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北米のプロセスオートメーション市場 - 成長、トレンド、COVID-19のインパクト、予測(2021年~2026年


North America Process Automation Market - Growth, Trends, COVID-19 Impact, Forecasts (2021 - 2026)

北米のプロセスオートメーション市場(以下、調査対象市場)は、2020年に354.4億米ドルとなりました。2021-2026年(以下、予測期間)のCAGRは4.1%で、2026年には444.9億米ドルに達すると予測されています。COVID-... もっと見る

 

 

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Mordor Intelligence
モードーインテリジェンス
2021年8月1日 US$3,750
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サマリー

北米のプロセスオートメーション市場(以下、調査対象市場)は、2020年に354.4億米ドルとなりました。2021-2026年(以下、予測期間)のCAGRは4.1%で、2026年には444.9億米ドルに達すると予測されています。COVID-19のパンデミックが米国のさまざまな産業に及ぼす影響は、同地域におけるプロセスオートメーションの導入に強く影響しています。COVID-19の影響は、エネルギー、公益事業、資源などの産業にかなり大きな影響を与えています。石油や石油由来の製品の生産量や使用量が減少しているため、石油のサプライチェーンが減速しています。OPECの産油地域は、COVID-19の影響で低迷する価格を支えるため、日量150万バレルの大幅な減産を求めています。例えば、ウェスト・テキサス・インターミディエイト原油の全体的な価格は、前年同期比で約25%下落しました。しかし、この価格下落の一部は、サウジアラビア王国とロシアの価格競争に起因しています。

COVID-19がカナダのさまざまな規模の企業に与える影響は、さまざまなベースライン指標で示されています。労働時間については、2020年度の第1四半期にパンデミックが発生した場合、中小企業が最も大きな影響を受けることがわかりました。大規模企業は最も被害が少なかった。

- 北米のオートメーション産業は、製造業のデジタルと物理的な側面を組み合わせることで革命を起こしてきた。こうした変化は、最適なパフォーマンスを提供することを目的としています。さらに、廃棄物を出さないことや市場投入までの時間を短縮することに注力していることも、市場の成長を後押ししています。製造プロセスの自動化は、モニタリングの簡素化、廃棄物の削減、生産速度の向上など、さまざまなメリットをもたらします。自動化は、標準化された信頼性の高い製品による品質の向上を、短時間かつ低コストでお客様に提供します。
- SCADA、HMI、PLCなどのシステムや可視化ソフトウェアの導入には、産業機械や設備を接続してリアルタイムにデータを取得することが重要な役割を果たしています。これらのシステムは、製品の欠陥を減らし、ダウンタイムを短縮し、メンテナンスをスケジューリングし、意思決定のためにリアクティブな状態からプレディクティブおよびプリスクリプティブな段階に切り替えるのに役立ちます。
- 製造業は大きな成長を遂げています。米国では、過去25年間で製造業の雇用が減少しました。材料費の高騰、価格引き下げ圧力、人件費の増加などが、これらの産業が直面する主な課題です。米国の単位労働コストの変動は、生産性の不均一性を示しています。このため、産業部門では自動化の導入が進み、生産にかかるコストが削減されました。

主な市場動向

石油・ガス市場が大幅に成長する見込み

- 石油・ガス業界では、自動化が大きな推進力となっています。デジタル化、自動化、新技術により、オペレーターや技術者は重要な性能、状態、技術情報にすぐにアクセスできるようになります。調査対象地域の石油・ガス企業は、意思決定のスピード、トラブルシューティング、パフォーマンスの効率性を高めるために、プロセスオートメーションの導入を進めています。
- 北米の石油・ガス会社は、より再生可能な資源への移行という課題にしばしば直面しています。多様な状況下で需要を満たすために、エネルギー企業は、イノベーションを取り入れ、効率を高めるために、ビジネスモデルの中でプロセスオートメーションのような革新的な技術に焦点を当てる必要があります。
- 自動化によって社内プロセスを近代化し、オペレーションやメンテナンスに関する情報へのアクセスを改善することで、業界は生産や流通を合理化し、より高い歩留まりを可能にします。
- 石油・ガス業界のプロセスには、安全性と信頼性に対する需要が急増しています。この業界のサプライチェーンは、自動化、業界の専門知識、広範なパートナーネットワークに対する大きな需要を生み出しています。プロセスオートメーションは、石油・ガス生産者が情報を統合し、電力を制御し、安全ソリューションを提供して、ダイナミックな世界的需要に対応するのに役立ちます。
- さらに、石油・ガス産業の上流部門では、政府の厳しい規制を満たす必要があり、操業コストを削減するために綿密な計画を必要とする複数の掘削作業が行われています。この業界では、膨大な空間データを扱って、いくつかの意思決定を行うことがよくあります。この業界では、空間データの力を最大限に活用するために、いくつかのプロセスオートメーションツールや分析エンジンが採用されています。
- 原油価格の変動に伴い、いくつかの石油・ガス会社は、流通チェーン全体のコストを最小化し、効率を最大化することに注力しています。競争が激化する環境を維持し、小売マージンを減少させるためには、複数の部門で複数のプロセスを最適化する必要があります。

