制造业中的人工智能市场规模、份额和行业分析，按组件（硬件、软件和服务）、按技术（计算机视觉、机器学习、自然语言处理和情境感知）、按应用（预测维护和检查 (PMI)、生产计划、供应链管理、能源管理、质量管理、工业机器人等）、按行业（汽车、医疗保健、半导体和电子、能源和电力、金属和机械、快速消费品等）和区域预测报告，2026 – 2034

2025年，全球人工智能在制造业的市场规模为76亿美元，预计将从2026年的98.5亿美元增长到2034年的1288.1亿美元，预测期内复合年增长率为37.90%。 2025 年，亚太地区以 42.80% 的份额主导全球市场。

市场趋势和战略见解

• 亚太地区制造业人工智能市场份额最大，2025年占全球市场份额42.80%。
• 按组件划分，由于人工智能基础设施芯片组和物联网传感器的使用不断增加，硬件细分市场将在 2024 年占据市场主导地位。
• 从技术角度来看，机器学习领域在 2024 年占据最高市场份额，预计在预测期内仍将保持主导地位。
• 从应用来看，由于人工智能驱动的优化解决方案的日益普及，生产计划细分市场将在 2024 年引领市场。
• 从行业来看，半导体和电子领域在 2024 年占据了最高的市场份额。

市场规模和增长预测

• 2025 年市场规模：76 亿美元
• 2026 年市场规模：98.5 亿美元
• 2034 年预计市场规模：1288.1 亿美元
• 复合年增长率（2026-2034）：37.90%
• 亚太地区：2025 年最大市场
• 北美：人工智能基础设施投资强劲的第二大市场

人工智能 (AI) 是机器流程中使用的一组关键技术，旨在通过海量数据生成和传输来提高生产效率、减少停机时间并实现最佳结果。机器学习和深度学习是人工智能在制造业的现代趋势之一，它们塑造了有弹性的未来并应对现实世界的挑战。计算机视觉、机器学习、自然语言处理、情境感知等创新技术正在进一步强化人工智能产业。微软、西门子等主要参与者扩大了人工智能解决方案的可用性以及人工智能驱动系统的集成，正在推动数据驱动的流程优化和支持智能工厂战略。根据微软公司 2019 年的报告，目前有 15% 的企业正在利用人工智能，31% 的企业计划在未来几年内实施智能系统。许多行业都在大力投资建设智能工厂，以提高产量并利用人工智能在制造业中的优势。

COVID-19 大流行为人工智能市场的增长奠定了坚实的基础，这得益于对数据驱动决策的高需求，以应对不稳定的市场动态。此外，制造商越来越多地采用工业4.0，预计将推动人工智能在工厂优化方面的需求，加速人工智能与制造业的融合。  

生成人工智能的影响

越来越多地使用人工智能来简化生产促进市场增长

图像合成和机器学习等现代人工智能技术在工具和制造业中越来越受欢迎。这些现代技术有助于创造创新设计、改进生产技术并提供优化制造流程的解决方案。尤其是机器学习，可以通过最大限度地减少重复性任务和简化操作来产生新的想法并改进生产工作流程，以实现预期的结果。例如，空中客车公司采用工业4.0表彰其新飞机产品开发。利用人工智能技术，该公司确认新飞机项目不需要额外成本。

• 例如，2023 年 4 月，西门子和微软利用生成式人工智能的协作力量，帮助工业企业在整个产品运营生命周期中提高创新和效率。作为该计划的一部分，西门子将 Teamcenter 与 Microsoft Teams 和基于 Azure 的大型语言模型集成，以增强跨职能协作。

关税的影响

成本压力上升和供应链中断对市场增长构成挑战

最近宣布的美国关税给人工智能基础设施带来了重大挑战。来自中国、墨西哥、台湾、越南和加拿大等国家的进口关税影响了人工智能半导体严重依赖全球供应链的行业。这些关税约为10%，旨在振兴国内制造业，但也增加了美国制造商的成本压力。因此，增加的财务压力可能会阻碍成本结构，增加运营成本，并因实施成本升高而延迟人工智能技术的及时部署。

制造业市场趋势中的人工智能

采用数字孪生技术推动市场增长

人工智能通过使用数字孪生技术增强模拟设计和高分辨率建模，使精确制造流程变得更加可行。这支持产品设计和性能分析等创新应用，有助于人工智能在制造业的长期采用。在制造业中，人工智能开发通常由人类专家指导，他们将其专业知识编码到智能系统中。随着时间的推移，基于专业知识的自主人工智能系统等现代解决方案正在简化预防性维护、质量控制和弹性生产规划等流程。这些技术进步正在塑造新兴行业趋势，并有望推动人工智能预测期内的制造业市场份额。

