Napędy i silniki elektryczne

Silniki oraz napędy elektryczne to dwie obszerne i ważne z punktu widzenia przemysłu grupy produktów. Dla silników obejmuje to cały typoszereg produktów – od wersji miniaturowych do silników średniego napięcia, przy czym w analizie omawiamy środkowy wycinek tego zakresu – tj. silniki AC niskiego napięcia stosowane w maszynach, systemach transportowych, wentylacyjnych, itp. Podobna różnorodność asortymentu dotyczy przemienników częstotliwości, przy czym tutaj rdzeniem są urządzenia o mocach do kilkuset kW. Do tego dochodzą inne elementy systemów napędowych, w szczególności mechaniczne, a także softstarty.

Koniunktura na rynku

Jako że już jest po pandemii (przynajmniej oficjalnie w Polsce, bo stan rzeczy w innych krajach jest różny), to zacznijmy omówienie sytuacji rynkowej od przyjrzenia się zmianom w latach 2020 i 2021. Jak koronawirus oraz zmiany nim spowodowane wpłynęły na biznes dostawców silników i napędów? W skrócie: różnorodnie i raczej negatywnie. Wprawdzie część respondentów stwierdziła, że skutki pandemii były nieznaczące lub po prostu takowych nie zaobserwowali, jednak więcej osób informowało o wpływie negatywnym.

Najważniejsze dla lokalnych odbiorców cechy urządzeń napędowych

Po pierwsze pandemia, szczególnie na początkowym etapie spowodowała zahamowania część nowych inwestycji. Zmniejszyła ona też potrzeby związane z utrzymaniem istniejących instalacji, a więc inwestycjami odtworzeniowymi. Po drugie, po stronie dostawców wpłynęła na problemy z łańcuchami dostaw. Po trzecie – i dzisiaj chyba najważniejsze – finalnie przełożyła się na spore wzrosty popytu, skutkując problemami z dostępnością komponentów i produktów. Chociaż scenariusz ten oraz przejawy pandemii powtarzały się też na innych rynkach automatyki, znamienne jest, że w przypadku sektora napędowego tak wyraźnie wybrzmiały głosy negatywne.

Jaka sytuacja jest dzisiaj? Bieżąca koniunktura rynkowa została określona jako bardzo dobra – jest nawet lepsza niż w 2018 roku, gdy jej oceny były najwyższe w całej ostatniej dekadzie. Jeżeli chodzi o trendy w branży (kierunki zmian), to są one również pozytywne, co można wiązać bezpośrednio z sytuacją postpandemiczną i odbudową rynków.

Główni krajowi odbiorcy przemienników częstotliwości i silników

W tym miejscu dochodzimy do oszacowania wartości rynku. Respondentów zapytaliśmy o roczną wartość sprzedaży przemienników częstotliwości oraz silników elektrycznych. W obydwu przypadkach otrzymaliśmy szereg wskazań z zakresu od 80 mln aż do 1,5 mld złotych. Dla pierwszej grupy (napędy elektryczne) średnia dla odpowiedzi wyniosła od 330 do 400 mln zł – zależnie od ujęcia w danych wartości skrajnych, natomiast dla silników było to od 350 do 420 mln zł. W każdym z przypadków uśrednienia bazowały na kilkunastu oszacowaniach i można mówić o dużej dyspersji w grupie odpowiedzi. Statystyki są również nieco wyższe niż dwa i cztery lata temu, choć też można mówić o utrzymaniu się oszacowań na poziomach zbliżonych do 350 i 370 mln zł odpowiednio dla każdej z grup produktów.

Tomasz Pielaszkiewicz

ANIRO

Gdzie stosowane są przemienniki częstotliwości? Jakimi kanałami sprzedażowymi są one dostarczane i co decyduje o wyborze konkretnego rozwiązania?

Główne zastosowania przemienników częstotliwości to m.in. sterowanie wentylatorami w instalacjach wentylacyjnych oraz w układach oddymiania i odprowadzania spalin. Przemienniki równie często wykorzystuje się w systemach sterowania pompami, a także na liniach produkcyjnych. Wśród naszych klientów widzimy również zainteresowanie wymianą starych układów napędowych na nowocześniejsze, które są gwarantem braku problemów z ich żywotnością czy usterkami podczas eksploatacji.

