工业 4.0 市场规模、份额和 COVID-19 影响分析，按应用（工业自动化、智能工厂和工业物联网）、按垂直行业（制造、能源和公用事业、汽车、石油和天然气、航空航天和国防、电子和消费品）等），以及 2022-2029 年区域预测

2021年全球工业4.0市场规模为1145.5亿美元，预计将从2022年的1309亿美元增长到2029年的3773亿美元，预测期内复合年增长率为16.3%。根据我们的分析，2020 年全球市场较 2019 年平均增长 13.9%。

在考虑的范围内，ABB Ltd.、Siemens AG 和 Cognex Corporation 等参与者正在提供解决方案。 ABB Ltd. 的工业 4.0 产品包括机器人、PLC 自动化、控制室解决方案以及电机和发电机等。同样，西门子股份公司提供楼宇技术、工业自动化和移动性等。

由于各行业对效率和盈利生产力的日益关注，数字化和互联网普及率的增长趋势正在推动市场的增长机会。数字技术和工业计算机化的最新进展已经开始扩大工业价值链中断的可能性。随着第四次工业革命 (i4.0) 的到来，企业正在经历效率的提高、成本效益的降低、产量的增加、个性化的产品，最重要的是，新的收入和商业模式的发展。

例如，2021 年 5 月，罗伯特·博世工程和商业解决方案私人有限公司推出了 Phantom Edge，以提供电力参数、设备级别信息、电能消耗和操作使用情况的实时视图。 Phantom Edge 结合了人工智能 (AI) 和物联网 (IoT)，可用于零售、工业制造、医疗保健、农业和移动出行等各个领域。

人工智能、物联网 (IoT)、增强现实和虚拟现实、3D 打印和区块链等数字技术正在颠覆价值链的所有要素，包括产品设计、供应链、制造流程和客户体验。此外，德国、美国、法国和日本等全球制造业巨头都得到了政府战略举措的支持，以实现各行业生产流程的数字化。

新冠肺炎 (COVID-19) 影响

通过在业务运营中集成先进解决方案来提升 COVID-19 需求

随着全球市场环境受到 COVID-19 大流行的破坏，各行业的数字化正在快速加速。这为数字化领导者提供了开发和采用创意解决方案以加速公司各个层面的数字化转型的新机会。冠状病毒的爆发正在加速第四次工业革命（工业4.0）的引入，推动各行业的企业向更高水平的物联网（IoT）技术和工作流程迈进。由于影响整个地球的 COVID-19 大流行，全球供应链正在经历前所未有的不稳定。一些制造企业完全停产，另一些制造企业需求大幅下降，少数企业需求增加。

另一方面，企业正在实施先进技术来减轻病毒传播造成的破坏。供应链管理在风险管理方面的作用变得越来越重要。另一方面，尚未开始或正处于向 i4.0 过渡的早期阶段的制造商可能会面临困难。在这种情况下，灵活地分析和调整库存需求、优化供应链以及利用先进技术提高制造能力对于全球制造商和企业来说至关重要。此外，有利的政府举措预计将帮助企业度过这一流行病。例如，

• 2020 年 3 月，欧盟委员会提出了一个临时框架，旨在促进先进工业 4.0 解决方案在中小企业中的发展。
• 2020 年 7 月，西门子股份公司推出了SIMATIC 实时定位系统 (RTLS)，为组织提供实时位置信息，客户可以利用这些信息在 COVID-19 期间控制制造过程，并进一步帮助操作流程相应地。

此类举措预计将促进在 COVID-19 背景下技术的采用。

最新趋势

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使用数字孪生解决方案进行预测维护将成为重要的市场趋势

近年来，随着物联网 (IoT) 的日益普及，数字孪生引起了广泛关注。数字孪生是一种遵循物理实体或机制生命周期的虚拟模型。该技术使 OEM 制造商和汽车制造商能够通过在物理世界和数字世界之间提供近乎实时的洞察来远程跟踪和管理设备和系统。为了发现瓶颈、简化流程并创新产品增长，数字孪生技术提供了对资产和生产的无与伦比的洞察力。

公司正在采用数字孪生技术，该技术可以立即检测操作中的异常情况和违规行为，从而全面了解设备的性能。可以提前安排备件维护和补充，以缩短服务时间并防止代价高昂的资产故障。数字孪生的预测性维护将帮助原始设备制造商产生新的基于服务的收入，同时提高产品可靠性。此外，市场上的公司正在推出先进的数字孪生解决方案，有助于更好地了解设备并提高运营效率。例如，

• 2020 年 2 月，总部位于中国的数字技术公司华为技术有限公司推出了数字站点孪生，该解决方案可创建物理站点的精确数字副本，从而实现流畅的数字化运营。
• 2020 年 6 月，西门子股份公司推出了 Teamcenter X 软件，使企业能够在功能 disciplines 中快速集成、扩展和实施 PLM 技术。此次发布将进一步帮助创建具有物料清单集成和多领域设计的数字孪生。

