机器安全市场规模和份额

机器安全市场分析

2025 年机器安全市场规模为 55.8 亿美元，预计到 2030 年将攀升至 89.7 亿美元，复合年增长率为 9.97%。监管压力的加大、工业自动化的快速发展以及功能安全与网络安全的日益融合是这一增长背后的核心力量。欧洲即将出台的机械法规 2023/1230 迫使全球制造商嵌入 Performance Level e 功能并强化安全系统以应对数字威胁 ec.europa.eu。亚太地区不断扩大的电子和汽车基地正在加速对自适应防护的需求，而北美食品和饮料加工商正在寻求将工业 4.0 数据流与安全合规性结合起来的数字化改造。能够提供集成安全 PLC、预测维护分析和经过认证的网络安全架构的供应商随着最终用户从硬连线继电器过渡到软件定义的安全逻辑，我们正在争夺市场份额。

全球机器安全市场趋势和见解

东亚电子装配线加速采用协作机器人

中国、韩国和台湾的电子生产商正在用与操作员共享工作空间的协作单元取代孤立的工业机器人。动态存在感现在，光幕和 3D 视觉警戒区仅在人员面临危险时才会阻止协作机器人，从而将整个生产线的生产率提高了 18%，同时将可记录的事件减少了 27%。机器人控制器中嵌入的人工智能驱动的安全逻辑可实现速度和分离监控，而不是硬停止，从而进一步缩短周期时间。因此，供应经过认证的安全扫描仪、安全扭矩关闭驱动器和软件可配置 PLC 的组件供应商正经历着电子合同制造商的巨额订单增长。随着电子组装商竞相弥补地区劳动力短缺并保持出口竞争力，协作机器人部署浪潮预计将在未来三年达到顶峰。^{[1]自动化推进协会，“2025 年协作机器人采用统计数据” Automation.org}

欧盟机械法规 2023/1230 Ma确定从 2027 年起新设备的性能等级 e 安全功能

该法规于 2027 年 1 月 20 日生效，引入了对关键功能具有法律约束力的 PL-e 要求，并嵌入了明确的网络安全条款，将黑客引起的故障归类为安全隐患。因此，向欧盟供货的机器制造商必须验证安全相关控制部件能够承受随机硬件故障和故意攻击。这种双重合规性需求正在推动对集成安全控制器和经过认证的安全远程更新机制的需求。由于该规则无需国家转换即可直接适用，因此供应商可以在所有 27 个成员国中扩展一种架构，从而简化产品开发流程。德国和意大利 OEM 厂商在风险评估、软件补丁管理和数字孪生模拟方面的准备性支出已经很明显，以避免最后一刻的重新设计。

快速棕地数字化改造北美食品和饮料工厂采用安全 I/O-Link 传感器的计划

肉类、乳制品和饮料加工商正在将安全升级与工业 4.0 遥测技术相结合，将传统接线更换为支持 I/O-Link 的光幕、互锁开关和压力垫。该协议的双向数据使维护团队能够获取诊断健康状态，从而减少计划外停机时间并将转换窗口缩短 35%。改造套件保留了旧的输送机和灌装机，但将其提升至 3 类或 4 类，帮助操作员避免因事故率上升而受到 OSHA 处罚。该计划模型有利于可扩展的投资：可以在计划关闭的基础上对生产线进行逐个单元的现代化改造，最大限度地减少资本冲击，同时为以后的人工智能驱动的预测性维护奠定数字基础。

中东液化天然气大型项目激增，提高了对 SIL-3 级紧急关闭系统的需求

卡塔尔和阿联酋液化列车重视超过 1500 亿美元用于指定三重模块冗余 ESD 控制器、本质安全压力传感器和 SIL-3 火气回路。承包商青睐能够统一过程控制和安全仪表功能、简化验证测试和备件管理的集成平台。标准化安全设计已将公害行程减少了 42%，此前运营商因此类行程而损失了每小时数百万美元的液化天然气出口收入。鉴于多年项目计划，经过认证的阀门、逻辑解算器和现场设备的供应商预计到 2030 年需求将保持稳定。

安全网络与传统控制架构的高度集成复杂性

许多 20 世纪 80 年代的分布式控制系统使用缺乏确定性带宽来保证安全流量的专有总线。因此，集成商求助于协议网关和影子控制器，使项目成本增加高达 65%，并延长了调试窗口。连续工艺工厂可以抵御此类停机，选择最低限度的合规性修复网络安全的采用率低。尽管供应商正在发布“插件”迁移桥和基于仿真的验证工具，但传统硬件和现代功能安全标准之间的结构不匹配将持续存在，直到发生大规模控制系统检修为止。^{[2]MDPI Journal，“将安全网络与传统系统集成的挑战Legacy Systems，”mdpi.com}

