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北米のスマートファクトリー市場 - 成長、トレンド、COVID-19の影響、予測(2022年 - 2027年)


North America Smart Factory Market - Growth, Trends, COVID-19 Impact, and Forecasts (2022 - 2027)

北米のスマートファクトリー市場は、予測期間(2021年~2026年)に約9.5%のCAGRが見込まれます。COVID-19の発生により、製造業は従来の生産プロセスの再評価を迫られ、主に生産ライン全体のデジタルトランスフォ... もっと見る

 

 

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Mordor Intelligence
モードーインテリジェンス
2022年1月17日 US$4,750
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サマリー

北米のスマートファクトリー市場は、予測期間(2021年~2026年)に約9.5%のCAGRが見込まれます。COVID-19の発生により、製造業は従来の生産プロセスの再評価を迫られ、主に生産ライン全体のデジタルトランスフォーメーションとスマートマニュファクチャリングの実践を推進しています。また、製造業は、製品および品質管理を監視するための複数の新しい機敏なアプローチを考案し、実施することを一斉に迫られています。

主なハイライト
メアリヴィル大学の予測によると、2025年までに全世界で毎年180兆ギガバイトを超えるデータが作成されるとのことです。その大部分はIIoT対応産業で生成されることになります。産業用IoT(IIoT)大手のマイクロソフトの調査によると、85%の企業が少なくとも1つのIIoTユースケースプロジェクトを持っていることがわかりました。2021年までに94%がIIoT戦略を実施すると回答しており、この数は増加すると考えられます。
IoT技術は、特に米国のような先進国において、製造業の人手不足を克服しつつあります。このため、アメリカの連邦政府や民間企業は、中国などの低労働コスト国に奪われたアメリカの産業基盤を増やすために、インダストリー4.0のIoT技術に投資しています。そのため、IoT技術は、主に世界中でスマートファクトリーソリューションの採用を促進する可能性があります。
また、最近の関税の引き上げにより、アメリカのメーカーは、自動化によって実現されるべき、より低いコストで商品を生産することを余儀なくされそうです。関税以前に自動化に投資した自動車会社は先行しており、他社のコスト削減の青写真となっている。産業用ロボットやオートメーション製品を生産する企業は、オートメーションに必要なロボットや機器の最大の生産者であるため、利益を得ることになる。
協働ロボットなどの自動化技術には、人間の介入/相互作用が必要です。さらに、産業用制御システム(ICS)には、セキュリティリスクが潜んでいます。そのため、システムに対するセキュリティ脅威を防ぐためにICSセキュリティ・ソリューションを導入する必要があり、ICSの維持コストが増大します。しかし、サイバーセキュリティ・ソリューションの進歩により、ICSに関連するセキュリティ問題への不安は軽減されつつあります。


主な市場動向

半導体産業は大きな成長を遂げている


この地域のエレクトロニクス産業は安定したペースで成長しており、設計やファブレス領域で事業を展開する数多くの企業の中で、突出したシェアを誇っています。米国国勢調査局によると、半導体およびその他の電子部品部門の売上は、2023年までに1,051億6,000万ドルに達すると予想されています。
さらに、この地域はスマートフォンや家電製品の需要が大きく、調査対象市場の需要を牽引しています。エリクソンによると、スマートフォンの契約数は2025年までに3億6000万に達し、5Gによる需要で増強されると予想されています。
さらに、この地域におけるスマートウェアラブルの需要増は、この地域の半導体需要の先陣を切っています。シスコシステムズによると、2022年までに北米の接続型ウェアラブルデバイスの数は4億3900万米ドルに達すると予想されています。このような動きは、同地域の市場需要を増大させています。
半導体産業協会(SIA)によると、半導体産業は米国で約25万人の労働者を直接雇用しています。また、米国には世界の主要な自動車メーカーがあり、電気自動車や自動車の自動運転の可能性に投資しており、高性能なICが求められています。これは、半導体シリコンウェハー市場の需要を促進する大きな要因の1つです。 例えば、2020年12月、リチウムイオン用途のシリコン-炭素複合材料のグローバルプロバイダーであるGroup14 Technologiesは、SK Materialsが主導するシリーズB資金調達で1700万米ドルを確保しました。
パンデミックは、米国の多くの人々や産業にとって残酷なほど悪い影響を与えていますが、半導体産業は唯一の明るい話題の一つとなっています。それは、あらゆる種類のチップの追加需要に通じ、すでに全力疾走していたサプライチェーンへのプレッシャーを増大させたのです。こうして、市場関係者は製品開発への投資を促進しました。


