Stratistics MRC에 따르면, 힘 센서 세계 시장은 2024년에 25억 달러를 차지하고 예측 기간 동안 CAGR은 5.5%로 성장하고 2030년에는 31억 달러에 이를 전망입니다.
힘 센서는 물체에 가해진 힘이나 압력을 검출·측정하고 기계적인 힘을 전기 신호로 변환하여 정량화·분석하는 장치입니다. 산업기계나 소비자용 전자기기 등 다양한 용도로 사용되고 있으며, 힘의 모니터링이나 제어에 있어서 매우 중요합니다. 힘 센서는 스트레인 게이지, 압전 효과 또는 용량성 측정과 같은 원리에 따라 작동합니다. 스트레인 게이지 기반 힘 센서는 재료의 변형을 이용하고 그 저항 변화에 따라 힘을 계산합니다. 압전 센서는 압력에 반응하여 전하를 발생시키고 정전용량식 힘 센서는 전계의 변화를 측정하여 힘을 감지합니다.
OICA(Organisation Internationale des Constructeurs Automobiles)에 따르면 2021년 중국 자동차 판매량은 2,608만 대로 최고에 달했습니다. 2021년에는 자동차, 상용차 등 약 8,014만대의 자동차가 세계에서 생산되었습니다.
산업용 로봇과 자동화 시스템 채용 증가
산업용 로봇과 자동화 시스템은 높은 정밀도와 재현성이 요구되며, 힘 센서는 정확한 제어를 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 센서는 실시간 피드백을 제공하여 로봇이 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 동작을 조정하고 오류를 피할 수 있습니다. 로봇 공학의 정확성에 대한 요구가 증가함에 따라 최적의 성능을 유지하고 부품 및 공구의 손상을 피하기 위해 고품질의 고감도 힘 센서가 필요하며 시장 성장을 뒷받침하고 있습니다.
복잡한 통합 및 호환성 문제
다양한 통신 프로토콜, 소프트웨어 플랫폼 및 하드웨어 인터페이스와의 호환성이 필요하기 때문에 힘 센서와 자동화 시스템의 통합이 복잡해지고 있습니다. 비용이 증가합니다. - 제조업체 및 시스템 통합자는 이러한 첨단 생태계에서 힘 센서가 제대로 작동하도록 R&D, 테스트 및 설계에 더 많은 투자를 해야 합니다. 힘 감지 기술의 채용을 방해할 수 있습니다.
건강 관리 애플리케이션에서 사용 증가
힘센서는 수술용 로봇, 인공장비, 진단 툴 등의 의료기기에서 매우 중요합니다., 힘 센서의 요구가 증가하고 있습니다. 혈압 모니터와 같은 진단 도구에서는 힘 센서가 진단 정확도와 환자 케어를 향상시킵니다. 센서 시장의 확대를 견인하고 있습니다.
교정 및 유지 보수 문제
힘 센서의 신뢰성은 극단적인 온도, 진동, 습기, 먼지 등의 가혹한 사용 환경에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 센서 고장 및 부정확 로봇 시스템과 자동화된 공정에서의 잘못된 동작으로 이어져 제품의 품질, 안전성 및 시스템 전반의 성능 에 악영향을 미칩니다.
COVID-19의 영향
COVID-19의 대유행은 힘 센서 시장에 다양한 영향을 미쳤습니다. 처음에는 공급망의 혼란을 일으켜 제조 및 유통 지연으로 이어졌습니다. 그러나 유행기간 동안 자동화, 헬스케어 용도(인공호흡기, 의료기기 등), 로봇공학에 대한 수요가 증가하여 이러한 분야에서 힘센서의 채용이 촉진되었습니다. 초기 좌절에도 불구하고 건강 관리 및 자동화로 성장이 예상되고 시장이 회복되고 있습니다.
