Według najnowszego raportu instytutu badawczego MarketsandMarkets™ 2022, opublikowanego w Chicago w ubiegłym 29 sierpnia, rynek Przemysłu 4.0 zachowuje dobrą odporność na kryzys gospodarczy spowodowany niestabilnością geopolityczną w ostatnich miesiącach oraz wieloletnimi skutkami pandemii.
Badanie obejmowało rynek rozszerzonej rzeczywistości i robotyki przemysłowej w okresie od 2017 do 2020 roku. Przeprowadzono również wyczerpujące badania wtórne w celu zebrania informacji na temat trendów w latach 2021-2026 według technologii (roboty przemysłowe, blockchain, czujniki przemysłowe, przemysłowe drukowanie 3D, wizja maszynowa, HMI, sztuczna inteligencja w produkcji, cyfrowy bliźniak, AGV, monitorowanie stanu maszyn) i regionów geograficznych – Ameryka Północna, APAC, Europa i RoW (wszystkie kraje i terytoria, które nie są włączone do Japonii, Regionu Azjatyckiego, Regionu Ameryki Łacińskiej lub Regionu Europejskiego).
Od momentu powstania Przemysłu 4.0 penetracja technologii AI i IoT w sektorze produkcyjnym gwałtownie rośnie. Zintegrowane systemy AI i IoT umożliwiają optymalizację procesów produkcyjnych, wysyłanie wczesnych alertów, przyczyniają się do kontroli jakości i prognozują awarie sprzętu w maszynach. Gromadząc precyzyjne dane, producenci mogą opracowywać innowacyjne aplikacje AI, odróżniając się od konkurencji.
Prognozuje się, że rynek Przemysłu 4.0 wzrośnie z 64,9 mld USD w 2021 r. do 165,5 mld USD do 2026 r.; oczekuje się, że w latach 2021-2026 jego skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (ang. compound annual growth rate, CAGR) wyniesie 20,6%. Kluczowymi czynnikami napędzającymi wzrost rynku są szybkie przyjęcie sztucznej inteligencji (AI) i Internetu rzeczy (IoT) w sektorze produkcyjnym, rosnące zapotrzebowanie na roboty przemysłowe w sektorze farmaceutycznym i produkcji urządzeń medycznych, rosnące inwestycje rządowe w druk 3D i produkcję dodatków oraz rosnące przyjęcie technologii blockchain w przemyśle wytwórczym.
Według tych prognoz oczekuje się, że wielkość rynku rozszerzonej rzeczywistości osiągnie 125,2 mld USD do 2026 r. z 33,0 mld USD w 2021 r., przy CAGR wynoszącym 30,6% w okresie od 2021 do 2026 r.
Wpływ COVID-19 na globalny rynek rozszerzonej rzeczywistości
Wybuch pandemii COVID-19 w 2020 r., ograniczenia w przemieszczaniu się, przymusowe blokady i niedostępność siły roboczej zmusiły producentów do improwizacji procesów produkcyjnych w kluczowych regionach (Europa, APAC i Ameryka Północna). Zaowocowało to dalszym przyspieszeniem wykorzystania AI i IoT w procesach produkcyjnych. Działania takie jak monitorowanie stanu i konserwacja sprzętu zostały przeprowadzone za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego (ML) w przypadku braku stałej siły roboczej w jednostkach produkcyjnych. Wizja maszynowa jest szeroko wykorzystywana do kontroli jakości produkcji. Jest bardziej wydajny i ekonomiczny oraz mniej czasochłonny niż kontrola ręczna. Sztuczna inteligencja i IoT są również wykorzystywane do konserwacji predykcyjnej w jednostkach produkcyjnych w celu określenia zapotrzebowania na naprawy i części zamienne oraz długości cyklu życia sprzętu. Pomaga to wyeliminować przestoje spowodowane nieplanowanymi naprawami i konserwacją. Biorąc pod uwagę analizę kosztów i korzyści wykorzystania tych technologii w sektorze produkcyjnym, można stwierdzić, że wykorzystanie sztucznej inteligencji i IoT w produkcji stanie się głównym nurtem w nadchodzących latach.
Rosnące wykorzystanie rozszerzonej rzeczywistości w sektorze opieki zdrowotnej
W ciągu ostatnich pięciu lat obserwujemy, że technologie AI i IoT szybko przenikają do branży medycznej. Technologia rozszerzonej rzeczywistości może pomóc chirurgom zbadać narządy docelowe, wyobrażając sobie subtelności ciała pacjenta, tuż przed rozpoczęciem jakiejkolwiek procedury medycznej, aby uczynić ją procesem wolnym od ryzyka. Na przykład w maju 2017 r. połączone bliźnięta zostały pomyślnie oddzielone za pomocą pediatrycznej operacji medycznej w Szpitalu Dziecięcym Uniwersytetu Minnesoty (USA), wizualizując tkankę łączną między sercami bliźniąt za pomocą technologii rozszerzonej rzeczywistości.
Medyczne urządzenia do noszenia na ciele zaczęły wykorzystywać technologie sztucznej inteligencji i IoT, co zaowocowało zintegrowanym ekosystemem szpitalnym. Na przykład, dzięki ciągłemu monitorowaniu glikemii, urządzenie do noszenia w połączeniu z inteligentnymi algorytmami może monitorować poziom glukozy i automatycznie dostarczać prawidłową dawkę insuliny pacjentom z cukrzycą.