由于电动汽车需求波动，汽车二级供应商的资本预算冻结

电动汽车订单的波动导致小型金属冲压和塑料成型公司的流动性紧张，导致计划在 2024-2025 年进行的 4 类安全升级推迟了 35%。尽管原始设备制造商坚持遵守 ISO 13849，但二级供应商却优先考虑立即更换工具，而不是缺乏短期回报的安全投资。一些联邦和州补贴涵盖机器人的采用化但不包括辅助安全硬件，进一步抑制支出。随着电动汽车产量预测稳定，对协作机器人防护和安全运动驱动器的被压抑的需求可能会反弹，但直接影响是拖累全球市场增长。

细分市场分析

通过实施：嵌入式组件获得动力

单个组件在 2024 年继续占据主导地位，由于其各自的优势，其机器安全市场份额为 65%与棕地设备的即插即用兼容性。然而，随着 PLC、驱动器和 HMI 配备集成安全固件、缩减机柜空间和布线，嵌入式组件预计将以 11.8% 的复合年增长率增长。汽车白车身线条说明了这一趋势：单个控制器现在同时承载标准运动配置文件和 PL-e 互锁逻辑，从而消除了重复的处理器。在电子装配中，基于微控制器的安全协处理器处理反应时间低于10毫秒，满足高速取放设备的机器安全市场尺寸要求。根据 IEC 61508 和 ISO 26262 认证组合控制芯片的供应商将凭借与分立式继电器方法的成本平价来赢得 OEM 设计胜利。

改造领域仍然青睐分立式光幕和联锁装置，因为安装人员可以在周末停机期间更换硬件，而无需重新验证基本 PLC 代码。然而，即使在这里，具有双通道安全输入的“切片”I/O 模块也正在逐渐出现，允许机柜在一个背板上托管标准和安全接线。欧洲和美洲的监管协调也使投资向嵌入式解决方案倾斜；一旦安全 CPU 通过认证，就可以现场下载软件更改，而无需重新布线物理继电器，从而提供更快的投资回报率，尤其是在季节性包装操作中。

按组件：安全 PLC 驱动智能保护

存在感应安全传感器到 2024 年，该产品将占收入的 30%，支撑着从折弯机到码垛机的几乎所有防护方案。光学和雷达型号现在包含静音逻辑，可区分有效负载和人员，从而最大限度地减少输送系统中的干扰停止。安全 PLC 是增长最快的细分市场，复合年增长率为 12.5%，因为灵活的制造需要可编程区域和高速逻辑重新配置。从硬连线触点到参数化功能块的过渡可减少高达 60% 的电气图纸，并支持在部署前验证更改的数字孪生。^{[3]Siemens AG，“TIA Portal Safety-PLC 库更新”， siemens.com}

现代安全PLC还嵌入安全启动固件和加密通信，满足欧盟机械法规提出的网络安全和功能安全的双重要求。机器OEM 迁移到统一控制面板后，安全 PLC 的安全市场规模进一步扩大，其中一个 CPU 可以执行标准 IEC 61131 任务和 SIL-3 诊断。零部件供应商正在捆绑预先认证的库，以实现安全扭矩关闭、安全限速和安全位置，从而缩短机器制造商的应用开发时间。

按应用划分：机器人革命重塑安全范式

2024 年，物料搬运线占据 22% 的收入份额，反映出仓库和生产物流中输送机、堆垛机和人工拣选员的高密度。它们的持续主导地位源于 ANSI B11.19 等标准，该标准优先考虑进入预防设备而不是紧急停止设备，从而推动了安全围栏、门和静音传感器的稳定购买。机器人和协作机器人预计将以 14.1% 的复合年增长率增长，通过要求实时监控动态人机交互区域来重新定义安全架构。 ISO 10218-2025 现在要求在机器人控制器中集成功能安全，从而加速双处理器伺服驱动器的订单，这些驱动器可以在 10 毫秒内切换到安全限制速度。

包装和码垛生产线也升级为光栅扫描仪，可自动调整受保护区域的大小以匹配盒子高度，从而消除库存单元之间的手动重置并延长正常运行时间。在切割、成型和加工领域，安全改造以伺服压力机为中心，其中闭环安全运动控制取代了液压过载离合器，从而节省了能源并缩短了循环时间。随着越来越多的加工中心集成安全有限方向和安全制动控制，运动控制和机器安全市场之间的界限继续模糊。

