計測や判別などを行うFAセンサは、ものづくりを支える重要な制御機器として使用されている。日本電気制御機器工業会(NECA)の2012年度(12年4月~13年3月)の検出用スイッチ出荷額は1008億円で、13年度の出荷額も半導体製造装置分野や自動車業界が好調に推移していることで、第3四半期までは前期比5・0%増で推移している。最近はFAのセンシング技術がFA分野以外にも広がっており、スマートグリッドに対応する高性能センサや、創エネ・蓄エネ・省エネなどの電力ファシリティに対応する、新たなセンサの開発が進むものと予想される。

FAセンサは、半導体・液晶製造装置、自動車製造関連、工作機械などの各種加工機械関連、電子部品、食品・医薬品・化粧品の3品分野などを中心に堅調な市場拡大を見せている。

このところ半導体製造装置への投資拡大と、好調を持続している自動車製造関連向け投資の活発化で、NECAの第2四半期までの累計出荷額は同1・2%増が、第3四半期は同13・4%増と大きく伸長し、第3四半期までの累計額では808億円で同5・0%増となっている。第4四半期も、設備投資が順調なことと、4月からの消費税増税の前倒し需要などで、出荷額は確実に増加することが予想される。

FAセンサの大きな市場である半導体製造装置は、日本半導体製造装置協会が13年度の日本製装置の販売高を同8・5%増の1兆1158億円と予測している。

14年度も、13年度後半からのメモリーメーカーの投資再開や、大手ロジックメーカーの底堅い投資などで、同11・6%増の1兆2452億円と2年連続の成長を予測。15年度についても同2・7%増と継続的成長を予測している。

FPD製造装置についても、13年から14年にかけて中国での新規ラインの立ち上げや、高精細・中小型パネル用の投資が継続されることから、13年度販売高は同35・0%増の2820億円、14年度は同1・4%増の2860億円、15年度も投資の継続で5・6%増を予測している。

日本製半導体製造装置のBBレシオは、昨年から1を突破しており、10月1・59、11月1・39、12月1・35(暫定値)と高水準で推移している。

■ ロボット市場も本格回復

自動車や工作機械が関連するロボット市場は、日本ロボット工業会の13年10~12月のロボット統計によると、受注台数は、同43・2%増で3四半期連続プラス成長、受注額も同29・1%増の1065億円と、2四半期連続でプラス成長となっており、この分野も本格回復を示してきている。13年(13年1~12月)の受注台数は同11・3%増の11万574台で2年ぶりプラス、受注額も同3・8%増の4174億円で、こちらも2年ぶりのプラスとなっている。

FAセンサの安定した市場となっている食品・医薬品・化粧品の3品業界は、製造ラインにおける各種の認識・識別、不良品検知などの用途で、需要が引き続き拡大している。トレーサビリティが求められることに加え、今後異物の混入を防ぐ意味からも監視カメラへのニーズがさらに高まりそうだ。

FAセンサの中でも市場の大きい光電センサは、LEDや半導体レーザを光源にした非接触センサで、検出方式は透過型、回帰反射型、拡散反射型などがある。長距離検出には透過型が最適である。回帰反射型は、透過型で必要だった投光部と受光部の配線が不要で、配線工数や設置工数を半減できる。

そのほか、超小型ヘッドで取り付けスペースが小さいアンプ分離型、DC電源で使え応答速度が速いアンプ内蔵型、AC電源で使用でき取り扱いが容易な電源内蔵型、取り付け場所を選ばず微小物体も検出できる光ファイバー式などがある。FA分野では、隙間などにも取り付けられ、光ファイバー部を交換するだけで様々な用途に対応できる光ファイバー式のアンプ分離型の需要が多い。

■ 光電センサが大きな市場

半導体や液晶製造装置では、微小物体検出用として、高精度、ローコスト、取り扱いやすいことから光電センサの需要が多く、大きな市場を形成している。最近は、小型化と長距離検出、高い保護特性などが進み、検出距離50メートル、保護特性IP69Kなどの製品も伸長している。

食品機械などの光沢検出、包装機械などでのマーク検出の分野では、カメラ、照明、カラーモニタを一体化したローエンドセンサが伸びている。

同センサは、色面積や印字有無判別、シール有無判別、シール異種混入判別、文字認識などが容易に行える。3品業界では、このようにユーザーのニーズに合わせた用途限定センサや提案解決型センサなど専用センサの需要が高まっており、余分な機能を省くことでローコスト化が図られている。

