Industrie 4.0 Markt Größe und Ausblick, 2023-2031

Marktübersicht

Der globale Industrie 4.0-Markt wurde 2022 auf 113,86 Milliarden USD geschätzt. Bis 2031 soll er 516,69 Milliarden USD erreichen und im Prognosezeitraum (2023–2031) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 18,38 % aufweisen. Das Marktwachstum für Industrie 4.0 wird voraussichtlich durch den technologischen Fortschritt in den Bereichen Robotik und künstliche Intelligenz, insbesondere im Bereich des Internets der Dinge, vorangetrieben.

Industrie 4.0 läutet für Unternehmen eine Ära des Umbruchs ein und verändert die Landschaft der Produktherstellung, -entwicklung und -verteilung grundlegend. Hersteller integrieren mühelos Spitzentechnologien wie das Internet der Dinge (IoT), Cloud Computing, Analytik, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in ihre Fertigungsanlagen und Betriebsstrukturen. Intelligente Fabriken sind mit hochentwickelten Sensoren, eingebetteter Software und Robotern ausgestattet, die Daten sammeln und analysieren und so fundiertere Entscheidungen ermöglichen. Die Zusammenführung von Produktionsdaten mit Betriebsinformationen aus Geschäftssystemen wie ERP, Lieferkette und Kundendienst bietet neue Transparenz und Einblicke und sprengt bisherige Datensilos.

Diese digitalen Technologien führen den Sektor in Richtung mehr Automatisierung, vorausschauende Wartung, Selbstoptimierung des Betriebs und vor allem zu unübertroffener Effizienz und Kundennähe, die bisher unerreichbar waren. Der Einsatz moderner IoT-Geräte in intelligenten Fabriken führt zu höherer Produktivität und Qualität. Der Ersatz menschlicher Inspektionsmethoden durch KI-gesteuerte visuelle Erkenntnisse reduziert Produktionsfehler, was zu Kosten- und Zeiteinsparungen führt. Die Prinzipien und Technologien von Industrie 4.0 sind universell in zahlreichen Industriezweigen anwendbar, darunter diskrete und Prozessfertigung sowie Branchen wie Öl und Gas, Bergbau und verschiedene andere Industriesegmente.

Marktdynamik

Globale Industrie 4.0-Markttreiber

Technologische Fortschritte in der Robotik und im künstlichen Internet der Dinge vorantreiben

Branchen wechseln von veralteten Fertigungsmethoden zu digitalen Methoden und nutzen Technologien wie AIoT (Artificial Intelligence of Things) für Automatisierung und Robotik. Der Bericht des Weltwirtschaftsforums stellt fest, dass über 1000 Fabriken, die AIoT einsetzen, einen Produktionsanstieg verzeichnet haben, was eine groß angelegte Anpassung von Produkten und einen profitablen Betrieb ermöglicht. Die Fabriken nutzen Sensoren, automatisierte Robotik und intelligente Zähler zur Datenerfassung. AIoT hilft, diese Daten zu analysieren, Probleme im Produktionsprozess zu erkennen und zu beheben, ohne auf externe Hilfe angewiesen zu sein. Dieser Ansatz führt zu schnellerer Produktlieferung, effizienter Produktion, erhöhter Automatisierung, besserer Agilität und verbesserten Kundenerlebnissen.

Die weitere Analyse dieser Daten hilft Unternehmen, mehr über die Kundenbedürfnisse zu erfahren und ihre Strategien zur Steigerung der Produktionseffizienz zu optimieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden liefern AIoT und Robotik dem Produktionspersonal die Informationen, die es für intelligentere Entscheidungen benötigt. Laut der International Federation of Robotics wurden im Jahr 2022 etwa 3,5 Millionen Roboter hergestellt, was einer Wachstumsrate von 31 % im Vergleich zu 2021 entspricht. Dies ist ein Beleg dafür, dass die Robotik in der Industrie und verwandten Bereichen zunehmend eingesetzt wird und das Marktwachstum vorantreibt.

