スマートファクトリー市場 – 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、製品別（マシンビジョンシステム、産業用ロボット、制御デバイス、センサー、通信技術、その他）、技術別（製品ライフサイクル管理、ヒューマンマシンインターフェース、エンタープライズリソース＆プランニング、分散制御システム、製造実行システム、プログラマブルロジックコントローラー、監視コントローラー＆データ取得）、エンドユーザー産業別（自動車、半導体、石油＆ガス、化学＆石油化学、製薬、航空宇宙＆防衛、食品＆飲料、鉱業、その他）、地域＆競合別、2019～2029年予測

市場概要

世界のスマートファクトリー市場は2023年に1,399.7億米ドルと評価され、2029年までの予測期間中にCAGR 9.89％で堅調な成長が見込まれています。世界のスマートファクトリー市場は大きな変革を遂げており、さまざまな業界の製造業務に革命をもたらしています。スマートファクトリーは、高度なテクノロジーとデジタルソリューションを統合して、効率、生産性、品質管理を強化します。市場の成長は、インダストリー4.0の原則の採用、産業用IoT（IIoT）デバイスの普及、運用の卓越性の追求などの要因によって推進されています。主なコンポーネントには、産業用ロボット、製造実行システム (MES)、プログラマブル ロジック コントローラー (PLC)、ヒューマン マシン インターフェイス (HMI)、通信テクノロジーなどがあり、リアルタイムのデータ交換と予測メンテナンスを可能にします。自動車、半導体、石油・ガス、医薬品、航空宇宙・防衛、食品・飲料などの業界では、イノベーション、製品のカスタマイズ、規制遵守のためにスマート製造プラクティスを活用しています。持続可能性は重要な焦点であり、メーカーはスマート テクノロジーを使用してエネルギー消費と廃棄物を削減しながら、環境に優しいプラクティスを採用しています。

主要な市場推進要因

産業用 IoT (IIoT) と接続性の進歩

産業用 IoT (IIoT) テクノロジーの継続的な進化は、世界のスマート ファクトリー市場の主要な推進力です。IIoT には、産業機器、センサー、デバイス、システムの相互接続が含まれます。デバイスとセンサーの数が増え、5G や低電力広域ネットワーク (LPWAN) などの接続オプションがより利用しやすくなるにつれて、メーカーは膨大な量のデータをリアルタイムで収集して分析できるようになります。この接続性により、予知保全、リアルタイム監視、意思決定の強化が可能になります。IIoT が成熟するにつれ、スマート ファクトリーの開発と生産プロセスの最適化が促進されます。

運用効率とコスト削減の需要の高まり

競争が激化するグローバル市場では、製造業者は運用効率を高め、コストを削減するようプレッシャーを受けています。スマート ファクトリーは、これらの目標を達成する手段を提供します。自動化、データ分析、プロセス最適化は、ダウンタイムの削減、リソース使用率の向上、運用の合理化に貢献します。製造業者が生産性の最大化と無駄の最小化を目指す中、運用効率の推進は魅力的な市場推進力となります。

デジタル トランスフォーメーションとインダストリー 4.0 イニシアチブ

第 4 次産業革命であるインダストリー 4.0 は、製造プロセスのデジタル化を中心に展開されています。この変革的アプローチは、AI、機械学習、クラウド コンピューティング、自動化などのデジタル テクノロジーを製造エコシステムに統合することに重点を置いています。インダストリー 4.0 の原則の追求は、非常に効率的で適応性の高い生産環境の創出につながるため、スマート ファクトリーの強力な推進力となります。製造業者は、グローバル経済で競争力と俊敏性を維持するために、デジタル変革を受け入れる必要性を認識しています。

品質管理と製品のカスタマイズへの重点の強化

製造業では品質管理が最も重要であり、スマート ファクトリーは正確な品質監視と保証のメカニズムを提供します。リアルタイムのデータ分析と自動検査システムにより、製造業者は欠陥を迅速に特定して修正できます。さらに、スマート ファクトリーでは、パーソナライズされたニッチな製品に対する需要の高まりに合わせて製品をカスタマイズできます。高品質でカスタマイズされた製品を大規模に生産する能力は、スマート製造ソリューションの採用の原動力です。

主要な市場の課題

相互運用性と標準化の複雑さ

スマート ファクトリー市場における最大の課題の 1 つは、多様なテクノロジーとシステムの相互運用性と標準化です。スマート ファクトリーには、さまざまなメーカーのさまざまな機器、センサー、ソフトウェアが組み込まれています。これらのコンポーネントがシームレスに通信し、データを共有できるようにするのは複雑な作業です。業界全体の標準が欠如しており、互換性の問題があると、システムの統合が妨げられ、非効率につながる可能性があります。この課題に対処することは、スマート製造の潜在能力を最大限に引き出すために不可欠です。