米国が主要な市場シェアを占める見込み

- インダストリー4.0の推進により、米国はファクトリーオートメーションと産業用制御システムの世界市場における地位を強固なものとし、革新を続けています。また、スマートテクノロジーの導入により、国の経済にもプラスの影響を与えています。
- 世界的な製造業の統合が進むにつれ、自動化への投資に対する圧力が高まっています。これは、品質を最大化しながらコストを最小化することが、米国の製造業者の経営パラダイムとしてこれまで以上に顕著になっているためです。
- 米国のスマート工場ではサイバー攻撃が増加しており、産業用制御システムの使用に対する懸念が高まっています。政府はこのような犯罪の増加を抑制する計画を立てています。これは、サイバーセキュリティ侵害のリスクを回避するために、スマート工場向けに国内で製造された産業用制御システムの増加傾向と一致しています。Panasonic North Americaのような企業は、ERPやその他数多くのソリューションを含む完全なスマート製造ソリューションを提供しています。
- 米国では、技術的な交差に基づくイノベーションが注目されています。例えば、2020年9月、ウィチタ州立大学は、デロイトと共同で、本格的な生産ラインを備え、技術的な専門性を高めるためのスポンサーや実験室を擁する「The Smart Factory@Wichita」の立ち上げを発表しました。
- パンデミックに見舞われた米国経済を立て直すために、バイデン政権は投資を展開していますが、中小企業の成長とともに、インフラとエレクトロニクス産業が主な受益者として注目されています。インフラストラクチャーやエレクトロニクス産業は、産業用制御システムのハードウェア製品やソフトウェアソリューションのヘビーユーザーであり、直接的なプラス効果が期待されます。
- プロセス・ディスカバリー、プロセス・オプティマイゼーション、プロセス・インテリジェンス、プロセス・オーケストレーションなどの技術や用語は、RPA(ロボティック・プロセス・オートメーション)において、より重要な役割を果たすようになってきています。今後、BPM(ビジネス・プロセス・マネジメント)とRPAの関係がより密接になっていく傾向が続いています。
- また、世界市場では、原油価格の回復に伴い、北米、欧州、中東地域を中心に、複数の石油・ガスインフラプロジェクトへの投資が増加しています。これらのプロジェクトは、世界的なプロセスオートメーションソリューションの需要を先導するものと期待されます。

競合状況

これらのシステムを製造するために必要な高額な設備を考慮すると、撤退の障壁は支持されていません。この市場で活動する多くの企業は、買収や戦略的合併、あるいは新しいスマートな取り組みによって競争を排除しており、したがって予測期間中には統合が行われるにもかかわらず、市場はより競争的になると予想されます。2020年10月の時点で、エマソンはProgeaグループの買収を発表しました。また、インダストリー4.0の実現に向けて、インターネット大手との協業も目立ってきています。2021年4月現在、シーメンスはGoogle Cloudと提携し、Google Cloudのデータ・クラウドや人工知能・機械学習(AI/ML)技術を自社のファクトリーオートメーション・ソリューションと統合することを意図しています。

- 2021年4月 - シーメンスは、新しいサーボモーターを発売しました。Simotics S-1FS2は、ステンレススチール製ケーシング、IP67/IP69保護等級、高解像度22ビットアブソリュート・マルチターン・エンコーダを搭載し、製薬・食品業界に対応。
- 2021年3月 - CIMPLICITYとTrackerソフトウェアの機能強化を発表しました。これらのソフトウェアは、オペレーターがより効率的に作業できるよう、重要な意思決定をサポートします。CIMPLICITYは、複数の拠点を持つ電力会社や水道会社など、リモート・オペレーション・センターを構築する産業企業向けのソリューションです。新しいリリースでは、Proficy Operations HubおよびProficy Historianとの統合が強化され、Webベースの視覚化、制御、およびコンテキスト内のデータを一元的に提供します。

