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Marktumfrage zu industriellen Kameras, deren Kosten, Einsatz und technischen Merkmalen : Ausgabe 09/2016, 25.05.2016

Schnellere, schärfere und flexiblere ­Bildverarbeitung ist gefragt

Für diese Marktstudie beantworteten 99 Hersteller und Anwender aus 23 Ländern Fragen zum Status Quo des Bildverarbeitungsmarktes und dessen Zukunft. Die Auswertung zeigt, dass individuelle Kameramodelle weiterhin gefragt sein werden, besonders die kleinen, robusten im mittleren Preissegment.

Autor: Ute Häußler, Leiterin Marketing Kommunikation Framos GmbH

Bilder: Framos

Qualität- und Geschwindigkeitsanforderungen treiben das Wachstum der Bildverarbeitung (BV) für Standardsysteme und individuelle Branchenlösungen an. Produktionsautomatisierung und Messtechnik sind mit über 20 % die wichtigsten Absatzbereiche, gefolgt von Logistik und Qualitätssicherung mit je 13 %. Die Anwender setzen Kameras und BV-Systeme 60 % zur Automatisierung, 22 % zur Qualitätssicherung und 14 % in der Messtechnik ein. Für die Hersteller sind Traffic mit 11 % und Medical mit 9 % weitere wichtige Einsatzbereiche. Die Automobilbranche ist auf beiden Seiten stärkster Absatzmarkt mit 15 %.

Wie werden die verkauften Kameras anschliessend implementiert? 39% der Hersteller verkaufen an Systemproduzenten, 32 % an Integratoren und 24 % direkt an Endkunden. Bei den Anwendern gaben 42 % an, Integrator zu sein. Von den restlichen Anwendern implementieren 48 % ihr System selbst, 25 % greifen auf einen Integrator zurück, und 25 % kaufen direkt ein fertiges System.

Wachstumsaussichten bei Kameras über 650 aber auch unter 150 Dollar

Wie auch in den letzten Jahren sehen alle Marktteilnehmer einen weiteren Aufwärtstrend der Bildverarbeitungsbranche. 90 % aller Anwender wollen in den nächsten zwei Jahren ein neues BV-System einführen oder ein vorhandenes ersetzen.

Der zweite wichtige Punkt für die Marktentwicklung ist neben der Investitionsbereitschaft das Preisniveau. Hier zeichnet sich eine Stabilisierung im mittleren bis gehobenen Preissegment ab. 33 % aller Kameras sollen zwischen 650 und 1000 Dollar verkauft werden und je 9 % ab 1000 bzw. ab 3000 Dollar. Dies ist ein Plus gegenüber 2014 und zeigt, dass mit der Standardisierung der Bildverarbeitung auch wieder individuellere und damit höherpreisige Kameras gefragt sind. Die Hersteller sind auf Basis ihrer eigenen Studien somit Seismograph für die Anwendernachfrage der nächsten Jahre. Somit ist es auch nachvollziehbar, dass die Anwender auf Basis des hohen erreichten Technologieniveaus der Kameras und der gesetzten BV-Standards momentan niedrigpreisiger einkaufen.

Anwender wollen mehr investieren

Während 2014 Kameras bis 150 Dollar fast keine Rolle gespielt haben, haben die Anwender nun angegeben, 23 % ihrer Kameras in diesem Bereich einkaufen zu wollen. 43 % Einkaufsvolumen zwischen 150 und 650 Dollar sind 15 Prozentpunkte weniger als 2014. Die Zahlen für Kameras ab 650, 1000 und ab 3000 Dollar haben sich nur marginal verändert. Der Zuwachs im Billigpreisbereich speist sich vorwiegend aus den Verlusten zwischen 150 und 350 Dollar. Wer also aufgrund geringer Applikationsanforderungen bisher günstig eingekauft hat, wird durch den technischen Fortschritt zukünftig auf sehr günstige Kameras setzen können. Anscheinend sind die Anwender mit höheren Qualitätsansprüchen und individuellen Applikationsanforderungen weiter bereit, dafür zu investieren. Die Herstellung individueller und spezifischer Kameramodelle in flexibler Fertigung ist bei kleineren Kameraherstellern bereits jetzt ein starkes Verkaufskriterium und ein Marktvorteil. Der destillierte Tenor der Anwender:

  • Wunsch nach kleinen robusten Kameras im mittleren Preissegment
  • «Design-In» von neuen Sensoren mit hohen Auflösungen (für die auch gezahlt wird)
  • Intuitive Zusammenstellung

Die Hälfte implementiert selber, ­generell wird CMOS zulegen

Interessant ist, dass den 2014 viel gepriesenen Smart Cameras kein grösseres Wachstum vorausgesagt wird – von 27 auf 30 % in den nächsten zwei Jahren. Die intuitive Bedienung ist damit nicht nur auf Smart Cameras bezogen, sondern bezieht sich auf die leichtere Handhabung aller Bildverarbeitungssysteme. Somit kann auch das Bedürfnis nach spezifischen Applikationslösungen erklärt werden – individuelle Lösungen erfordern individuelle Systeme, die der Anwender einfach und flexibel selbst gestalten möchte. Dies ist insbesondere wichtig, nachdem 50 % aller Anwender ihr System selbst implementieren. 25 % greifen auf die Hilfe eines Systemintegrators zurück und die restlichen 25 % setzen gleich fertige Systeme (Smart Cameras) ein.

