firm takich jak: Besel, Celma, Emit oraz Indukta

Na koniec rozdziału spojrzenie w przyszłość i próba określenia kierunków rozwoju lokalnego rynku. Respondenci, poproszeni o wytypowanie najbardziej perspektywicznych ich zdaniem branż będących odbiorcami przemienników częstotliwości i silników prądu przemiennego, wskazywali przede wszystkim motoryzację oraz HVAC (wentylacja i klimatyzacja w przemyśle, budynkach i zastosowaniach infrastrukturalnych).

W dalszej kolejności pojawiały się m.in.: sektor wod-kan, przemysł i przetwórstwo, rynek maszynowy oraz spożywczy. Warto zauważyć, że o ile wiele wskazań jest zbieżnych z poprzednią tego typu statystyką, o tyle obserwować można ewidentny ich wzrost w przypadku motoryzacji i spadek dla poprzednio wiodącej grupy HVAC.

Mariusz Snowacki

HF Inverter Polska

  • Jak wygląda krajowy rynek napędów elektrycznych z punktu widzenia działającego na nim dostawcy?

Duża liczba producentów i dystrybutorów napędów prądu przemiennego działających w krajowej branży może wskazywać na wysoki stopień jej nasycenia. Taki stan rzeczy przekłada się na silną konkurencję pomiędzy firmami wprowadzającymi na rynek krajowy wiele nowych produktów i rozwiązań.

Naszą ofertę każdego roku poszerzamy o kolejne rozwiązania techniczne. Są one często wprowadzane równocześnie na nasz krajowy rynek, jak i ten globalny, co jeszcze dekadę temu nie było do pomyślenia. Powoduje to, że nasi klienci stosują te same, nowoczesne technologie, które stosowane są przez zagraniczne firmy konkurencyjne.

Dzięki powyższemu każdego roku Polska zmniejsza różnicę w rozwoju przemysłu w stosunku do rozwiniętych krajów Europy Zachodniej. Można śmiało stwierdzić, iż najnowocześniejsze osiągnięcia techniki napędowej są dostępne również na rynku krajowym.

Wymogi odbiorców

 
Dostawcy silników elektrycznych i powiązanego osprzętu

Silniki i napędy elektryczne kupują przede wszystkim producenci maszyn i urządzeń (sektor OEM), w dalszej kolejności odbiorcami są integratorzy systemów oraz klienci końcowi. Czwartą z grup stanowią, podobnie jak w poprzednich tego typu statystykach, dystrybutorzy.

O ile dla jednych kluczowe będą przede wszystkim parametry techniczne i cena, o tyle dla innych podstawowym wymogiem może być zapewnienie kompletacji systemu lub, co szczególnie ma miejsce w przypadku utrzymania ruchu, szybkie dostarczenie zamiennika. Poniżej zestawiamy wyniki dotyczące preferencji zakupowych lokalnych odbiorców z podziałem na silniki i napędy elektryczne.

Napędy elektryczne dostępne są na rynku w dużej różnorodności, jeżeli chodzi o moce, wykonania napięciowe i inne parametry techniczne oraz funkcjonalność. Lista cech z nimi związanych jest również długa, przy czym lokalni odbiorcy przede wszystkim poszukują urządzeń atrakcyjnych cenowo, spełniających wymogi techniczne aplikacji, jak też markowych i niezawodnych. W dalszej kolejności dla klientów ważne są następujące cechy produktów: interfejsy komunikacyjne, algorytmy sterowania, trwałość, sprawność oraz zakres regulacji.

Powyższe wyniki stanowią pewnego rodzaju uśrednienia dotyczące wymogów klientów - w wielu przypadkach wymagania odbiorców będą miały bowiem charakter specyficzny, zależny od zastosowania. Przykładowo dotyczyć to może kwestii pracy w strefach zagrożonych wybuchem, w warunkach higienicznych (np. w przemyśle spożywczym) czy też aplikacjach wodociągowo-kanalizacyjnych. Innym z warunków może być integracja napędów ze sterownikami logicznymi oraz możliwość wykorzystywania funkcji typu motion control.

