温度調節器(計)市場が堅調な拡大を見せている。半導体・液晶製造装置やソ-ラ-パネル関連、食品や包装関連、さらには、自動車やスマ-トフォンなどの生産拡大で成型機など、温度調節器(計)の主力市場の設備投資増が継続していることが大きい。円安の効果もあり、日本メ-カ-の海外競争力も高くなって、中国や韓国などの海外メ-カ-とも優位な販売を続けている。製品は小型・短胴化傾向が継続しているが、これに加え表示の見やすさ、高速処理やネットワ-ク対応などを重点にした開発に取り組んでいる。

ものづくりでは温度管理の重要性が以前から重視されているが、昨今は超小型部品の加工や、食物の微妙な味などが温度加減で左右されるとして一層、重要視する傾向にある。

温度調節器(計)は、温度・湿度・圧力など各種センサから取り込んだ測定値を必要とする設定値と比較して、その差を修正する信号をリレーやアクチュエータなどへ出力することで、対象物の温度や湿度を調節する制御機器・システムとして使用されている。製品の品質や歩留まり率は生産コストにも影響してくる。

中でも半導体や液晶製造では、温度計測精度の向上など高性能の温度調節器が求められており、温度調節器の性能次第で製品の歩留まりが大きく左右される。食品関連では味覚や品質管理上から温度調整を頻繁に行うことで最もおいしく、安全・安心な食べものをつくりだすことにつながってくる。
電子式が主流、単価ダウン

現在の温度調節器(計)は、半導体技術を利用した電子式が主流になっている。メカ式などに比べ、温度精度が格段に向上し、より緻密な温度制御を可能にする。同時に半導体の量産化などで価格が大幅に安くなったことで温度調節器(計)の単価は飛躍的に下がったが、その分使用台数が増加し、結果的に市場の増大につながった。

温度調節器(計)の市場規模は、2013年が日本メーカーだけで350億円前後と推定され、前年比微増とみられるが、海外販売比率が年々上昇していることで、中国や韓国メーカーとの販売競争が激しくなっている。

グローバル市場規模700億円
温度調節器(計)のグローバル市場規模は、メーカー筋などの話を総合すると700億円ぐらいと推定され、従って日本メーカーのグローバルシェアも45~50%となって、国際市場でも大きな地位を占めている。

スマートフォンやタブレットPC、自動車などが現在は景気拡大の先兵となって牽引しているが、これらの分野は、日本だけでなく、海外、特に中国やタイなどアジアの新興国も好調を維持しており、温度調節器(計)需要も、国内外で堅調な拡大が継続している。

中国では簡単な成型品加工などの生産が日本などからシフトする傾向があり、温度調節器(計)市場は拡大基調を強めている。中国ローカルメーカーの温度調節器(計)は日本メーカー品に比べ、まだ耐久性などで劣るが、品質レベルは年々向上していると言われている。このため、品質、耐久性、コストなどを比較し、中国メーカーの温度調節器(計)を選ぶユーザーも増えている。日本メーカーでも数社が海外生産を行っているが、円安で輸出環境は好転していることもあり、海外での販売競争力は落ちていないところが多い。

国内市場も、半導体・液晶製造装置、ソーラーパネルなどの増産が継続していることに加え、有機ELや、電池関連なども今後の需要拡大につながる有望市場として期待されている。

温度調節器(計)の大きな市場のひとつである食品機械、包装関連も依然堅調な動きで推移している。食品機械は比較的中小企業が多いこともあり、国内市場中心の展開を行っているところが多いが、日本食への評価が国際的に高まっていることから、食だけでなく、機械も海外で買ってもらおうとする動きが強まっている。食品機械の海外輸出比率はまだ10%前後と他の業種に比べ低く、今後海外市場の開拓が進むことで、温度調節器(計)市場にとっても、弾みがつくことになる。

最近の温度調節器(計)の製品傾向は、軽薄短小化、高速・高機能化、視認性や操作性の向上、ネットワーク化対応などが開発のポイントになっている。
小型・薄型化傾向が強まる

外形寸法は、DINサイズの96ミリ角から、48×24ミリまで各種あるが、搭載機器・装置の小型化傾向に合わせ小型・薄型化傾向が強まっている。特に薄型(短胴)化については、最近は60ミリを切る製品も増えており、機器の省スペース化につながっている。

視認性では、文字が遠くからでもハッキリ確認できるように10ミリ前後の大型化傾向が目立つ。文字色も赤、緑、白など各社が独自の特色を打ち出している。

表示素子はLED表示が多いが、LCDとバックライトを組み合わせた表示もあり、グラフやメッセージなどの表示も容易になる。

11セグメントのアルファベット表示機能、制御設定値やパラメータ設定、出力値アナログバー、偏差値トレンド記録表示、偏差アナログバー表示などのほか、5桁3段の表示も可能で表示の情報量が増大し、新規の顧客開拓につながっている。表示色も赤、緑、黄などカラフルになっており、状況判断をしやすくしている。この表示色を変化させることで、安全性向上を図るタイプもある。

