鉱業ラボ自動化市場 サイズと展望 2023-2031

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市場ダイナミクス

世界の鉱業ラボ自動化市場の推進要因

従来の手法から自動化への移行

一般的な鉱業ラボでは、サンプルの記録、サンプル調製、分析段階など、すべての手順を手作業で実行する必要があります。管理サンプルを迅速に準備する必要があるため、採掘プロセスは労働集約的になり、肉体労働の需要が増加します。一方、自動化された鉱業ラボでは、採掘サンプルは肉体労働を必要とせずに分析プロセスを経て処理されます。さらに、コンピューター化されたシステムがサンプルを順次処理するため、処理が高速化され、分析の精度が向上します。さらに、自動化システムではロボットを使用して繰り返し可能なラベル付け手順を実行するため、サンプル処理コストが削減され、オペレーターのミスも排除されます。

自動化は正確で信頼性の高いリアルタイムデータを提供し、プラントの改善による収益性の向上を実現します。ラボの自動化は、鉱業プロセスを最適化する新たな機会も生み出しています。 FLSmidthのサハラ以南のアフリカおよび中東地域におけるSPA（サンプル・準備・分析）担当ディレクター、マーティン・マティセン氏によると、自動化の利点は迅速な処理時間だけにとどまりません。さらに、自動化によってラボは大量のデータを処理しながら、最高水準の結果を生み出すことができます。自動化されたラボは、分析結果の精度と正確性を飛躍的に向上させると同時に、人々の健康、安全、そして環境への脅威を低減します。

世界の鉱業ラボ自動化市場の抑制

鉱業分野における技術導入への数々の障害

鉱業研究開発（R&D）において最も有望な分野の一つは自動化であり、現在および将来の様々な技術、生産、安全上の課題への対処を目指しています。工業化には多くの利点があるにもかかわらず、鉱業は新技術の導入において多くの障害に直面しています。これらの障害には、若さという二重の負担、共通の相互運用性計画の必要性、必要な知識を持つ有資格者の確保、責任の変化、同等の安全性、そして運用技術と情報技術の統合などが含まれます。ラボオートメーションの導入と保守には、有資格者が必要です。また、データ分析やその他の最先端のオートメーション手法を可能にするには、熟練した技術者も必要です。しかし、より多くの作業員が必要であり、これは大きな問題です。

2つのメーカーの自動化機器間でデータや通信規格を共有することの難しさを考えると、ラボ業務の性質の変化により、より柔軟性とインターフェース機能を備えた機械システムが必要になります。これがラボオートメーションを困難にしています。ラボオートメーションサプライヤーが直面しているもう1つの課題は、他のラボシステムとの相互運用性のある製品を提供することです。

世界の鉱業ラボオートメーション市場の機会

新しく革新的なソリューション

ロボット工学などのツールや技術の発展により、鉱業業界は近年、大きな技術革命を経験しています。 製造実行システム（MES）やエンタープライズ・リソース・プランニング（ERP）などの業務システムを統合することでラボを自動化するラボ情報管理ソリューションは、鉱業・金属業界のラボで高い需要があります。さらに、ベンダーは鉱業分野の業務プロセスをさらに強化する、新たな最先端ソリューションを市場に投入しています。例えば、2020年4月、ブルカーは卓上型X線元素分析装置を発表しました。この装置は自動化されたラボ環境に組み込むことができ、鉱業アプリケーションにおける元素分析を高速化します。この卓上型EDXRF装置は、調製済みまたはバルクの固体および液体サンプルを対象とし、炭素からアメリシウム（C – Am）までの元素の元素分析に使用されます。サンプル中で検出される因子の濃度は、数ppmから100%まで様々です。

ベンチトップ型エネルギー分散型蛍光X線分析計（EDXRF）であるS2 PUMAシリーズ2は、HighSenseテクノロジーを搭載しており、同社によれば、スループットが約3倍向上します。さらに、Intertekは鉱物研究所向けに、研究所の厳しいニーズを満たすようにカスタマイズ・設計された最先端のロボット式および自動サンプリングシステムを提供しています。これらのシステムは、認証業務のためのサンプル検査のターンアラウンドタイムを短縮します。

セグメント分析

世界の鉱業ラボ自動化市場は、製品別にセグメント化されています。

製品ベースでは、世界の鉱業ラボ自動化市場は、ロボット工学、ラボ情報管理システム（LIMS）、コンテナラボ、自動分析装置、サンプル調製装置に分類されます。

自動分析装置とサンプル調製装置のセグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に1.35%のCAGRで成長すると予測されています。サンプルは各段階ごとに手作業で輸送され、通常、すべてのサンプルはバッチ処理されるため、鉱業における従来の分析ラボは労働集約的で処理速度が遅くなっています。大量のサンプルを処理するラボでは、サンプルデータの処理に長い時間がかかることから、鉱業ラボでは自動化が導入されています。鉱業ラボに不可欠なツールは、自動分析装置とサンプル調製装置です。これらは、迅速かつ正確なサンプル処理、十分な情報に基づいた意思決定、そして生産性向上のための迅速なターンアラウンドタイムを可能にするからです。

ロボティクスは、現場でもラボでも、鉱業においてますます重要になっています。ロボティクスは、貴重な検査ツールとして機能し、材料処理などの特定の作業を自動化したり、手間のかかる作業を遂行したりします。例えば、単一セルから完全統合システムまで、エンドツーエンドのサンプリングから分析ソリューションまでを提供する、専用に設計された自動ロボットサンプルシステムがあります。Intertekは、単一セルから完全統合システムまで、エンドツーエンドのサンプリングから分析ソリューションまで、専用に設計された自動ロボットサンプルシステムを提供しています。包括的な監査証跡、人為的ミスの排除、迅速なサンプル処理能力、比類のない一貫性と信頼性、同期プロセス制御、そして完全にプログラム可能な粉砕パラメータは、鉱物試験における高度なロボットサンプルハンドリング技術の顕著なメリットのほんの一部です。

