Markt für Bergbaulaborautomatisierung Größe und Ausblick, 2023-2031

Marktübersicht

Der globale Markt für Bergbaulaborautomatisierung wurde im Jahr 2022 auf 380,30 Millionen US-Dollar geschätzt. Es wird prognostiziert, dass es bis 2031 446,54 Millionen US-Dollar erreichen wird, was einem jährlichen Wachstum von 1,80 % im Prognosezeitraum (2023–2031) entspricht.

Durch die Automatisierung routinemäßiger Laboraufgaben und den Einsatz spezieller Arbeitsstationen, Software und Programmiertools ermöglicht die Laborautomatisierung assoziierten Wissenschaftlern und Technikern, ihre Bemühungen und Innovationen auf Experimente und die Erstellung nützlicher Folgeprojekte zu konzentrieren, anstatt ihre Tage mit der Ausführung monotoner, sich wiederholender Aufgaben zu verbringen. Anbieter von Analyseinstrumenten bieten komplette Analyselösungen statt bloßer Instrumente. Ein weiterer Trend, mit dem sich Anbieter auseinandersetzen, ist die Silbentrennung, bei der eine oder mehrere Funktionen in einem einzigen Container zusammengefasst werden. Damit sie zusammenarbeiten, ist es häufig notwendig, zwei oder mehr separate Instrumente hinter einem einzigen Gehäuse zusammenzubauen. Unternehmen wie NUCOMAT für Qualitätskontrolllabore im Bergbausektor bieten Automatisierungslösungen für die Probenhandhabung, -vorbereitung und -prüfung. Durch das Angebot eines umfassenden Service von Designideen bis hin zu schlüsselfertigen Lösungen unterstützt das Unternehmen seine Kunden bei der Verbesserung der Laborsicherheit und Produktivität.

Marktdynamik

Globale Markttreiber für Bergbaulaborautomatisierung

Wechsel von traditionellen Praktiken zur Automatisierung

Das typische Bergbaulabor erfordert die manuelle Ausführung aller Verfahren, einschließlich der Protokollierung von Proben und der Durchführung der Probenvorbereitungs- und Analysephasen. Der Abbauprozess wird arbeitsintensiv, da die Kontrollproben schnell bereit sein müssen, was den Bedarf an körperlicher Arbeit erhöht. Im Gegensatz dazu durchlaufen Bergbauproben analytische Prozesse in einem automatisierten Bergbaulabor, ohne dass körperliche Arbeit erforderlich ist. Darüber hinaus verarbeiten computergestützte Systeme die Proben nacheinander, was die Verarbeitung beschleunigt und die Genauigkeit der Analyse verbessert. Darüber hinaus verwenden Automatisierungssysteme Roboter, um einen wiederholbaren Etikettiervorgang durchzuführen, wodurch die Kosten für die Probenverarbeitung gesenkt und Bedienerfehler vermieden werden.

Die Automatisierung liefert genaue und vertrauenswürdige Echtzeitdaten und ermöglicht so eine erfolgreiche Steigerung der Rentabilität durch Anlagenverbesserungen. Auch die Automatisierung in Laboren eröffnet neue Möglichkeiten zur Optimierung mineralischer Prozesse. Laut Martin Matthysen, Leiter von SPA (Probenahme, Vorbereitung und Analyse), Subsahara-Afrika und Naher Osten bei FLSmidth, gehen die Vorteile der Automatisierung über die kurze Durchlaufzeit hinaus. Darüber hinaus ermöglicht es Laboren, große Datenmengen zu verarbeiten und gleichzeitig Ergebnisse von höchster Qualität zu liefern. Automatisierte Labore verbessern die Präzision und Genauigkeit der Analyseergebnisse drastisch und verringern gleichzeitig die Bedrohung für die menschliche Gesundheit, Sicherheit und die Umwelt.