独自のアルゴリズム訴求
高速で高精度な処理ニーズに対して、各温度調節器(計)メーカーとも、独自の特徴を出したアルゴリズムで制御技術をアピールしている。

例えば「RSS(ランプ・ソーク・スタビライザー)機能」は、ランプ制御開始時の追従性向上とソーク制御移行時のオーバーシュート抑制を同時に行うことで、プログラムの制御性を一段と向上させている。また、植物のザゼンソウが有するフィードバック形発熱制御の特性などを応用し、省エネ化につながる制御アルゴリズムも開発されている。
 
操作性でもダイレクト操作が可能なキーの搭載や、サポートソフトウェアの充実などが進んでいる。保守の簡単化のために、長寿命のリレー出力により、メンテナンスサイクルの長期化や、予防保全をサポートする制御出力のON/OFF回数のカウント機能などを備えている。
 
温度調節器(計)選定を容易にするために、アプリケーションの違いで入力センサが異なる場合でも対応が容易なマルチ入力機能や、各国の船舶規格に対応するなどグローバルなサポートサービス体制の強化などが挙げられる。

温調機能内蔵のPLCも増加
最近は、PLC(プログラマブル・コントローラ)のI/Oモジュールのひとつとして温度調節機能内蔵タイプも増加している。既存の温度調節器(計)と競合する面もあるものの、省スペースと省配線、設定ミスを低減する効果などが評価されている。

多くの場所で温度制御する場合、一つずつ設定していてはミスも発生し、コストもかかる。温度制御をPLCに統合することで、多点での制御状態が一目で確認でき、設定も簡単になる。

ハードウェアとソフトウェア両面でPLCのコストダウンを図ることが可能となり、温調機能の信頼性と機能アップ、部分最適から全体最適へという設計自由度のアップも図られる。

さらに、プログラマブル表示器などと組み合わせ使用する表示部のないモジュールタイプやボードタイプなどは、温度制御点数が多い用途では、制御部品の削減と設置スペースを抑えることにつながる。

製造現場の熱処理工程は、工業炉など様々な分野で高度な温度制御が必要とされており、このため温度調節器や周辺機器の用途拡大につながっている。

半導体やFPD(フラットパネルディスプレイ)の製造工程では、ステッパー、コータ・デベロッパーの高安定温度制御、チャンバーの高応答温度制御、ワイヤボンダーの温度制御、FPD焼成炉の多点温度制御、ウエットステーション薬液の温度・レベル管理、拡散炉の温度制御などに温度調節器が使用されている。ステッパー、コータ・デベロッパーには、1000分の1℃の分解能を持ち、電源電圧のわずかな変動にも対応する温度調節器が使用されている。

シリコンウエハの熱処理が可能な拡散炉は、多数枚のウエハを処理容器内に収納し、ヒータで加熱して1000℃前後の熱処理をすることから、炉内の温度分布を均一にする必要があり、高性能の温度制御が必要になっている。

恒温恒湿の状態を保つための温度制御は、こうしたハイテク分野の製造工程だけでなく、あらゆる産業において、品質を向上させながら生産性を高めるものづくりに欠かせない要素になっている。

包装機械では、原料を処理する際にヒータによる加熱温度の調節・管理が重要である。ファジィ制御とPID制御で温度を安定させるため、デジタル入力によるオートチューニングの開始・停止指令のほか、ヒータ断線警報や温度警報機能が付いており、高品位な成形が可能となっている。

このところの節電・省エネ対応から、工業炉や食品機械などで必要な予熱管理や待機電力などの温度調節でも対策が求められ、この面の効率化を進める取り組みも進んでいる。EthernetやModbusなどのネットワークを駆使し、PLCやコントローラなどを介して装置ごと連携制御することで、最適なタイミングでの温度調節が可能となり、余分な電力消費などが防げる。
パソコンでパラメータ設定

さらに、赤外線通信で簡単にセットアップでき、各種パラメータの読み書きやCAV形式でファイルの保存などが可能なタイプや、光通信タイプ、温調ボードとシーケンス制御・プロセス制御を組み合わせたシステムボードなどもあり、温度調節器(計)のパラメータ設定や管理などをパソコンで行うことも一般化している。

また、熱電対や測温抵抗体などのセンサからマルチ入力による温度制御も増加しており、入力種別によるマルチ化が進んでいる。直流電圧・電流にも対応可能で、湿度や圧力のアナログ量の制御を始め、ヒータ断線検知・警報機能、多点制御、カスケード制御、比例制御などが可能で、市場拡大につながっている。

付加価値を追求した取り組み
温度調節器(計)各社は、機能の絞り込みや用途対応などで価格を抑えてユーザーへのアピールを行う一方、エンジニアリングと一体となった付加価値を追求した取り組みも進めている。市場の拡大が継続する中で、利益率を高めることで、魅力ある温度調節器(計)ビジネスを展開しようとしている。

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