바이오제약 산업 자동화 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 2018-2028 기술별(자동화 기술, 디지털화 기술), 애플리케이션별(임상 단계, 약물 발견 단계, 생산 단계), 구성 요소별(자동화 하드웨어, 자동화 소프트웨어, 서비스 프로젝트 단계, 서비스 운영 단계), 지역별 및 경쟁별로 세분화

시장 개요

바이오제약 산업의 글로벌 자동화 시장은 2022년에 17억 7,520만 달러로 평가되었으며, 2028년까지 CAGR 5.80%로 예측 기간 동안 인상적인 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 바이오제약(바이오제약) 산업의 자동화는 최소한의 인간 개입으로 다양한 작업, 실험 및 제조 공정을 수행하기 위해 첨단 기술, 시스템 및 프로세스를 사용하는 것을 말합니다. 바이오제약 산업에서 자동화의 주요 목표는 연구, 개발 및 제조 활동에서 효율성, 정확성, 일관성 및 안전성을 개선하는 것입니다. 바이오제약 제조에서 프로세스 자동화는 매우 중요합니다. 여기에는 세포 배양, 발효, 정제 및 충전-완성 작업과 같은 작업에 자동화된 시스템 및 기기를 사용하는 것이 포함됩니다. 공정 자동화는 제품 품질과 일관성을 유지하기 위해 중요한 매개변수(예온도, pH 및 교반)를 정확하게 제어합니다. 로봇 시스템은 약물 발견 및 샘플 처리부터 제조 시 충진 및 포장에 이르기까지 광범위한 작업에 사용됩니다. 로봇은 샘플, 시약 및 실험실 도구를 처리하도록 프로그래밍하여 정밀하고 반복 가능한 작업을 수행할 수 있습니다.

자동화 시스템은 바이오제약 제조에서 고급 품질 관리 및 보증을 제공합니다. 중요한 매개변수를 모니터링하고 제어하며 실시간 피드백을 제공하여 제품이 엄격한 품질 표준을 충족하는지 확인합니다. 바이오제약 산업은 엄격한 품질 및 안전 규정을 따릅니다. 자동화 시스템은 규제 승인에 필수적인 정확한 데이터, 추적성 및 문서를 제공하여 규정 준수를 지원합니다. 인공 지능, 머신 러닝 및 로봇 공학 사용과 같은 자동화의 지속적인 기술 혁신은 연구 및 생산을 위한 최첨단 시스템의 도입을 촉진하고 있습니다. 생물제약 제품은 점점 더 복잡해지고 있으며, 생물학, 세포 치료 및 유전자 치료를 생산하기 위해 고급 자동화가 필요합니다.

주요 시장 동인

기술 발전

로봇 공학과 자동화는 실험실과 생산 시설에 고급 로봇 공학을 통합하면서 점점 더 정교해졌습니다. 이러한 로봇은 액체 취급 및 샘플 준비에서 세포 배양 유지 관리에 이르기까지 광범위한 작업을 수행할 수 있습니다. 자동화 시스템은 약물 발견에서 고성능 스크리닝(HTS)의 효율성을 개선했습니다. 자동화된 액체 취급 및 데이터 분석 도구를 사용하면 잠재적인 약물 후보에 대한 수천 개의 화합물을 빠르게 스크리닝할 수 있습니다. 랩온어칩(LOC) 기술은 다양한 실험실 기능을 단일 칩에 통합하여 수동 개입의 필요성을 줄입니다. 이 기술은 특히 샘플 준비 및 분석에 유용합니다. 소프트웨어 및 데이터 분석의 발전으로 실험 데이터를 실시간으로 모니터링하고 분석할 수 있습니다. 이를 통해 약물 개발 및 제조 공정에서 더 빠른 의사 결정이 가능해집니다. 인공 지능(AI)과 머신 러닝(ML)은 생물 공정의 데이터 분석, 예측 모델링 및 최적화에 사용되고 있습니다. 잠재적인 약물 후보를 식별하고 제조 공정을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