Globale Industrie 4.0-Markthemmung

Anfälligkeit von Robotik und Systemen für Spionage und Cyberbedrohungen

Industrie 4.0 verbindet industrielle Prozesse, wie Gelenkroboter, mit der Außenwelt. Steigende Hacking-Risiken können die damit verbundenen Prozesse beeinträchtigen. Roboter und automatisierte Systeme, die mit dem Internet verbunden sind, sind anfällig für Cyber-Bedrohungen, Unternehmensspionage, die Installation von Malware oder automatisierte Angriffe, wenn das Netzwerk nicht richtig verwaltet wird. Die neuen ANSI-Standards für die Sicherheitsanforderungen für mobile Industrieroboter werden einheitlicher und bieten einen vielseitigen Raum und Normen für die Sicherheit automatisierter Geräte in der Industrie.

Darüber hinaus ist die Nachfrage nach gut ausgebildeten Arbeitskräften, die mit Robotern zusammenarbeiten, um das Zehnfache gestiegen. Grund dafür sind die hohen Vorlaufkosten für die Installation dieser hochentwickelten Maschinen und ihre Anfälligkeit für Bedrohungen. Einige Unternehmen haben sich an Drittanbieter wie Universal Robots gewandt, um „schlüsselfertige“ Schulungen anzubieten, mit denen die Qualifikation der Arbeitnehmer verbessert und diese in technisch anspruchsvolleren Berufen gehalten werden können. Außerdem wird der Belegschaft die notwendige Kompetenz für die Zusammenarbeit mit diesen Maschinen vermittelt.

Globale Marktchancen für Industrie 4.0

Integration neuer Technologien zur Gestaltung der Perspektiven der Industrie 4.0

Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution und ist eine Vision für zukünftige Produktionssysteme, die eine Reihe innovativer Technologien umfasst, die implementiert werden können, darunter cyber-physische Systeme, RFID, IoT, Cloud Computing, Big Data Analytics, fortschrittliche Robotik und intelligente Fabriken. Die Technologien haben das Potenzial, verschiedene Branchen wie die Automobilindustrie, Logistik, Luft- und Raumfahrt und Energie umzugestalten und die Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien in Geschäftsabläufe zu beschleunigen. Darüber hinaus bieten die Komponenten von Industrie 4.0 Unternehmen erhebliche Vorteile, darunter Produktanpassung, Echtzeit-Datenanalyse, verbesserte Sichtbarkeit, autonome Überwachung und Steuerung, dynamisches Produktdesign, verbesserte Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit. Die Implementierung dieser Technologien kann zu Kostensenkungen, Produktivitätssteigerungen, verbesserter Effizienz, Flexibilität und kundenspezifischer Produktentwicklung führen.

Darüber hinaus kann die Bedeutung von Innovation und technologischem Fortschritt im Kontext von Fertigungsindustrien und -organisationen nicht genug betont werden. Das Aufkommen von Industrie 4.0, das durch digitale Transformation und verstärkte Vernetzung gekennzeichnet ist, wird zwangsläufig zu neuen gesellschaftlichen Bedenken führen. Diese Transformation wird Produktdesign, Prozesse, Abläufe und Dienstleistungen branchenübergreifend erheblich verändern. Die Einbeziehung dieser Technologien kann sich auf Produktions- und Konstruktionsverbesserungen, verbesserte Produkt- und Servicequalität, optimierte Kundenbeziehungen, neue Geschäftsmöglichkeiten, wirtschaftliche Vorteile, veränderte Bildungsanforderungen und veränderte Arbeitsumgebungen auswirken. Solche Faktoren schaffen Chancen für Marktwachstum im Prognosezeitraum.

Regionale Analyse

Basierend auf Regionen wird der globale Industrie 4.0-Markt in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum und in LAMEA analysiert.

