機械工業雜誌

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泵浦智慧化聯網系統發展趨勢與展望

刊登日期：2020/09/01

摘要

泵浦為工廠製程不可或缺的設備之一，若有無預期的停機將造成工廠為數可觀的損失。產品生命週期中，能源消耗及維運成本佔比超過六成，故為降低成本，泵浦為最需要即時維護及監測的設備之一。智慧化聯網系統概念應用在泵浦設備可透明化泵浦系統運作狀態，並隨時提醒使用者進行預防性調整及維護，為近年技術研發趨勢之一。本文將探討泵浦智慧化聯網系統定義、功能、市場現況、市場驅動力與阻力、產業發展歷程及產業價值鏈，以分析此新趨勢市場及產業走向。

Abstract

Pump is one of the indispensable equipment in manufacturing process. If there is any unexpected downtime, it will cause a considerable loss to factory. In its product life cycle, energy consumption and maintenance costs account for more than 60%. Hence, in order to reduce costs, pump is one of the equipment that requires timely maintenance and monitoring. Smart pump system can improve the transparency of pump operation and remind users to make preventive adjustments at any time. This article discusses the definition, function, market status, market driving force and restraint, industry development process and industry value chain of smart pump system. Future market and industry of this new trend are also analyzed.

前言
泵浦產品生命週期平均為15-20年，除初始購置成本以外，能源成本及維護成本佔總成本65%，代表運轉過程中若能降低能源消耗及預防維運成本發生，即可大幅度降低總成本花費，泵浦搭配智慧聯網系統，將有助於減少突發停機損失並達到預知保養維護功能，使泵浦運作更有效率，進而降低能源成本。泵浦生命週期成本分布如圖1所示。
工業4.0主要內容圍繞在「智慧製造」，將物聯網、數位化工廠、雲端服務、通訊等技術緊密結合，讓工廠設備可互相溝通，彼此調整工作排程，讓生產方式轉變為高度客製化、智慧化，以因應快速市場變化。工業物聯網(Industrial Internet of Things, IIOT)為工業4.0最重要的核心技術之一，透過感測器將設備運轉狀態資訊上傳至雲端，進行大數據分析，並解構機器作工狀態，讓機器可與外界溝通，有利使用者進行預先調整及維修保養等工作，應用於泵浦系統則稱為泵浦智慧化聯網系統。
根據Frost& Sullivan (2019) [2]對於終端使用者調查指出，泵浦運轉方向、機械軸封運轉性能、葉輪氣蝕程度及震動程度是用戶最在意的前四大項目，代表維持設備運行狀態穩定為使用上最需注重要素，藉由泵浦智慧化聯網系統，有效的監控泵浦運作狀況，可達到即時障礙排除、預知保養、協助穩定製程等功能。
智慧化泵浦設備市場規模分析
1. 智慧化泵浦設備市場規模分析
泵浦智慧化聯網系統硬體設備包含泵浦及控制系統，經由感測器蒐集運作資訊並經由路由器傳輸至雲端平台，透過數據分析，發送指令到變頻器以調節設備運作。其中，數據傳輸及整合服務為硬體設備的附加功能，故估算市場規模以該硬體設備為主，在此以智慧化泵浦設備代稱。
智慧化泵浦設備需求2019年規模達到7.3億美元，預估未來隨工業4.0趨勢影響，對於泵浦設備運作狀態可視化及預先保養維運等需求將提升，帶動智慧化泵浦設備規模擴大，2024年將成長至10.4億美元，如圖2所示。
2. 市場發展驅力與阻力分析
泵浦智慧化聯網系統市場受驅動力及阻力因素影響，彙整分析如表1所示。