データ セキュリティとプライバシーの懸念

スマート ファクトリーが膨大な量のデータを収集して処理するにつれて、データ セキュリティとプライバシーの懸念が大幅に高まっています。接続デバイスの数が増え、機密性の高い製造データや運用データが交換されるようになったことで、サイバー攻撃やデータ侵害のリスクが高まっています。知的財産、機密情報、製造プロセスを保護することが最も重要です。製造業者は、これらのリスクを軽減し、信頼を維持するために、堅牢なサイバーセキュリティ対策とプライバシー プロトコルに投資する必要があります。

熟練した労働力の不足とトレーニングの必要性

スマート ファクトリー テクノロジーの導入には、適切なスキルと専門知識を持つ労働力が必要です。しかし、IoT、データ分析、サイバーセキュリティ、自動化のスキルを持つ有資格の専門家が不足しています。さらに、テクノロジーの急速な進化により、継続的なトレーニングとスキルアップが必要です。製造業者は、スキル ギャップを埋め、従業員がスマート ファクトリー システムを効果的に運用および保守できるようにするために、従業員の育成に投資する必要があります。

初期コストが高く、ROI が不確実

スマート ファクトリー ソリューションの実装には、多くの場合、テクノロジー、インフラストラクチャ、プロセス リエンジニアリングへの多額の先行投資が必要です。メーカーは初期資本コストを警戒しており、投資収益率 (ROI) がプラスになるかどうかに関心があります。スマート ファクトリー イニシアチブの ROI を定量化することは、テクノロジの選択、運用の改善、市場の動向などの要因に依存するため、困難な場合があります。明確で説得力のある ROI を確保することは、導入を促進するために不可欠です。

レガシー システム統合の課題

多くの製造施設は、依然としてレガシー システムと機器を使用して運用されています。これらの古いテクノロジを最新のスマート ファクトリー ソリューションと統合することは、複雑でコストのかかる作業になることがよくあります。レガシー システムには必要な接続性とデータ共有機能が不足している可能性があり、スマート ファクトリーへの移行は困難です。これらのシステムを改造またはアップグレードするには、慎重な計画と投資が必要です。互換性と統合の問題は、メーカーが克服しなければならない大きなハードルです。

規制コンプライアンスの複雑さ

スマート ファクトリーの規制環境は複雑で、業界や地域によって異なります。安全性、環境規制、データ保護に関連する標準への準拠は、特にグローバルな運用では困難な場合があります。運用効率を維持しながら、これらの基準を満たすようにスマート ファクトリーのプロセスを適応させることは、大きな課題です。

主要な市場動向

デジタル ツイン技術がスマート ファクトリーを変革

デジタル ツイン技術の採用により、スマート ファクトリーの状況は急速に変化しています。デジタル ツインは、物理的な製造システムの仮想レプリカであり、リアルタイムの監視、分析、シミュレーションを可能にします。これにより、製造業者はプロセスに関するより深い洞察を得て、メンテナンスの必要性を予測し、運用を最適化できます。デジタル ツインは、効率を改善し、ダウンタイムを削減し、全体的な生産性を高めます。この技術が成熟するにつれて、スマート ファクトリーの運用の基礎となることが期待されています。

5G 接続が産業用 IoT の成長を促進

5G ネットワークの導入により、スマート ファクトリーにおける産業用 IoT (IIoT) の成長が大幅に加速しています。5G の高速で低遅延の接続により、リアルタイムのデータ交換と機械およびプロセスのリモート監視が可能になります。これにより、スマート ファクトリー内での意思決定の改善、サプライ チェーン管理の改善、自律デバイスとロボットの普及が可能になります。5G インフラストラクチャが拡大し続けると、スマート ファクトリーの機能はさらに強化されます。

AI と機械学習が予知保全を推進

人工知能 (AI) と機械学習は、スマート ファクトリー内の予知保全において極めて重要な役割を果たしています。メーカーは AI の力を活用してセンサーや機械からのデータを分析し、機器が故障する可能性のある時期を予測しています。問題を事前に特定することで、メーカーはメンテナンスをスケジュールし、ダウンタイムを減らし、機械の寿命を延ばすことができます。この傾向により、大幅なコスト削減と運用効率の向上が期待されます。

サイバー セキュリティが重要な焦点に

スマート ファクトリーへのデジタル テクノロジーの統合が進むにつれて、堅牢なサイバー セキュリティ対策の重要性は強調しすぎることはありません。接続されたデバイスとシステムの数が増えると、悪意のある攻撃者に悪用される可能性のある脆弱性が生じます。その結果、機密データと重要なインフラストラクチャを保護するためのサイバーセキュリティソリューションとプロトコルの重要性が高まっています。企業は、設計段階からセキュリティを重視したプラクティスに投資し、高度なサイバーセキュリティ対策を実装して、スマートファクトリーの運用を保護しています。