 
Koniunktura w branży

Jeżeli chodzi o silniki elektryczne, to lista wymogów jest zbliżona do powyższych, aczkolwiek występują tu też istotne różnice. W ich przypadku, oprócz kosztów zakupu i parametrów technicznych, kluczowa jest przede wszystkim efektywność energetyczna. Wokół zużycia energii już od lat kręci się postęp technologiczny w branży, co stymulowane jest zmieniającymi się przepisami w zakresie energooszczędności oraz rosnącymi kosztami energii elektrycznej.

Te ostatnie stanowią kluczowy element całościowych kosztów posiadania (TCO) silników elektrycznych. Dla odbiorców liczy się też marka produktów, kwestie gwarancyjne oraz stopień ochrony. Są to wskazania podobne do tych, jakie uzyskaliśmy w poprzednim badaniu (zamieszczone w IRA rok i dwa lata temu).

O ile powyższe zestawienia dotyczą parametrów technicznych i cech samych produktów, o tyle do tych list konieczne jest dopisanie jeszcze jednego - wsparcia udzielanego przez dostawcę. Klienci właściwie zawsze wymagają jakiegoś rodzaju supportu - czy to na etapie zakupu komponentów napędowych, uruchamiania systemów czy też wsparcia posprzedażowego. Może ono być związane z doborem podzespołów i urządzeń, stworzeniem systemu obejmującego napęd, silnik, motoreduktor i inne elementy, jak też procesem uruchomienia aplikacji.

Kolejną kwestią jest pomoc zapewniana w okresie użytkowania systemów napędowych. Tego typu wsparcie w postaci gwarantowanego czasu reakcji dostawcy i wymiany wadliwego komponentu na nowy ma często charakter sformalizowany, tj. bazuje na umowie z klientem końcowym.

Część dostawców oferuje też rozbudowane programy serwisowe, w tym polegające na odświeżaniu starych systemów napędowych - np. poprzez wymianę zużytych komponentów. Do tego dochodzą wreszcie szkolenia, które są elementem długookresowych relacji z klientami i niewątpliwie potwierdzają zaangażowanie dostawcy w działania na rynku lokalnym.

W tym miejscu, kończąc omawianie tematyki napędowej, zachęcamy do zajrzenia również do zeszłorocznego wydania informatora, w którym opisane zostały zastosowania systemów napędowych, nowości techniczne, kwestie energooszczędności oraz marki wybierane przez polskich odbiorców.

Więcej silników i napędów!

Zagadnienia związane z silnikami i napędami prądu przemiennego omawiamy w IRA oraz w magazynie APA regularnie - polecamy następujące artykuły opublikowane w miesięczniku (w nawiasach podano miesiąc i rok wydania magazynu):

  • Silniki energooszczędne - jak interpretować nowe przepisy? (1/2017);
  • Odzysk energii hamowania w napędach elektrycznych (3/2018);
  • Kompatybilność elektromagnetyczna napędów (2/2014);
  • Bezpieczeństwo napędów elektrycznych (2/2013);
  • Wywiady z dostawcami silników i napędów: SEW-Eurodrive (10/2018), Faulhaber Polska (6/2018), Lenze Polska (12/2017), ANIRO (8/2017), Linak Polska (5/2017), HF Inverter Polska (10/2016), Rockwell Automation (4/2016), WObit (2/2014), Danfoss (5/2014), Festo (4/2014);
  • Raporty rynkowe opublikowane w APA poświęcone omawianej tematyce (12/2018, 6/2016, 6/2014 i 10/2012).

Wszystkie artykuły znaleźć w zakładce "Silniki i napędy".

Najlepsi w branży

Zobacz również