Wybór konkretnego rozwiązania zależy przede wszystkim od wymagań stawianych przez klienta dotyczących spełnienia parametrów technicznych układu. Widzimy, że cena przemienników częstotliwości odgrywa coraz mniejszą rolę, a większą uwagę kieruje się na takie parametry jak bezpieczeństwo ciągłości procesu i bezpieczeństwo pracy pracownika. Tam, gdzie ludzkie życie może być zagrożone, trzeba zrobić wszystko, by zaproponowane rozwiązania były zgodne z najnowszymi normami bezpieczeństwa maszyn. Widzimy również, że wybór konkretnego przemiennika częstotliwości uzależniony jest też od aktualnej dostępności danego modelu.

Jakie są cechy charakterystyczne przemienników częstotliwości? W jakich aplikacjach są one stosowane?

W codziennej pracy spotykamy się z przeświadczeniem, iż przemienniki częstotliwości służą wyłącznie do regulacji prędkości obrotowej silnika elektrycznego. Jednakże funkcjonalność tych urządzeń jest dużo większa. Przemienniki częstotliwości świetnie sprawdzają się w rolach od zabezpieczenia silnika, poprzez programowalne możliwości jego startu i zatrzymania, kończąc na bardziej skomplikowanych funkcjach logicznych czy monitorowaniu parametrów silnika.

Oferowane przez nas urządzenia są coraz mniejsze i coraz bardziej uniwersalne, dzięki czemu jeden wybrany model przemiennika częstotliwości można zaaplikować do wielu zastosowań. Z drugiej strony, zbyt duża ilość wbudowanych funkcji może być problematyczna dla klienta przy konfiguracji, dlatego tak ważną kwestią jest wsparcie techniczne. Potrzeby każdego odbiorcy są inne i z każdym rozmawiamy indywidualnie, proponując wybór konkretnego produktu czy rozwiązania, zaś później pełną obsługę posprzedażową i pomoc serwisową.

Zastosowania silników i napędów elektrycznych

Przedstawiając dotychczasowe analizy polskiej branży napędowej, często stwierdzaliśmy, że rynek ten zasadniczo nie różni się od branży europejskiej czy globalnej, w szczególności jeżeli chodzi o odbiorców omawianych produktów. Tak rzeczywiście jest, do tego można mówić o względnej jego stałości w czasie. W przypadku napędów niezmiennie najpopularniejsze są aplikacje związane z systemami automatyki oraz prostymi maszynami. Te ostatnie, w odróżnieniu od maszyn wieloosiowych czy wykonujących złożone ruchy, to przede wszystkim różnego rodzaju pompy, mieszadła, młyny, dmuchawy, kruszarki, przenośniki, itd. – a więc takie, gdzie regulowana jest co najwyżej prędkość ruchu czy moment obrotowy. Można tu zaliczyć zastosowania związane z transportem wewnętrznym w zakładach. Dwie kolejne kategorie w zestawieniu to segment maszyn o większej złożoności oraz aplikacje związane z systemami HVAC (grzanie, wentylacja, klimatyzacja).

Najpopularniejsze w Polsce marki przemienników częstotliwości; zestawienie nie dotyczy udziałów firm w rynku

Jeżeli chodzi o najczęstsze zastosowania silników elektrycznych, to w tym zakresie większych zmian również nie ma – silniki elektryczne niskich napięć trafiają najczęściej do systemów automatyki, prostych maszyn i urządzeń oraz aplikacji HVAC. Ostatnie miejsce statystyki zajęły maszyny wieloosiowe, które są typowo domeną układów serwonapędowych.

Finalnie jeszcze krótka informacja o tym, jak otoczenie biznesowe postrzegają działający w branży dostawcy. Gdy pytaliśmy ich już dawniej o konkurencję, to najczęściej określali ją mianem silnej, przekraczającej poziom występujący w innych sektorach dystrybucji automatyki przemysłowej. Tym razem nie było inaczej – trzy na cztery osoby oceniały obydwie branże jako wysoce konkurencyjne.