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目次

1 はじめに
1.1 調査の前提条件と市場の定義
1.2 調査の範囲

2 調査方法

3 エグゼクティブサマリー

4 市場に関する考察
4.1 市場の概要
4.2 業界の魅力 ポーターズファイブフォース分析
4.3 業界のバリューチェーン分析
4.4 マーケットドライバー
4.4.1 エネルギー効率とコスト削減への関心の高まり
4.4.2 安全自動化システムへの需要
4.4.3 IIoTの台頭
4.5 市場の課題
4.5.1 コストと実装に関する課題
4.6 産業規格と規制
4.7 米国およびカナダにおける産業用オートメーションの主要ハブの分析(過去3年間の投資活動および拡張活動に基づいてハブを特定

5 Covid-19が北米のプロセスオートメーション産業に与える影響
5.1 パンデミックの短期的・中期的影響を踏まえて抽出した重点テーマの分析�V字回復、中期回復、スランプ回復
5.2 米国のプロセスオートメーション市場は、エンドユーザーのパフォーマンスに基づいたベース変数分析
5.3 カナダのプロセスオートメーション市場は、エンドユーザーのパフォーマンスに基づく変数分析
5.4 供給面での課題の影響と市場規制による活性化の役割

6 マーケット・セグメンテーション
6.1 通信プロトコル別
6.1.1 有線
6.1.2 ワイヤレス
6.2 システムタイプ別
6.2.1 システムハードウェア別
6.2.1.1 監視制御およびデータ収集システム(SCADA)
6.2.1.2 分散型制御システム(DCS)
6.2.1.3 プログラマブルロジックコントローラ(PLC)
6.2.1.4 バルブとアクチュエータ
6.2.1.5 電気モーター
6.2.1.6 ヒューマン・マシン・インターフェース(HMI)
6.2.1.7 プロセスセーフティシステム
6.2.1.8 センサーとトランスミッタ
6.2.2 ソフトウェアタイプ別
6.2.2.1 APC(スタンドアロンおよびカスタマイズソリューション)
6.2.2.1.1 高度な規制管理
6.2.2.1.2 多変量モデル
6.2.2.1.3 推論型および逐次型
6.2.2.2 データ解析およびレポート作成ソフトウェア
6.2.2.3 製造実行システム(MES)
6.2.2.4 その他のソフトウェアおよびサービス
6.3 エンドユーザー産業別
6.3.1 石油・ガス
6.3.2 化学・石油化学
6.3.3 電力・公益事業
6.3.4 水道・廃水
6.3.5 食品・飲料
6.3.6 紙・パルプ
6.3.7 製薬
6.3.8 その他のエンドユーザー産業
6.4 国別
6.4.1 米国
6.4.2 カナダ

7 コンペティティブ・インテリジェンス
7.1 会社概要
7.1.1 ABB社
7.1.2 シーメンスAG
7.1.3 シュナイダーエレクトリック SE
7.1.4 ゼネラル・エレクトリック社
7.1.5 Rockwell Automation Inc.
7.1.6 エマソン・エレクトリック社
7.1.7 三菱電機
7.1.8 ハネウェルインターナショナル社
7.1.9 オムロン株式会社
7.1.10 富士電機
7.1.11 デルタ電子株式会社
7.1.12 横河電機

8 プロセスオートメーション業界における主要なイノベーターとチャレンジャーの分析

9 市場の将来性

 

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Summary

The North American process automation market (henceforth referred to as the market studied) was valued at USD 35.44 billion in 2020. It is expected to reach USD 44.49 billion by 2026, registering a CAGR of 4.1% during 2021-2026 (henceforth referred to as the forecast period). The COVID-19 pandemic’s impact on different industries in the United States is strongly affecting the uptake of process automation in the region. The impact of COVID-19 is quite significant on industries like energy, utilities, and resources. The oil supply chain has slowed because fewer oil and oil-derived products are being produced and used. The oil-producing regions of OPEC have called for a deep production cut of 1.5 million barrels per day to support sagging prices due to COVID-19. For instance, the overall price of West Texas Intermediate crude decreased by approximately 25% YTD. However, some of this price drop is attributed to a price war between the Saudi Kingdom and Russia.

