バイオ医薬品産業における自動化市場 – 世界の産業規模、シェア、傾向、機会、予測、2018～2028年、技術別（自動化技術、デジタル化技術）、アプリケーション別（臨床段階、創薬段階、生産段階）、コンポーネント別（自動化ハードウェア、自動化ソフトウェア、サービスプロジェクト段階、サービス運用段階）、地域別、競合状況別

市場概要

バイオ医薬品業界における世界の自動化市場は、2022年に1億7,520万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に5.80％のCAGRで目覚ましい成長が見込まれています。バイオ医薬品（バイオファーマ）業界における自動化とは、高度な技術、システム、プロセスを使用して、さまざまなタスク、実験、製造プロセスを人間の介入を最小限に抑えて実行することを指します。バイオ医薬品業界における自動化の主な目的は、研究、開発、製造活動における効率、精度、一貫性、安全性を向上させることです。バイオ医薬品製造では、プロセス自動化が不可欠です。これには、細胞培養、発酵、精製、充填仕上げ操作などのタスクに自動化システムと機器を使用することが含まれます。プロセス自動化により、重要なパラメータ（温度、pH、撹拌など）を正確に制御して、製品の品質と一貫性を維持できます。ロボット システムは、創薬やサンプル処理から製造における充填やパッケージングまで、幅広いタスクに使用されています。ロボットは、サンプル、試薬、実験器具を扱うようにプログラムでき、タスクを正確かつ繰り返し実行できます。

自動化システムは、バイオ医薬品製造において高度な品質管理と品質保証を提供します。重要なパラメータを監視および制御し、リアルタイムのフィードバックを提供して、製品が厳格な品質基準を満たしていることを確認します。バイオ医薬品業界は、厳格な品質および安全規制の対象です。自動化システムは、規制当局の承認に不可欠な正確なデータ、トレーサビリティ、ドキュメントを提供することで、コンプライアンスを支援します。人工知能、機械学習、ロボットの使用など、自動化における継続的な技術革新により、研究と製造のための最先端のシステムの採用が促進されています。バイオ医薬品製品はますます複雑になっており、生物製剤、細胞療法、遺伝子療法の製造には高度な自動化が必要です。

主要な市場推進要因

技術の進歩

ロボット工学と自動化はますます洗練され、高度なロボットが研究室や生産施設に統合されています。これらのロボットは、液体処理やサンプルの準備から細胞培養の維持まで、幅広いタスクを実行できます。自動化システムにより、創薬におけるハイスループットスクリーニング (HTS) の効率が向上しました。自動化された液体処理およびデータ分析ツールにより、潜在的な薬物候補の何千もの化合物を迅速にスクリーニングできます。ラボオンチップ (LOC) テクノロジーは、さまざまな研究機能を 1 つのチップに統合し、手動介入の必要性を減らします。このテクノロジーは、サンプルの準備と分析に特に役立ちます。ソフトウェアとデータ分析の進歩により、実験データのリアルタイム監視と分析が可能になりました。これにより、医薬品の開発と製造プロセスにおける意思決定が迅速化されます。人工知能 (AI) と機械学習 (ML) は、バイオプロセスのデータ分析、予測モデリング、最適化に使用されています。これらは、潜在的な薬剤候補の特定や製造プロセスの最適化に役立ちます。

プロセス分析技術 (PAT) は、センサー、プロセス制御、データ分析を統合して、バイオプロセスをリアルタイムで監視および制御します。この技術により、製品の品質と一貫性が保証されます。使い捨てバイオリアクターと使い捨て機器が進化し、バイオ医薬品製造のためのより費用対効果が高く柔軟なソリューションを提供しています。バイオ医薬品の連続製造プロセスが普及しつつあります。自動化により、生物製剤の連続生産が可能になり、バッチ製造に関連する時間とコストが削減されます。高解像度イメージング、質量分析、クロマトグラフィーなどの品質管理の自動化システムにより、製品の品質保証が向上し、手動テストの必要性が軽減されます。さまざまな実験器具、ソフトウェア、データ管理システムを組み合わせた統合自動化プラットフォームは、バイオ医薬品の研究者や製造業者にシームレスなワークフローを提供します。

