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製造業の未来は、AI、ロボット工学、自動化を統合し、労働者の福利厚生を優先しながら生産性を向上させる、人間中心のアプローチに焦点を当てて急速に進化しています。工場では再生可能エネルギー、廃棄物ゼロの実践、環境配慮型素材が採用され、持続可能性は極めて重要です。カスタマイズは、大量のパーソナライゼーションを可能にする柔軟なシステムを活用することで、生産に変革をもたらします。製造業の未来は、AI、デジタル・ツイン、協働ロボットが牽引していくでしょう。製造業におけるAI市場は2030年までに年平均成長率47%で460億米ドルに達すると予測され、デジタルツイン市場は年平均成長率60%で1500億米ドルに達すると予測されます。協働ロボット市場は、2025～2030年に年平均成長率35%で120億ドルに達すると予測されます。
2030年以降に目を向けると、製造業は、機械と労働者間のAI主導のコミュニケーション、深い持続可能性の実践、迅速な対応のための分散型製造ハブによって、より適応的になるでしょう。高度な技術を管理するためには、継続的な労働力の再教育が不可欠になります。企業経営者は、今後5～10年の間に多様な製造需要に対応するため、マイクロファクトリーとギガファクトリーを開発する一方、職務の役割を再定義し、教育機関と連携してニーズに合わせたトレーニングを行うでしょう。
製造業の未来を形作る主な要因
技術革新による産業プロセスの漸進的変革： インダストリー1.0から5.0へ
製造業の未来における魅力的な機会
より持続可能な製造プラクティスの導入への注目の高まり
製造業の未来は、技術の進歩による持続可能性と環境負荷の低減に焦点を当てた、劇的な変化を目の当たりにするでしょう。2030年以降、工場は無駄を最小限に抑えながらエネルギーを有効活用する効率的なシステムへと変貌を遂げるでしょう。自動化とAIは、生産ラインの最適化、資源消費の最小化、排出量の削減において重要な役割を果たすでしょう。デジタルツインとIoTは、リアルタイムモニタリングと予知保全を可能にし、機械が最高の効率で稼働することを保証します。さらに、循環型経済が出現し、工場は廃棄物を最小限に抑えるために、材料をリサイクルしたり、部品を使用したり、分解できるように製品を設計するようになるでしょう。持続可能な慣行を採用することは、気候変動との闘い、機能性の向上、価格の低減、消費者の特定の要件への準拠に役立ちます。その結果、工場は経済成長と環境の持続可能性の両方に貢献する、弾力的で資源効率の高い生態系へと進化し、製造業の未来を形作ることになるでしょう。
柔軟で効率的な協働ロボットによる製造オペレーションの未来の形成
コボットとも呼ばれる協働ロボットは、人間とロボットの協力関係を強化し、生産量の増加や労働力不足の問題を解決することで、製造業の未来に革命をもたらしています。小型で比較的軽量、複雑な操作に必要なプログラミングも最小限であるため、自動車、電子機器、製薬など多くの分野に容易に適応でき、比較的安価です。コボットは、材料の組み立て、品質検査、溶接、梱包などの分野で、フレキシブルロボットよりも優れた機能を発揮します。例えば、日産自動車はエンジンモデルの向きを変えるためにUR10コボットを導入し、総合ロジスティクスはエンジンの点検と評価にコボットを使用することで、エンジンの品質を向上させています。コボットは、パフォーマンスを向上させ、精度を維持し、ダウンタイムを最小限に抑えることで、工場を高度な製造と産業開発のための、よりアモルファスで効果的な生産設備に変えています。
AIの導入による製造効率と耐障害性の強化
AIは、人の手をあまり煩わせることなく生産効率を高める標準的な側面として急速に普及しています。この分析によると、現在、製造業の約39%がすでにAIを使用しており、その主役は機械メーカーと航空機部品メーカーです。10億米ドルを拠出したシスコ、33億米ドルを拠出したマイクロソフト、NVIDIAとFoxconnのようなパートナーシップなど、複数の企業による大規模な投資が製造業の展望を変えつつあります。これらの企業は、生産パフォーマンスと製品品質を向上させる複雑なAIベースのソリューションを使用しています。また、予知保全にも力を入れています。こうした戦略や動きはすべて、現在の製造プロセスを改善し、ダイナミックで持続可能な工場の開発を促進しています。
分散型製造技術の採用による製造業の未来の変革
