インダストリー4.0市場 サイズと展望 2025-2033

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インダストリー4.0市場の推進要因

ロボット工学とAI（人工知能）IoTにおける技術革新の進展

産業界は、自動化やロボット工学のためのAIoT（Artificial Intelligence of Things）などの技術を活用し、旧来の製造手法からデジタル手法へと移行しています。世界経済フォーラムの報告書によると、AIoTを導入した1,000以上の工場で生産性が向上し、大規模な製品カスタマイズが可能になり、収益性の高い事業運営が確保されています。これらの工場では、センサー、自動ロボット、スマートメーターなどが活用され、データ収集が行われています。AIoTは、これらのデータを分析し、生産プロセスにおける問題を特定し、外部からの支援に頼ることなく解決するのに役立ちます。このアプローチは、製品提供の迅速化、生産効率の向上、自動化の推進、俊敏性の向上、そして顧客体験の向上につながります。

これらのデータをさらに分析することで、企業は顧客のニーズを理解し、生産効率を高めるための戦略を微調整することができます。従来の方法とは異なり、AIoTとロボティクスは、生産スタッフによりスマートな意思決定に必要な情報を提供します。国際ロボット連盟（IFRO）によると、2022年には約350万台のロボットが製造され、2021年比で31%の成長率を記録しました。これは、産業分野および関連分野におけるロボティクスの導入拡大が市場の成長を牽引していることを示すものであり、妥当な数字です。

市場の制約

スパイ活動とサイバー脅威に対するロボティクスとシステムの脆弱性

インダストリー4.0は、関節ロボットなどの産業プロセスを外部と結び付けます。ハッキングリスクの高まりは、接続されたプロセスに影響を及ぼす可能性があります。インターネットに接続されたロボティクスと自動化システムは、ネットワークが適切に管理されていない場合、サイバー脅威、企業スパイ、マルウェアのインストール、または自動攻撃に対して脆弱です。産業用移動ロボットに関する新しいANSI規格移動ロボットの安全要件はより統一化され、産業における自動化機器の安全性に関する多目的な空間と基準を提供しています。

さらに、これらの高度な機械の導入にかかる初期費用の高さと脅威に対する脆弱性により、ロボットと協働する熟練労働者の需要は10倍に増加しています。一部の企業は、ユニバーサルロボットなどのサードパーティプロバイダーに「ターンキー」トレーニングを提供し、従業員のスキルアップとより技術的な職務への定着を図り、これらの機械との協働作業に必要なスキルを従業員に提供しています。

市場機会

インダストリー4.0の展望を形作る新興技術の導入

インダストリー4.0は、第4次産業革命と、サイバーフィジカルシステム、RFID、IoT、クラウドコンピューティング、ビッグデータ分析、高度ロボット工学、スマートファクトリーなど、実装可能な様々な革新的技術を網羅した将来の生産システムのビジョンを示しています。これらの技術は、自動車、物流、航空宇宙、エネルギーなど、様々な産業を変革し、情報通信技術を事業運営に統合する可能性を秘めています。さらに、インダストリー4.0の構成要素は、製品のカスタマイズ、リアルタイムデータ分析、可視性の向上、自律監視・制御、動的な製品設計、生産性と競争力の向上など、組織に大きなメリットをもたらします。これらのテクノロジーを導入することで、コスト削減、生産性向上、効率性・柔軟性の向上、そしてカスタマイズされた製品開発が可能になります。

さらに、製造業や製造組織において、イノベーションと技術進歩の重要性は強調しすぎることはありません。デジタルトランスフォーメーションと相互接続性の向上を特徴とするインダストリー4.0の到来は、必然的に新たな社会的懸念を生み出すでしょう。この変革は、業界全体にわたって製品設計、プロセス、運用、そしてサービスを大きく変革するでしょう。これらのテクノロジーの導入は、生産とエンジニアリングの強化、製品とサービスの品質向上、顧客関係の最適化、新たなビジネスチャンス、経済的利益、教育要件の変化、そして職場環境の変革など、幅広い分野に影響を与える可能性があります。このような要因により、予測期間にわたって市場成長の機会が生まれます。

技術タイプ別

世界の市場は、産業用ロボット、ブロックチェーン、産業用センサー、産業用3Dプリンティング、マシンビジョン、HMI、製造業におけるAI、デジタルツイン、AGV、機械状態監視の4つに分類されます。製造業におけるAIは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。このセグメントは、2022年に約53%の収益シェアを占めました。インダストリー4.0の文脈において、製造業への人工知能（AI）の導入は、製品仕様に基づいて製造の様々な段階をリアルタイムで改良することを可能にするため、生産プロセスの包括的な自動化につながります。これにより、生産チェーン全体のシームレスな統合が促進され、複数の部門にわたるデータ処理能力が拡張されます。製造業へのAIの導入により、データ収集システムとフィードバックメカニズムが製造プロセスの不可欠な要素となり、組立ラインと生産プロセスの共存が可能になり、全体的な効率が向上します。

さらに、高度なAIアルゴリズムは、予知保全や製造プロセスにおける資産の故障予測に活用されています。製造業へのAIの融合は、多くの産業の進歩をもたらし、生産プロセスの管理を改善し、製造業における創造的なソリューションを促進します。生産環境の物理的な再現は、センサーやカメラなどのデータ収集ツールによって完全に実現され、クラウド接続を介して処理されます。これにより、将来のインダストリー4.0のシームレスな機能への道が開かれます。