예측 기간 동안 장력 센서 분야가 최대화될 전망
예측 기간 동안 장력 센서 분야는 힘 적용에 대한 실시간 피드백을 통해 시장 점유율을 독점할 것으로 예측됩니다. 이를 통해 로봇은 정확하게 작업을 수행하고 제품 및 장비의 손상을 방지할 수 있습니다. 협동 로봇(cobot)의 대두는 로봇이 인간이나 섬세한 소재와 접할 때 적절한 힘을 가할 수 있도록 장력 센서 수요를 증대시키고 있습니다. 로봇 시장이 확대됨에 따라 장력 센서 수요는 추가 성장을 가속할 것으로 예상됩니다.
압전식 힘 센서 부문은 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR이 예상된다.
압전식 힘 센서 부문은 고성능을 유지하면서 작고 가볍기 때문에 예측 기간 동안 상당한 성장이 예상됩니다. 따라서 소형 시스템에 통합하기에 적합하며 가정용 전자 기기, 웨어러블 기기, 의료기기 및 임베디드 시스템에 사용하기에 적합합니다. 의료 용도는 실시간 힘 측정을 위해 의지 장비, 수술 도구, 웨어러블 등에 사용됩니다. 가정용 전자 기기에서는 디바이스에 걸리는 힘을 검출·측정하는 것으로, 새로운 시장을 개발해, 그 채용을 늘리고 있습니다.
북미는 자동화 시스템, 로봇 공학, 자재관리, 생산 라인에서 제품의 품질과 공정 효율을 보장하기 위해 힘을 모니터링하는 중요한 구동 센서로 예측 기간 동안 최대 시장 점유율을 차지합니다. 특히 미국에서는 제조 공정에서 산업용 로봇의 사용이 증가하고 있으며, 힘 센서에 영향을 미치고 있습니다. 시장을 더욱 확대하고 있습니다.
아시아태평양, 특히 중국과 인도와 같은 신흥 경제국에서는 급속한 산업화가 진행되고 있으며, 힘 센서 시장에 큰 영향을 주고 있기 때문에 예측 기간 중 CAGR은 아시아태평양이 가장 높을 것으로 예측됨 이 지역은 제조, 자동차, 일렉트로닉스, 산업 자동화의 중심지이며, 힘 센서와 같은 정밀 툴 수요를 견인하고 있습니다. 생산 공정의 원활한 운영을 보장합니다.
According to Stratistics MRC, the Global Force Sensor Market is accounted for $2.5 billion in 2024 and is expected to reach $3.1 billion by 2030 growing at a CAGR of 5.5% during the forecast period. A force sensor is a device that detects and measures the force or pressure applied to an object, converting mechanical force into an electrical signal for quantification and analysis. They are used in various applications, including industrial machinery and consumer electronics, and are crucial in monitoring or controlling force. Force sensors operate based on principles like strain gauges, piezoelectric effects, or capacitive measurements. Strain gauge-based force sensors use a material's deformation to calculate force based on its resistance variation. Piezoelectric sensors generate an electrical charge in response to pressure, while capacitive force sensors detect force by measuring variations in the electric field.
According to the OICA (Organisation Internationale des Constructeurs Automobiles) the sales of automobiles in China in 2021 reached the highest at 26.08 million units. In 2021, around 80.14 million motor vehicles, including cars, and commercial vehicles, were produced globally.
Increasing adoption of industrial robots and automated systems
Industrial robots and automated systems require high precision and repeatability, with force sensors playing a crucial role in ensuring precise control. These sensors provide real-time feedback, enabling robots to adjust their actions for optimal performance and avoid errors. The increasing demand for accuracy in robotics necessitates high-quality, sensitive force sensors to maintain optimal performance and avoid damaging components or tools propelling the market growth.
Complex integration and compatibility issues
The integration of force sensors with automation systems is becoming more complex due to the need for compatibility with various communication protocols, software platforms, and hardware interfaces. This requires custom development or adaptation of existing systems, increasing the upfront cost of integration. Sensor manufacturers and system integrators must invest more in R&D, testing, and design to ensure force sensors function properly in these sophisticated ecosystems. These additional costs may hinder adoption of advanced force sensing technologies by smaller businesses or emerging markets.