IoT 対応デバイスと自動化システムにより、バイオプロセスのリモート監視と制御が可能になります。これは、一貫した生産を確保し、現場での存在の必要性を減らすために特に価値があります。薬物送達と診断におけるナノテクノロジーの使用は進歩しています。自動化されたシステムは、バイオ医薬品のさまざまな用途でナノ粒子を処理および分析できます。自動化により、遺伝子編集と CRISPR-Cas9 技術が合理化され、医薬品の発見と開発のためのより正確で効率的なゲノム編集が可能になりました。自動化されたバイオプロセスシステムは、ますます適応性とカスタマイズ性が高くなり、企業は製品を特定のニーズに合わせてシステムをカスタマイズできます。ブロックチェーン技術は、バイオ医薬品業界での安全なデータ保存と共有のために検討されており、重要なデータの整合性とセキュリティを確保しています。この要素は、バイオ医薬品業界におけるグローバル自動化市場の発展に役立ちます。

バイオ医薬品の複雑性の増大

モノクローナル抗体、遺伝子治療、細胞ベースの治療などのバイオ医薬品には、複雑で多段階の製造プロセスが含まれることがよくあります。自動化は、これらの複雑なプロセス全体で精度と一貫性を維持するために不可欠です。複雑なバイオ医薬品には、厳格な規制要件が適用されます。自動化により、規制当局の承認に不可欠な正確なデータ、トレーサビリティ、およびドキュメントが提供され、コンプライアンスが確保されます。複雑なバイオ医薬品は、非常に高い品質基準を満たす必要があります。自動化システムは、製品の品質を一貫して維持し、プロセスが望ましいパラメータ内にとどまり、変動が最小限に抑えられるようにします。

バイオ医薬品の生産は複雑であるため、手動プロセスではエラーが発生する余地があります。自動化により、複雑で高価値の生物製剤を扱う際に重要な人的エラーの影響を最小限に抑えることができます。複雑なバイオ医薬品は大量のデータを生成します。自動化により、データの収集、保存、および分析が容易になり、複雑なデータセットの処理と貴重な洞察の抽出が可能になります。バイオ医薬品の複雑さにより、継続的な監視と制御が必要になります。自動化により、重要なパラメータがリアルタイムで監視され、生産プロセスが指定された範囲内にとどまることが保証されます。多くの複雑なバイオ医薬品は、市場の需要を満たすためにさまざまな規模で生産する必要があります。自動化システムは拡張性を考慮して設計されており、企業は生産量の変化に適応できます。

複雑なバイオ医薬品は多くの場合、高価値製品であるため、エラーや製品損失のコストは大きくなります。自動化により、エラーのリスクが最小限に抑えられ、製品の収量が最大化されます。個々の患者に合わせて治療をカスタマイズする個別化医療への傾向には、複雑で患者固有の治療法の生産が含まれます。自動化により、製造プロセスを各患者に合わせて調整し、精度と一貫性を確保できます。遺伝子治療や細胞治療などの新興バイオ医薬品は、非常に複雑で革新的です。これらの画期的な治療法の開発と生産を進めるには、自動化が不可欠です。複雑な疾患の蔓延とより効果的な治療の必要性が高まっているため、複雑なバイオ医薬品の市場需要は高まっています。自動化は、この需要に効率的に対応するために不可欠です。この要因により、バイオ医薬品産業市場におけるグローバル自動化の需要が加速します。

高スループットスクリーニングの需要の高まり

高スループットスクリーニング（HTS）では、さまざまな生物学的活性について多くの化合物を迅速かつ自動的にテストします。HTSを使用すると、バイオ医薬品企業は膨大な化合物ライブラリを迅速にテストできます。これにより、手動テストにかかる時間のほんの一部で潜在的な薬物候補を特定できるため、創薬プロセスが加速します。HTSの自動化により、テストあたりのコストが削減され、バイオ医薬品企業が大量の化合物をスクリーニングすることが経済的に実現可能になります。このコスト効率は、研究開発予算にとって不可欠です。HTSは、短時間で大量のデータを生成します。自動化により、効率的なデータ収集と分析が可能になり、有望な薬物候補の発見とより正確な薬物開発につながります。科学者がより複雑な生物学的疑問に取り組もうとするにつれて、バイオ医薬品研究におけるアッセイの複雑さは増しています。自動化は、これらの複雑なアッセイを効率的に処理するために不可欠です。バイオ医薬品企業は、広範な化合物ライブラリにアクセスできます。自動化は、これらのライブラリを効果的に管理およびスクリーニングするために不可欠です。

