Przetworniki położenia i silniki krokowe

Bieżąca analiza obejmuje dwie grupy produktów – przetworników położenia (przede wszystkim enkoderów) oraz silników skokowych (krokowych). Enkodery umożliwiają określanie kąta obrotu, kierunku i prędkości obrotowej, a także prędkości liniowej i wartości przemieszczenia. Z kolei wspólne przedstawienie z nimi silników krokowych wynika przede wszystkim ze zbieżności zastosowań obydwu grup produktów.

Przetworniki pomieszczenia występują, jeżeli chodzi o zasadę działania, w wersjach inkrementalnych i absolutnych, zaś pod względem budowy – optycznych i magnetycznych. Producenci oferują również ich wykonania specjalne – np. do pracy w aplikacjach o dużym poziomie wibracji czy w atmosferze potencjalnie wybuchowej. Zagadnienia te omawialiśmy w IRA, APA i na stronie AutomatykaB2B.pl już wielokrotnie, a tutaj je tylko sygnalizujemy. Z kolei silniki krokowe to podzespoły zasilane impulsowo, co pozwala na ruch rotora z określoną prędkością i przemieszczanie go o dany kąt, a jednocześnie zatrzymanie z zachowaniem momentu trzymającego. Z tych powodów silniki te są stosowane w maszynach pozycjonujących, dozujących, pakujących, w sprzęcie elektronicznym i wielu innych, w tym często wraz z przetwornikami położenia.

 

Zmiany ocen koniunktury w branży dystrybucji przetworników położenia

Najważniejsze aplikacje

 

Zmiany ocen koniunktury w branży dystrybucji silników skokowych

Zastosowania produktów należących do obydwu omawianych grup są w kontekście ostatniej dekady relatywnie stałe. Podobnie jak w poprzednich analizach, tak też tym razem pierwsze miejsca listy zajmują wszystkie aplikacje związane z przemysłem, automatyką oraz maszynami. Dotyczy to szczególnie enkoderów, które w takich aplikacjach pełnią istotną funkcję elementów pomiarowych dostarczających informacje o położeniu oraz szybkości przemieszczania się części ruchomych. Ich ważnym zastosowaniem są też aplikacje związane z windami, gdzie przetworniki położenia wykorzystywane są przede wszystkim do kontroli pozycji kabiny, a także specjalne (np. wojskowe). Jeżeli zaś chodzi o silniki krokowe, to najczęstsze domeny ich zastosowań obejmują również systemy automatyki i maszyny, choć jednocześnie są one przesunięte w stronę mniejszych urządzeń.

Należy zauważyć, że enkodery i silniki występują w wielu aplikacjach wspólnie. Tak jest przykładowo w maszynach, szczególnie obrabiarkach, a także układach mechatronicznych – napędach liniowych, stołach obrotowych, ploterach, drukarkach 3D i innych, gdzie istnieje jednoczesna potrzeba wykonywania ruchów, jak też precyzyjnego określania pozycji, kąta czy szybkości.

Dostawcy produktów i rozwiązań

Wśród przedsiębiorstw dostarczających tytułowe produkty są podmioty o różnej wielkości i obszarach aktywności – zarówno firmy, dla których przetworniki położenia, silniki skokowe oraz pokrewne wyroby stanowią jedne z kluczowych grup produktów, jak też dystrybutorzy traktujący je jako jedne z wielu grup asortymentowych. Do tych pierwszych należą m.in. Kubler, WObit, Eldar, Sanyo Denki, Sick, Eltron, Semicon, Astat, Multiprojekt, Impol-1, Stoltronic Polska oraz OEM Automatic. W omawianej grupie są zarówno dystrybutorzy, jak też przedstawicielstwa firm zagranicznych, przy czym szczególnie pierwsze z firm wymienionych na liście mają bardzo szeroką ofertę w omawianym zakresie. Istotnymi dostawcami przetworników położenia i silników krokowych są też dystrybutorzy katalogowi.

