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市场情景
2024年美国塑料挤出机市场估值为9.0142亿美元,预计到2033年将达到15.4899亿美元,2025-2033年预测期间复合年增长率为6.2%。
2023年,美国塑料挤出机市场继续呈现强劲势头,包装和建筑行业引领投资。包括德克萨斯州和加利福尼亚州在内的几个州报告称,受正在进行的基础设施项目的推动,需求增加。 2023年上半年,全国包装业务新增挤出机550台,扩张规模凸显。 Milacron和Davis-Standard等领先机器制造商今年推出了12款先进型号,体现了行业采用尖端技术的意愿。与此同时,俄亥俄州仍然是汽车塑料部件制造中心,自 1 月份以来已有 85 家扩建工厂集成了先进的挤出机。
美国塑料挤出机市场的最大消费者通常是汽车零部件制造商、软包装生产商和 PVC 管材制造商。到 2023 年,仅德克萨斯州就有 140 条新投入运行的建筑材料挤出机生产线,而加利福尼亚州第一季度就有 110 条专门用于软包装的设备。中西部各州总共运送了 600 台挤出机用于专业管道生产,强调了建筑驱动应用的重要性。伊利诺伊州以其蓬勃发展的包装市场而闻名,目前运营着 90 条用于食品级应用的高速挤出生产线。与此同时,今年的贸易博览会展示了 50 种强调能源效率的下一代挤出技术,进一步凸显了机械智能化的趋势。
这一激增背后的关键推动因素包括推动更可持续的流程以及采用减少人工干预的自动化控制系统。因此,克劳斯玛菲、巴顿菲尔辛辛那提和日本制钢所等美国塑料挤出机市场的知名品牌订单量有所增加,扩大了其影响力。领先供应商对研发的积极投资表明了稳定的改进渠道,为市场的持续增长奠定了基础。除了汽车和建筑行业外,消费品制造商也受到不断发展的产品设计的启发,采用更复杂的挤出机生产线。这种多行业的采用为进一步扩张指明了坚实的轨迹,因为公司在竞争日益激烈的市场中专注于更高的产量、更好的产品均匀性以及最大限度地减少停机时间。
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市场动态
驱动因素:加速采用先进的自动化挤出机,提高全国范围内的整体生产效率和运营绩效
美国塑料挤出机市场正在快速转向高度自动化的机器,这主要是因为制造商渴望简化生产线并降低人工成本。作为对效率要求不断提高的证明,到 2023 年,多层包装设施中新开发的 220 台挤出机将配备实时监控技术。在俄亥俄州的主要制造中心,40 家工厂最近报告称集成了自适应电机系统,可自动调节扭矩和速度。此外,自 2023 年初以来,与挤出生产线配合的协作机器人已在 35 家汽车零部件工厂出现,实现了零部件的无缝搬运。在机器制造商中,Davis-Standard 部署了 15 个针对中端输出操作的先进自动化模块,凸显了全行业的创新竞赛。即使是伊利诺伊州规模较小的加工中心也添加了 20 台专为利基应用设计的人工智能驱动的挤出机装置,这表明自动化不再仅限于大公司。
与技术提供商合作,最终用户正在获得诸如更快的转换、增强的产品一致性和减少浪费等优势。位于德克萨斯州的工厂投资了 18 台新型自动化挤出机,为蓬勃发展的建筑行业处理 PVC 型材和木质复合材料,展示了通过自动化获得的多功能性。与此同时,密歇根州塑料挤出机市场的汽车供应商已用支持实时数据的挤出机替换了 25 套旧系统,从而减少了因人工干预造成的生产延误。该驱动力的另一个新兴指标是 30 条集成挤出生产线的推出,这些生产线将真空校准与自动质量检查相结合,从而减少了劳动力需求。软件和硬件之间的协同作用同样明显:加利福尼亚州包装工厂最近的五次机器控制升级引入了预测性维护警报,凸显了向主动操作的转变。最终,这些综合因素表明,采用自动化挤出机不仅是运营必需品,而且是使现代制造商在竞争激烈的市场中脱颖而出的战略要务。