ラボの生産性を向上させるために、専門家や科学者は、ラボ情報管理システム（LIMS）を使用してサンプル、試験結果、および関連データを処理できます。LIMSは、試験、ワークフロー、および手順の標準化を支援し、正確なプロセス制御を提供します。効率性の向上と法的要件の遵守に加えて、製品基準、品質管理、および環境安全基準の確保にも役立ちます。鉱業ラボは、希少な土塊や卑金属から宝石まで、あらゆるものに対して様々な試験手順を実行する必要があります。そのため、これらのソリューションは、提供される機能を活用して、ワークフロー、表示、および試験の構成を可能にします。鉱業および金属加工ラボでは、業務を遂行するためにCCLAS 6のような高度なラボ情報管理システム（LIMS）が必要です。

鉱業研究の成果を試験・分析するために必要な機器を備えたコンテナラボは、移動式または固定式のいずれの形態にもなります。可搬式コンテナラボは、鉱業において迅速な設置と現場での試験が可能なため、様々な状況での導入に適しています。これは、オンサイトの鉱業ラボとして、または探査プロジェクトのサンプル事前スクリーニングに活用でき、設置費用を数百万ドルも節約できる可能性があります。現在の鉱業活動は、過酷な環境下での作業や機器の移動を必要とすることがよくあります。鉱業会社は、こうした状況下ではギアが摩耗し効率が低下するため、時間と費用を節約するために、鉱業現場で輸送可能なコンテナラボを使用しています。顧客を満足させ、初期作業の負担を軽減するために、業界のベンダーは設計、製造、設置サービスも提供しています。

地域分析

世界の鉱業ラボ自動化市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域、LAMEAの4つの地域に分かれています。

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

アジア太平洋地域は、収益への最大の貢献地域であり、予測期間中は2.20%のCAGRで成長すると予想されています。中国の鉱業は、環境問題の影響で縮小し、成長が鈍化しています。政府は、環境問題に対処するため、様々な天然資源を規制・制限しています。今後数年間、中国の石炭鉱業部門は緩やかに増加すると予想されています。Trading Economicsによると、中国の鉱業は2019年7月に前年比6.6%増の拡大を記録しました。豊富な鉱物資源を有する中国は、タングステンの世界市場を支配しています。 USGSは、環境への懸念から、英国は採掘・輸出ライセンスの数を制限し、総生産量に上限を設け、採掘・加工に制限を設けることで、タングステン産業を規制していると主張している。

ヨーロッパは予測期間中、年平均成長率（CAGR）1.85%で成長すると予想されている。欧州鉱業・金属鉱石・工業鉱物協会（Euromines）によると、ヨーロッパの鉱業部門は大陸経済の繁栄に不可欠である。過去10年間、ヨーロッパでは金属、工業鉱物、骨材の消費が急増している。ヨーロッパは現在、様々な工業鉱物や骨材の生産においてほぼ自給自足している。しかし、純ベースでは相当量の金属や金属鉱石を輸入している。 STRADE（欧州における持続可能な原材料に関する戦略的対話）によると、EUは世界的に見て原材料の生産量が少ない国です。

北米は、予測期間中、鉱業ラボ自動化市場をリードすると予想されています。米国とカナダは、鉱業業界のシェアにおいて大きな割合を占めています。米国地質調査所の統計によると、世界で活動中の鉱物探査拠点のわずか22.7%がカナダにあります。米国とカナダには、地球上のすべての活動中の鉱物探査拠点の34.37%があります。鉱業分野における世界のリーダーの一つは米国です。米国は、2019年の国内生産量が8,000トン（約44%）増加して26,000トンとなり、現在、必須希土類鉱物精鉱の世界最大の生産国となっています。

ラテンアメリカの鉱業は、予測期間中に大幅に成長すると予想されています。地理的な位置と豊富な天然資源に恵まれたこの地域は、極めて重要な市場です。活発な鉱物探査地の分布に関しては、オーストラリアとカナダにわずかに遅れをとっています。この地域の鉱業大国には、ブラジル、ペルー、チリ、メキシコなどが挙げられます。ブラジルは、この地域で最も急速に経済成長している国の一つであり、外国投資家にとって有名な鉱業先です。最新の政府機関は、国立鉱業庁（ANM）と呼ばれています。これは、鉱業における自主性の向上を促進する方針と一致しています。アフリカ諸国は鉱物資源の豊富さから、世界中から鉱業投資を引きつけています。ダイヤモンド、アルミニウム、アスベスト、金、石炭、クロム、銅などの資源がこれらの国々に豊富に存在し、これが市場を刺激する大きな要因となっています。

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鉱業ラボ自動化市場のトップ競合他社

1. FLSmidth AS
2. Bruker Corporation
3. Datech Scientific Ltd
4. Intertek Group PLC
5. Rocklabs (SCOTT Group)
6. Thermo Fisher Scientific Inc.
7. Malvern Panalytical Ltd
8. Nucomat
9. HERZOG Automation Corp.

最近の開発状況

• 2022年6月 - 実験機器メーカーのKNAUER社がModuVision社と提携しました。
• 2022年11月 - MGI社は、ゲノミクスへのアクセス向上を目指し、MEDICAにおいて新製品MGISP-Smart 8自動サンプル調製システムとエンパワーメントプログラムの欧州展開を発表しました。