光電センサは、オートチューニング機能など使いやすさを追求した機能が一般化している。また、多点制御や差動検出など入光量をアナログ的に制御できるアナログ出力の光ファイバー式光電スイッチもある。デュアル感度補正機能は、ファイバー先端に汚れによる光量低減が生じても自動的に感度を補正するだけでなく、先端部の清掃を行った後も自動で元の感度に復帰するもので、再ティーチングの必要がない。

様々な対象物のインライン形状計測を実現した2次元形状計測センサは、帯状に広げたレーザ光を対象物に照射し、その反射光をCCDで撮像し、断面形状を計測する非接触型センサで、撮像情報から形状のプロファイルを生成し、対象物の断面形状(2次元形状)から、高さ・段差・幅・位置・交点・傾きなどの寸法形状を瞬時に計測する。

近接センサは、耐環境性が良く、高温・多湿、防爆雰囲気、水中などで使用できるという、他のセンサにはない独自の特徴がある。6ミリ角の超小型タイプや、オールメタルタイプも増え、金属体、非金属体の混流ラインでも使用できる。

検出距離は、数ミリから数10ミリが一般的だが、最近は長距離タイプも発売されている。

安全対策用センサも各種ある。エリアセンサやマットスイッチ、ライトカーテンなど、接触式、非接触式など多様で用途に応じ使い分けされている。中でもエリアセンサは、レーザなどを使用して危険領域を限定でき、無人搬送車などにも搭載されている。

ライトカーテンも、設計や取り付け・調整などの手間を省く改良がされ使いやすさが増している。防犯用途でも採用されている。

■ 災害防止へ重要な役割

レベルセンサは、液面や粉体面のレベルが設定レベルになった時に信号を出力するセンサ。一般的なタンクや容器内の内容物のレベルを検出する用途が多いが、河川や湖沼の水位・水量測定、下水や排水の液面測定などにも利用されている。最近では、災害防止の観点から設備を強化する取り組みが行われており、レベルセンサが重要な働きをしている。さらに、自動車や二輪車などのエンジン周りや、外食産業の厨房にも採用されており、新規市場への浸透が進んでいる。レベルセンサに温度センサを内蔵し一体化することで、スペースの削減とトータルコストの低減も図られている。

知能ロボット向けに開発された測域(レンジ)センサのアプリケーションが拡大している。測域センサは、周囲の障害物などの状況を把握するセンサで、知能ロボットに必要なセンサである。レーザ光線で対象物までの距離を測定し、270度の視野に対して自分を中心に平面地図のような測域情報を得ることができる。

長距離で高感度の検出が可能なため、最近では立体駐車場や、トンネル前における車両の高さ検出など、屋外や交通分野、さらに安全分野を中心に用途が拡大している。

MEMS技術を応用したセンサは、フローセンサ、加速度センサ、非接触温度センサなどが挙げられる。フローセンサは、外乱による影響が少なくなり、より高速応答を実現している。高感度のMEMS非接触温度センサは、広い空間でも人のセンシングが可能で照明環境に強く、静止している人もセンシングする。店舗や駅構内など、人の混雑状況をリアルタイムにセンシングすることで空調制御などのほか、防犯対策用としても需要が伸びている。

MEMSセンサでは、製造ラインやエアコンなどの機器、自動車などから発生する音や振動エネルギーの異常振動を察知し、不良品の検出や予知保全に応用できるMEMSセンサシステムもある。

■ 電力監視分野でも活躍

FAセンサはこれまで、FA分野、センシング分野を中心に活躍してきたが、節電・省エネに絡む電力監視分野やモニタリング分野、EMS分野でもFAセンサの需要が着実に増加している。最近では、ガソリンや液体窒素、酸素など各種タンクの残量監視や、公共下水ポンプ、集落排水ポンプ監視などの流水値や水位などのデータ収集、さらに環境分野では、井戸水や地下水を上下水道に転用する際の水質監視などの分野でも市場が拡大している。

関連記事

Our Partners

工場・設備投資

人事

市況・マーケット

Our Partners

ページ上部へ戻る