Globale Marktbeschränkung für Bergbaulaborautomatisierung

Zahlreiche Hindernisse für die Einführung von Technologie im Bergbausektor

Einer der vielversprechendsten Bereiche der Bergbauforschung und -entwicklung (F&E) ist die Automatisierung, die versucht, verschiedene technische, Produktions- und Sicherheitsprobleme in der Gegenwart und Zukunft anzugehen. Trotz aller Vorteile der Industrialisierung steht die Bergbauindustrie bei der Implementierung neuer Technologien vor zahlreichen Hindernissen. Zu diesen Hindernissen gehören die Doppelbelastung der Jugend, die Notwendigkeit eines gemeinsamen Interoperabilitätsplans, die Notwendigkeit, qualifizierte Personen mit den erforderlichen Kenntnissen zu finden, veränderte Verantwortlichkeiten, gleiche Sicherheitsniveaus sowie die Integration von Betriebs- und Informationstechnologie. Für die Installation und Wartung der Laborautomation wird qualifiziertes Personal benötigt. Außerdem sind qualifizierte Techniker erforderlich, um Datenanalysen und andere hochmoderne Automatisierungsansätze zu ermöglichen. Aber es muss mehr Arbeitskräfte geben, was ein großes Problem ist.

Angesichts der Schwierigkeiten beim Austausch von Daten und Kommunikationsstandards zwischen automatisierten Geräten zweier Hersteller erfordert die sich verändernde Natur der Laborarbeit mechanische Systeme mit mehr Flexibilität und Schnittstellenfunktionen. Dies erschwert die Laborautomatisierung. Ein weiteres Problem für Anbieter von Laborautomatisierung ist die Bereitstellung interoperabler Produkte mit anderen Laborsystemen.

Globale Marktchancen für die Automatisierung von Bergbaulaboren

Neue und innovative Lösungen

Mit der Entwicklung von Werkzeugen und Technologien wie der Robotik hat die Bergbauindustrie kürzlich eine gewaltige technologische Revolution erlebt. Laborinformationsmanagementlösungen, die Labore durch die Integration von Geschäftssystemen wie Manufacturing Execution Systems (MES) und Enterprise Resource Planning automatisieren, werden von Bergbau- und Metalllaboren (ERP) stark nachgefragt. Darüber hinaus bringen Anbieter neue, hochmoderne Lösungen auf den Markt, die die Verfahren im Bergbausektor weiter verbessern. Beispielsweise stellte Bruker im April 2020 seinen Tisch-Röntgenelementaranalysator vor, der in automatisierte Laborumgebungen integriert werden kann und die Elementaranalyse in Bergbauanwendungen beschleunigt. Das Tisch-EDRFA-Gerät wird für vorbereitete oder lose feste und flüssige Proben für die Elementaranalyse von Elementen von Kohlenstoff bis Americium (C – Am) verwendet. Die Konzentrationen der in den Proben nachgewiesenen Faktoren können von einigen Teilen pro Million bis zu 100 % variieren.

Das S2 PUMA Series 2, ein energiedispersives Röntgenfluoreszenz-Tischspektrometer (EDXRF), ist nach Angaben des Unternehmens mit der HighSense-Technologie ausgestattet, die eine Durchsatzsteigerung um fast das Dreifache ermöglicht. Darüber hinaus bietet Intertek hochmoderne robotische und automatisierte Probenahmesysteme für Minerallabore an, die maßgeschneidert und konzipiert sind, um die anspruchsvollen Anforderungen von Laboren zu erfüllen. Diese Systeme bieten schnelle Durchlaufzeiten für Probentests für Zertifizierungsaufgaben.

Regionalanalyse

Der globale Markt für Bergbaulaborautomatisierung ist in vier Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und LAMEA.

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der asiatisch-pazifische Raum leistet den größten Umsatzbeitrag und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 2,20 % wachsen. Chinas Bergbauindustrie schrumpft und verzeichnet aufgrund von Umweltproblemen ein langsames Wachstum. Die Regierung reguliert und beschränkt verschiedene natürliche Ressourcen, um ökologische Probleme anzugehen. Es wird erwartet, dass der Kohlebergbausektor in China in den kommenden Jahren langsam wachsen wird. Trading Economics berichtet, dass die Bergbauindustrie des Landes im Juli 2019 um 6,6 % wuchs, weniger als die Zahlen des Vorjahres. China, das über ein bedeutendes Mineralvorkommen verfügt, dominiert den Weltmarkt für Wolfram. Die USGS behauptet, dass das Land aufgrund von Umweltbedenken seine Wolframindustrie reguliert hat, indem es die Anzahl der Bergbau- und Exportlizenzen begrenzt, die Gesamtproduktion begrenzt und den Abbau und die Verarbeitung eingeschränkt hat.