공정 분석 기술(PAT)은 센서, 공정 제어 및 데이터 분석을 통합하여 실시간으로 생물 공정을 모니터링하고 제어합니다. 이 기술은 제품 품질과 일관성을 보장합니다. 일회용 생물 반응기와 일회용 장비가 발전하여 생물 약품 제조를 위한 비용 효율적이고 유연한 솔루션을 제공합니다. 연속 생물 약품 제조 공정이 인기를 얻고 있습니다. 자동화를 통해 생물학적 제제를 연속 생산하여 배치 제조와 관련된 시간과 비용을 줄일 수 있습니다. 고해상도 이미징, 질량 분석법 및 크로마토그래피를 포함한 품질 관리를 위한 자동화 시스템은 제품 품질 보증을 개선하고 수동 테스트의 필요성을 줄입니다. 다양한 실험실 기기, 소프트웨어 및 데이터 관리 시스템을 결합한 통합 자동화 플랫폼은 생물 약품 연구자와 제조업체에 원활한 워크플로를 제공합니다.

IoT 지원 장치 및 자동화 시스템을 통해 생물 공정을 원격으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 이는 일관된 생산을 보장하고 현장에 있을 필요성을 줄이는 데 특히 중요합니다. 약물 전달 및 진단에 나노기술을 사용하는 것이 발전했습니다. 자동화된 시스템은 바이오제약의 다양한 응용 분야에서 나노입자를 처리하고 분석할 수 있습니다. 자동화는 유전자 편집 및 CRISPR-Cas9 기술을 간소화하여 약물 발견 및 개발을 위한 보다 정확하고 효율적인 게놈 편집을 가능하게 했습니다. 자동화된 바이오프로세싱 시스템은 점점 더 적응 가능하고 사용자 정의가 가능하여 회사가 제품의 특정 요구 사항에 맞게 시스템을 조정할 수 있습니다. 블록체인 기술은 바이오제약 산업에서 안전한 데이터 저장 및 공유를 위해 탐구되고 있으며, 중요한 데이터의 무결성과 보안을 보장합니다. 이 요소는 바이오제약 산업 시장에서 글로벌 자동화의 개발에 도움이 될 것입니다.

바이오제약의 복잡성 증가

단일클론 항체, 유전자 치료 및 세포 기반 치료와 같은 바이오제약은 종종 복잡하고 여러 단계로 구성된 제조 공정을 포함합니다. 자동화는 이러한 복잡한 공정 전반에서 정밀성과 일관성을 유지하는 데 필수적입니다. 복잡한 생물약품은 엄격한 규제 요건을 따릅니다. 자동화는 규제 승인에 필수적인 정확한 데이터, 추적성 및 문서를 제공하여 규정 준수를 보장하는 데 도움이 됩니다. 복잡한 생물약품은 매우 높은 품질 표준을 충족해야 합니다. 자동화 시스템은 제품 품질을 일관되게 유지하여 프로세스가 원하는 매개변수 내에 유지되고 변동성을 최소화할 수 있습니다.

생물약품 생산의 복잡성은 수동 프로세스에서 오류가 발생할 수 있는 여지를 남깁니다. 자동화는 복잡하고 고가의 생물학을 다룰 때 중요한 인적 오류의 영향을 최소화합니다. 복잡한 생물약품은 방대한 양의 데이터를 생성합니다. 자동화는 데이터 수집, 저장 및 분석을 용이하게 하여 복잡한 데이터 세트를 처리하고 귀중한 통찰력을 추출할 수 있습니다. 생물약품의 복잡성은 지속적인 모니터링과 제어를 필요로 합니다. 자동화는 중요한 매개변수를 실시간으로 모니터링하여 생산 프로세스가 지정된 범위 내에 유지되도록 합니다. 많은 복잡한 생물약품은 시장 수요를 충족하기 위해 다양한 규모로 생산되어야 합니다. 자동화 시스템은 확장 가능하도록 설계되어 회사가 변화하는 생산량에 적응할 수 있습니다.