趋势:快速数字化,在挤出生产线上集成智能传感器,以实现响应能力和智能数据分析的增长
数字化迅速改变了美国塑料挤出机市场,操作员需要实时洞察以保持一致的产品质量。作为 2023 年的早期里程碑,28 个主要挤压设施采用了传感器控制面板,可在缺陷发生之前提醒技术人员注意细微波动。汽车 OEM 厂商已在俄亥俄州 15 条新投产的生产线上安装了远程诊断系统,使远方的工程师能够立即排除硬件异常情况。这一趋势的另一个重要例子包括加州的 12 个试点项目,探索先进的机器学习算法,以根据传感器数据优化能源消耗。随着中型制造商纷纷效仿,现在有 20 台小型挤出机安装了集成摄像头,用于包装应用中的内联尺寸扫描。数字化优势的一个引人注目的体现是,在最近升级的系统上每小时捕获多达 2,000 个生产数据点,从而可以更快地采取纠正措施。
数字化的更广泛推动力源于对可追溯性和合规性的日益重视,特别是在医用管材生产等敏感行业。例如,佛罗里达州塑料挤出机市场的五条专业挤出生产线现在使用嵌入式微型传感器进行厚度控制,以消除手动测量误差。传感器对于分析树脂流量也至关重要,中试大容量挤出机中安装了 10 个先进的熔体压力传感器。这一趋势影响力的另一个迹象是大型软件提供商已开始为 18 家专注于多层板材的工厂提供定制分析软件。这些解决方案实时解释数据,提醒操作员注意微小的性能低下问题。此外,随着聚合物科学家利用来自八条新运营生产线的传感器反馈来动态微调树脂配方,跨学科合作正在不断发展。总而言之,这些活动证实数字化正在提高美国塑料挤出行业的质量保证、减少停机时间并开启生产智能的新领域。
挑战:在全国自动化要求不断提高的情况下,持续的熟练劳动力短缺影响了现代挤出系统的平稳运行
尽管自动化为市场注入了活力,但美国塑料挤出机市场仍面临严重的劳动力缺口,特别是在接受过机械和数字系统培训的技术人员方面。多家培训机构报告称,到 2023 年,将缺少 500 名熟练的候选人来操作新安装的挤出机。仅在密歇根州的汽车走廊,就有 30 家制造商正在招聘能够校准先进电子控制装置的专业人员,但人手仍然不足。一些工厂推出了现场学徒计划,新推出了 12 门课程,融合了在线培训模块和现场见习。甚至机械供应商也感受到了影响:克劳斯玛菲宣布举办 10 场内部培训课程,以帮助客户缩小技能差距。高流动率进一步凸显了这种短缺——五家领先生产商表示,他们更频繁地轮换车间经理,以监督日益自动化的生产线。
在这些困难中,缓解劳动力挑战和保持生产力的战略措施不断涌现。位于德克萨斯州的挤出机子公司与当地大学合作,举办了四个为期数月的技能建设研讨会,将理论与实际机器操作相结合。与此同时,美国塑料挤出机市场塑料工业协会等协会正在推出特定材料认证,今年有 20 名学员完成了高级挤出课程。此外,行业合作正在不断增加,以原始设备制造商和贸易学校之间的八个专门合作伙伴关系为例,旨在标准化挤出机操作课程。混合职位(员工处理机器维修、IT 故障排除和数据分析)也在增加,2023 年第二季度此类职位发布了 15 个职位空缺。虽然这些举措很有希望,但无法迅速填补关键职位的情况继续放缓机器吸收。除非得到一致解决,否则熟练劳动力短缺的风险可能会抵消自动化的好处,延长设置时间,并在不久的将来限制创新流程的改进。
细分分析
按类型
截至2023年,双螺杆挤出机凭借其优越的加工能力和多功能性,在美国塑料挤出机市场中日益凸显,市场份额超过50.47%。各行业的最终用户更喜欢双螺杆挤出机,因为它们提供更高的混合和混炼效率,这对于生产高质量和复杂的聚合物产品至关重要。例如,双螺杆挤出机可以精确控制工艺参数,使制造商能够处理各种材料,包括热敏性和剪切敏性聚合物。科倍隆和莱斯特瑞茨等公司报告称,对其双螺杆挤出机的需求有所增加,这归因于这些机器提高产品质量和一致性的能力。
