産業用制御システム（エネルギーおよび電力）市場 - 技術別（製造実行システム、分散制御システム、安全計装システムなど）、コンポーネント別（リモート端末ユニット、ヒューマンマシンインターフェース、サージプロテクタ、マーキングシステムなど）、エンドユーザー別（飲料および食品産業、化学産業、生命科学および医療科学など）、地域別、競合状況別（2019年～2029年）のグローバル産業規模、シェア、トレンド、機会、予測

市場概要

世界の産業用制御システム（エネルギーと電力）市場は2023年に1,750.9億米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に6.14%のCAGRで堅調な成長が見込まれています。エネルギーに対する世界的な需要の増加と、効率を高めて運用コストを削減する必要性は、エネルギーと電力部門における産業用制御システムの採用の大きな原動力となっています。 ICS は、エネルギー プロセスの正確な監視、制御、最適化を可能にし、発電、送電、配電の効率向上につながります。

主要な市場推進要因

エネルギー効率と持続可能性に対する需要の高まり

エネルギーおよび電力部門における世界の産業用制御システム (ICS) 市場は、エネルギー効率と持続可能性に対する重点の高まりによって大きく推進されています。世界の人口が増加し続けるにつれて、エネルギー需要が高まり、既存の電力インフラに大きな圧力がかかります。政府、業界、消費者は、エネルギー消費を最適化し、環境への影響を減らす緊急の必要性を認識しています。

産業用制御システムは、発電所と配電システム内のエネルギー効率を高める上で極めて重要な役割を果たします。高度な自動化および制御技術により、エネルギー プロセスの正確な監視、分析、管理が可能になります。その結果、エネルギーの無駄が減り、運用コストが下がり、二酸化炭素排出量が小さくなります。世界中の公益事業会社や電力会社は、規制遵守を達成し、野心的な持続可能性目標を達成するために、最新の ICS ソリューションへの投資を増やしています。

さらに、再生可能エネルギー源を電力網に統合するには、高度な制御システムが必要です。ICS は、従来のエネルギー源と再生可能エネルギー源をシームレスに調整し、安定した信頼性の高い電力供給を保証します。世界中の政府が厳しい環境規制を制定する中、エネルギーおよび電力部門が持続可能で回復力のあるエネルギー インフラストラクチャを実現するために、ICS の採用は戦略的な必須事項となっています。

重要なインフラストラクチャにおけるサイバー セキュリティの懸念の高まり

デジタル領域での脅威の状況の拡大は、エネルギーおよび電力部門のグローバル産業用制御システム市場の重要な推進力となっています。重要なインフラストラクチャのデジタル化と相互接続の増加に伴い、サイバー脅威に対する脆弱性が大幅に高まっています。国のインフラストラクチャの重要なコンポーネントであるエネルギーおよび電力施設は、悪意のあるサイバー活動の主なターゲットです。

産業用制御システムは、エネルギー運用の管理と制御の中枢として機能します。その結果、強力なサイバーセキュリティ対策の必要性が極めて重要になっています。電力網、石油精製所、その他のエネルギー施設に対するサイバー攻撃の頻度と巧妙さが増すにつれ、不十分なサイバーセキュリティがもたらす潜在的な影響に対する認識が高まっています。

これらの懸念に対処するため、エネルギー企業は最先端のサイバーセキュリティ機能を備えた高度な ICS ソリューションに多額の投資を行っています。これには侵入検知システム、暗号化プロトコル、異常検知アルゴリズムが含まれます。 ICS 開発における設計段階からのセキュリティ原則の採用は、重要なエネルギー インフラストラクチャをサイバー脅威から保護し、中断のないエネルギー供給を確保し、経済的および社会的混乱のリスクを最小限に抑えるための標準的な方法になりつつあります。

技術の進歩とインダストリー 4.0 の統合

技術の継続的な進化とインダストリー 4.0 の出現は、エネルギーおよび電力部門における世界の産業用制御システム市場を推進する重要な原動力です。スマート テクノロジー、IoT (モノのインターネット)、データ分析を産業プロセスに統合することで、効率、生産性、接続性の新しい時代が到来しました。