 

Najważniejsze dla polskich klientów cechy przetworników położenia

 

Najważniejsze dla polskich klientów cechy silników skokowych

Częstym modelem działalności w omawianych branżach jest tworzenie szerokiej i kompleksowej oferty produktów. W przypadku przetworników położenia obejmuje ona typowo po kilkadziesiąt różnych wersji wyrobów, w tym standardowe, miniaturowe oraz heavy duty i do pracy w warunkach specjalnych, a ponadto wykonania z różnymi interfejsami. Firmy proponują klientom także komplet komponentów pozwalających na stworzenie systemu pomiarowego lub napędowego. W ostatnim z przypadków obejmuje to, oprócz samych silników, również sprzęgła, hamulce, elementy mocujące, interfejsy, sterowniki, liczniki i inne urządzenia oraz podzespoły mechaniczne / mechatroniczne. Jest to odpowiedź na potrzeby zarówno producentów maszyn (precyzyjne dobranie komponentu wraz z osprzętem), odbiorców automatyki (zapewnianie kompletacji), jak też służb serwisowych i działów utrzymania ruchu, które wymagają możliwości szybkiego dostarczenia określonego podzespołu.

Starania związane z zaoferowaniem kompleksowego asortymentu są również o tyle ważne, że na omawianych rynkach mamy do czynienia z dosyć silną konkurencją. Tak jest szczególnie w przypadku sektora związanego z przetwornikami położenia, w przypadku którego 2 na 3 respondentów uznało, że nasilenie walki konkurencyjnej w branży jest duże. W odniesieniu do branży silników respondenci byli podzieleni w ocenach standardowa/silna w stopniu 50/50, co jest zbieżne z wynikami poprzednio publikowanych analiz.

 

Najpopularniejsze w Polsce marki silników skokowych – zestawienie nie odzwierciedla udziału wymienionych firm w rynku

Przemysł 4.0 już tu jest

Podstawowa zasada działania przetworników położenia nie zmienia się od lat, a jednocześnie produkty te podlegają ciągłemu rozwojowi. Odbywa się on w różnych obszarach, przy czym obecnie na pierwszy plan wysuwają się te, które zbiorczo określić można procesem "cyfryzacji enkoderów". Dotyczy to przede wszystkim rozwoju elektroniki i oprogramowania, w efekcie czego na rynku pojawia się coraz więcej enkoderów programowanych (mających możliwości konfiguracji parametrów i funkcji enkodera przez klienta) oraz zapewniających możliwość komunikacji w sieciach cyfrowych. Tutaj respondenci wymieniali najczęściej interfejsy takie jak IO-Link czy Ethernet przemysłowy, co zaliczyć można do szerszego trendu cyfryzacji – do Przemysłu 4.0. W tym kontekście enkoder staje się samodzielnym elementem większego "środowiska" i już nie musi być podłączony bezpośrednio do licznika czy sterownika, ale pracuje autonomicznie, wymieniając dane z różnymi częściami systemu.

Respondenci wskazywali ponadto na coraz częstsze stosowanie wersji magnetycznych (inkrementalnych i absolutnych) oraz zwiększanie rozdzielczości, w tym przy jednoczesnej miniaturyzacji elementów. Pewnym trendem jest też używanie enkoderów bezdotykowych. Dostawcy zwracali również uwagę na popularyzujące się wersje specjalne produktów – np. heavy duty, a więc o zwiększonej wytrzymałości mechanicznej i środowiskowej. Istotnymi grupami przetworników są też elementy "safety", zapewniające odpowiedni poziom bezpieczeństwa funkcjonalnego, a także komponenty z certyfikatem ATEX.

Powyżej opisywany rozwój sprawia, że enkodery – szczególnie te o podstawowych funkcjach i cechach – tanieją. Co ciekawe, tym razem w grupie wskazań praktycznie nie znalazły się te dotyczące enkoderów absolutnych. Dawniej były one mniej popularne ze względu na wyższe koszty zakupu niż wersji inkrementalnych, zaś obecnie, jak się wydaje, ten etap rozwoju rynek ma już za sobą.

Jeżeli chodzi o silniki skokowe, to wskazywanych zmian było mniej, po części pokrywały się one również z tymi dotyczącymi enkoderów. Silniki są coraz częściej integrowane ze sterownikami ruchu oraz przetwornikami pozwalającymi na ich pracę w pętli zamkniętej, co następuje przy ich jednoczesnej miniaturyzacji. Wymieniane były również nowe konstrukcje (np. silniki z wałem drążonym) oraz ogólne zmiany skutkujące poprawą parametrów użytkowych (np. momentu obrotowego). Z kolei w przypadku sterowników pojawiły się wskazania dotyczące popularyzacji układów zwiększających bezpieczeństwo oraz możliwości wymiany w sieciach komunikacyjnych.