エンドユーザー別

世界市場は、航空宇宙・防衛、自動車、エネルギー・公益事業、食品・飲料、製造業、石油・ガスの4つに分かれています。製造業セグメントは世界市場の大部分を占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。このセグメントは、他のセグメントと比較して約31%の収益シェアを占め、主要なセグメントとして浮上しました。製造業が世界市場の大部分を占めると予想されていますが、自動車、エネルギー・公益事業、石油・ガスが4.0導入の最も有望な垂直分野として浮上するでしょう。近年、製造業ではスマートロボットやスマートマシンが活用されています。センサー接続されたヒューマンマシンインターフェースを介して、ロボットと人間が複雑なタスクを共同で実行できる統合システムの構築に向けて、研究開発への投資が行われています。

さらに、テクノロジーを導入した製造工場では、製造設備や製造プロセスを追跡し、生産中断が発生する前に潜在的な問題を検出することができます。4.0対応の自動車メーカーは、特定の車両を設計することで納期を短縮することもできます。従来の自動車製造とは異なり、ダッシュボードやステアリングホイールなどのIIoT対応部品はカスタマイズが可能です。 自動運転車のコンセプトは、インダストリー4.0の到来により実現しました。自動車業界の企業は、急速な技術進歩の中で競争力を維持するため、製品と製造プロセスの強化に多額の投資を行っています。

地域分析

北米が世界市場を席巻

北米は世界市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。2022年には大きな市場シェアを獲得し、2023年から2031年にかけて好調な成長が見込まれています。インダストリー4.0の台頭は、技術革新の急速な進展、地域内の政府機関による多額の財政支援、製造業全体におけるリアルタイムの品質管理と可視性の向上に向けた協調的な取り組みなど、いくつかの重要な要因に起因していると考えられます。北米におけるインダストリー4.0の進展は、主に堅調な産業セクターの存在と先進技術のブレークスルーの導入によって推進されています。

アジア太平洋地域は、予測期間中に驚異的な成長が見込まれています。中国を筆頭とするアジア太平洋地域は、40年間にわたり世界の製造業を支配してきました。その結果、韓国、日本、中国といった国々は、欧米のライバルとの競争力維持のため、第四次産業革命に多額の投資を行っています。まさにインダストリー4.0が存在感を示している分野です。中国の「メイド・イン・チャイナ」計画は、ドイツのインダストリー4.0モデルに着想を得ながらも、より実践的なものであり、多数の政府主導の基金が、特に中国の産業に多額の投資を行っています。様々なイニシアチブや補助金を含むこの包括的なプログラムにより、中国は2023年までにアジア太平洋地域のインダストリー4.0市場で優位に立つと予想されています。さらに、ロボット化が著しく、52%の市場シェアを誇る主要産業用ロボットメーカーである日本は、インダストリー4.0イニシアチブを含む、21世紀の経済・社会課題への対応として「ソサエティ5.0」プログラムを立ち上げています。

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インダストリー4.0市場のトップ競合他社

1. ABB Ltd
2. Siemens AG
3. Cognex Corporation
4. Schneider Electric SE
5. Honeywell International Inc.
6. Emerson Electric Co.
7. Rockwell Automation Inc.
8. General Electric Company
9. Robert Bosch GmbH
10. Cisco Systems Inc.
11. 3D Systems
12. Advantech
13. Basler
14. Daifuku
15. IBM
16. Intel
17. John Bean Technologies Corporation
18. Nvidia
19. SAP SE
20. Microsoft Corporation
21. Techman Robot
22. AlBrain
23. Algolux
24. Beckhoff Automation
25. BigchainDB GmbH
26. LogiLube
27. Sculpteo
28. Sigfox

最近の開発状況

• 2023年6月 - GEヘルスケアは、従来の方法よりも最大12倍高速に高品質の磁気共鳴（MR）画像を取得し、1心拍以内の心臓画像撮影を可能にするディープラーニング技術、Sonic DLを発表しました。この技術により、スキャン時間が最大83%短縮され、高速かつ高品質のMRIにおける新たな業界標準を確立しました。この技術により、不整脈や息止めが困難な心臓疾患患者へのアクセスが可能になり、迅速で一貫性があり、より快適な検査が実現しました。
• 2023年1月 - シンガポールに拠点を置く3Dプリントサービス企業 Creatz3D は、パートナー企業の Qosmosys および NuSpace と共同で、画期的な軽量衛星打ち上げコンテナを発表しました。3Dプリント技術を用いて設計されたこの特殊な構造は、衛星試験コンテナとして機能し、Zeus-1 衛星ホルダーに組み込まれ、衛星が宇宙を周回する間、50 点の陽極酸化処理されたアートワークを固定する上で重要な役割を果たします。 「Godspeed（ゴッドスピード）」と名付けられたこのプロジェクトは、パイオニア10号探査機の50周年を記念するものであり、最先端技術の驚くべき融合と、歴史的な宇宙探査の節目へのオマージュを象徴しています。
• 2022年2月 - IBMは、大手通信コンサルティングサービスおよびソリューションプロバイダーであるSentacaを買収しました。この買収により、IBMのハイブリッドクラウド・コンサルティング事業が加速し、通信サービスプロバイダー（CSP）や大手メディア企業が複数のクラウドプラットフォームを活用し、ビジネスを近代化し、イノベーションと変革を実現するための重要なスキルが加わります。