通信が市場を牽引するセグメントの一つ


有線通信は、特定の発信元から発信先に情報を届ける際に、比較的歪みが少ない傾向があります。例えば、有線のアナログ・デジタル変換器からデジタルにエンコードされたデータを受信し、8kbit/秒の固定レートで1つのデジタルコントローラに送ると、データの損失や歪みが少なく、すなわち最下位ビットだけがエラーを持つ傾向がある。さらに、PROFIBUS-DPやControlNetのように、ネットワークへのアクセスをトークンで制御することにより、比較的一定の遅延プロファイルを実現することを目的とした有線ネットワークプロトコルも存在する。
例えば、FieldComm Group、PI (Profibus & Profinet International)、ODAVAが協力して、産業用Ethernetの開発を進めています。これは、EtherNet/IP、HART-IP、PROFINETの使用をプロセス産業の危険な場所に拡大することを目的としており、現在IEEE 802.3.cgで進められている作業を活用しています。
ワイヤレスネットワークは、産業オートメーションに多くの可能性をもたらす方法で進化しています。産業用オートメーションのワイヤレス化というアイデアは、多くの組織にとって長い間実現不可能な目標でしたが、5Gによってこの目標が現実のものとなり始めています。企業はすでに工場内にプライベート5Gネットワークを展開し始めており、性能、低遅延、決定性、信頼性が向上していることが確認されています。
例えば、コーニングとベライゾンは、米国ヒッコリーにあるコーニングの光ファイバーケーブル製造施設に5Gウルトラワイドバンドサービスを導入しています。コーニングは、ベライゾンの5G技術を利用して、世界で最も大規模な光ファイバーケーブル製造施設の一つで、ファクトリーオートメーションや品質保証などの機能を強化するために5Gを適用するテストを行います。
一般に、無線通信を組み込んだ個々の機器は、有線ネットワークよりもコストが高くなります。しかし、この初期コストの増加は、さまざまな方法で相殺されます。また、生産現場でのケーブル敷設コストを削減できるなど、長期的に見るとワイヤレス機器が最も費用対効果の高い選択肢となることも少なくありません。


競合他社の状況

北米のスマートファクトリー市場は、大手企業が数社存在し、緩やかな統合が進んでいます。各社は市場シェアを拡大するために、戦略的パートナーシップや製品開発への投資を継続的に行っています。最近の市場動向としては、以下のようなものがあります。


2021年4月~ 三菱電機株式会社は、HVIGBT2種、HVDIODE5種などXシリーズの新製品7種を開発し、Xシリーズのパワー半導体モジュールは合計24種となりました。これらの製品は、トラクションモータや直流送電器、産業用大型機械など、高電圧・大電流化が進む機器の大容量・小型インバータ用として開発されました。7月より順次発売します。
2020年9月 シーメンスとグルンドフォスは、上下水道用途、産業オートメーション、建築技術の3つの主要分野において、両社が提供する補完的な製品やソリューションに焦点を当てた、両社の戦略的協力のためのデジタルパートナーシップ枠組みを締結しました。


その他のメリット

市場推定(ME)シート(Excel形式
アナリストによる3ヶ月間のサポート

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目次

1 INTRODUCTION
1.1 Study Assumptions and Market Definition
1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS
4.1 Market Overview
4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
4.2.2 Bargaining Power of Buyers
4.2.3 Threat of New Entrants
4.2.4 Threat of Substitutes
4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
4.3 Industry Value Chain Analysis
4.4 Impact of Covid-19 on the Market