Nordamerika dominiert den Weltmarkt

Nordamerika ist der bedeutendste globale Anteilseigner am Industrie 4.0-Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich deutlich wachsen. Die Region hatte im Jahr 2022 einen bedeutenden Marktanteil und wird im Zeitraum 2023–2031 voraussichtlich ein positives Wachstum verzeichnen. Die Entstehung von Industrie 4.0 kann auf mehrere wichtige Faktoren zurückgeführt werden, darunter das schnelle Fortschreiten des technologischen Fortschritts, erhebliche finanzielle Unterstützung durch staatliche Stellen in der Region und konzertierte Bemühungen, eine Echtzeit-Qualitätskontrolle und verbesserte Transparenz im gesamten Fertigungssektor zu etablieren. Die Weiterentwicklung von Industrie 4.0 in Nordamerika wird in erster Linie durch das Vorhandensein eines robusten Industriesektors und die Umsetzung fortschrittlicher technologischer Durchbrüche vorangetrieben.

Der asiatisch-pazifische Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein atemberaubendes Wachstum verzeichnen. Der asiatisch-pazifische Raum, angeführt von China, dominiert seit vierzig Jahren die globale Fertigung. Infolgedessen tätigen Länder wie Südkorea, Japan und China erhebliche Investitionen in die vierte industrielle Revolution, um gegenüber ihren westlichen Rivalen wettbewerbsfähig zu bleiben. Hier macht sich Industrie 4.0 bemerkbar. Chinas „Made in China“-Plan, der vom deutschen Industrie-4.0-Modell inspiriert, aber praxisorientierter ist, umfasst zahlreiche staatlich gelenkte Fonds mit erheblichen Investitionen, insbesondere in chinesische Industrien. Dieses umfassende Programm, das verschiedene Initiativen und Subventionen umfasst, wird China bis 2025 auf dem asiatisch-pazifischen Industrie-4.0-Markt dominieren lassen. 2023.

Darüber hinaus hat Japan – ein Land mit einer hohen Robotikdichte und einem Marktanteil von 52 Prozent der größten Hersteller von Industrierobotern – das Programm „Society 5.0“ ins Leben gerufen, um die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts anzugehen, zu denen auch Initiativen im Bereich Industrie 4.0 gehören.

Segmentanalyse

Der globale Industrie 4.0- Markt ist nach Technologietyp und Endbenutzer segmentiert.

Basierend auf dem Technologietyp ist der globale Industrie 4.0-Markt in Industrieroboter, Blockchain, Industriesensoren, industriellen 3D-Druck, maschinelles Sehen, HMI, KI in der Fertigung, digitaler Zwilling, AGVs und Maschinenzustandsüberwachung unterteilt.

Künstliche Intelligenz im Fertigungssegment leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich erheblich wachsen. Das Segment hatte im Jahr 2022 einen Umsatzanteil von etwa 53 %. Im Kontext von Industrie 4.0 führt die Implementierung künstlicher Intelligenz (KI) in der Fertigung zu einer umfassenden Automatisierung der Produktionsprozesse, da sie eine Echtzeit-Verfeinerung verschiedener Fertigungsstufen basierend auf Produktspezifikationen ermöglicht und so die nahtlose Integration der gesamten Produktionskette erleichtert und die Möglichkeiten der Datenverarbeitung über mehrere Abteilungen hinweg erweitert. Mit der Einbindung von KI in die Fertigung werden Datenerfassungssysteme und Feedback-Mechanismen zu integralen Bestandteilen des Herstellungsprozesses, was die Koexistenz von Fließbändern und Produktionsprozessen ermöglicht und so zu einer verbesserten Gesamteffizienz führt.

Darüber hinaus werden fortschrittliche KI-Algorithmen für die vorausschauende Wartung und die Formulierung von Vorhersagen zu Anlagenausfällen in den Herstellungsprozessen eingesetzt. Die Integration von KI in die Fertigung führt zu zahlreichen industriellen Fortschritten, verbessert das Management von Ausgabeprozessen und fördert kreative Lösungen in der Fertigung. Die physische Darstellung der Produktionsumgebung wird vollständig durch Datenerfassungstools wie Sensoren und Kameras realisiert, die dann über eine Cloud-Konnektivität verarbeitet werden und den Weg für das reibungslose Funktionieren der Industrie 4.0 in der Zukunft ebnen.