自動化は、ターゲットの特定および検証プロセスで使用されます。HTS により、研究者は新しい薬物ターゲットを迅速に特定し、創薬の初期段階をスピードアップできます。潜在的な薬物候補を特定した後、HTS 自動化はヒット検証で重要な役割を果たします。ヒット検証では、有望な化合物が特定のターゲットに対して活性があるかどうかが確認されます。自動化によりアッセイの小型化が可能になり、テストに必要な試薬と化合物の数を減らすことができます。これにより、コストが節約されるだけでなく、環境にも優しいです。自動化システムにより、スクリーニングアッセイが一貫して高精度で実行されることが保証され、実験の変動やエラーのリスクが軽減されます。

HTS で発見された有望なヒットは、さらなる研究開発のためにスケールアップすることができ、最終的にはバイオ医薬品の製造につながります。自動化はこのスケーリングプロセスをサポートします。自動化は、既存の薬物を新しい治療用途に効率的にスクリーニングするために不可欠です。このプロセスは薬物の再利用として知られ、革新的な治療法の発見につながる可能性があります。HTS 自動化は、潜在的な薬物の安全性評価にも役割を果たします。これにより、化合物の副作用と毒性をテストできます。自動化は、特定の疾患または患者集団に合わせた標的療法の発見をサポートします。これは、パーソナライズされた医療の時代に特に重要です。この要因は、バイオ医薬品産業市場におけるグローバル自動化の需要を加速させます。

主要な市場の課題

実装コスト

自動化機器、ソフトウェア、および関連技術の購入には、多額の資本投資が必要です。これには、ハードウェア、ロボット、センサー、およびその他の自動化コンポーネントの取得コストが含まれます。バイオ医薬品プロセスの特定のニーズに合わせて自動化システムを調整するには、多くの場合、カスタマイズが必要です。カスタムソリューションは通常、既製の製品よりも高価です。自動化システムを既存のプロセスおよびインフラストラクチャに統合することは、複雑でコストがかかる場合があります。レガシーシステムとの互換性と相互運用性には、追加の投資が必要になる場合があります。自動化システムが規制基準と業界固有の検証要件を満たしていることを確認すると、コストが増加します。コンプライアンスを確保するには、広範なテスト、ドキュメント、検証プロセスが必要です。従業員は、自動化システムを効果的に操作および保守するためのトレーニングを受ける必要があります。トレーニング プログラムには、スタッフの時間や外部トレーニング リソースなどの関連コストが伴います。自動化システムには、継続的なメンテナンスと技術サポートが必要です。これには、ソフトウェアの更新、機器のメンテナンス、トラブルシューティングが含まれ、これらすべてに関連コストがかかります。

品質保証の維持

バイオ医薬品の製造プロセスは複雑で、複数のステップが含まれる場合があり、複雑さのために一貫した製品品質を維持することが困難になることがあります。自動化システムは、すべてのステップが正確に実行されるように慎重に設計および構成する必要があります。変動は、原材料、環境条件、機器など、さまざまなソースから発生する可能性があります。自動化システムは、製品の一貫性を確保するために変動を考慮して最小限に抑える必要があります。バイオ医薬品業界は、厳格な規制要件の対象となります。適正製造規範 (GMP) やその他の規制への準拠を維持することは、自動化システムがこれらの基準に準拠し、監査や検査用の文書を提供する必要があるため、継続的な課題です。自動化システムの検証は、時間と費用のかかるプロセスです。自動化システムを徹底的に検証して、一貫して望ましい品質の製品を生産できるようにすることが重要です。自動化された機器とセンサーは、精度と信頼性を維持するために定期的な校正が必要です。適切な校正を確実に行うことは、品質保証の重要な側面です。自動化された環境では、データの整合性が不可欠です。自動化システムは、品質管理と規制への準拠をサポートするために、データを正確に取得、保存、管理する必要があります。自動化システムは、製品またはサンプルの交差汚染を防ぐように設計する必要があります。これは、複数の製品を製造する施設では特に困難になる可能性があります。