最新の ICS ソリューションは、最先端のテクノロジーを活用して、エネルギーおよび電力部門の運用効率と意思決定を強化します。リアルタイムのデータ分析、予測メンテナンス、リモート監視機能により、エネルギー企業はプロセスを最適化し、ダウンタイムを削減し、システム全体の信頼性を向上させることができます。ICS における運用技術 (OT) と情報技術 (IT) の融合により、エネルギー業務のさまざまな側面にわたるシームレスなコミュニケーションとコラボレーションが促進されます。

さらに、インダストリー 4.0 の原則により、産業プロセス内での適応型および自律型制御システムの開発が促進されます。これにより、変化するエネルギー需要、グリッドの変動、機器の故障に、より機敏に対応できるようになります。エネルギーおよび電力部門がデジタル変革を採用するにつれて、インダストリー 4.0 機能を備えた高度な産業用制御システムの需要が高まり続け、イノベーションが促進され、エネルギー インフラストラクチャの状況が再形成されます。

主要な市場の課題

サイバーセキュリティの脅威に対する脆弱性

エネルギーおよび電力部門のグローバル産業用制御システム (ICS) 市場が直面している最大の課題の 1 つは、サイバーセキュリティの脅威に対する脆弱性が持続していることです。産業界が重要なインフラの管理と制御に相互接続されたデジタル システムを利用するケースが増えているため、サイバー攻撃のリスクは飛躍的に高まっています。国のインフラの重要な構成要素であるエネルギーおよび電力部門は、業務を妨害したり、安全性を損なったり、経済的損害を与えたりしようとする悪意のある行為者にとって魅力的なターゲットです。

さまざまなテクノロジーとプロトコルを統合する産業用制御システムは複雑であるため、ランサムウェア、マルウェア、高度なフィッシング攻撃などのサイバー脅威の影響を受けやすくなります。エネルギー施設へのサイバー攻撃が成功した場合の影響は、停電から環境災害まで深刻になる可能性があります。2010 年にイランの核施設を標的とした Stuxnet マルウェア インシデントは、サイバー脅威が世界中の産業用制御システムに影響を及ぼす可能性があることを浮き彫りにしました。

この課題に対処するには、堅牢なサイバーセキュリティ ポリシー、定期的なリスク評価、産業用制御システム内での高度なセキュリティ対策の実装を含む総合的なアプローチが必要です。組織は、サイバー脅威を効果的に認識して対応するための人員のトレーニングを優先する必要があります。さらに、政府、規制機関、業界の利害関係者間の連携は、標準化されたサイバーセキュリティ フレームワークの開発と脅威インテリジェンスの共有に不可欠であり、進化するサイバー脅威に対する共同防御を促進します。

レガシー システムの統合とアップグレード

エネルギーおよび電力部門は、レガシーの産業用制御システムの統合とアップグレードという課題にしばしば取り組んでいます。多くの発電所と配電網は、数十年前に設計および実装された時代遅れのインフラストラクチャと制御システムを依然として使用しています。これらのレガシー システムは、最新のテクノロジとの互換性に欠ける可能性があり、高度な産業用制御システムのシームレスな統合の障害となっています。

これらのシステムのアップグレードは、継続的な運用を維持する必要性と、既存の環境に新しいテクノロジを導入することに伴う潜在的なリスクのために、複雑な作業です。レガシー システムには、最新の規制要件を満たすために必要なサイバーセキュリティ機能とコンプライアンス標準が欠けている可能性があります。その結果、エネルギー企業は、技術革新の緊急性と、老朽化したインフラの改修や交換という実際的な課題とのバランスを取るというジレンマに直面しています。

この課題に対処するために、業界は、最新の産業用制御システムと従来のインフラのスムーズな統合を促進するソリューションの作成に重点を置いた研究開発に投資する必要があります。実装戦略では、段階的なアップグレードを優先し、進行中の運用の中断を最小限に抑える必要があります。テクノロジーベンダー、システムインテグレーター、エネルギー企業間の共同作業は、標準化されたプロトコルと移行パスを開発し、より高度で安全な制御システムへの段階的な移行を可能にするために不可欠です。