主要市场参与者的此类举措预计将有助于预测期内工业 4.0 市场的增长。

驱动因素

工业机器人采用的增加和工业自动化需求的激增推动市场增长

在过去的几十年里，机器人已经从成本高昂、功能有限的机器发展成为能够执行多种任务的廉价机器。尤其是工业机器人，被世界各地的人们广泛使用。根据最新的机器人行业趋势，工业机器人越来越多地应用于制造中心，并得到快速的进步、发展和演进。

由于机器人技术的快速进步，制造业在其生产过程中越来越多地接受机器人工程和技术。工业机器人是自动控制和可编程的多用途机械手设备。焊接、重型起重、熨烫、组装、拾取和定位、码垛、产品检查和测试只是一些流行的工业机器人应用，所有这些都需要大量的人类耐力、速度和精度。根据国际机器人联合会 (IFR) 的数据，2021 年全球出货量约为 486,800 台。工业机器人执行可重复的任务，消除了对人类劳动力的需求。此外，它们可以在人类无法承受的危险和外部风险中运行。因此，机器人技术将成为行业的一大趋势。

• 例如，ABB Ltd 于 2021 年 2 月推出了 SWIFTI 协作机器人，这是一个协作机器人系列，可提供增强的工业机器人安全措施和精度、坚固性和易用性，并可快速应用于各种应用，包括制造和物流等。其他人。

限制因素

与限制增长的先进技术集成相关的数据风险

行业解决方案的集成和实施有很多好处，但也带来了多种风险，可能会在不久的将来阻碍业务发展。与先进技术实施相关的数据和安全挑战预计将阻碍市场增长。根据《网络犯罪杂志》2021 年发布的一项研究，2021 年全球网络犯罪成本达到 6.0 万亿美元，预计到 2025 年将达到 10.5 万亿美元。工业 4.0 系统无法阻止黑客访问制造商数据并收集所有敏感信息。由于它们容易受到攻击，因此需要详细说明。因此，需要提高对此类威胁的认识，并理解组织网络各级网络安全解决方案的必要性。

细分

按应用分析

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工业物联网 (IIoT) 将在预测期内获得动力

根据应用，市场分为工业自动化、智能工厂和工业物联网。工业领域的物联网（工业物联网）结合了两次变革性革命的进步。物联网技术可能带来的好处促使多家工业设备制造商采用物联网。通过使用无线连接连接工业设备并从中收集传感器数据，制造商能够估计机器的当前状态，提高其性能，并在规划维护计划时识别潜在的故障。工业自动化提供了多种有助于减少人为干预的技术。此外，它还有助于提高制造流程的灵活性和质量。

智能工厂可以满足每个客户的要求并带来利润。在 i4.0 中，动态业务和工程流程允许对生产进行最终流程更改，并代表供应商灵活应对混乱和故障的能力。

按垂直分析

制造业在未来几年内争取最大市场份额

根据垂直领域，市场进一步分为制造业、能源和公用事业、汽车、石油和天然气、航空航天和国防、电子和消费品等。预计在预测期内，制造业将主导全球市场。汽车、运输和化工领域预计将成为实施 i4.0 最有前途的垂直行业。过去几年，智能机器人和机器在制造业的部署呈现出日益增长的趋势。我们正在研发投资来设计一个集成系统，在该系统中，机器人和人类可以利用传感器连接的人机界面共同完成复杂的任务。

在预测期内，汽车行业将大力采用先进解决方案。配备技术的工厂可以跟踪生产设备和流程，以便在可能出现的问题导致生产停机之前发现它们。支持i4.0的汽车制造商还可以配置单独的车辆并减少交付时间。制造商必须配置车辆配置以满足不断变化的客户需求。与传统的汽车生产不同，支持工业物联网的设备允许进行定制，例如仪表板和方向盘。此外，由于i4.0，自动驾驶汽车的概念已成为现实。汽车生态系统周围的公司正在大力投资产品和制造工艺创新，以在技术快速发展的情况下保持竞争力。

区域见解

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从地理上看，市场分为五个主要区域：北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及拉丁美洲。

北美公司越来越多地接受智能制造的概念，预计该地区将主导市场。市场上运营的大多数工厂现在都配备了新机械和智能工厂技术，使其他企业可以从传统制造方法过渡到智能制造。市场中的主要参与者、政府举措以及不断增加的研发活动资金是使北美成为市场增长机会充满活力的地区的重要因素。