Ze względu na początek pandemii COVID-19 mobilne osobiste systemy reagowania kryzysowego (mPERS) doświadczyły nagłego wzrostu popytu, ponieważ ułatwiają zdalne monitorowanie pacjentów. Systemy te pomagają śledzić stan pacjenta 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu bez fizycznego zaangażowania personelu szpitalnego, zmniejszając w ten sposób ryzyko zakażenia personelu szpitalnego.
Wykorzystanie technologii rozszerzonej rzeczywistości w sektorze opieki zdrowotnej otwiera nowe możliwości dla lekarzy i niesie obiecującą przyszłość, szczególnie dla nowoczesnych organizacji opieki zdrowotnej, zmniejszając koszty i poprawiając wyniki dla jednostek bez ryzykowania życia pacjentów.
Brak wykwalifikowanej siły roboczej zaznajomionej z nowymi osiągnięciami w technologiach sztucznej inteligencji i IoT
Chociaż branże dynamicznie przyjmują nowe technologie, borykają się z niedoborem wysoko wykwalifikowanych inżynierów i siły roboczej zaznajomionej z nowymi osiągnięciami w technologiach AI i IoT. Gracze z branży 4.0 wdrożyli różne rodzaje organicznych i nieorganicznych strategii wzrostu, takich jak wprowadzanie nowych produktów w celu wzmocnienia swojej oferty na rynku.
Obecni pracownicy muszą zostać ciągle przeszkoleni w zakresie obsługi najnowszego sprzętu i oprogramowania wyposażonych w technologie związane z IoT i sztuczną inteligencją. Gospodarki wschodzące mają również trudności z efektywnym wdrażaniem automatyzacji przemysłowej i przeprowadzaniem uprzemysłowienia na wyższym poziomie ze względu na zapotrzebowanie na przeszkolony personel. Tak więc brak wykwalifikowanej siły roboczej działa jako ograniczenie dla rozwoju rynku Przemysłu 4.0.
Bezpieczeństwo cyfrowe jako jedno z największych wyzwań w zakresie interoperacyjności
Według najnowszego raportu Instytutu Badawczego Capgemini „Smart & Secure: Why smart factories need to prioritized cybersecurity” (lipiec 2022) ponad połowa (51%) organizacji przemysłowych uważa, że liczba cyberataków na inteligentne fabryki prawdopodobnie wzrośnie w ciągu najbliższych 12 miesięcy. W badaniu wzięło udział 950 firm z branży przemysłu ciężkiego, farmacji i nauk przyrodniczych, chemikaliów, zaawansowanych technologii, produktów konsumenckich, motoryzacji oraz lotnictwa i obrony. W przeciwieństwie do platform informatycznych (IT), wszystkie organizacje mogą nie być w stanie skanować maszyn w inteligentnej fabryce w czasie pracy. Technologie IoT i AI są integralną częścią inteligentnych systemów produkcyjnych. Koncepcja Przemysłu 4.0 zależy od łączności urządzeń w całym ekosystemie. Ta wzajemna łączność tworzy luki w zabezpieczeniach w całym systemie, co może oznaczać potencjalnie zagrożone operacje, ponieważ z punktu widzenia bezpieczeństwa nie można określić, skąd pochodzą dane ani dokąd zmierzają na drugim końcu. W związku z tym widoczność danych jest największym wyzwaniem w zakresie cyberbezpieczeństwa dla inteligentnej produkcji na hali produkcyjnej. Brak koncentracji na stanowiskach kierowniczych, ograniczony budżet i czynniki ludzkie są uważane za najważniejsze wyzwania związane z cyberbezpieczeństwem dla producentów.
Rynek robotyki przemysłowej
Zwiększone zapotrzebowanie na automatyzację w zakładach produkcyjnych będzie napędzać zapotrzebowanie na roboty przemysłowe. Prognozuje się, że tradycyjne roboty przemysłowe będą najczęściej stosowanym typem robota przemysłowego, ze względu na ich przystępne koszty i łatwość wdrożenia. Przewiduje się, że w latach 2021-2026 rynek robotyki przemysłowej osiągnie 75,3 mld USD do 2026 r., przy CAGR wynoszącym 12,3%.
Rosnące zapotrzebowanie na roboty współpracujące we wszystkich branżach według typu (roboty przegubowe, współpracujące), komponentów, ładowności, zastosowań (obsługa, przetwarzanie), będzie promować włączenie automatyzacji do przemysłu (motoryzacja, żywność i napoje). Roboty te są skierowane zarówno do małych i średnich przedsiębiorstw, jak i dużych przedsiębiorstw i są wdrażane zarówno do nowych, jak i istniejących zastosowań, a zatem mają szerokie zastosowanie ze względu na ich wszechstronność. Czynniki te są istotne dla rozwoju rynku robotyki przemysłowej.
Roboty współpracujące, które są opłacalne i łatwiejsze do wdrożenia, są idealnym sposobem automatyzacji dla małych i średnich przedsiębiorstw. Aby wesprzeć automatyzację, kilka rządów oferuje dotacje dla przemysłu, aby pomóc im zwiększyć gęstość robotów w ich jednostkach produkcyjnych. Rosnące zastosowanie robotyki w sektorze produkcyjnym w Chinach, Japonii i Indiach jest jednym z głównych czynników prowadzących do wzrostu rynku Przemysłu 4.0 do roku 2026.