Es wird erwartet, dass Europa im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 1,85 % wachsen wird. Laut der European Association of Mining Industries, Metal Ores and Industrial Minerals (Euromines) ist der europäische Bergbausektor für den Wohlstand der Wirtschaft des Kontinents von entscheidender Bedeutung. In den letzten zehn Jahren verzeichnete Europa einen starken Anstieg des Verbrauchs von Metallen, Industriemineralien und Zuschlagstoffen. Europa ist derzeit bei der Produktion verschiedener Industriemineralien und Zuschlagstoffe nahezu autark. Allerdings importiert das Land netto eine beträchtliche Menge an Metallen und Metallerzen. Laut STRADE (Strategic Dialogue on Sustainable Raw Materials for Europe) ist die EU ein kleiner globaler Rohstoffproduzent.

Es wird erwartet, dass Nordamerika im Prognosezeitraum den Markt für Bergbaulaborautomatisierung anführen wird. Die Vereinigten Staaten und Kanada machen einen beträchtlichen Teil der Aktien der Bergbauindustrie aus. Die Statistiken des US Geological Survey zeigen, dass nur 22,7 % der weltweit aktiven Mineralexplorationsstandorte in Kanada liegen. In den Vereinigten Staaten und Kanada befinden sich 34,37 % aller aktiven Mineralexplorationsstandorte auf dem Planeten. Einer der weltweit führenden Bergbausektoren sind die Vereinigten Staaten. Die Vereinigten Staaten sind heute der weltweit größte Produzent wichtiger Seltenerdmineralkonzentrate, nachdem die inländische Produktion im Jahr 2019 um 8.000 Tonnen (fast 44 %) auf 26.000 Tonnen gestiegen ist.

Es wird erwartet, dass der lateinamerikanische Bergbau im Prognosezeitraum erheblich wachsen wird. Aufgrund der geografischen Lage und des natürlichen Ressourcenreichtums der Region handelt es sich um einen entscheidenden Markt. Bezüglich der Verteilung aktiver Mineralexplorationsstandorte liegt das Gebiet leicht hinter Australien und Kanada. Zu den Bergbaugiganten der Region zählen Brasilien, Peru, Chile und Mexiko. Brasilien verfügt über eine der am schnellsten wachsenden Volkswirtschaften der Region und ist ein beliebtes Bergbauziel für ausländische Investoren. Die neueste Regierungsbehörde heißt National Mining Agency (ANM). Dies steht im Einklang mit der Förderung einer größeren Autonomie in der Branche. Aufgrund ihres Bodenreichtums ziehen afrikanische Länder Bergbauinvestitionen aus der ganzen Welt an. Ressourcen wie Diamanten, Aluminium, Asbest, Gold, Kohle, Chrom und Kupfer sind in diesen Ländern reichlich vorhanden, was einen wichtigen marktstimulierenden Faktor darstellt.

Segmentanalyse

Der globale Markt für Bergbaulaborautomatisierung ist nach Produkten segmentiert.

Basierend auf dem Produkt ist der globale Markt für Bergbaulaborautomatisierung in Robotik, Laborinformationsmanagementsysteme (LIMS), Containerlabore, automatisierte Analysegeräte und Probenvorbereitungsgeräte unterteilt.

Das Segment automatisierter Analysegeräte und Probenvorbereitungsgeräte leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 1,35 % wachsen. Da Proben manuell von Stufe zu Stufe transportiert werden und in der Regel alle Proben in Chargen verarbeitet werden, sind herkömmliche Analyselabore in der Bergbauindustrie arbeitsintensiv und langsam. Aufgrund der langen Bearbeitungszeiten für Probendaten in Laboren, die große Probenmengen verarbeiten, wurde in Bergbaulaboren eine Automatisierung eingeführt. Die wesentlichen Werkzeuge im Bergbaulabor sind automatisierte Analysegeräte und Probenvorbereitungsgeräte, da sie eine schnelle und genaue Probenverarbeitung, fundierte Entscheidungen und kurze Durchlaufzeiten zur Steigerung der Produktivität ermöglichen.