복잡한 생물약품은 종종 고가 제품이므로 오류 또는 제품 손실 비용이 상당합니다. 자동화는 오류 위험을 최소화하고 제품 수율을 극대화합니다. 개별 환자에 맞게 치료를 맞춤화하는 개인화 의학으로의 추세는 복잡하고 환자별 치료법의 생산을 포함합니다. 자동화는 각 환자에 맞게 제조 공정을 조정하여 정밀성과 일관성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 유전자 및 세포 치료법을 포함한 새로운 생물약품은 매우 복잡하고 혁신적입니다. 자동화는 이러한 획기적인 치료법의 개발 및 생산을 발전시키는 데 필수적입니다. 복잡한 질병의 유병률이 증가하고 더 효과적인 치료법이 필요하기 때문에 복잡한 생물약품에 대한 시장 수요가 증가하고 있습니다. 자동화는 이러한 수요를 효율적으로 충족하는 데 중요합니다. 이 요인은 바이오제약 산업 시장에서 글로벌 자동화에 대한 수요를 증가시킬 것입니다.

고처리량 스크리닝에 대한 수요 증가

고처리량 스크리닝(HTS)은 다양한 생물학적 활동에 대한 많은 화합물의 빠르고 자동화된 테스트를 포함합니다. HTS를 통해 바이오제약 회사는 방대한 화합물 라이브러리를 빠르게 테스트할 수 있습니다. 이를 통해 수동 테스트에 걸리는 시간의 일부만으로 잠재적인 약물 후보를 식별하여 약물 발견 프로세스를 가속화합니다. HTS의 자동화는 테스트당 비용을 줄여 바이오제약 회사가 많은 수의 화합물을 스크리닝하는 것을 경제적으로 실현 가능하게 합니다. 이러한 비용 효율성은 연구 개발 예산에 필수적입니다. HTS는 단시간에 상당한 양의 데이터를 생성합니다. 자동화를 통해 효율적인 데이터 수집 및 분석이 가능해져 유망한 약물 후보를 발견하고 더욱 정확한 약물 개발로 이어집니다. 과학자들이 더 복잡한 생물학적 문제를 해결하려고 하면서 생물약학 연구의 분석의 복잡성이 증가했습니다. 자동화는 이러한 복잡한 분석을 효율적으로 처리하는 데 필수적입니다. 생물약학 회사는 광범위한 화합물 라이브러리에 액세스할 수 있습니다. 자동화는 이러한 라이브러리를 효과적으로 관리하고 스크리닝하는 데 필요합니다.

자동화는 타겟 식별 및 검증 프로세스에 사용됩니다. HTS를 통해 연구자는 새로운 약물 타겟을 신속하게 식별하여 약물 발견의 초기 단계를 가속화할 수 있습니다. 잠재적인 약물 후보를 식별한 후 HTS 자동화는 특정 타겟에 대한 활성이 유망한 화합물인지 확인하는 히트 검증에서 중요한 역할을 합니다. 자동화는 분석을 소형화하여 테스트에 필요한 시약과 화합물의 수를 줄일 수 있습니다. 이는 비용을 절감할 뿐만 아니라 환경 친화적입니다. 자동화 시스템은 스크리닝 분석을 일관되고 높은 정밀도로 수행하여 실험적 변동성과 오류의 위험을 줄입니다.

HTS를 통해 발견된 유망한 히트는 추가 연구 및 개발을 위해 확장하여 궁극적으로 생물약학 제품의 생산으로 이어질 수 있습니다. 자동화는 이러한 확장 프로세스를 지원합니다. 자동화는 기존 약물을 새로운 치료적 용도에 대해 효율적으로 스크리닝하는 데 필수적입니다. 약물 재활용이라고 알려진 이 프로세스는 혁신적인 치료법의 발견으로 이어질 수 있습니다. HTS 자동화는 잠재적 약물의 안전성 평가에도 역할을 합니다. 화합물의 부작용 및 독성 테스트를 가능하게 합니다. 자동화는 특정 질병이나 환자 집단에 맞게 조정된 표적 치료법의 발견을 지원합니다. 이는 특히 개인화된 의학 시대에 관련이 있습니다. 이 요인은 바이오제약 산업 시장에서 글로벌 자동화에 대한 수요를 가속화할 것입니다.

