Marktbericht „Smart Factory“: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt (Bildverarbeitungssysteme, Industrierobotik, Steuergeräte, Sensoren, Kommunikationstechnologien, Sonstige Produkte), nach Lösung (SCADA, MES, Arbeitssicherheit, PAM), nach Technologie (Produktlebenszyklusmanagement (PLM), Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), Enterprise Resource Planning (ERP), Manufacturing Execution System (MES), Distributed Control System (DCS), Supervisory Controller and Data Acquisition (SCADA), Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), Sonstige Technologien), nach Endverbraucherbranche (Automobilindustrie, Halbleiterindustrie, Öl und Gas, Chemie und Petrochemie, Pharmaindustrie, Luft- und Raumfahrt, Lebensmittel und Getränke, Bergbau, Sonstige Endverbraucherbranchen) und nach Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika). Prognosen für 2025–2033.

Marktwachstumsfaktoren

Zunehmende Verbreitung von IoT-Technologien (Internet der Dinge) entlang der gesamten Wertschöpfungskette

Intelligente Fabriktechnologien und IoT-Geräte haben weitreichende Auswirkungen auf Effizienz, Produktqualität und Sicherheit entlang der gesamten Wertschöpfungskette in der Fertigung. IoT-Technologien können Elemente der intelligenten Fertigung wie Qualitätssicherung, Anlagenwartung, Lagerbetrieb, Bestandsmanagement und andere Fertigungsprozesse optimieren. Darüber hinaus kann die zunehmende Verbreitung von KI und maschinellem Lernen die Geschwindigkeit, Genauigkeit und Datenanalyse verbessern und den Markt dadurch maßgeblich vorantreiben. Fortschritte bei Feldgeräten, Sensoren und Robotern können den Untersuchungsbereich zusätzlich erweitern.

IoT-Technologien beheben den Arbeitskräftemangel im Fertigungssektor, insbesondere in Industrieländern wie den Vereinigten Staaten. Aus diesem Grund investieren die US-Bundesregierung und der private Sektor in diese Technologien.Industrie 4.0IoT-Technologien sollen die amerikanische Industriebasis stärken, die von China und anderen Niedriglohnländern übernommen wurde. Daher könnten IoT-Technologien maßgeblich die weltweite Einführung von Smart-Factory-Lösungen vorantreiben.

Steigende Nachfrage nach Energieeffizienz

Der zunehmende Fokus auf Energieeffizienz und grüne Technologien bietet Unternehmen die Möglichkeit, ihren Markt zu erweitern und Kunden zu gewinnen, indem sie Folgendes anbieten:intelligente Fertigungmit höherer Energieeffizienz und geringerem Energieverbrauch. Die Investitionen in diese umweltfreundlichen Systeme werden im Prognosezeitraum voraussichtlich massiv steigen.

Die intelligente Fabrik legt besonderen Wert auf Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Digitale Lösungen minimieren den Energieverbrauch durch Datenanalyse und liefern zudem Statistiken zur effizienten Anlagennutzung. So betreiben intelligente Fabriken beispielsweise Anlagen nur bei Bedarf.

Die Implementierung internationaler Normen für Umweltmanagementsysteme (UMS), insbesondere der ISO 50001, hat in den letzten Jahren weltweit deutlich zugenommen. Dies zwingt die Hersteller, in Energiesparstrategien zu investieren und eröffnet dem untersuchten Markt somit Wachstumspotenzial.

Marktbeschränkungen

Enorme Kapitalinvestitionen für Transformationen

Die hohen Kosten automatisierter Systeme betreffen leistungsfähige und robuste Hardware sowie effiziente Software. Automatisierungsanlagen erfordern höhere Investitionen in die intelligente Fabrik (ein computergestütztes System kann in der Anschaffung, Entwicklung und Fertigung Millionen von Dollar kosten). Im Vergleich zu manuellen Verfahren ist zudem der Wartungsaufwand für automatisierte Anlagen höher (selbst flexible Automatisierung ist weniger flexibel als der Mensch, die vielseitigste aller Maschinen). Da M2M-Verbindungen, ähnlich wie Mobilfunkverträge, stark ausgelastet sind, lässt sich die langsamere Verbreitung der industriellen IoT-Technologie auf die deutlich höheren Kosten für die Aufrechterhaltung solcher Verbindungen zurückführen.

Die Installations- und Anschaffungskosten eines Steuerungssystems für eine intelligente Fabrik machen die Hälfte der Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer aus. Hinzu kommen die häufigen Änderungen in der Netzwerktechnik, die zu erheblichen Kostensteigerungen führen, welche die anfängliche Investition deutlich übersteigen und die Verbreitung weiter hemmen.