• 例如，2024 年 10 月，西门子和微软合作将工业副驾驶规模提升到一个新的水平，增强其在苛刻工业环境中运行的能力。该解决方案已被欧洲 100 家客户部署，以减少停机时间、提高运营效率并解决劳动力短缺问题，使超过 120,000 名工程师受益。

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市场动态

市场驱动因素

增加工业 4.0 投资以推动产品需求

创新技术的不断扩展应用正在推动制造业中的人工智能，包括数字双胞胎、机器学习和 AR/VR。在全球推动工业 4.0 的同时，还进行了大量投资，旨在跨生产线实施人工智能驱动、训练有素的预测性维护和自动化流程。在过去的二十年中，自动化通过执行预定义的任务在各个行业中发挥了关键作用。随着智能机器人的使用，该行业正在不断发展，智能机器人能够从重复性任务中学习、模拟场景、降低风险、最大限度地减少步骤并提高生产车间的生产率。人工智能的使用给制造业带来了广泛的创新，提高了商品的可用性和质量，影响了人工智能的扩散。它使制造商能够检测出最微小的缺陷并主动改进它们，进一步推动人工智能在制造业中的采用。

• 例如，根据制造业领导委员会的数据，到2026年，制造业人工智能投资预计将达到167亿美元。调查报告显示，只有28%的制造商已经批准了试点项目，56%的制造商仍在小型项目中使用人工智能。

市场挑战

数据隐私问题和缺乏技术知识阻碍了市场增长

尽管市场潜力巨大，但由于基础设施开发相关的前期成本不断上升，人工智能仍面临短期挑战。在制造环境中实施人工智能解决方案存在潜在风险，特别是在集成新系统时，这引发了对数据隐私的担忧。虽然数字孪生和工业物联网的集成带来了重大好处，但缺乏能够管理和保护数据的技术熟练人员，使人工智能部署进一步复杂化。

市场机会

工业 5.0 的演进带来了巨大的增长机会 

随着智能工厂的出现，生产线对现代技术的需求不断增长，并通过工业 4.0 举措进一步激增。人工智能在制造业中的实施使制造商能够处理大量数据进行实时分析，同时还可以通过数字孪生技术、预测性维护和人工智能辅助视觉检查等应用来优化生产流程。此外，对话式人工智能，由自然语言处理，提高生产效率和技术熟练程度。这些进步共同使企业能够最大限度地提高吞吐量、保留关键知识并弥合技术技能差距，为工业 5.0 奠定基础，并为人工智能在制造业中的长期逐步扩展做出贡献。

• 例如，2024 年 4 月，Cognizant 和微软宣布建立合作伙伴关系，旨在促进生成式人工智能的采用。此次合作旨在帮助员工和企业实施人工智能。它帮助企业转变业务运营并加速跨行业创新。

细分分析

按组件

由于现代人工智能基础设施芯片组的使用不断增加，硬件领域处于领先地位

按组成部分，市场分为硬件、软件和服务。

由于现代人工智能基础设施芯片组、物联网传感器、AR/VR 设备和边缘计算系统。人们正在大力投资建设能够模仿人类智能和自动化复杂工业任务的人工智能基础设施。

软件领域正在经历快速增长，特别是在已经拥有必要基础设施的制造商中。这些公司越来越多地利用人工智能软件来解决复杂的挑战，例如预测测试、质量保证缺陷和程序优化。

在维护服务器、管理计算工作负载和确保一致的服务级别协议 (SLA) 合规性的部署后支持服务需求的推动下，服务部门正在呈现稳定增长。

按技术

机器学习因其在工业任务自动化方面的重要性而处于领先地位

按技术划分，市场分为计算机视觉、机器学习、自然语言处理和上下文感知。

机器学习技术是主导领域2026年占40.10%的市场份额，因为它在更有效地自动化复杂工业任务方面发挥着关键作用。机器学习的实施可以帮助经过人工智能训练的机器人更有效地解释命令，并通过分析来自多个数据源的数据来开发新方法。在智能制造中，这些智能机器有助于检测故障并识别重复步骤。该技术模仿人类智能并优化生产流程，从而节省大量时间和资金。