5 MARKET DYNAMICS
5.1 Market Drivers
5.1.1 Growing Adoption of Internet of Things (IoT) Technologies Across the Value Chain
5.1.2 Rising Demand for Energy Efficiency
5.2 Market Restraints
5.2.1 Huge Capital Investments for Transformations
5.2.2 Vulnerable to Cyber Attacks

6 MARKET SEGMENTATION
6.1 By Product
6.1.1 Machine Vision Systems
6.1.1.1 Cameras
6.1.1.2 Processors
6.1.1.3 Software
6.1.1.4 Enclosures
6.1.1.5 Frame Grabbers
6.1.1.6 Integration Services
6.1.1.7 Lighting
6.1.2 Industrial Robotics
6.1.2.1 Articulated Robots
6.1.2.2 Cartesian Robots
6.1.2.3 Cylindrical Robots
6.1.2.4 SCARA Robots
6.1.2.5 Parallel Robots
6.1.2.6 Collaborative Industry Robots
6.1.3 Control Devices
6.1.3.1 Relays and Switches
6.1.3.2 Servo Motors and Drives
6.1.4 Sensors
6.1.5 Communication Technologies
6.1.5.1 Wired
6.1.5.2 Wireless
6.1.6 Other Products
6.2 By Technology
6.2.1 Product Lifecycle Management (PLM)
6.2.2 Human Machine Interface (HMI)
6.2.3 Enterprise Resource and Planning (ERP)
6.2.4 Manufacturing Execution System (MES)
6.2.5 Distributed Control System (DCS)
6.2.6 Supervisory Controller and Data Acquisition (SCADA
6.2.7 Programmable Logic Controller (PLC)
6.2.8 Other Technologies
6.3 By End-user Industry
6.3.1 Automotive
6.3.2 Semiconductors
6.3.3 Oil and Gas
6.3.4 Chemical and Petrochemical
6.3.5 Pharmaceutical
6.3.6 Aerospace and Defense
6.3.7 Food and Beverage
6.3.8 Mining
6.3.9 Other End-user Industries
6.4 By Country
6.4.1 United States
6.4.2 Canada

7 COMPETITIVE LANDSCAPE
7.1 Company Profiles
7.1.1 ABB Ltd.
7.1.2 Cognex Corporation
7.1.3 Siemens AG
7.1.4 Schneider Electric SE
7.1.5 Yokogawa Electric Corporation
7.1.6 Kuka AG
7.1.7 Rockwell Automation Inc.
7.1.8 Honeywell International Inc.
7.1.9 Robert Bosch GmbH
7.1.10 Mitsubishi Electric Corporation
7.1.11 Fanuc Corporation
7.1.12 Emerson Electric Company
7.1.13 FLIR Systems Inc.

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OUTLOOK OF THE MARKET

 

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Summary

The North America Smart Factory Market is expected to witness a CAGR of approximately 9.5% over the forecast period (2021-2026). The outbreak of COVID-19 has forced the manufacturing industries to re-evaluate their traditional production processes, primarily driving the digital transformation and smart manufacturing practices across the production lines. The manufacturers are also collectively being forced to devise and implement multiple new and agile approaches to monitor product and quality control.

Key Highlights
The Maryville University estimates that by 2025, over 180 trillion gigabytes of data will be created worldwide every year. A large portion of this will be generated by IIoT-enabled industries. A survey by the Industrial IoT (IIoT) giant, Microsoft, found that 85% of companies have at least one IIoT use case project. This number will increase, as 94% of the respondents said they will implement IIoT strategies by 2021.
IoT technologies are overcoming the labor shortage in the manufacturing sector, especially in the developed countries, like the United States. Due to this, the Federal Government and the private sector in the United States are investing in Industry 4.0 IoT technologies, to increase the American industrial base, which was taken over by China and other low labor cost countries. Therefore, IoT technologies may mainly drive the adoption of smart factory solutions, across the world.
Also, the recent increase in tariffs is likely to force manufacturers of the United States to produce goods at a lower cost, which is to be achieved through automation. Auto companies that invested in automation pre-tariffs are ahead of the game, and they are the cost-saving blueprint for other companies. Companies that produce industrial robots and automation products are set to benefit, as they are the largest producers of the robots and equipment needed for automation.
Automation technologies, such as collaborative robots, require human intervention/ interaction. Furthermore, industrial control systems (ICS) are laced with security risks. Hence, ICS security solutions must be installed to prevent security threats to the systems, which increases the cost of maintaining ICS. Nevertheless, advancements in cybersecurity solutions are reducing the fear of security issues associated with ICS.