規制遵守と標準化

エネルギーおよび電力部門のグローバル産業用制御システム市場は、複雑な規制環境を乗り越え、多様な標準への準拠を達成するという課題に直面しています。地域や国によって、エネルギー分野における産業用制御システムの導入と運用に関する規制やガイドラインは異なります。この多様性は、多数の規制フレームワークを理解して遵守しなければならない多国籍エネルギー企業にとって大きな課題となります。

標準化された規制がないと、サイバーセキュリティの実践に一貫性がなくなる可能性があり、組織が産業用制御システムを保護するための統一されたアプローチを開発することが困難になります。コンプライアンス要件は、新たな脅威、技術の進歩、地政学的考慮に応じて常に進化しています。これらのコンプライアンス基準を満たすには、トレーニング、技術、プロセスの改善への継続的な投資が必要です。

この課題に対処するには、業界の利害関係者、政府、国際組織が協力して、エネルギーおよび電力分野の産業用制御システムの標準化された規制とサイバーセキュリティ フレームワークを確立する必要があります。コンプライアンスに対する調和のとれたアプローチは、エネルギー企業の業務を効率化し、サイバーセキュリティの実践を強化し、世界規模で重要なインフラストラクチャの回復力に貢献します。このため、政策立案者、規制機関、業界リーダーが積極的に関与し、エネルギー システムのセキュリティと信頼性を確保しながらイノベーションを促進する統一された規制環境を構築する必要があります。

主要な市場動向

人工知能と機械学習の統合

エネルギーおよび電力部門における世界の産業用制御システム (ICS) 市場を形成する顕著な動向の 1 つは、人工知能 (AI) と機械学習 (ML) 技術の広範な統合です。業界がデジタル変革を受け入れるにつれて、AI と ML は産業用制御システムの機能を強化するためにますます活用され、エネルギー プロセスの監視、分析、最適化の方法に革命をもたらしています。

AI と ML 技術は、予測分析と処方分析をエネルギー管理の最前線にもたらします。これらのシステムは、膨大な量のデータをリアルタイムで分析できるため、潜在的な問題を積極的に特定し、機器の故障を予測し、エネルギー効率を最適化できます。たとえば、発電では、AI を活用したアルゴリズムで需要の変動を予測できるため、電力会社はそれに応じて生産レベルを調整し、非効率を回避できます。

機械学習アルゴリズムは、エネルギーおよび電力セクターのサイバーセキュリティで重要な役割を果たします。進化するサイバー脅威を学習して適応できるため、産業用制御システムが異常や潜在的なセキュリティ侵害を検出して対応する能力が向上します。これは、サイバー脅威が高度化と規模化を続け、潜在的なリスクの一歩先を行く高度なテクノロジーが求められる時代には特に重要です。

AI と ML を産業用制御システムに統合すると、運用効率が向上するだけでなく、自己最適化が可能な自律システムの開発にも貢献します。この傾向は今後も続くと予想されており、エネルギー企業は AI および ML アプリケーションに投資して、制御システム内でより高いレベルの自動化、回復力、適応性を実現しています。

リアルタイム処理のためのエッジ コンピューティングの重視

エネルギーおよび電力セクターにおける世界の産業用制御システム市場の重要な傾向として、データのリアルタイム処理のためのエッジ コンピューティングの重要性が高まっています。エッジ コンピューティングでは、発生源または消費源に近い場所でデータを処理するため、レイテンシが低減し、意思決定が迅速化されます。この傾向により、産業用制御システムがデータを処理および分析する方法が変革しており、特に即時の対応が重要なシナリオで顕著です。

エネルギーおよび電力セクターでは、グリッドの安定性を管理し、効率的なエネルギー配分を確保し、需要や供給の変化に迅速に対応するために、リアルタイムのデータ処理が不可欠です。従来のクラウド コンピューティング モデルでは、集中型サーバーとの間でデータを送受信するのにかかる時間により、レイテンシが発生する可能性があります。エッジ コンピューティングは、情報を生成するデバイスやセンサーの近くでデータをローカルに処理することで、この課題に対処します。