주요 시장 과제

구현 비용

자동화 장비, 소프트웨어 및 관련 기술을 구매하려면 상당한 자본 투자가 필요합니다. 여기에는 하드웨어, 로봇, 센서 및 기타 자동화 구성 요소를 획득하는 비용이 포함됩니다. 자동화 시스템을 바이오제약 프로세스의 특정 요구 사항에 맞게 조정하려면 종종 사용자 정의가 필요합니다. 사용자 정의 솔루션은 일반적으로 기성품보다 비쌉니다. 자동화 시스템을 기존 프로세스 및 인프라와 통합하는 것은 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다. 레거시 시스템과의 호환성 및 상호 운용성을 위해서는 추가 투자가 필요할 수 있습니다. 자동화 시스템이 규제 기준과 업계별 검증 요구 사항을 충족하는지 확인하는 데 비용이 추가됩니다. 규정 준수를 보장하려면 광범위한 테스트, 문서화 및 검증 프로세스가 필요합니다. 직원은 자동화 시스템을 효과적으로 작동하고 유지 관리하도록 교육을 받아야 합니다. 교육 프로그램에는 직원 시간과 외부 교육 리소스를 포함한 관련 비용이 수반됩니다. 자동화 시스템은 지속적인 유지 관리 및 기술 지원이 필요합니다. 여기에는 소프트웨어 업데이트, 장비 유지 관리 및 문제 해결이 포함되며, 모두 관련 비용이 발생합니다.

품질 보증 유지

생물약학 제조 공정은 여러 단계가 포함되어 복잡할 수 있으며, 복잡성으로 인해 일관된 제품 품질을 유지하기 어려울 수 있습니다. 자동화 시스템은 모든 단계가 정확하게 수행되도록 신중하게 설계하고 구성해야 합니다. 변동성은 원자재, 환경 조건 및 장비를 포함한 다양한 출처에서 발생할 수 있습니다. 자동화 시스템은 제품 일관성을 보장하기 위해 변동성을 고려하고 최소화해야 합니다. 생물약학 산업은 엄격한 규제 요구 사항을 준수해야 합니다. 자동화 시스템은 이러한 표준을 준수하고 감사 및 검사를 위한 문서를 제공해야 하므로 GMP(Good Manufacturing Practices) 및 기타 규정을 준수하는 것은 지속적인 과제입니다. 자동화 시스템의 검증은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 드는 프로세스입니다. 자동화 시스템을 철저히 검증하여 원하는 품질의 제품을 지속적으로 생산하도록 하는 것이 필수적입니다. 자동화된 계측기와 센서는 정확성과 신뢰성을 유지하기 위해 정기적인 교정이 필요합니다. 적절한 교정을 보장하는 것은 품질 보증의 중요한 측면입니다. 자동화된 환경에서는 데이터 무결성이 필수적입니다. 자동화 시스템은 품질 관리 및 규정 준수를 지원하기 위해 데이터를 정확하게 수집, 저장 및 관리해야 합니다. 자동화 시스템은 제품이나 샘플의 교차 오염을 방지하도록 설계되어야 합니다. 이는 특히 다중 제품 제조 시설에서 어려울 수 있습니다.

주요 시장 동향

실험실 자동화

실험실 자동화 시스템은 화합물의 고처리량 스크리닝을 가능하게 하여 연구자가 많은 잠재적인 약물 후보를 신속하게 테스트할 수 있도록 합니다. 이는 약물 발견의 초기 단계에 필수적입니다. 실험실의 자동화 시스템은 샘플을 정확하고 정밀하게 처리하여 인적 오류의 위험을 줄이고 일관되고 신뢰할 수 있는 결과를 보장합니다. 자동화는 데이터 수집, 저장 및 분석을 간소화합니다. 실시간 모니터링 및 데이터 처리를 가능하게 하여 연구 개발에서 더 빠른 의사 결정을 용이하게 합니다. 자동화된 프로세스는 더 효율적이고 지속적으로 실행될 수 있어 실험 및 분석에 필요한 시간과 노력을 줄여줍니다. 이를 통해 연구 개발 일정이 단축됩니다. 자동화는 반복적이고 시간이 많이 걸리는 작업에서 수동 노동의 필요성을 줄여 비용을 절감하고 인력을 보다 전략적인 활동에 재배치할 수 있습니다. 자동화는 시약, 소모품, 장비와 같은 리소스 사용을 최적화하여 실험실 운영을 보다 비용 효율적으로 만듭니다.