Different baseline indicators demonstrate the impact of COVID-19 on differently sized businesses in Canada. For hours worked, SMEs are found to be hardest hit by the outbreak of the pandemic in Q1 of FY 2020. Large-scale firms were the least hit.

- The automation industry in North America has been revolutionized by combining the digital and physical aspects of manufacturing. These changes are aimed at delivering optimum performance. Further, the focus on achieving zero waste production and shorter time to market has augmented the market's growth. The automation of manufacturing processes has offered various benefits, such as effortless monitoring, reduction of waste, and increased production speed. Automation offers customers improved quality, with standardized and dependable products, within a short span of time and at a much lower cost.
- Connecting industrial machinery and equipment and obtaining real-time data have played a key role in the adoption of SCADA, HMI, and PLC systems, and software that offer visualization. These systems help in reducing the faults in the product, reducing downtime, scheduling maintenance, and switching from being in the reactive state to the predictive and prescriptive stages for decision-making.
- The manufacturing sector is witnessing significant growth. In the United States, employment in the manufacturing sector declined over the past 25 years. The rising material costs, price reduction pressures, and increasing labor costs are the primary challenges faced by these industries. The fluctuating unit labor costs in the United States indicate an irregularity in productivity. This augmented the adoption of automation across the industrial sector, thereby reducing the costs associated with production.

Key Market Trends

Oil and Gas is Expected to Grow Significantly

- Automation is a significant driver in the oil and gas industry. Digitization, automation, and new technologies give operators and technicians immediate access to critical performance, condition, and technical information. Oil and Gas companies in the studied region are increasingly adopting process automation, to enhance decision-making speeds, troubleshooting, and performance efficiency.
- The North American Oil and Gas companies often face challenges transitioning to more renewable sources. To meet the demand in diverse situations, energy companies need to focus on innovative technologies like process automation within their business models, to embrace innovation and increase efficiency.
- Modernizing internal processes with automation and better access to information about operations and maintenance will help the industry streamline production and distribution, and allow for a higher yield.
- There is surging demand for safety and reliability in the oil and gas industry's processes. The industry's supply chain creates a significant demand for automation, industry expertise, and an extensive partner network. Process automation helps oil and gas producers integrate information, control power, and provide safety solutions to respond to the dynamic global demand.
- Additionally, the upstream sector of the oil and gas industry involves several drilling activities that need to meet stringent government regulations and require intense planning, to cut down operational costs. Often, the industry deals with vast sets of spatial data, to make several decisions. Several process automation tools and analytical engines are employed in the sector, to harness the complete power of spatial data.
- With the fluctuation in crude oil price, several oil and gas companies are focusing on minimizing costs and maximizing efficiency throughout the distribution chain. To sustain in the rising competitive environment and decrease the retail margins, they need to optimize several processes in multiple sectors.

United States is Expected to Account for Major Market Share

- Fuelled by Industry 4.0, the United States continues to innovate and consolidate its position in the global market in the factory automation and industrial control systems industry. The embracing of smart technologies in the studied market has also positively impacted the national economy.
- Increased global manufacturing integration is raising the pressure for automation investment, as cost minimization with quality maximization looms ever more significantly as an operating paradigm for U.S. manufacturers.
- With cyber-attacks increasing in smart factories in the United States, there is growing concern about using Industrial Control Systems. The government has plans to curb the rise of such crimes. This is aligned with the growing trend of industrial control systems manufactured in the country for smart factories to avoid the risk of cybersecurity breaches. Companies like Panasonic North America offer complete smart manufacturing solutions, including ERP and numerous others.
- Innovations based on the technological intersection is noted in the United States. For instance, in September 2020, the Wichita State University announced the launch of The Smart Factory@Wichita in collaboration with Deloitte, including a full-scale production line and hosting sponsors and experimental labs to expand the technological expertise.
- With investment roll-outs by the Biden government to revive the pandemic hit US economy, infrastructure, and the electronics industry are marked as the primary beneficiaries alongside the growth of small and medium-sized enterprises. The infrastructure and electronics industry are heavy users of the industrial control systems' hardware products and software solutions and are expected to have a direct positive effect.
- Technologies and terminologies such as process discovery, process optimization, process intelligence, and process orchestration are becoming a more significant part of the Robotic Process Automation (RPA). There is an ongoing trend of increasing a closer relationship between business process management (BPM) and RPA in the future.
- In addition, with reviving crude oil prices in the global market, investments into multiple oil and gas infrastructure projects are on the rise, especially in North America, Europe, and the Middle East regions. These projects are expected to spearhead the demand for process automation solutions worldwide.