2021年，欧洲拥有全球第二大工业4.0市场份额。欧洲工业在技术和技能方面进行了大量投资，以维持其在全球市场的地位。互联对象和自动化技术的部署改变了德国的制造流程，并引发了第四次工业革命。连接、网络对象、实时数据处理和无处不在的信息的建立正在改变行业的范式。西门子、霍尼韦尔和通用电气等科技巨头是 i4.0 的早期采用者，并且在实施方面遥遥领先。 

亚太市场的增长由日本、中国和韩国引领，因为它们采取了详尽的措施，采用工业自动化并在制造系统价值链中实施颠覆性技术。该计划涵盖半导体、先进机器人、电动汽车和人工智能等十大行业。这项国家主导的产业政策旨在让中国在全球高科技制造业中占据主导地位，其灵感来自于德国政府的i4.0发展计划。日本启动了社会 5.0 计划，旨在应对经济、社会和工业挑战。

• 例如，2020 年 9 月，西门子股份公司在东南亚启动了先进制造转型中心 (AMTC)，以支持 i4.0。这将为东南亚的公司提供培训、支持和指导。

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在拉丁美洲、中东和非洲，第四次工业革命得到了政府举措的支持，并认识到采用数字技术维持全球市场的重要性。例如，2020年10月，中东政府计划与世界经济论坛合作开展工业4.0革命。阿联酋经济的进步还通过解决数字化转型和技术进步中存在的关键挑战，恢复了其成为世界领导者的绝对实力。该战略旨在加强其作为全球中心的地位，并扩大其对国民经济的支持。此外，在巴西，领先企业已合作刺激技术资产的实施，以加快先进技术的采用。

主要行业参与者

主要参与者正在采取合并和收购等多种策略来巩固自己的市场地位

甲骨文公司、思科系统公司和其他公司是市场上的一些主要参与者。他们目前正在部署与数字孪生和 3D 打印等集成的先进解决方案。此外，激烈的市场竞争迫使主要市场参与者专注于收购策略以巩固自己的地位。例如，

• 2021 年 2 月 – Software 和 SAP SE 合作，将 SAP 的 S/4HANA Cloud 与 Software AG 的分析平台 TrendMiner 结合起来。该联盟将把传感器生成的数据纳入分析中，供寻求选择工业 4.0 解决方案的公司使用。
• 2021 年 2 月——ABB Ltd. 推出了 GoFa，帮助工人完成符合人体工程学的重复性任务。此外，此次发布还将支持对能够处理更重有效载荷的机器人不断增长的需求，以提高灵活性和生产力。
• 2020 年 3 月 - Cisco Systems Inc. 与 Microsoft Corporation 合作，实现从 Cisco IoT Edge 到 Azure IoT Cloud 的无缝数据编排。此次合作将使客户能够获得预集成的物联网边缘到云应用解决方案以及通过物联网边缘的无缝数据流。

主要公司简介：

• ABB 有限公司（瑞士）
• 西门子股份公司（德国）
• 康耐视公司（美国）
• 施耐德电气 SE（法国）
• 霍尼韦尔国际公司（美国）
• 艾默生电气公司（美国）
• 罗克韦尔自动化公司（美国）
• 通用电气公司（美国）
• 罗伯特·博世有限公司（德国）
• 思科系统公司（美国）

主要行业发展：

• 2021 年 3 月 – 诺基亚公司与总部位于巴西的电力和自动化公司 WEG Industries 合作，推动诺基亚数字自动化云 (DAC) 平台的开发并推出工业 4.0 解决方案。
• 2021 年 4 月 – 数字技术和工程解决方案公司 Cyient 推出了 IntelliCyient 套件，可实现制造业的数字化转型。该解决方案为制造业、工业、航空航天、汽车和公用事业等资产提供了巨大的价值。
• 2021 年 2 月 – 施耐德电气与耐克森合作实施数字化转型计划，以引入工业 4.0 来增强可持续性和运营。数字化帮助工厂改进预测性维护、减少碳排放并提高生产线的效率。
• 2020 年 10 月 – 西门子宣布在印度扩展工业 4.0 产品，推出四个 Mind Sphere 应用中心。这些中心遍布多个城市，包括印度的诺伊达、浦那和古尔冈。西门子在全球 17 个国家/地区拥有约 20 个 i4.0 数字客户应用中心。
• 2019 年 3 月 - 总部位于瑞典的领先电信和技术公司 Telefonaktiebolaget LM Ericsson 推出了 Ericsson Industry Connect。它是一种高效的蜂窝连接解决方​​案，可让 4G 和 5G 技术进入新的全球市场，从而帮助制造商和汽车制造商加速工业 43.0 的采用。

报告覆盖范围

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该研究报告提供了深入的工业 4.0 市场分析，重点关注多个垂直行业的领先公司、应用和先进技术采用等关键方面。除此之外，它还提供了对市场趋势的洞察并突出了关键的行业发展。除了上述因素外，报告还涵盖了近年来推动市场增长的几个关键因素。

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