세그먼트별 통찰력

기술 통찰력

2022년 바이오제약 산업 자동화 글로벌 시장에서 가장 큰 점유율을 차지한 부문은 디지털화 기술 부문이었으며 향후 몇 년 동안 계속 확대될 것으로 예상됩니다.

응용 프로그램 통찰력

2022년 바이오제약 산업 자동화 글로벌 시장에서 가장 큰 점유율을 차지한 부문은 생산 단계 부문이었으며 향후 몇 년 동안 계속 확대될 것으로 예상됩니다.

구성 요소 통찰력

2022년 바이오제약 산업 자동화 글로벌 시장에서 가장 큰 점유율을 차지한 부문은

지역 통찰력

북미 지역은 2022년 바이오제약 산업 자동화 글로벌 시장을 지배합니다.

최근 개발

• 2023년 2월, 저명한 의료 기술 기업인 SiemensHealthineers와 진단 서비스 분야의 선도적 공급업체인 Unilabs가 2억 유로를 초과하는 가치의 다년 계약을 공동으로 발표했습니다. Unilabs는 Siemens Healthineers의 최첨단 기술에 상당한 투자를 하여 실험실 인프라를 더욱 강화하고 업그레이드하기 위해 400대 이상의 실험실 분석기를 인수했습니다. 이 전략적 움직임은 고객에게 뛰어난 수준의 서비스를 제공하는 것을 목표로 합니다. 이 계약의 틀 안에서 Unilabs는 네트워크 전반에 걸쳐 의료 인프라를 현대화하기 위한 지속적인 노력을 계속할 것이며, 주로 고객 서비스와 품질을 향상하는 데 중점을 두고 궁극적으로 환자의 건강 관리 결과를 개선할 것입니다. Siemens Healthineers에서 제공하는 솔루션은 Unilabs의 실험실 운영을 향상시키고, 처리량을 개선하고, 테스트 네트워크 전반에 걸쳐 임상적 우수성을 보장하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.
• 2022년 9월, 건강한 세상을 위한 혁신을 선도하는 글로벌 리더인 PerkinElmer, Inc.는 단일 자동화 워크플로를 통해 세포 샘플에서 여러 가지 Critical Quality Attributes(CQA)를 평가하도록 설계된 획기적인 벤치탑 플랫폼인 Cellaca PLX Image Cytometry System을 출시했습니다. 여기에는 세포 정체성, 품질 및 수량 평가가 포함됩니다. PerkinElmer의 Nexcelom 부서에서 개발한 최첨단 Cellaca PLX 시스템은 최첨단 이미지 세포 분석기 하드웨어, 소프트웨어, 검증된 소모품 및 추적 가능한 데이터 보고를 모두 복잡한 교정 절차나 광범위한 교육이 필요 없는 사용자 친화적인 시스템에 통합합니다. 또한, PerkinElmer의 BioLegend 사업부에서 검증된 항체를 포함하는 최적화된 시약 키트로 고객 경험이 더욱 향상됩니다. 이 혁신적인 솔루션은 종종 여러 기기와 복잡한 분석적 접근 방식이 필요한 흐름 세포 분석 및 염색과 같은 기존 방법을 넘어 세포 샘플 CQA를 분석하는 기능을 확장합니다. 이러한 결합된 기능을 통해 연구자들은 이제 시스템의 현대적이고 직관적인 사용자 인터페이스 덕분에 여러 마커(멀티플렉싱)를 동시에 감지하고 면역 표현형 및 생존력 검정을 빠르고 간편하게 수행할 수 있습니다.

주요 시장 참여자

• 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