自然语言处理是制造业中下一个高度实施的技术。它可以在工厂车间进行实时分析，促进主动决策，并帮助使用自然语言界面弥合知识共享方面的差距。

计算机视觉和上下文感知正在彻底改变质量控制流程。这些技术通过人工智能集成摄像头和视觉系统来提高视觉能力，可以进行基于人工智能的自动检查并识别人眼不易发现的缺陷。

按申请

由于人工智能技术的不断采用，生产计划领域处于领先地位

按应用，市场分为预测性维护和检验 (PMI)、生产计划、供应链管理、能源管理、质量管理、工业机器人等（现场服务）。

在越来越多地使用人工智能技术根据过去的数据和 API 来源的输入提供优化的生产计划的推动下，生产计划领域正在主导制造市场的人工智能。这些数据驱动的策略有助于缓解需求模式并降低瓶颈风险，确保运营更加顺畅，而不会影响现金流和库存水平。预计到 2026 年，生产计划细分市场将占据 23.96% 的主导市场份额。

随着企业充分利用诸如最小化停机时间、优化库存和主动维护机器等优势，机器和设备的预测性维护和检查不断增加。机器学习在实现预防性维护方面发挥着关键作用，预防性维护因其防止运营损失的能力而受到欢迎。

工业机器人技术的日益普及正在将人工智能应用扩展到质量管理、供应链管理和现场服务。机器人技术的兴起也加剧了全球市场上成功实现自动化的竞争。人工智能对质量管理产生重大影响，并能够在生产的早期阶段及早发现产品缺陷。制造商正在通过使用实时数据分析来规划配电和输电净损耗来优化能源管理。因此，人工智能在制造业中的实施改善了产品质量、生产计划、供应链运营、客户服务和能源管理等关键功能。

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按行业分类

由于制造过程中产品使用量的增加，半导体和电子领域占据主导地位

按行业划分，市场分为汽车、医疗保健、半导体和电子、能源和电力、金属和机械、快速消费品和其他（航空航天和国防）。

半导体和电子行业在其制造流程中主导着人工智能的采用。通过实施人工智能，制造商可以优化生产工作流程、提高产品质量、降低成本并改善库存管理。到 2026 年，半导体和电子领域预计将占市场份额 25.28%。

在汽车行业，人工智能因其多重优势而加速采用，包括人工智能驱动的生产计划、预防性维护、机器检查、产量优化和质量控制。

医疗保健行业在各种应用中利用人工智能，例如质量测试、远程信息处理、医疗保健软件以及根据生成的数据进行机器预测维护。质量保证和不断增加的投资正在推动人工智能在行业中的采用医疗器械行业。

人工智能在能源电力、工业机械、快速消费品等领域发挥着变革性作用。这些行业受益于先进的人工智能应用，包括预测性维护、故障识别、能源管理和流程优化。

人工智能在制造业市场区域前景

亚太地区

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由于人工智能在各种制造活动中的使用不断增加，亚太地区正在主导全球制造市场的人工智能。该地区的动态用例和对人工智能开发的不断增加的投资，特别是在中国、印度、日本和韩国等关键市场，正在加速制造业中人工智能技术业务的扩散。日本市场预计到2026年将达到8亿美元，印度市场预计到2026年将达到7.6亿美元。

由于精通机器学习和人工智能进步的年轻人精通技术，中国是亚太地区市场份额最大的领先国家。预计到2026年，中国市场规模将达到18亿美元。中国正在大力投资人工智能开发，用仿人机器人取代和自动化生产线，为全球人工智能发展势头做出了重大贡献。另一方面，印度等国家正在通过政府主导的举措（例如印度制造和工业4.0的推广）实现强劲增长。这些计划激励制造商整合人工智能技术，例如人工智能和 物联网，提高生产力。此外，日本和东南亚等许多公司正在探索测试人工智能技术的新兴市场。

北美

北美制造业的人工智能市场受到持续的半导体短缺和持续的芯片战争的影响，这减缓了人工智能基础设施的发展。此外，复杂的关税形势和地缘政治紧张局势造成的采购问题正在减缓增长，尽管该地区仍占据市场第二位。

尤其是美国，由于关税政策不明确以及制造业活动转向印度、中国和台湾等新兴市场，面临着市场不确定性。尽管存在这些障碍，不断发展的软件行业和不断扩大的人工智能驱动的服务业在短期内继续支持美国市场的弹性。预计到2026年美国市场将达到19.9亿美元

拉美

在半导体设施扩张和工业需求变化的推动下，拉丁美洲地区正在经历显着增长。然而，美国的近岸战略和与关税相关的地缘政治问题对地区持续增长构成持续挑战。

欧洲

在研究期间，欧洲市场可能会以温和的速度增长。这得到了人工智能技术方面估计达 13 亿美元的巨额投资的支持。此外，人工智能在现代制造流程中的不断增长的应用，以最大限度地减少生产线缺陷和自动化任务，正在推动市场发展。德国、意大利和英国是该地区排名前列的国家，并见证了逐步增长。英国市场预计到2026年将达到5.4亿美元，而德国市场预计到2026年将达到6.3亿美元。

