Рынок интеллектуальных фабрик — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по продукту (системы машинного зрения, промышленная робототехника, устройства управления, датчики, коммуникационные технологии и другие), по технологии (управление жизненным циклом продукта, человеко-машинный интерфейс, ресурсы предприятия и планирование, распределенная система управ

Обзор рынка

Глобальный рынок интеллектуальных фабрик был оценен в 139,97 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 9,89% до 2029 года. Глобальный рынок интеллектуальных фабрик претерпевает значительную трансформацию, революционизируя производственные операции в различных отраслях. Интеллектуальные фабрики интегрируют передовые технологии и цифровые решения для повышения эффективности, производительности и контроля качества. Рост рынка обусловлен такими факторами, как принятие принципов Industry 4.0, распространение устройств промышленного Интернета вещей (IIoT) и стремление к операционному совершенству. Ключевые компоненты включают промышленную робототехнику, системы управления производством (MES), программируемые логические контроллеры (ПЛК), человеко-машинные интерфейсы (HMI) и коммуникационные технологии, обеспечивающие обмен данными в реальном времени и прогнозируемое обслуживание. Такие отрасли, как автомобилестроение, полупроводники, нефть и газ, фармацевтика, аэрокосмическая и оборонная промышленность, а также производство продуктов питания и напитков, используют методы интеллектуального производства для инноваций, настройки продукции и соблюдения нормативных требований. Устойчивость является ключевым направлением, поскольку производители используют интеллектуальные технологии для сокращения потребления энергии и отходов, внедряя при этом экологически чистые методы.

Ключевые движущие силы рынка

Достижения в области промышленного Интернета вещей (IIoT) и подключения

Продолжающееся развитие технологий промышленного Интернета вещей (IIoT) является основным фактором развития мирового рынка интеллектуальных фабрик. IIoT охватывает взаимосвязанность промышленного оборудования, датчиков, устройств и систем. По мере увеличения количества устройств и датчиков и повышения доступности таких возможностей подключения, как 5G и маломощные глобальные сети (LPWAN), производители могут собирать и анализировать огромные объемы данных в режиме реального времени. Такое подключение обеспечивает прогностическое обслуживание, мониторинг в реальном времени и улучшенное принятие решений. По мере того, как IIoT продолжает развиваться, он лежит в основе развития интеллектуальных фабрик и оптимизации производственных процессов.

Растущий спрос на операционную эффективность и снижение затрат

На все более конкурентном мировом рынке производители вынуждены повышать операционную эффективность и снижать затраты. Интеллектуальные фабрики предлагают средства для достижения этих целей. Автоматизация, аналитика данных и оптимизация процессов способствуют сокращению простоев, улучшению использования ресурсов и оптимизации операций. Поскольку производители стремятся максимизировать производительность и минимизировать отходы, стремление к операционной эффективности служит убедительным рыночным драйвером.

Цифровая трансформация и инициативы Industry 4.0

Industry 4.0, четвертая промышленная революция, сосредоточена вокруг оцифровки производственных процессов. Этот преобразующий подход подчеркивает интеграцию цифровых технологий, включая ИИ, машинное обучение, облачные вычисления и автоматизацию, в производственную экосистему. Стремление к принципам Industry 4.0 является мощным драйвером для умных заводов, поскольку оно приводит к созданию высокоэффективных и адаптивных производственных сред. Производители осознают необходимость внедрения цифровой трансформации, чтобы оставаться конкурентоспособными и гибкими в глобальной экономике.

Повышенное внимание к контролю качества и настройке продукции

Контроль качества имеет первостепенное значение в производстве, и умные фабрики предлагают точные механизмы мониторинга и обеспечения качества. Анализ данных в реальном времени и автоматизированные системы проверки позволяют производителям оперативно выявлять и устранять дефекты. Кроме того, умные фабрики позволяют настраивать продукцию для удовлетворения растущего спроса на персонализированные и нишевые продукты. Возможность производить высококачественные, индивидуальные продукты в больших масштабах является движущей силой принятия решений для умного производства.

Ключевые проблемы рынка

Сложности взаимодействия и стандартизации

Одной из главных проблем на рынке умных фабрик является взаимодействие и стандартизация различных технологий и систем. Умные фабрики включают в себя широкий спектр оборудования, датчиков и программного обеспечения от разных производителей. Обеспечение того, чтобы эти компоненты могли бесперебойно взаимодействовать и обмениваться данными, является сложной задачей. Отсутствие общеотраслевых стандартов и проблемы совместимости могут препятствовать интеграции систем и приводить к неэффективности. Решение этой проблемы необходимо для полной реализации потенциала интеллектуального производства.