エッジ コンピューティングを活用した産業用制御システムは、瞬時の意思決定が可能になり、エネルギー プロセスを最適化し、システム全体の応答性を高めることができます。たとえば、スマート グリッドでは、エッジ コンピューティングにより、グリッド全体に分散されたセンサーからのデータを迅速に分析できるため、電力配分を迅速に調整し、停電のリスクを軽減できます。

エッジ コンピューティングの統合は、攻撃対象領域を減らすことでサイバー セキュリティの向上にも貢献します。ローカル処理とは、機密データを外部ネットワーク経由で送信することなく分析して対応できるため、悪意のある行為者による傍受や操作のリスクを最小限に抑えることができることを意味します。

リアルタイムの洞察と瞬時の意思決定の需要が高まり続ける中、エネルギーおよび電力部門の産業用制御システムにエッジ コンピューティングを統合する傾向はさらに顕著になりそうです。この進化は、より広範なインダストリー 4.0 パラダイムと一致しており、俊敏性、効率性、回復力に優れたエネルギー インフラストラクチャを構築する上でエッジ インテリジェンスの重要性を強調しています。

セグメント別インサイト

コンポーネント

リモート ターミナル ユニット セグメントは、2023 年に主要なセグメントとして浮上しました。リモート ターミナル ユニット (RTU) は、特にエネルギーおよび電力部門において、グローバル産業用制御システム (ICS) 市場内の重要なコンポーネントです。RTU は、フィールド デバイスからデータを収集して中央制御システムに送信する上で重要な役割を果たし、エネルギー インフラストラクチャ内のさまざまなプロセスのリモート監視と制御を可能にします。

エネルギーおよび電力向け産業用制御システム市場の RTU セグメントは、分散資産の効率的な監視と制御の必要性が高まっていることから、大幅な成長を遂げています。エネルギー業界がより多くの分散型および再生可能エネルギー源を採用するにつれて、RTU の需要が急増しています。RTU は遠隔地からのリアルタイムのデータ取得を容易にし、変電所から再生可能エネルギー設備まで、さまざまな資産を公益事業会社が管理できるようにします。

需要の増加は、世界中の多くの電力網のインフラストラクチャが老朽化していることにも起因しており、既存の RTU をより高度で機能的なシステムに置き換えて近代化することにつながっています。さらに、スマート グリッド技術の統合とインテリジェント エネルギー システムの台頭により、エネルギーおよび電力部門の RTU 市場の拡大が促進されています。

RTU セグメントでは、機能性、信頼性、サイバー セキュリティの向上を目的とした継続的な技術進歩が見られます。現代の RTU には高度な通信プロトコルが装備されており、さまざまなフィールド デバイスとのシームレスな接続が保証されています。さらに、RTU にエッジ コンピューティング機能を統合することで、ローカル データ処理が可能になり、遅延が短縮され、制御システムの全体的な応答性が向上します。

RTU はエネルギー インフラストラクチャで重要な役割を果たしているため、サイバー セキュリティ機能は RTU の開発における重要な焦点となっています。高度な暗号化、安全な通信プロトコル、侵入検知システムは、RTU をサイバー脅威から保護するための標準機能になりつつあります。業界では、RTU 内での異常検知と予知保全のための人工知能の組み込みも検討しており、エネルギー グリッドの信頼性と回復力の向上に貢献しています。

エンド ユーザー

飲料および食品業界セグメントは、予測期間中に急速な成長が見込まれています。食品および飲料業界では、運用効率を高めるために産業用制御システムを採用するケースが増えています。ICS による自動化により、原料の混合、調理、包装、品質管理など、さまざまなプロセスを正確に制御できます。これにより、生産率の向上、廃棄物の削減、全体的な運用コストの節約につながります。

食品および飲料業界では、消費者の安全と製品の一貫性を確保するために、厳格な規制と品質基準が適用されます。産業用制御システムは、これらの規制への準拠を保証する上で重要な役割を果たします。産業用制御システムは、温度、圧力、衛生などの重要なパラメータを監視および制御し、プロセスが業界標準と規制要件に準拠していることを確認します。