中东和非洲

中东和非洲地区在制造业人工智能方面拥有巨大的长期潜力。阿联酋政府推出了阿联酋人工智能战略，通过智能迪拜和专门的人工智能实验室等举措促进智能转型。

与此同时，在非洲，精通技术的年轻人正在推动对区块链和加密货币等新兴技术的兴趣，这进一步加强了人工智能在制造业市场增长中的​​作用。

竞争格局

主要行业参与者

主要参与者正在部署自动化解决方案以减少缺陷

人工智能的进步和部署在很大程度上是由专注于集成自动化解决方案的关键参与者决定的，这些解决方案能够处理现代生产线的复杂性，同时确保高质量的产品。通过人工智能集成，企业越来越多地利用过去的数据来最大限度地减少故障、减少缺陷并降低运营成本。此外，旨在支持人工智能主导的制造业的政府激励措施和战略资本配置进一步推动了各行业对人工智能解决方案的需求，从长远来看增强了市场。

• 例如，2024 年 4 月，微软宣布与 G42 建立合作伙伴关系，通过 Microsoft Azure 为各个行业提供先进的人工智能解决方案。对于该项目，微软将投资 15 亿美元购买 G42 的少数股权。公司将为开发人员提供 10 亿美元的基金，以提高阿联酋的人工智能技能。

制造业主要人工智能企业一览表

• 微软公司（美国）
• 西门子公司（德国）
• 通用电气公司 (GE)（美国）
• IBM公司（美国）
• SAP系统公司（德国）
• 罗克韦尔自动化公司（美国）
• 三菱电机公司（日本）
• 施耐德电气公司（法国）
• ABB有限公司（瑞士）
• 霍尼韦尔国际公司（美国）
• 达索系统公司（法国）
• PTC 公司（美国）
• 欧特克公司（美国）
• 思科系统公司（美国）
• 英特尔公司（美国）
• NVIDIA 公司（美国）
• 罗伯特·博世有限公司（德国）
• 华为技术有限公司（中国）
• 甲骨文公司（美国）
• 埃森哲公司（爱尔兰）

主要行业发展

• 2025 年 4 月：西门子工业宣布有意收购 Wevolver，此举旨在扩大西门子的受众范围并增强其 Supplyframe 产品组合。此次收购将增强西门子在数字营销和综合活动管理方面的能力，包括上市支持和内容创建。
• 2025 年 3 月：西门子和埃森哲宣布成立一个新的业务集团，由 7,000 名在全球拥有成熟制造和 IT 经验的专业人员组成。此次合作的重点是向客户共同开发和联合营销人工智能驱动的解决方案，这些解决方案结合了自动化、工业人工智能和软件。
• 2025 年 3 月：西门子宣布以 100 亿美元的估值收购领先的工业仿真与分析软件提供商 Altair Engineering Inc.。此次收购旨在通过增加机械和电磁仿真方面的新功能，扩大西门子在仿真和工业人工智能 (AI) 领域的领先地位，高性能计算 (HPC)、数据科学和人工智能。
• 2025 年 2 月：微软公司和国防技术集团 Andruil Industries 扩大了合作伙伴关系，以支持美国陆军的集成视觉增强系统 (IVAS) 计划。此次合作使 Microsoft Azure 成为所有 IVAS 工作负载和 Andruil AI 技术的首选超大规模云。
• 2024 年 11 月：Siemens Digital Industries 宣布其电子系统设计软件取得最新进展，将 Xpedition、Hyperlynx 和 PADS Professional 的功能整合到下一代平台中。这些工具提供云连接和人工智能功能来推动创新。

投资分析和机会

全球参与者正在利用其市场影响力作为优势，通过现代产品和服务来扩展其产品组合。因此，参与者将投资多元化到新趋势、创新和技术进步，以引领市场并扩大影响力。

• 2025年3月：西门子计划在五年内投资1.08亿美元，在加拿大建立全球电池生产人工智能制造技术研发中心。研发中心最初位于加拿大奥克维尔。该设施将利用西门子在人工智能、边缘计算、机器视觉、网络安全和数字孪生方面的专业知识。

报告范围

制造业人工智能市场报告对市场进行了详细分析，重点关注领先企业、零部件、技术和产品应用等关键方面。它还提供了对市场趋势的见解并突出了关键的行业发展。除了上述因素外，该报告还涵盖了近年来促进市场增长的几个因素。

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