Проблемы безопасности данных и конфиденциальности

Поскольку интеллектуальные фабрики собирают и обрабатывают огромные объемы данных, проблемы безопасности данных и конфиденциальности существенно возросли. С ростом числа подключенных устройств и обмена конфиденциальными производственными и эксплуатационными данными риск кибератак и утечек данных усилился. Защита интеллектуальной собственности, конфиденциальной информации и производственных процессов имеет первостепенное значение. Производители должны инвестировать в надежные меры кибербезопасности и протоколы конфиденциальности, чтобы снизить эти риски и сохранить доверие.

Нехватка квалифицированной рабочей силы и потребности в обучении

Внедрение технологий интеллектуальных фабрик требует рабочей силы с необходимыми навыками и опытом. Однако наблюдается нехватка квалифицированных специалистов в области Интернета вещей, аналитики данных, кибербезопасности и автоматизации. Кроме того, быстрое развитие технологий требует постоянного обучения и повышения квалификации. Производители должны инвестировать в развитие сотрудников, чтобы устранить пробелы в навыках и гарантировать, что их рабочая сила может эффективно эксплуатировать и обслуживать интеллектуальные заводские системы.

Высокие начальные затраты и неопределенность окупаемости инвестиций

Внедрение решений для интеллектуальных заводов часто требует значительных первоначальных инвестиций в технологии, инфраструктуру и реинжиниринг процессов. Производители опасаются начальных капитальных затрат и обеспокоены достижением положительной окупаемости инвестиций (ROI). Количественная оценка окупаемости инвестиций в инициативы по созданию интеллектуальных заводов может быть сложной задачей, поскольку она зависит от таких факторов, как выбор технологий, операционные улучшения и динамика рынка. Обеспечение четкой и убедительной окупаемости инвестиций имеет решающее значение для поощрения внедрения.

Проблемы интеграции устаревших систем

Многие производственные предприятия по-прежнему работают с устаревшими системами и оборудованием. Интеграция этих старых технологий с современными решениями для интеллектуальных фабрик часто является сложным и дорогостоящим мероприятием. Устаревшие системы могут не иметь необходимых возможностей подключения и обмена данными, что затрудняет переход к интеллектуальным фабрикам. Модернизация или обновление этих систем требует тщательного планирования и инвестиций. Проблемы совместимости и интеграции являются значительными препятствиями, которые должны преодолеть производители.

Сложность соблюдения нормативных требований

Нормативная среда для интеллектуальных фабрик может быть сложной и различаться в зависимости от отрасли и региона. Соблюдение стандартов, связанных с безопасностью, экологическими нормами и защитой данных, может быть сложной задачей, особенно в глобальных операциях. Адаптация процессов интеллектуальных фабрик для соответствия этим стандартам при сохранении операционной эффективности является значительной проблемой.

Основные тенденции рынка

Технология цифровых двойников производит революцию на интеллектуальных фабриках

Внедрение технологии цифровых двойников быстро преобразует ландшафт интеллектуальных фабрик. Цифровой двойник — это виртуальная копия физической производственной системы, которая обеспечивает мониторинг, анализ и моделирование в реальном времени. Это позволяет производителям глубже понять свои процессы, прогнозировать потребности в обслуживании и оптимизировать операции. Цифровые двойники повышают эффективность, сокращают время простоя и повышают общую производительность. По мере развития технологии ожидается, что она станет краеугольным камнем интеллектуальных заводских операций.

Подключение 5G стимулирует рост промышленного Интернета вещей

Развертывание сетей 5G значительно ускоряет рост промышленного Интернета вещей (IIoT) на интеллектуальных заводах. Высокоскоростное подключение 5G с низкой задержкой обеспечивает обмен данными в реальном времени и удаленный мониторинг оборудования и процессов. Это позволяет принимать более обоснованные решения, улучшать управление цепочками поставок и распространять автономные устройства и робототехнику на интеллектуальных заводах. Поскольку инфраструктура 5G продолжает расширяться, она еще больше расширит возможности интеллектуальных заводов.

ИИ и машинное обучение стимулируют предиктивное обслуживание

Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение играют ключевую роль в предиктивном обслуживании на интеллектуальных заводах. Производители используют возможности ИИ для анализа данных с датчиков и машин, прогнозируя, когда оборудование, скорее всего, выйдет из строя. Выявляя проблемы заранее, производители могут планировать техническое обслуживание, сокращать время простоя и продлевать срок службы оборудования. Ожидается, что эта тенденция приведет к существенной экономии средств и повышению эффективности работы.

Кибербезопасность становится критически важным фокусом

С ростом интеграции цифровых технологий на умных заводах важность надежных мер кибербезопасности невозможно переоценить. Растущее число подключенных устройств и систем создает уязвимости, которыми могут воспользоваться злоумышленники. В результате все больше внимания уделяется решениям и протоколам кибербезопасности для защиты конфиденциальных данных и критической инфраструктуры. Компании инвестируют в безопасные методы проектирования и внедряют передовые меры кибербезопасности для защиты своих интеллектуальных заводских операций.