Competitive Landscape

The barriers to exit are non-supportive, considering the high-cost equipment needed for producing these systems. Many companies operating in the market eliminate the competition by acquisitions and strategic mergers or new smart initiatives and hence the market is expected to become more competitive despite of consolidation during the forecast period. As of October 2020, Emerson announced the acquisition of the Progea Group. Also, collaboration with internet giants is increasingly visible on account of Industry 4.0. As of April 2021, Siemens partnered with Google Cloud with intentions to integrate Google Cloud’s data cloud and artificial intelligence/machine learning (AI/ML) technologies with its factory automation solutions.

- April 2021 - Siemens launched a new servo motor. The Simotics S-1FS2 comes with a stainless-steel casing, IP67/IP69 protection, and high-resolution 22-bit absolute multiturn encoders, catering to the pharmaceutical and food industries.
- March 2021 - The company unveiled enhancements to its CIMPLICITY and Tracker software that provide critical decision support for operators to make them more efficient. CIMPLICITY is a solution for industrial companies building remote operations centers including power and water utilities with multiple locations. New releases deliver increased integration with Proficy Operations Hub and Proficy Historian to provide centralized web-based visualization, control, and data in context.

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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
4.3 Industry Value Chain Analysis
4.4 Market Drivers
4.4.1 Growing Emphasis on Energy Efficiency and Cost Reduction
4.4.2 Demand for Safety Automation Systems
4.4.3 Emergence of IIoT
4.5 Market Challenges
4.5.1 Cost and Implementation Challenges
4.6 Industry Standards and Regulations
4.7 Analysis of the Major Industrial Automation Hubs in the United States and Canada (Hubs Identified Based on the Investor Activity and Expansion Activities Undertaken over the Last Three Years)

5 Impact of Covid-19 on the Process Automation Industry in North America
5.1 Analysis of the Key Themes Identified Based on the Short- and Medium-term Effects of the Pandemic � V-shaped Recovery, Mid-range Recovery, and Slump Recovery
5.2 US Process Automation Market Base Variable Analysis Based on End-user Performance
5.3 Canada Process Automation Market Base Variable Analysis Based on End-user Performance
5.4 Impact of Supply-related Challenges and the Role of Market Regulations in Spurring Activity

6 MARKET SEGMENTATION
6.1 By Communication Protocol
6.1.1 Wired
6.1.2 Wireless
6.2 By System Type
6.2.1 By System Hardware
6.2.1.1 Supervisory Control and Data Acquisition System (SCADA)
6.2.1.2 Distributed Control System (DCS)
6.2.1.3 Programmable Logic Controller (PLC)
6.2.1.4 Valves and Actuators
6.2.1.5 Electric Motors
6.2.1.6 Human Machine Interface (HMI)
6.2.1.7 Process Safety Systems
6.2.1.8 Sensors and Transmitters
6.2.2 By Software Type
6.2.2.1 APC (Standalone and Customized Solutions)
6.2.2.1.1 Advanced Regulatory Control
6.2.2.1.2 Multivariable Model
6.2.2.1.3 Inferential and Sequential
6.2.2.2 Data Analytics and Reporting-based Software
6.2.2.3 Manufacturing Execution Systems (MES)
6.2.2.4 Other Software and Services
6.3 By End-user Industry
6.3.1 Oil and Gas
6.3.2 Chemical and Petrochemical
6.3.3 Power and Utilities
6.3.4 Water and Wastewater
6.3.5 Food and Beverage
6.3.6 Paper and Pulp
6.3.7 Pharmaceutical
6.3.8 Other End-user Industries
6.4 By Country
6.4.1 United States
6.4.2 Canada

7 COMPETITIVE INTELLIGENCE
7.1 Company Profiles
7.1.1 ABB Limited
7.1.2 Siemens AG
7.1.3 Schneider Electric SE
7.1.4 General Electric Co.
7.1.5 Rockwell Automation Inc.
7.1.6 Emerson Electric Co.
7.1.7 Mitsubishi Electric
7.1.8 Honeywell International Inc.
7.1.9 Omron Corporation
7.1.10 Fuji Electric
7.1.11 Delta Electronics Limited
7.1.12 Yokogawa Electric

8 Analysis of Major Innovators and Challengers in the Process Automation Industry

9 Future of the Market

 

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