主要な市場動向

ラボの自動化

ラボの自動化システムにより、化合物のハイスループットスクリーニングが可能になり、研究者は多くの潜在的な薬物候補を迅速にテストできます。これは、薬物発見の初期段階では不可欠です。ラボの自動化システムは、サンプルを正確かつ正確に処理し、人的エラーのリスクを減らし、一貫性のある信頼性の高い結果を保証します。自動化により、データの収集、保存、分析が簡素化されます。リアルタイムの監視とデータ処理が可能になり、研究開発における意思決定が迅速化されます。自動化されたプロセスはより効率的で継続的に実行できるため、実験とアッセイに必要な時間と労力が削減されます。これにより、研究開発のタイムラインが加速されます。自動化により、反復的で時間のかかるタスクにおける手作業の必要性が減り、コストが削減され、より戦略的な活動に人的資源を再配置できるようになります。自動化により、試薬、消耗品、機器などのリソースの使用が最適化され、ラボの運用がより費用対効果の高いものになります。

セグメント別インサイト

テクノロジーインサイト

2022年、バイオ医薬品産業におけるグローバルオートメーション市場の最大のシェアはデジタル化テクノロジーセグメントによって保持され、今後数年間にわたって拡大し続けると予測されています。

アプリケーションインサイト

2022年、バイオ医薬品産業におけるグローバルオートメーション市場の最大のシェアは生産フェーズセグメントによって保持され、今後数年間にわたって拡大し続けると予測されています。

コンポーネントインサイト

2022年、バイオ医薬品産業におけるグローバルオートメーション市場の最大のシェアは

地域別インサイト

北米地域は、2022年のバイオ医薬品産業におけるグローバルオートメーション市場を支配しています。

最近の開発

• 2023 年 2 月、著名な医療技術企業である SiemensHealthineers と、診断サービスの大手プロバイダーである Unilabs は、2 億ユーロを超える価値の複数年契約を共同で発表しました。Unilabs は、Siemens Healthineers の最先端技術に多額の投資を行い、400 台以上のラボ分析装置を取得して、ラボのインフラストラクチャをさらに強化およびアップグレードします。この戦略的な動きは、顧客に並外れたレベルのサービスを提供することを目的としています。この契約の枠組みの中で、Unilabs は、ネットワーク全体のヘルスケア インフラストラクチャを近代化するための継続的な取り組みを継続し、顧客サービスと品質の向上に主眼を置き、最終的には患者のヘルスケア成果の向上につなげていきます。 Siemens Healthineers が提供するソリューションは、Unilabs の検査業務の向上、スループットの改善、検査ネットワーク全体での臨床的卓越性の確保に極めて重要な役割を果たします。
• 2022 年 9 月、より健康的な世界のためのイノベーションを推進する世界的リーダーである PerkinElmer,Inc. は、Cellaca PLX イメージサイトメトリーシステムを発表しました。これは、単一の自動化されたワークフローを通じて細胞サンプルの複数の重要品質特性 (CQA) の評価を容易にするように設計された画期的なベンチトッププラットフォームです。これには、細胞のアイデンティティ、品質、および量の評価が含まれます。PerkinElmer の Nexcelom 部門によって開発された最先端の Cellaca PLX システムは、最先端のイメージサイトメーターハードウェア、ソフトウェア、検証済みの消耗品、追跡可能なデータレポートをすべて、複雑なキャリブレーション手順や広範なトレーニングを必要としないユーザーフレンドリーなシステムに統合しています。さらに、PerkinElmer の BioLegend 部門の検証済み抗体を含む最適化された試薬キットにより、顧客エクスペリエンスがさらに向上します。この革新的なソリューションは、複数の機器と複雑な分析アプローチを必要とすることが多いフローサイトメトリーや染色などの従来の方法を超えて、細胞サンプルの CQA を分析する機能を拡張します。この組み合わせ機能により、研究者はシステムの最新かつ直感的なユーザーインターフェイスのおかげで、複数のマーカーを同時に検出し（マルチプレックス化）、免疫表現型検査と生存率アッセイを迅速かつ簡単に実行できるようになりました。

主要市場プレーヤー

• PerkinElmer, Inc.
• AMETEK, Inc.
• Autodesk, Inc.
• Baumueller-Nuermont Corp
• Emerson Electric Co.
• Kawasaki Robotics
• RheoSense Inc.
• Rockwell Automation, Inc.
• Sartorius Stedim Biotech SA
• Siemens Healthineers