Сегментные аналитические данные

Продуктовые аналитические данные

Сегмент промышленной робототехники доминировал на мировом рынке интеллектуальных заводов в 2023 году. Промышленная робототехника как сегмент продукции является основой интеллектуальных заводов, переопределяя производственные процессы во всех отраслях. Эти сложные машины находятся на переднем крае автоматизации повторяющихся и сложных задач, тем самым повышая эффективность, точность и общую производительность. Несколько факторов способствуют доминированию промышленной робототехники на мировом рынке интеллектуальных заводовПромышленные роботы известны своей точностью и последовательностью в выполнении задач. Они превосходно справляются со сложными и повторяющимися операциями, такими как сварка, сборка и покраска. Использование робототехники сводит к минимуму ошибки и гарантирует, что продукция соответствует высоким стандартам качества, что является важнейшим аспектом современного производства.

Промышленные роботы адаптируются к широкому спектру применений. Благодаря возможности перепрограммирования и настройки для различных задач они обеспечивают уровень гибкости, который другие сегменты продукции могут не предложить. Эта универсальность бесценна для производителей, ищущих гибкие производственные линии, способные быстро перенастраиваться для удовлетворения различных требований.

Технологическая аналитика

Сегмент систем управления производством доминировал на мировом рынке интеллектуальных фабрик в 2023 году. Система управления производством (MES) является важнейшим технологическим компонентом, который служит нервным центром интеллектуальных фабрик, организуя симфонию операций и данных на протяжении всего жизненного цикла производства. Несколько ключевых факторов способствуют доминированию MES на мировом рынке интеллектуальных фабрикMES обеспечивает видимость производственных процессов в реальном времени, состояния оборудования и качества продукции, позволяя производителям отслеживать, контролировать и настраивать операции по мере необходимости. Этот надзор в реальном времени позволяет принимать обоснованные решения, сводит к минимуму простои и повышает общую эффективность.

Системы MES отлично справляются с управлением и оптимизацией сложных производственных рабочих процессов. Они оптимизируют операции, координируя действия на всех этапах производства, от управления материалами до контроля качества. Такая организация гарантирует, что задачи будут выполняться в правильном порядке и в нужное время.

MES легко интегрируется с широким спектром производственных систем, включая планирование ресурсов предприятия (ERP), управление жизненным циклом продукта (PLM) и технологии автоматизации. Такая связь обеспечивает плавный обмен данными и информацией на всем предприятии, создавая целостную и управляемую данными производственную экосистему.

Системы MES играют важную роль в контроле качества, обеспечивая строгое соблюдение стандартов и спецификаций качества. Они обеспечивают мониторинг качества в режиме реального времени, выдают оповещения об отклонениях и облегчают анализ первопричин, что необходимо для предотвращения дефектов и обеспечения качества продукции.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион доминировал на мировом рынке интеллектуальных фабрик в 2023 году. Азиатско-Тихоокеанский регион уже давно признан мировым производственным центром. Такие страны, как Китай, Япония, Южная Корея и Тайвань, имеют хорошо развитые производственные отрасли, охватывающие широкий спектр секторов, включая электронику, автомобилестроение и потребительские товары. Эта сильная производственная база обеспечивает прочную основу для внедрения технологий интеллектуальных фабрик.

Многие страны Азиатско-Тихоокеанского региона были одними из первых, кто внедрил принципы Индустрии 4.0 и цифровую трансформацию в производстве. Индустрия 4.0 является синонимом внедрения технологий интеллектуального производства, включая Интернет вещей (IoT), автоматизацию, аналитику данных и искусственный интеллект. Эти достижения позволили производителям в регионе оптимизировать свою деятельность и получить конкурентное преимущество. Правительства Азиатско-Тихоокеанского региона сыграли активную роль в продвижении интеллектуального производства. Различные страны запустили инициативы и политику в поддержку внедрения цифровых технологий в отраслях. Сюда входят стимулы, субсидии и нормативные рамки, которые побуждают производителей инвестировать в решения для умных заводов.

Последние разработки

• Фев 2023 г. Emerson объединила свои обширные знания в области электроэнергетики и экспертизу в области возобновляемых источников энергии в портфолио OvationTM Green, направленном на поддержку компаний, занимающихся производством электроэнергии, в переходе к решениям по производству и хранению экологически чистой энергии. Используя свою устоявшуюся архитектуру управления питанием, компания Emerson интегрировала недавно приобретенное программное обеспечение и технологию Mita-Teknik со своей известной платформой автоматизации Ovation, комплексными знаниями в области возобновляемых источников энергии, предложениями по кибербезопасности и возможностями удаленного управления, чтобы предоставлять своим клиентам улучшенные решения.

Ключевые игроки рынка

• ABB Ltd.
• Siemens AG
• Bosch RexrothAG
• GE Group
• MitsubishiElectric Group
• RockwellAutomation Inc.
• YokogawaElectric Corporation
• HoneywellInternational Inc.
• SchneiderElectric SE
• EmersonElectric Co.