Marktchancen

Zunehmende Verbreitung von Knickarmrobotern bei verschiedenen Endnutzern

Knickarmroboter haben sich in den letzten Jahren in verschiedenen Branchen, darunter der Autolackierung und der Bauteilmontage, stark verbreitet. Ihr Einsatz in der Luft- und Raumfahrt, der Öl- und Gasindustrie sowie in zahlreichen anderen Sektoren, die regelmäßig große Bauteile mit Knickarmrobotern fertigen, trug maßgeblich zum Marktwachstum bei. So können beispielsweise die leistungsstarken und effizienten KUKA Titan- und 6-Achs-Knickarmroboter große Stahlträger bewegen. Dadurch ermöglichen Knickarmroboter die präzise und deutlich schnellere Produktion großer Stückzahlen, was die Fertigungseffizienz steigert, menschliche Fehler und Arbeitsaufwand reduziert und die Qualität der Endprodukte verbessert.

Die Marktteilnehmer ergreifen verschiedene Initiativen, wie beispielsweise die Einführung neuer Produkte, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern. So brachte Honeywell im September 2021 seine neueste Robotertechnologie auf den Markt, die Lager und Distributionszentren dabei unterstützen soll, die arbeitsintensive manuelle Palettenentladung zu automatisieren und gleichzeitig das Unfallrisiko und Personalengpässe zu reduzieren.

Segmentierungsanalyse

Nebenprodukt

Der globale Markt ist segmentiert in Bildverarbeitungssysteme (Kameras, Prozessoren, Software, Gehäuse, Framegrabber, Integrationsdienstleistungen und Beleuchtung), Industrierobotik (Gelenkroboter, kartesische Roboter, zylindrische Roboter, SCARA-Roboter, Parallelroboter, kollaborative Industrieroboter), Steuergeräte (Relais und Schalter sowie Servomotoren und -antriebe), Sensoren, Kommunikationstechnologien (drahtgebunden und drahtlos) und andere Produkte.

Das Sensorsegment dominierte den Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,2 % verzeichnen. Näherungssensoren werden üblicherweise zur Zählung der Produkte eingesetzt, die eine bestimmte Station in schnelllaufenden Förderanlagen passieren. Wenn automatisierte Roboter Aktionen am Produkt durchführen, wie beispielsweise Schweißarbeiten in der Automobilindustrie, sind Näherungssensoren unerlässlich, um die exakte relative Position des Produkts zu bestimmen. Sie werden auch in verschiedenen Branchen zur Bestimmung der relativen Positionierung von Formteilen verwendet, um die korrekte Ausrichtung der zusammenpassenden Teile sicherzustellen. Diese wichtigen Anwendungen von Näherungssensoren tragen im Prognosezeitraum zum Marktwachstum bei.

Durch Technologie

Der globale Markt ist segmentiert in Produktlebenszyklusmanagement (PLM), Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), Enterprise Resource Planning (ERP), Manufacturing Execution System (MES), Distributed Control System (DCS), Supervisory Controller and Data Acquisition (SCADA), Programmable Logic Controller (SPS) und andere Technologien.

DerProduktlebenszyklusmanagement (PLM)Dieses Segment dominierte den Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 8,2 % verzeichnen. PLM hat den Wert von Daten in der Fertigung neu definiert und bietet eine hohe Kapitalrendite (ROI). Mitarbeiter von Fertigungs- und Industrieunternehmen erkannten, dass sie effizienter arbeiten konnten, als ihnen alle Informationen jederzeit zur Verfügung standen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil von PLM-Systemen besteht darin, dass Unternehmen ihre Fertigungskapazitäten auf verschiedene geografische Regionen ausdehnen können. Diese Unternehmen haben die Integration von PLM- und ERP-Systemen eingeführt, um die Produktqualität in ihren gesamten Produktionsstätten sicherzustellen. All diese Vorteile treiben das Wachstum dieses Segments an.

Nach Endverbraucherbranche

Der globale Markt ist unterteilt in Automobilindustrie, Halbleiterindustrie, Öl- und Gasindustrie, Chemie- und Petrochemieindustrie, Pharmaindustrie, Luft- und Raumfahrtindustrie, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Bergbauindustrie und sonstige Endverbraucherbranchen.