テクノロジーが進歩し、組織におけるデジタルサービスの役割が高まるにつれ、企業は柔軟な戦略を採用し、競争力を維持するために業務を分散化しています。生産活動が1つの工場や製造所に限定されない分散型オペレーションの採用が増加しています。この方法は、ある工場で設計を行いながら、別の工場で組み立てやテストを行うことができるため、適応性、拡張性、信頼性に優れています。分散型製造の主な特徴はオンデマンド生産で、必要なときに必要な分だけ生産するため、小ロットやプロトタイピングに最適で、規模を拡大する余地もあります。生産拠点は伝統的な方法、あるいはモノのインターネット（IoT）などの最新技術によって接続され、コミュニケーションと調整が改善されます。このモデルはまた、1カ所への依存を減らすことでサプライチェーンを強化し、供給をより安定した信頼性の高いものにします。デジタル・ツイン、CADソフトウェア、3Dプリンティング、ロボット工学、オートメーションなどの先進技術は、このプロセスの中心的存在です。調達者、製造者、消費者のコラボレーションにより、企業は市場の需要に迅速に対応することができます。このように、分散型製造業は製造業の未来を決定する重要な役割を担っています。
5Gと6Gを通じて新たな可能性を引き出し、製造業の未来を強化
今日の製造業は、ロボット、IoTデバイス、デジタル・ツインなどの先進技術に大きく依存しており、これらはすべて5Gによって可能になります。調査によると、2030年までに200万人以上の労働者が必要となり、労働力不足に対処するのに役立ちます。将来的には、6Gがこれをさらに前進させると予想されています。次世代の6Gは2030年頃に登場すると予測されており、100倍の速度を達成し、潜在的な容量は毎秒1テラビットです。これは産業界にチャンスをもたらすでしょう。アップル、クアルコム、ノキアをはじめとする製造業団体やその他の産業団体は、製造業を次のレベルに引き上げる、より優れた接続性とより新しいソリューションを開発するために、すでに6Gに注目しています。
アディティブ・マニュファクチャリングの導入による、より高速で効率的な未来のための工場生産革命
3Dプリンティングやアディティブ・マニュファクチャリングは、効果的、効率的、かつ安価なプロセスによって製造業を急速に再構築します。GE AerospaceやBentley Motorsなどの著名企業が3Dプリンティングに投資し、品質と性能の新たな基準を設定しながら、製造現場の効率性を高め、生産の信頼性を確保しています。2030年までに、ほとんどの商業用および産業用3DプリンターにはAIが統合され、メンテナンスの問題を検出したり、特定の要件に合わせてプリントを自律的に調整したりできるようになるでしょう。さらに、小規模な3Dプリントサービスが登場し、消費者にさまざまなソリューションを提供するようになるでしょう。これらは積層造形の進歩の一部であり、製造業に革命をもたらし、スマート工場の機会を創出するでしょう。
現地生産と迅速な製品開発の機会を解き放つマイクロ工場の台頭
マイクロファクトリーは現在、工場を定義する戦略的イノベーションとして採用されています。これは、AI、自動化、機械学習などのスマート技術を応用した小規模および中規模の生産モードを定義するもので、一般的な生産方法よりも効率的で、コスト削減、柔軟性が高いことが証明されています。例えば、アライバルは電気自動車を組み立てる小さなマイクロ工場を持っていますし、GEアプライアンスは常に少量生産で特定の家電製品をテストし、迅速に市場に投入しています。マイクロ工場は、2023年には世界の製造能力の15％近くを占め、2030年までに設計、製造、マーケティング、販売にまたがる450万人の雇用を世界で創出すると予想されています。マイクロファクトリーは、現地生産を可能にし、コストを削減し、製品開発をスピードアップすることで、従来の製造業の非効率性に対処します。これは現在の製造業に革命をもたらすだけでなく、経済発展を刺激し、世界の製造システムを変革します。
持続可能な製造を保証するギガファクトリーの出現
ギガファクトリーは、EVエコシステムや、ソーラー製造、水素燃料電池製造などのクリーンエネルギー技術産業における工場のアーキテクチャに革命をもたらしています。これらの大規模ハイテク工場は、クリーンな電力に対するニーズの高まりに対応し、価格を下げながら再生可能エネルギーの発電量を増やすために不可欠です。テスラ、ノースボルト、リライアンス・インダストリーズ、タタ・サンズは、EVバッテリー、再生可能エネルギー貯蔵ソリューション、グリーン水素を製造するために、数十億ギガ規模の工場を建設する方法を実証しています。例えば、リライアンス・インダストリーズ社（インド）は、再生可能エネルギー、蓄電池、水素、燃料電池を中心に、インド国内に4カ所以上のギガファクトリーを設立するために100億米ドル以上を投じると発表しました。政府のイニシアティブと企業の資金調達に支えられ、ギガファクトリーはエネルギー転換を推進し、エネルギー安全保障を強化し、ネット・ゼロ・エミッションの目標達成に貢献します。ギガファクトリーは、持続可能なエネルギーの大量かつ低コスト生産を可能にすることで、産業の変革や製造業の未来の形成に貢献し、インド、中国、ヨーロッパにとって不可欠な存在となっています。