Technologie i branża w przyszłości

Na koniec analizy podwójne spojrzenie w przyszłość – na zmiany technologiczne oraz perspektywy rynkowe. Tradycyjnie poprosiliśmy o to naszych respondentów i w przypadku przemienników częstotliwości wymieniali oni przede wszystkim zagadnienia związane z komunikacją sieciową. W tym obszarze już od lat obserwować można szybki rozwój i popularyzację wymiany danych z urządzeniami napędowymi. Wykorzystywane są tu m.in. sieci przewodowe bazujące na Ethernecie czasu rzeczywistego, a także komunikacja bezprzewodowa. Tą ostatnią może być Bluetooth (do diagnostyki pracy urządzeń) czy np. NFC (do programowania/konfiguracji). Respondenci wskazywali tu również na rozwój możliwości komunikacji zdalnej, w tym z chmurą obliczeniową.

Przemienniki częstotliwości to urządzenia dające możliwość kontroli pracy nie tylko tradycyjnych silników asynchronicznych, ale też innych maszyn obrotowych i systemów. Jest to związane z integracją w części z nich sterowników logicznych, a także zwiększanie możliwości obliczeniowych i implementację algorytmów pozwalających na sterowania pracą złożonych systemów napędowych. Przemienniki stają się coraz bardziej ergonomiczne pod względem obsługi i konfiguracji, zaś funkcjonalnie coraz bardziej kompleksowe (np. poprzez stosowanie kart rozszerzeń). Kilka wskazań otrzymały punkty związane z miniaturyzacją urządzeń, pojawiły się też odpowiedzi dotyczące trendu zwiększania stopnia ochrony napędów oraz ich dalszej decentralizacji. Nie odnotowaliśmy natomiast wskazań dotyczących rozwoju możliwości diagnostycznych, choć można sądzić, że są one po części ujęte w grupie "komunikacja i wymiany danych".

Zeszła dekada na rynku to liczne zmiany w przepisach wpływające na wymogi dotyczące efektywności energetycznej silników i napędów. Czy dzisiaj ten temat jest nadal ważny i pojawia się we wskazaniach respondentów? Zdecydowanie tak, choć w absolutnej większości dotyczy to odpowiedzi producentów i dystrybutorów silników elektrycznych. O ile w poprzednich latach była tu mowa o klasach sprawności IE3, później IE4, o tyle tym razem pojawiły się wskazania IE5, a nawet IE6! Najczęściej zaś podawane były hasła: "wzrost energooszczędności", "zwiększanie sprawności", wymieniane też były silniki z magnesami trwałymi (PMM, PMSM i inne).

Najbardziej perspektywiczne branże będące odbiorcami przemienników częstotliwości i silników prądu przemiennego

Przedstawicieli firm branżowych poprosiliśmy również o wytypowanie najbardziej perspektywicznych rynków będących ich klientami. W tym przypadku wskazywali oni przede wszystkim przemysł maszynowy oraz spożywczy, w dalszej kolejności sektor wod-kan, motoryzacyjny oraz związany z HVAC. Znamienne jest, że o ile branża automotive była jeszcze dwa–trzy lata temu typowana jako istotnie perspektywiczna, o tyle pandemia zmieniła te oceny, podobnie zresztą jak w przypadku HVAC. Rynek ten jest powiązany z budownictwem, a tutaj perspektywy są nie najlepsze – m.in. na skutek wzrostu kosztów kredytów i cen materiałów.

Tym, co dodatkowo kładzie się cieniem na przyszłości omawianych w analizie sektorów, są problemy z dostępnością surowców i komponentów. Dzisiaj mamy do czynienia z bezprecedensowymi brakami, jeżeli chodzi o podzespoły elektroniczne, zaś mniejsza podaż na wielu rynkach (np. stali, miedzi, aluminium) powoduje, że ceny surowców są wysokie. Przekłada się to wprost na wyższe koszty produkcji i zmniejszanie się dostępności silników oraz napędów elektrycznych. Perspektyw na szybką poprawę tej sytuacji niestety nie widać.