Key Market Trends

Semiconductor Industry is Observing a Significant Growth


The electronics industry in the region is growing at a steady pace and holds a prominent share in a number of enterprises operating in the design and fabless space. According to the US Census Bureau, the revenue of the semiconductors and other electronic components sector is expected to reach USD 105.16 billion by 2023.
Moreover, the region commands significant demand for smartphones and consumer electronics, which is driving demand for the studied market. According to Ericsson, smartphone subscription is expected to reach 360 million by 2025, augmented by the demand from 5G.
Additionally, the increasing demand for smart wearables in the region is spearheading the demand for semiconductors in the region. By 2022, the number of connected wearable devices in North America is expected to reach USD 439 million, according to Cisco Systems. Such developments are augmenting demand for the market in the region.
According to the Semiconductor Industry Association (SIA), the semiconductor industry directly employs nearly a quarter of a million workers in the United States. The United States is also home to some of the world's major automotive players, who are investing in electric vehicles and in the self-driving potential of cars, which demand high-performance ICs. This is one of the major factors to drive demand for the semiconductors silicon wafers market.​ For instance, in December 2020, Group14 Technologies, a global provider of silicon-carbon composite materials for lithium-ion applications, secured USD 17 million in Series B funding led by SK Materials.
The pandemic has been brutally bad for many people and industries in the United States, but the semiconductor industry has been one of the only bright spots. That translates to additional demand for chips of all sorts, which increased the pressure on a supply chain that was already running as fast as it could. Thus, driving market players to invest in product development.


Communication is One of the Segment Driving the Market


Wired communication tends to have a relatively low degree of distortion when delivering information from a particular source to a destination. For instance, receiving digitally encoded data from a wired analog to digital converter, sent to a single digital controller at a fixed rate of 8 kbit/second, occurs with little data loss and distortion, i.e., only the least significant bits tend to have errors. In addition, there are wired networking protocols that aim to achieve a relatively constant delay profile by using a token to control access to the network, such as PROFIBUS-DP and ControlNet.
For instance, FieldComm Group, PI (Profibus & Profinet International), and ODAVA are working together to promote developments for Industrial Ethernet. It is aimed to expand the use of EtherNet/IP, HART-IP, and PROFINET into hazardous locations in the process industry, leveraging the work currently underway in the IEEE 802.3.cg.
Wireless networks are advancing in ways that are driving many possibilities for industrial automation. The idea of wireless industrial automation has long been an unachievable goal for many organizations, but 5G is starting to make this goal a reality. Companies are already beginning to deploy private 5G networks within plants and are seeing an increase in performance, low latency, determinism, and reliability.
For instance, Corning and Verizon have installed a 5G Ultra-Wideband service in Corning’s fiber optic cable manufacturing facility in Hickory, United States. Corning will use Verizon’s 5G technology to test the application of 5G to enhance functions, such as factory automation and quality assurance, in one of the most extensive fiber optic cable manufacturing facilities in the world.
Individual devices incorporating wireless communication are generally costlier than wired networks. However, this increased upfront cost offset in multiple ways. Wireless devices often prove to be the most cost-effective option over the long run, owing to factors such as saving the cost of running cabling through a production area.