北米における製造業の将来
北米は、製造業の主要拠点としての地位を維持するため、大きな変革期を迎えています。米国、カナダ、メキシコは、人工知能やデジタル・ツインなどの革新的技術や、持続可能性への取り組みで最先端を走っています。米国政府は、持続可能な半導体材料のためのAI主導の研究開発を加速するために最大1億米ドルを投資し、半導体製造におけるデジタルツイン技術を推進し、効率性とサプライチェーンの回復力を強化するために2億8500万米ドルを投資する予定。カナダは、2028年までにイノベーションを強化し、5万人の雇用を創出することを目的としたプロジェクトを支援するため、4億2700万米ドルを投資します。インフラ投資・雇用法、インフレ削減法、CHIPS・科学法など、さまざまな連邦法が現在、自国での雇用の回復、サプライチェーンの多様化、グリーンエネルギー分野など、この地域の製造業の回復を支援しています。メキシコの自動車・電気自動車への位置づけと投資も製造業の成長に貢献しています。
インドの戦略的投資により、2030年までにスマート・マニュファクチャリングの実践が促進
インドは、半導体、再生可能エネルギー、防衛、データセンターなど、さまざまな分野で大規模な投資を行っており、2030年までに世界のリーダーになることを目指しています。例えば半導体産業では、Tata Electronics（インド）とPowerchip Semiconductor Manufacturing Corp. 加えて、防衛分野も、より大きな自立を目指すAatmanirbhar Bharatのような取り組みによって成長を目の当たりにしています。さらに、インドを構築しているデータセンターへの投資によって、デジタル・インフラが強化されています。例えば、アダニ・グループはインドのデータセンター・インフラに60億米ドルを投資すると発表しています。さらにインドでは、ロジスティクス、製薬、航空など他の分野にも多額の投資を行い、国の経済を活性化させ、世界のリーダーになることを目指しています。今後10年で、インドは革新的で持続可能な強い経済大国となり、世界的な視野を持つようになるでしょう。
最近の投資がインドの各産業の成長を牽引
本レポート「MarketsandMarkets – 製造業の未来」は、急速に変化する製造業の展望を模索する消費者や市場リーダーにとって不可欠なツールとなるよう作成されています。本レポートは、急速に変化する製造業における長年の経験に基づき、業界の専門家による洞察やアナリストによる徹底的な評価を盛り込んでいます。本レポートは、世界中の関係者への広範なインタビュープロセスを通じて、製造業の未来を形作るトレンド、機会、課題について総合的な見解を提供しています。本レポートは、企業がダイナミックな環境に対応するために必要な情報を提供するものです。
目次
1 エグゼクティブ・サマリー
2 製造業の進化
2.1. 歴史的背景 インダストリー1.0から5.0へ
2.2. インダストリー5.0を形成する主な要因
3 製造業の未来を形作る主要トレンド
3.1. デジタル工場
3.1.1. 製造業におけるAI
3.1.2. IoTとエッジコンピューティング
3.1.3. 積層造形
3.1.4. デジタル・ツイン
3.1.5. クラウド・マニュファクチャリングと分散型生産
3.1.6. AR/VR
3.1.7. 量子コンピューティング
3.1.8. ブロックチェーン
3.1.9. コネクティビティ（5Gと6G）
3.2. マイクロ工場
3.3. ギガファクトリー
3.4. 協働ロボット（コボット）
4 製造業の未来： 特徴の定義
4.1. データ主導の意思決定
4.2. 相互運用性とシステム統合
4.3. スマートファクトリーにおけるサイバーセキュリティとレジリエンス
4.4. 持続可能性の重視
5 2030年の製造業の世界情勢
5.1. 北米
5.2. 欧州
5.3. アジア太平洋
5.3.1. インド
5.4. アジア太平洋地域
6 主要課題とリスク
6.1. スマート・マニュファクチャリングにおけるサイバーセキュリティの脅威
6.2. 技術的混乱を管理する上での課題
7 結論 2030年以降の製造業のビジョン
*これは暫定的な目次であり、調査中に若干の変更がある可能性があります。