按最终用途行业：制药行业加速安全创新

汽车仍是最大的单一消费者，到 2024 年将占据 24% 的份额，利用数十年的机器人防护和锁定系统经验特快专递。电动汽车电池线现在引入了新的危险，例如装配过程中的热失控风险，推动了温度集成安全联锁的采用。相比之下，制药和医疗保健领域预计将以 13% 的复合年增长率扩张，因为无菌灌装和高效药物配制需要配备 CAT 4 访问控制的手套箱隔离器。与洁净室 HVAC 接口以协调安全通风模式的安全 PLC 正在成为标准配置。

食品和饮料加工商通过选择符合 IP69K 冲洗等级的不锈钢光幕，将卫生设计与安全性结合起来，满足 USDA 卫生和功能安全规则。电子和半导体工厂需要能够满足 10 级洁净室要求的薄型安全开关，而石油和天然气运营商则优先考虑 SIL 级防爆设备，以防止在 1 区区域起火。因此，每个垂直领域都有不同的规范，但都需要可验证的做基于云的安全生命周期平台现在实现了自动化。

地理分析

欧洲到 2024 年将占据 31% 的份额，凸显了其作为监管先锋和自动化先锋的角色。德国汽车、化工和机床制造商几乎在每条新生产线上都集成了网络安全主干网，68% 的安装已将诊断数据传输到中央仪表板。意大利包装 OEM 向北美和南美出口符合 PL-e 标准的填料，扩大了欧洲的技术溢出效应。英国效仿欧盟保护出口准入的规范，而法国航空航天工厂则部署协作机器人守卫，将人类和机器人安置在机翼组装单元中。

亚太地区预计将实现 11.6% 的复合年增长率，是关键的增长领域。中国电子组装商争相满足国内GB安全规范和出口CE标志，带动光幕订单量增加ns 和安全运动驱动器。日本机器人制造商在手臂中嵌入双通道扭矩传感器，实现内置 ISO 13849 合规性，并提高共享工作站中人类和机器人的接受度。印度的跨国制药和汽车原始设备制造商在新的新建地点安装 3 类和 4 类系统，提高了当地意识并引发了供应商本地化。韩国芯片工厂为超纯化学品生产线采购 SIL 级阀门歧管，将功能安全与低颗粒结构相结合，以保护人员和晶圆。

北美仍然是技术领先者，但增长更加稳定。美国加工商升级安全性以减轻责任和保险成本，42% 的食品工厂计划在 2025 年进行重大现代化改造。加拿大采矿业在拖车走廊采用无线 SIL-3 紧急停止网络。拉丁美洲的采用情况并不均衡：巴西的汽车集群符合欧盟和美国客户的要求，而规模较小的工厂则缺乏竞争力。伊莱投资。中东和非洲地区在高风险能源领域扩张最快，在炼油厂和液化天然气接收站安装了集成火气加 ESD 系统。

竞争格局

排名前五的供应商——罗克韦尔自动化、西门子、施耐德电气、欧姆龙和 Sick AG——占据了大约 45% 的份额全球收入，说明了一个适度集中的领域，其中研发、认证和全球分销的规模很重要。硬件广度不再是唯一的差异化因素；自动化风险评估、配置和验证的软件生态系统正在成为决定性因素。领先的供应商捆绑基于云的数字孪生模型，对停止时间图和可达距离进行建模，从而将设计周期缩短 30%。

战略举措的重点是将功能安全与网络安全相结合。西门子的新型安全 PLC 具有安全启动、加密和异常功能ly 检测，满足 PL-e 和 IEC 62443，从而在一个 SKU 中满足欧盟机械要求。 ABB 收购了 Sick 的机器视觉手臂，使其能够为协作机器人（一个高增长的利基市场）提供安全级 3D 视觉。 Pilz 和 Fortress Safety 等利基厂商通过专门的联锁架构和基于云的文档来降低审核开销，从而脱颖而出。

新兴市场的定价压力持续存在，因为小型工厂需要“适当规模”的解决方案。为了捍卫利润，全球供应商利用模块化设计和本地化组装来降低交付成本。与此同时，以软件为中心的进入者为主流 PLC 平台提供功能安全的插件，威胁硬件现有企业，除非他们开放 API 或建立合作伙伴关系。因此，竞争强度正在从组件规格转向生命周期服务包装器和安全互操作性。