Competitive Landscape

The North American Smart Factory Market is moderately consolidated, with the presence of a few major companies. The companies are continuously investing in making strategic partnerships and product developments to gain more market share. Some of the recent developments in the market are:


April 2021- Mitsubishi Electric Corporation developed seven new X-Series products, including two HVIGBTs and five HVDIODEs, bringing the total number of X-Series power semiconductor modules to 24. These modules are designed for increasingly big-capacity, small-sized inverters used in traction motors, DC-power transmitters, substantial industrial machines, and other high-voltage, large-current equipment. Beginning in July, the models will be released in order.
September 2020 - Siemens and Grundfos signed a digital partnership framework for strategic cooperation between the two companies to focus on complementary products and solutions provided by both parties in three main areas: water and wastewater applications, industrial automation and building technology.


Additional Benefits:

The market estimate (ME) sheet in Excel format
3 months of analyst support



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Table of Contents

1 INTRODUCTION
1.1 Study Assumptions and Market Definition
1.2 Scope of the Study

2 RESEARCH METHODOLOGY

3 EXECUTIVE SUMMARY

4 MARKET INSIGHTS
4.1 Market Overview
4.2 Industry Attractiveness - Porter's Five Forces Analysis
4.2.1 Bargaining Power of Suppliers
4.2.2 Bargaining Power of Buyers
4.2.3 Threat of New Entrants
4.2.4 Threat of Substitutes
4.2.5 Intensity of Competitive Rivalry
4.3 Industry Value Chain Analysis
4.4 Impact of Covid-19 on the Market

5 MARKET DYNAMICS
5.1 Market Drivers
5.1.1 Growing Adoption of Internet of Things (IoT) Technologies Across the Value Chain
5.1.2 Rising Demand for Energy Efficiency
5.2 Market Restraints
5.2.1 Huge Capital Investments for Transformations
5.2.2 Vulnerable to Cyber Attacks

6 MARKET SEGMENTATION
6.1 By Product
6.1.1 Machine Vision Systems
6.1.1.1 Cameras
6.1.1.2 Processors
6.1.1.3 Software
6.1.1.4 Enclosures
6.1.1.5 Frame Grabbers
6.1.1.6 Integration Services
6.1.1.7 Lighting
6.1.2 Industrial Robotics
6.1.2.1 Articulated Robots
6.1.2.2 Cartesian Robots
6.1.2.3 Cylindrical Robots
6.1.2.4 SCARA Robots
6.1.2.5 Parallel Robots
6.1.2.6 Collaborative Industry Robots
6.1.3 Control Devices
6.1.3.1 Relays and Switches
6.1.3.2 Servo Motors and Drives
6.1.4 Sensors
6.1.5 Communication Technologies
6.1.5.1 Wired
6.1.5.2 Wireless
6.1.6 Other Products
6.2 By Technology
6.2.1 Product Lifecycle Management (PLM)
6.2.2 Human Machine Interface (HMI)
6.2.3 Enterprise Resource and Planning (ERP)
6.2.4 Manufacturing Execution System (MES)
6.2.5 Distributed Control System (DCS)
6.2.6 Supervisory Controller and Data Acquisition (SCADA
6.2.7 Programmable Logic Controller (PLC)
6.2.8 Other Technologies
6.3 By End-user Industry
6.3.1 Automotive
6.3.2 Semiconductors
6.3.3 Oil and Gas
6.3.4 Chemical and Petrochemical
6.3.5 Pharmaceutical
6.3.6 Aerospace and Defense
6.3.7 Food and Beverage
6.3.8 Mining
6.3.9 Other End-user Industries
6.4 By Country
6.4.1 United States
6.4.2 Canada

7 COMPETITIVE LANDSCAPE
7.1 Company Profiles
7.1.1 ABB Ltd.
7.1.2 Cognex Corporation
7.1.3 Siemens AG
7.1.4 Schneider Electric SE
7.1.5 Yokogawa Electric Corporation
7.1.6 Kuka AG
7.1.7 Rockwell Automation Inc.
7.1.8 Honeywell International Inc.
7.1.9 Robert Bosch GmbH
7.1.10 Mitsubishi Electric Corporation
7.1.11 Fanuc Corporation
7.1.12 Emerson Electric Company
7.1.13 FLIR Systems Inc.

8 INVESTMENT ANALYSIS

9 FUTURE OUTLOOK OF THE MARKET

 

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