Der Öl- und Gassektor dominierte den globalen Markt für intelligente Fabriken und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 12,8 % verzeichnen. In den Prozessen der Öl- und Gasindustrie besteht ein stetig steigender Bedarf an Sicherheit und Zuverlässigkeit. Die Lieferkette der Branche erfordert Automatisierung, Branchenexpertise und ein umfassendes Partnernetzwerk. Darüber hinaus ist Sicherheit in vielen Fällen zu einem zentralen Anliegen für Hersteller in der Öl- und Gasindustrie geworden. In Ländern wie Mexiko, wo Pipelines häufig Ziel von Angriffen und Diebstählen sind, investieren die Regierungen verstärkt in die Prozessautomatisierung im Bereich der Pipelinesicherheit. Öldiebstahl aus mexikanischen Pipelines ist eines der größten Sicherheitsprobleme im Midstream-Sektor Lateinamerikas. Laut PEMEX wurden in den vergangenen vier Jahren (2014–2018) mehr als 4.125 illegale Zapfstellen in der Region entdeckt. Diese Probleme, gepaart mit der zunehmenden Öl- und Gasexploration und -förderung sowie steigenden Rohölpreisen, dürften im Prognosezeitraum lukrative Marktchancen eröffnen.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik: Dominante Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11,3 %

Der asiatisch-pazifische Raum hatte den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 11,3 % verzeichnen. China zählt zu den am schnellsten wachsenden Ländern weltweit und weist eine sehr hohe Industrieproduktionsrate auf. Diese Faktoren treiben den Automatisierungsmarkt des Landes an. Geplante Investitionen sollen das qualitative Wachstum fördern, Umweltbelange berücksichtigen und Überkapazitäten abbauen. Die Anzahl der Unternehmen, die in China Fabrik- und Prozessautomatisierungstechnologien sowie Robotik einsetzen, ist im Vergleich zur enormen Größe der chinesischen Produktionsbasis und der Anzahl der Beschäftigten gering. Dieser Trend bietet Unternehmen im Bereich der industriellen Automatisierung in China hervorragende Chancen. China plant zudem den Aufbau einer umfangreichen Halbleiterindustrie und investiert 18 Milliarden US-Dollar in den Erwerb von Halbleitertechnologie und -unternehmen. Die in der Halbleiterindustrie weit verbreitete Automatisierung dürfte die Marktexpansion weiter vorantreiben.

Europa: Wachstumsregion mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 7,7 %

Europa ist die zweitgrößte Region. Es wird erwartet, dass der Markt bis 2030 einen Wert von 165 Milliarden US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,7 % im Prognosezeitraum entspricht. Die deutsche Automobilindustrie hat ihre weltweite Position in der Automobilproduktion in den letzten Jahren deutlich ausgebaut. Nachhaltigkeit im Fertigungssektor dürfte zudem ein Haupttreiber für den untersuchten Markt sein. Deutschland ist nicht nur ein bedeutender Abnehmer von Automatisierungstechnik, sondern auch ein wichtiger Hersteller in Europa. Zahlreiche namhafte Unternehmen der Automatisierungs- und Steuerungstechnik, wie beispielsweise Siemens, Schneider Electric und KUKA, haben ihren Sitz in Deutschland und treiben so die Investitionen in Forschung und Entwicklung voran. Die Nachfrage nach Automatisierungslösungen wächst in Deutschland rasant. So erhielt KUKA beispielsweise im August 2019 einen Auftrag über 22 KMP 1500 von einem Automobilkunden. Diese intelligenten Systeme…autonome FahrzeugeSie können Roboter und Maschinen mit Materialien versorgen und so den Produktionsprozess perfekt timen. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Zusammenarbeit zwischen Indien und Deutschland im Bereich Industrie 4.0 das Marktwachstum weiter ankurbeln wird.

Nordamerika ist die drittgrößte Region. Aufgrund der frühen Einführung der Fabrikautomatisierung stellen die Vereinigten Staaten einen bedeutenden Markt für Anbieter von Lösungen für intelligente Fabriken dar. Es wird erwartet, dass dieser Markt im Prognosezeitraum ein starkes Wachstum verzeichnen wird. Darüber hinaus beheimatet das Land über 13 bedeutende Fahrzeughersteller und verfügt über einen der größten Automobilmärkte der Welt. Die Automobilproduktion zählt zu den wichtigsten Einnahmequellen der nordamerikanischen Fertigungsindustrie. Das Land bietet enormes Potenzial, da die Automobilindustrie maßgeblich zur Einführung von ICS- und Automatisierungstechnologien beiträgt. Roboter werden von den Herstellern zunehmend in die Montagelinien integriert. Einer der Schlüsselfaktoren für das Wachstum des untersuchten Marktes ist der steigende Einsatz von Robotern zur Automatisierung.