ICS は、食品および飲料業界の品質管理とトレーサビリティに必要なツールを提供します。制御システムとデータ分析を統合することで、メーカーは製品の品質を一貫して監視および維持できます。トレーサビリティ機能は、品質問題の原因を特定し、迅速な是正措置を可能にし、標準以下の製品の流通を防ぐのに役立ちます。

産業用制御システムは、食品および飲料の生産における正確なバッチおよびレシピ管理を促進します。レシピ実行の自動化により、製造プロセスの正確性と一貫性が保証されます。これは、消費者の期待に応えるために製品の品質と味を維持する必要がある業界では特に重要です。

食品・飲料業界では、製品のカスタマイズと多様な製品群への傾向が高まっています。産業用制御システムは、生産プロセス、レシピ、パッケージを簡単に調整できるようにすることで、変化する消費者の好みに適応するために必要な柔軟性を提供します。

地域別インサイト

2023年には北米が最大の市場シェアを占め、支配的な地域として浮上しました。北米は、産業用制御システムの採用と革新の最前線に立ってきました。この地域では、人工知能、機械学習、エッジコンピューティングの制御システムへの統合など、継続的な技術進歩が見られます。その目的は、リアルタイム監視を強化し、エネルギープロセスを最適化し、エネルギーグリッドの全体的な信頼性と回復力を向上させることです。

サイバーセキュリティリスクに対する意識の高まりにより、北米のエネルギー企業は、産業用制御システム内での堅牢なサイバーセキュリティ対策を優先するようになりました。この地域では、いくつかの注目を集めたサイバーインシデントが発生しており、重要なインフラストラクチャのセキュリティ保護への投資が増加しています。政府機関、民間企業、サイバーセキュリティ企業の間で、進化するサイバー脅威に対する産業用制御システムの耐性を強化するための共同作業が進行中です。

北米ではスマートグリッドへの移行が積極的に進められており、産業用制御システムはこの変革において重要な役割を果たしています。スマートグリッドは、高度な制御システムを活用して、発電、配電、消費の効率を高めます。スマートテクノロジーの統合により、電力会社はグリッドをリアルタイムで監視および管理し、需要の変動に対応し、再生可能エネルギー源をシームレスに組み込むことができます。

規制環境は、エネルギーおよび電力セクターにおける産業用制御システムの導入に大きな影響を与えます。北米には、エネルギー事業を規制する連邦、州、および地方の規制がある複雑な規制環境があります。業界標準およびサイバーセキュリティ規制への準拠は、エネルギー企業にとって重要な考慮事項であり、規制要件を満たす高度な産業用制御システムの採用を促進しています。

北米では、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源への顕著な移行が見られます。産業用制御システムは、これらの断続的なエネルギー源をグリッドに統合する上で重要な役割を果たします。制御システムの柔軟性と適応性は、再生可能エネルギー発電の変動性を管理し、グリッドの安定性を確保する上で不可欠です。

北米のエネルギー環境は、国境を越えたエネルギー取引と共有インフラストラクチャによって高度に相互接続されています。産業用制御システムは、国境を越えたエネルギー運用のシームレスな統合と調整を促進します。この相互接続性には、多様なエネルギー源、送電網、規制枠組みに適応できる堅牢な制御システムが必要です。

結論として、北米は世界の産業用制御システム（エネルギーと電力）市場で極めて重要な役割を果たしています。この地域の技術進歩への取り組み、サイバーセキュリティの重視、スマートグリッドへの移行、再生可能エネルギーへの投資は、エネルギーと電力部門における産業用制御システムの未来を形作ることに総合的に貢献しています。

主要な市場プレーヤー

• Emerson Electric Company
• Schneider Electric SE
• Honeywell International, Inc.
• ABB Ltd.
• Yokogawa電気
• メッツォ
• ロックウェル・オートメーション
• 三菱電機
• シーメンス AG
• フォーチュン