Rising use in healthcare applications
Force sensors are crucial in medical devices like surgical robots, prosthetics, and diagnostic tools. They enable precise force measurements, ensuring safe and accurate operations. The rise in robotic surgery systems and minimally invasive procedures is increasing the need for force sensors. In diagnostic tools like blood pressure monitors, force sensors improve diagnostic accuracy and patient care. As the healthcare industry continues to innovate and adopt advanced technologies, the demand for force sensors in medical devices is expected to grow, driving the force sensor market expansion.
Calibration and maintenance challenges
Force sensors' reliability can be impacted by harsh operating environments, such as extreme temperatures, vibrations, moisture, and dust. Regular calibration and maintenance may not always restore the sensor's original accuracy, leading to sensor failure or incorrect readings. This unreliability in force measurements can lead to incorrect actions in robotic systems or automated processes, negatively impacting product quality, safety, and overall system performance.
Covid-19 Impact
The COVID-19 pandemic had a mixed impact on the force sensor market. Initially, it caused disruptions in supply chains, leading to delays in manufacturing and distribution. However, the increased demand for automation, healthcare applications (like ventilators and medical devices), and robotics during the pandemic boosted the adoption of force sensors in these sectors. Despite initial setbacks, the market is recovering, with growth prospects in healthcare and automation.
The tension force sensors segment is expected to be the largest during the forecast period
Over the forecasted timeframe, the tension force sensors segment is anticipated to dominate the market share owing to real-time feedback on force application. This allows robots to perform tasks with precision and prevent damage to products and equipment. The rise of collaborative robots (cobots) has increased the demand for tension force sensors, as they ensure robots apply the right amount of force when interacting with humans or sensitive materials. As the robotics market expands, the demand for tension force sensors is expected to drive further growth.
The piezoelectric force sensors segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The piezoelectric force sensors segment is anticipated to witness substantial growth during the estimation period due to its small and lightweight with maintaining high performance. This makes them ideal for integration into compact systems, making them suitable for use in consumer electronics, wearables, medical devices, and embedded systems. In medical applications, they are used in prosthetics, surgical instruments, and wearables for real-time force measurements. In consumer electronics, they detect and measure forces applied to devices, opening up new markets and increasing their adoption.
North America is expected to hold the largest market share during the forecast period owing to driving sensors that are crucial in automated systems, robotics, material handling, and production lines, monitoring forces to ensure product quality and process efficiency. The increasing use of industrial robots in manufacturing processes, particularly in the U.S., is influencing the force sensor. The demand for collaborative robots (cobots) working alongside humans further expands the market for force measurement.
Asia Pacific is predicted to hold the highest CAGR over the forecast period due to Asia Pacific region, particularly in emerging economies like China and India, is experiencing rapid industrialization, resulting in a significant impact on the force sensor market. The region is a hub for manufacturing, automotive, electronics, and industrial automation, driving the demand for precision tools like force sensors. These sensors are used in automated systems to measure forces during assembly, testing, and quality control, ensuring smooth operation of complex production processes.
Key players in the market
Some of the key players in Force Sensor market include Alps Electric Co. Ltd, ATI Industrial Automation Inc., Flintec Group AB, Freescale Semiconductor Inc., Futek Advanced Sensor Technology Inc., General Electric, Honeywell International Inc., Infineon Technologies AG, Innovative Sensor Technology IST AG, Interlink Electronics Inc., Kavlico Corporation, Sensata Technologies Inc., Sensel Inc, Spectris PLC, Synaptics Inc., TE Connectivity Ltd. and Tekscan Inc.
In November 2024, Infineon Technologies AG, announced a strategic partnership to develop the future generation of ion traps. This partnership will drive the acceleration of quantum computing and enable progress in fields such as generative chemistry, material science, and artificial intelligence.
In July 2024, Honeywell has signed a long-term agreement with Air India Limited, India's leading global airline and a Tata Group enterprise, for Auxiliary Power Unit (APU) aftermarket support covering both Air India's existing and new fleets.
In May 2024, Honeywell Hometown Solutions India Foundation announced collaboration with Americares India Foundation, has successfully completed two projects aimed at enhancing primary healthcare centers (PHCs) and schools in rural India.