セグメント別インサイト

製品別インサイト

2023年、世界のスマートファクトリー市場では産業用ロボットセグメントが優位に立っています。製品セグメントとしての産業用ロボットは、スマートファクトリーのバックボーンであり、業界全体の製造プロセスを再定義しています。これらの洗練されたマシンは、反復的で複雑なタスクを自動化する最前線にあり、それによって効率、精度、および全体的な生産性を向上させます。世界のスマートファクトリー市場で産業用ロボットが優位に立っている要因はいくつかあります。産業用ロボットは、タスクを実行する際の精度と一貫性で知られています。溶接、組み立て、塗装などの複雑で反復的な操作の処理に優れています。ロボットの使用により、エラーが最小限に抑えられ、製品が現代の製造業の重要な側面である高品質基準を満たすことが保証されます。

産業用ロボットは、幅広い用途に適応できます。さまざまなタスクに合わせて再プログラムおよび構成できるため、他の製品セグメントでは提供されないレベルの柔軟性を提供します。この汎用性は、さまざまな需要に対応するために迅速な切り替えが可能な俊敏な生産ラインを求めるメーカーにとって非常に貴重です。

テクノロジーインサイト

2023 年、世界のスマート ファクトリー市場では製造実行システム セグメントが優位に立っていました。製造実行システム (MES) は、スマート ファクトリーの中枢として機能する重要なテクノロジー コンポーネントであり、製造ライフサイクル全体にわたって操作とデータのシンフォニーを調整します。世界のスマート ファクトリー市場で MES が優位に立つには、いくつかの重要な要因が寄与しています。MES は、生産プロセス、機器の状態、製品品質をリアルタイムで可視化し、メーカーが必要に応じて操作を監視、制御、微調整できるようにします。このリアルタイムの監視により、情報に基づいた意思決定が可能になり、ダウンタイムが最小限に抑えられ、全体的な効率が向上します。

MES システムは、複雑な製造ワークフローの管理と最適化に優れています。材料管理から品質管理まで、製造現場全体の活動を調整することで、業務を合理化します。このオーケストレーションにより、タスクが正しい順序で適切なタイミングで実行されることが保証されます。

MES は、エンタープライズ リソース プランニング (ERP)、製品ライフサイクル管理 (PLM)、自動化テクノロジーなど、幅広い製造システムとシームレスに統合されます。この接続により、企業全体でデータと情報をスムーズに交換でき、まとまりのあるデータ駆動型の製造エコシステムが作成されます。

MES システムは、品質基準と仕様を厳格に遵守することで、品質管理において重要な役割を果たします。これらは、リアルタイムの品質監視、逸脱に対するアラートのトリガー、および欠陥の防止と製品品質の確保に不可欠な根本原因分析を可能にします。

地域別インサイト

2023年、アジア太平洋地域が世界のスマートファクトリー市場を支配しました。アジア太平洋地域は、長い間、世界的な製造大国として認識されてきました。中国、日本、韓国、台湾などの国には、電子機器、自動車、消費財など、幅広い分野をカバーする確立された製造業があります。この強力な製造基盤は、スマートファクトリーテクノロジーの採用のための強固な基盤を提供します。

アジア太平洋地域の多くの国は、製造業におけるインダストリー4.0の原則とデジタルトランスフォーメーションを早期に採用してきました。インダストリー4.0は、モノのインターネット（IoT）、自動化、データ分析、人工知能などのスマート製造テクノロジーの採用と同義です。これらの進歩により、この地域の製造業者は業務を最適化し、競争上の優位性を獲得することができました。アジア太平洋地域の政府は、スマート製造の推進に積極的な役割を果たしてきました。さまざまな国が、産業界におけるデジタル技術の導入を支援するための取り組みや政策を立ち上げています。これには、メーカーがスマート ファクトリー ソリューションに投資することを奨励するインセンティブ、補助金、規制の枠組みが含まれます。

最近の動向

• 2023 年 2 月 エマソンは、豊富な電力業界の知識と再生可能エネルギーの専門知識を OvationTM Green ポートフォリオに統合し、発電会社がグリーン エネルギーの生産および貯蔵ソリューションに移行できるよう支援することを目指しています。エマソンは、確立された電力制御アーキテクチャを活用し、最近買収した Mita-Teknik のソフトウェアとテクノロジーを、有名な Ovation 自動化プラットフォーム、包括的な再生可能エネルギーの洞察、サイバーセキュリティ製品、リモート管理機能と統合し、顧客に強化されたソリューションを提供しています。

主要な市場プレーヤー

• ABB Ltd.
• Siemens AG
• Bosch RexrothAG
• GE Group
• 三菱電機グループ
• RockwellAutomation Inc.
• 横河電機株式会社
• HoneywellInternational Inc.
• SchneiderElectric SE
• EmersonElectric Co.