Robotik wird in der Bergbauindustrie immer wichtiger, sei es im Feld oder im Labor. Sie dienen als wertvolle Inspektionswerkzeuge, automatisieren bestimmte Aufgaben wie die Materialhandhabung oder führen mühsame Aufgaben aus. Beispiele hierfür sind speziell entwickelte automatisierte und robotische Probenahmesysteme, die von Einzelzellen bis hin zu vollständig integrierten Systemen reichen und vollständige End-to-End-Probenahme- bis hin zu Analyselösungen bieten. Intertek bietet speziell entwickelte automatisierte und robotische Probenahmesysteme, von Einzelzellen bis hin zu vollständig integrierten Systemen, und bietet komplette End-to-End-Probenahme- bis hin zu Analyselösungen. Ein umfassender Prüfpfad, der Ausschluss menschlicher Fehler, ein schneller Probendurchsatz, beispiellose Konsistenz, Zuverlässigkeit, synchronisierte Prozesssteuerung und vollständig programmierbare Zerkleinerungsparameter sind nur einige der bemerkenswerten Vorteile der fortschrittlichen Roboter-Probenhandhabungstechnologie für Mineraltests.

Um die Produktivität im Labor zu steigern, können Fachleute oder Wissenschaftler Proben, Testergebnisse und zugehörige Daten mithilfe eines Laborinformationsmanagementsystems (LIMS) verwalten. Es hilft bei der Standardisierung von Tests, Arbeitsabläufen und Verfahren und bietet gleichzeitig präzise Prozesskontrollen. Sie verbessern nicht nur die Effizienz und erfüllen gesetzliche Anforderungen, sondern sorgen auch für Produktstandards, Qualitätskontrolle und Umweltsicherheitsstandards. Bergbaulabore müssen verschiedene Testverfahren für alles durchführen, von seltenen Erdhaufen und unedlen Metallen bis hin zu Edelsteinen. Dadurch ermöglichen diese Lösungen unter Nutzung der bereitgestellten Funktionen die Konfiguration der Arbeitsabläufe, Anzeigen und Tests. Bergbau- und Metallverarbeitungslabore benötigen zur Abwicklung ihrer Abläufe außerdem ein hochentwickeltes Laborinformationsmanagementsystem (LIMS) wie CCLAS 6.

Mit der notwendigen Ausrüstung zur Durchführung von Tests und zur Analyse der Ergebnisse der Bergbauforschung kann ein Containerlabor sowohl mobil als auch stationär sein. Die tragbaren Containerlabore eignen sich aufgrund ihrer schnellen Bereitstellung und Vor-Ort-Prüfung in der Bergbauindustrie für den Einsatz unter verschiedenen Umständen. Dies kann als Bergbaulabor vor Ort oder zur Voruntersuchung von Proben bei Explorationsprojekten genutzt werden, wodurch potenziell Millionen an Einrichtungskosten eingespart werden können. Bei den aktuellen Bergbaubetrieben herrschen häufig raue Umgebungsbedingungen und die Notwendigkeit, Geräte zu bewegen. Bergbauunternehmen nutzen transportable Containerlabore auf dem Bergbaugelände, um Zeit und Geld zu sparen, da diese Umstände ein Getriebe verschleißen und die Effizienz verringern. Um die Verbraucher zufrieden zu stellen und ihnen anfängliche Aufgaben zu ersparen, bieten Branchenanbieter zusätzlich Design-, Fertigungs- und Installationsdienstleistungen an.

jüngsten Entwicklungen

• Juni 2022 – Der Laborgerätehersteller KNAUER ist eine Partnerschaft mit ModuVision eingegangen.
• November 2022 – MGI kündigte auf der MEDICA die europäische Einführung des neuen automatisierten Probenvorbereitungssystems MGISP-Smart 8 und des Empowerment-Programms an, um den Zugang zur Genomik zu verbessern.