汽车、航空航天和医疗器械等行业对先进材料的需求不断增长,推动了双螺杆挤出机的需求。在密歇根州和俄亥俄州等州,汽车工业向轻质和高强度部件的转变导致越来越多地采用双螺杆挤出机来生产增强聚合物和复合材料。此外,对可持续性的重视促使制造商利用双螺杆挤出机来加工回收和可生物降解材料,特别是在加利福尼亚州等具有环保意识的州。据行业报告称,塑料挤出机市场正在稳步增长,这反映出对先进挤出技术的日益依赖。领先的制造商对此做出了回应,推出了创新的双螺杆挤出机,提高了能源效率和过程控制,进一步推动了它们在各州的采用。
按材质
由于其多功能性、耐用性和成本效益,聚氯乙烯 (PVC) 仍然是美国塑料挤出机市场加工的主导材料,占据超过 33.15% 的市场份额。 PVC 由于其强度和对环境因素的抵抗力而广泛应用于管道、窗框和壁板等建筑领域。该材料与挤出工艺的兼容性使其成为生产连续型材和复杂形状的理想选择。制造商更喜欢在挤出机中使用 PVC,因为它提供一致的加工特性,并且刚性和柔性 PVC 的可用性扩大了其应用范围。
PVC 产品的需求是由建筑和基础设施行业的持续增长推动的。在经历房地产繁荣或基础设施升级的地区,例如德克萨斯州和佛罗里达州,PVC 管道和建筑材料的使用显着增加。此外,全国范围内更换老化供水和污水系统的努力导致对耐用且耐腐蚀的 PVC 管道的需求增加。该材料的可回收性也有助于其受欢迎,符合可持续发展目标和监管要求。 Westlake Chemical 等公司扩大了 PVC 产能,以满足不断增长的需求,凸显了该材料在塑料挤出行业的核心作用。
按最终用途行业
由于挤出塑料产品在建筑和基础设施项目中的广泛使用,建筑行业是美国塑料挤出机市场的最大终端用户。到 2024 年,该行业将占据超过 27.14% 的市场份额。PVC 壁板、窗框、地板和管道等材料通常采用挤出工艺生产。该行业依靠挤出机来制造耐用、轻质且经济高效的组件,以满足特定的设计和性能标准。生产定制型材和连续长度材料的能力使得挤压成为建筑材料的重要制造方法。
建筑行业的需求受到全国各地正在进行的住宅和商业开发、基础设施升级和改造项目的推动。经历人口增长和城市化的州,例如德克萨斯州、佛罗里达州和加利福尼亚州,对挤压生产的建筑材料的需求不断增加。此外,对节能建筑的推动增加了隔热壁板和窗户系统的使用,这些系统通常采用挤压技术制造。 Andersen Corporation 和 JELD-WEN 等公司依靠塑料挤出机来生产这些高需求产品。建筑行业对可持续性和可回收材料的使用的关注也与挤压技术的能力相一致,进一步巩固了其在该领域的突出地位。
按申请
美国的塑料挤出机市场主要由电线电缆应用主导,由于其在绝缘导体方面提供的效率和精度,占据了美国超过 20.72% 的市场份额。挤出工艺允许用 PVC、聚乙烯和其他聚合物等材料连续涂覆电线和电缆,提供必要的绝缘层和保护层。制造商更喜欢将挤出机用于此应用,因为它们可以确保均匀的绝缘厚度,这对于电缆的电气性能和安全性至关重要。
不断扩大的电信和能源行业推动了电线电缆生产中对挤出机的需求。 5G网络的推出以及对数据传输基础设施日益增长的需求导致塑料挤出机市场中光纤电缆和绝缘电线的产量激增。此外,对风能和太阳能发电场等可再生能源项目的投资需要广泛的布线解决方案,进一步推动了对挤出设备的需求。 Southwire 和 General Cable 等公司已经提高了生产能力,利用先进的挤出机来满足市场不断增长的需求。对升级电网的重视和智能技术的普及也有助于增加塑料挤出机在该领域的使用。
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