Basierend auf dem Endnutzer ist die globale Industrie 4.0 in die Branchen Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Automobil, Energie und Versorgung, Lebensmittel und Getränke, Fertigung sowie Öl und Gas unterteilt.

Das Fertigungssegment dominiert den globalen Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich deutlich wachsen. Das Segment hat sich mit einem Umsatzanteil von etwa 31 % im Vergleich zu den anderen als das dominierende Segment herauskristallisiert. Es wird erwartet, dass der Fertigungssektor den weltweiten Markt dominieren wird, während sich Automobil, Energie und Versorgungswirtschaft sowie Öl und Gas als die potenziellsten Branchen für die Implementierung von 4.0 herausstellen werden. In den letzten Jahren wurden im Fertigungssektor intelligente Roboter und Maschinen eingesetzt. Es wird in Forschung und Entwicklung investiert, um ein integriertes System zu schaffen, in dem Roboter und Menschen über sensorverbundene Mensch-Maschine-Schnittstellen bei komplizierten Aufgaben zusammenarbeiten können.

Darüber hinaus können mit Technologie ausgestattete Fertigungsanlagen Fertigungsanlagen und -prozesse verfolgen, um potenzielle Probleme zu erkennen, bevor es zu Produktionsunterbrechungen kommt. Automobilhersteller, die 4.0-fähig sind, können auch spezifische Autos entwerfen und so die Lieferzeit verkürzen. Im Gegensatz zur traditionellen Fahrzeugherstellung ermöglichen IIoT-fähige Elemente wie Armaturenbrett und Lenkrad eine individuelle Anpassung. Das Konzept autonomer Fahrzeuge wurde durch das Aufkommen von Industrie 4.0 verwirklicht. Unternehmen der Automobilindustrie investieren erheblich in Produkt- und Herstellungsprozessverbesserungen, um angesichts des rasanten technologischen Fortschritts ihre Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Jüngste Entwicklungen

• Juni 2023 – GE HealthCare hat Sonic DL eingeführt, eine Deep-Learning-Technologie, die hochwertige Magnetresonanzbilder (MR) bis zu 12-mal schneller als herkömmliche Methoden aufnimmt und Herzbilder innerhalb eines einzigen Herzschlags ermöglicht. Die Technologie verkürzt die Scanzeit um bis zu 83 % und setzt einen neuen Industriestandard für schnelle, qualitativ hochwertige MRT. Die Technologie ermöglicht den Zugang zu Herzpatienten mit Herzrhythmusstörungen und Atemstillstandsproblemen und trägt dazu bei, schnelle, konsistente und angenehmere Untersuchungen zu gewährleisten.
• Januar 2023 – Das in Singapur ansässige 3D-Druckdienstleistungsunternehmen Creatz3D hat in Zusammenarbeit mit den Partnern Qosmosys und NuSpace einen bahnbrechenden, leichten Satellitenstartcontainer vorgestellt. Diese spezielle Struktur, die mithilfe der 3D-Drucktechnologie entwickelt wurde, dient als Satellitentestcontainer und ist in die Zeus-1-Satellitenhalterung integriert. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Sicherung von 50 eloxierten Kunstwerken, während der Satellit im Weltraum kreist. Das Projekt mit dem treffenden Namen Godspeed erinnert an den 50. Jahrestag der Sonde Pioneer-10 und stellt eine bemerkenswerte Verschmelzung von Spitzentechnologie und eine Hommage an einen historischen Meilenstein der Weltraumforschung dar.
• Februar 2022 – IBM hat Sentaca übernommen, einen der führenden Anbieter von Beratungsdiensten und Lösungen für den Telekommunikationssektor. Diese Übernahme wird das Hybrid-Cloud-Beratungsgeschäft von IBM beschleunigen und wichtige Fähigkeiten hinzufügen, die Kommunikationsdienstleistern (CSPs) und Mediengiganten dabei helfen, auf mehreren Cloud-Plattformen zu modernisieren, Innovationen zu entwickeln und ihre Unternehmen umzugestalten.