Geht es um den zukünftigen Einsatz der Sensormarken, zeichnet sich auf Hersteller- und Anwenderseite ein recht unterschiedliches Bild, welches durch die heterogene Teilnehmerstruktur bedingt ist. Während die Anwender, beeinflusst durch Sonys CCD-Abkündigung, das grösste Wachstum für OnSemi mit 24 % Marktanteil sehen, rücken bei den Herstellern CMOSIS und Sharp als Alternativen in den Fokus. Beide Gruppen sehen einen Rückgang des Sony-Marktanteils auf 39 % (Hersteller) bzw. 25 % (Anwender) voraus. Beide Gruppen planen zu knapp 40 % einen kompletten Umstieg auf die CMOS-Technologie, der in zwei Jahren bei einem prognostizierten Marktanteil von 80 % liegen soll. 10 % der Hersteller und 14 % der Anwender werden CCD-Sensoren alternativer Hersteller nutzen und 10 bzw. 28 % werden komplett auf CMOS umstellen und gleichzeitig partiell andere CCD-Marken für Spezialfälle heranziehen. Wie auch schon in den letzten Jahren werden CCDs zu 20 % weiter für spezifische Anwendungen als notwendig angesehen. Es bleibt also abzuwarten, wie die CMOS-Technologie diesen Prozentsatz weiter vermindern kann, wie deutlich Sony seine Strategieänderung zu spüren bekommt und welche Marken am Ende davon profitieren.

Im Minimum 5 Megapixel, 60 Bilder pro Sekunde und USB 3.0 oder GigE-Vision

Eine hohe Sensorauflösung und Megapixelzahl ist für Hersteller und Anwender gleichermassen relevant. Die Klassen über 1 MP werden zulegen, wobei die Hersteller das grösste Wachstum ab über 5 MP (+8 Prozentpunkte) sehen, während die Anwender (noch) im Bereich zwischen 1 und 5 MP (+9 Prozentpunkte) ihren Schwerpunkt setzen. Ein Wegfallen der kleinsten Klasse ist auch bei den Frame-Raten vorherzusehen. Die Hersteller sind auch hier Vorreiter, der Anteil der Frame-Raten ab 60 fps soll um 19 Prozentpunkte steigen. Moderater im Zuwachs sehen die Anwender das grösste Wachstum (+15 Prozentpunkte) im Bereich zwischen 60 und 100 fps. Der noch letztes Jahr vorhergesagte Sprung auf über 50 % für Sensoren mit über 100 fps bleibt aus.

USB 3.0 ist neben GigE-Vision die am stärksten wachsende Schnittstelle und soll laut Anwendern in zwei Jahren nach GigE mit prognostizierten 10 % (Hersteller) bzw. 19 % (Anwender) schon zweitstärkster Standard sein. Für CoaxPress sagen beide Gruppen ein Wachstum um 3 Prozentpunkte voraus, während alle anderen Schnittstellen Ein­bussen verzeichnen werden. Überraschend ist das Comeback von Ethernet, sowohl in den Einsatzraten (55 % Hersteller und 21 % Anwender) als auch den nur leicht zurück- gehenden Prognosen auf 53 und 18 % in den nächsten zwei Jahren. Hier scheint vor allem die veränderte Teilnehmerstruktur mit einem Grossteil amerikanischer Teilnehmer gegenüber 2014 neue Impulse zu setzen. Bandbreiten über 5 GBit/s stufen 88 % der Hersteller und 73 % der Anwender dennoch als relevant oder sehr relevant ein, jeweils knapp 70 % sehen bei USB 3.1 oder 10GigE dafür das höchste Einsatzpotenzial.

Am liebsten würden die meisten Anwender den Trend von steigender Leistung zu globalisiert sinkenden Preisen sehen. Am wichtigsten erscheint aber die Effektivität der Anwendung. Die eingeführten BV-Systeme müssen erreichte Einsparungen in Automatisierung und Prozessbeschleunigung rechtfertigen. Damit ist auch der Ruf nach verbesserten Analysemöglichkeiten, Software und leistungsfähigeren Bibliotheken nachvollziehbar. Eine effektive Ausnutzung der investierten Systeme soll den Return-on-Investment, ROI, im Betrieb erhöhen. 

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Hersteller (links) wie Anwender (rechts) sehen bei USB 3.0 und GigE in den nächsten Jahren das grösste Wachstums-potenzial


So schätzen Hersteller (links) und Anwender (rechts) die Verteilung der Sensorenanbieter heute und in zwei Jahren ein


Hersteller (links) erwarten ein Wachstum im mittelpreisigen Segment, Anwender (rechts) dürften auch bei noch günstigeren Kameras zugreifen

Globale Erhebung

Die Bildverarbeitungsstudie 2015 zeigt: Ein weiteres Wachstum der gesamten Branche ist absehbar. Und die Bildverarbeitung ist wichtig für die Industrie 4.0 und Automatisierungsprozesse. Bei der Weiterentwicklung und Ausweitung von Technologien und Standardlinien unter hohen Qualitätsaspekten und zu günstigen Preisen werden vor allem die grossen Kamerahersteller Vorteile haben. Doch auch kleine Spezialmanu-fakturen und Mittelständler mit flexibler Fertigung, die auf individuelle Kundenwünsche eingehen können, werden weiter mit der Branche wachsen. Basis der Studie bilden die Aussagen von 79 Anwendern und 20 Herstellern. Mit 47 % kamen die meisten Teilnehmer aus Nord- und Südamerika, Europa ist zu 38 % und Asien zu 15 % vertreten.