По мере того как мировые отрасли продолжают развиваться, внедрение промышленных систем автоматизации и управления (IACS) ускоряется. Благодаря инновациям в технологиях, росту затрат на рабочую силу и стремлению к Industry 4.0, автоматизация находится в центре трансформации производственных, энергетических, фармацевтических и других промышленных секторов. От робототехники до искусственного интеллекта (AI) и Интернета вещей (IoT) эти системы обеспечивают обмен данными в реальном времени между машинами, предиктивную аналитику и оптимизацию операций — фактически переопределяя промышленную эффективность. По данным Renub Research,  глобальный рынок IACS ожидается рост с 202,22 млрд долларов в 2024 году до 419,65 млрд долларов к 2033 году, что соответствует среднегодовому темпу роста (CAGR) в 8,45%.

Что такое промышленные системы автоматизации и управления?

Промышленные системы автоматизации и управления (IACS) являются основой современного производства. Они состоят из аппаратного обеспечения, программного обеспечения и технологий связи , которые работают вместе для мониторинга и управления промышленными процессами с минимальным участием человека. Обычно IACS включает:

• Датчики и исполнительные механизмы для сбора данных в реальном времени

• ПЛК и DCS для управления процессами и автоматизации

• Контролирующее программное обеспечение для мониторинга, визуализации и анализа операций

• Сети связи для бесшовного взаимодействия между машинами и предприятиями

Снижая человеческие ошибки и увеличивая время безотказной работы, решения IACS улучшают безопасность, эффективность и производительность. Эти системы также обеспечивают прогнозирующее обслуживание, делая отрасли более гибкими и отзывчивыми к изменяющимся рыночным условиям.

Ключевые факторы роста рынка IACS

1. Технологические достижения: ИИ, IoT и машинное обучение

Недавние технологические разработки, особенно интеграция ИИ, IoT и машинного обучения (ML), сыграли ключевую роль в преобразовании промышленной автоматизации.  IoT обеспечивает непрерывный сбор данных в реальном времени с различных промышленных устройств. Тем временем, ИИ и ML анализируют эти данные, предлагая прогнозирующее обслуживание, адаптивное производство и контроль качества в реальном времени. Эти возможности быстро переходят от высокотехнологичных решений к массовым приложениям, тем самым повышая гибкость и производительность производителей.

2. Переход к Индустрии 4.0

Переход к Индустрии 4.0 способствовал необходимости взаимосвязанных систем, или умных фабрик, где машины, роботы и люди работают совместно. Эта трансформация характеризуется обменом данными в реальном времени, облачными вычислениями и анализом больших данных, что помогает бизнесу улучшать процессы принятия решений и оптимизировать операции. В результате умные фабрики уже не являются футуристическим видением, а становятся практической реальностью, которую производители всё активнее внедряют по всему миру.

3. Рост затрат на рабочую силу и нехватка квалифицированных кадров

Во многих регионах растут затраты на рабочую силу, и отрасли сталкиваются с нехваткой квалифицированных работников. Автоматизация предлагает решение, снижая зависимость от человеческого труда и одновременно повышая точность, безопасность и стабильность. В таких секторах, как автомобильная промышленность, электроника и переработка пищевых продуктов, автоматизация не только увеличивает эффективность , но и улучшает операционную стабильность, что крайне важно для удовлетворения мировых потребностей.

4. Правительственные инициативы и политика умного производства

Инициативы, поддерживаемые правительством, играют ключевую роль в ускорении промышленной автоматизации. Национальные политики, поддерживающие цифровую трансформацию, энергоэффективность и умное производство , стимулируют инвестиции в технологии автоматизации. Например, "Сделано в Китае 2025" и Vision 2030 в Саудовской Аравии сосредоточены на развитии передового производства, что увеличивает внедрение робототехники, ИИ и Интернета вещей в системах.

Региональные рыночные тенденции

Соединённые Штаты: инновации и лидерство в промышленности

США остаются лидером в промышленной автоматизации, с мощной производственной базой и ранним внедрением передовых технологий. ИИ, Интернет вещей, и машинное обучение широко интегрированы в производственные процессы, особенно в таких секторах, как фармацевтика и здравоохранение, где важны эффективность и точность. Инвестиции в умное производство и инфраструктуру дополнительно поддерживают рост этого рынка.

Германия: центр инженерии и Индустрии 4.0

Германия давно находится в авангарде промышленной автоматизации, благодаря приверженности Индустрии 4.0 и инженерному мастерству. Отрасли, такие как автомобильная промышленность, фармацевтика и машиностроение , сильно зависят от DCS, PLC и робототехники для обеспечения точности. Правительство Германии значительно инвестировало в цифровую инфраструктуру, создавая прочную основу для дальнейшего роста автоматизации.

Китай: масштабирование умного производства

Китай, как крупнейший производитель в мире, быстро модернизирует свои производственные системы с помощью робототехники, ИИ и IoT технологий. Государственные инициативы, такие как Made in China 2025 , стимулируют интеграцию умного производства в таких отраслях, как электроника, автомобильная промышленность и текстильная промышленность. Рост затрат на рабочую силу и спрос на продукцию более высокого качества ускоряют внедрение автоматизации по всей стране.

Промышленные автоматизированные системы по компонентам и применению

По типу системы

• Распределённые системы управления (DCS): Преимущественно используются в процессных отраслях, таких как нефть и газ, химическая промышленность и энергогенерация, DCS обеспечивают централизованное управление.

• Программируемые логические контроллеры (PLC): Необходимы для дискретного производства, PLC обеспечивают управление на уровне машин для автоматизированных операций.

• Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA): SCADA-системы обеспечивают мониторинг данных в реальном времени и удалённое управление в рамках операций.

По конечной отрасли использования

• Производство

• Пищевая промышленность и напитки

• Здравоохранение

• Автомобильная промышленность

• Нефть и газ

• Энергетика и коммунальные услуги

Эти отрасли полностью приняли технологии автоматизации, используя их для оптимизации операций и повышения эффективности.

Конкурентная среда: ключевые игроки отрасли

Рынок IACS очень конкурентен, с участием как традиционных, так и новых игроков. Ведущие компании включают:

• Siemens AG

• Rockwell Automation

• Honeywell International

• Schneider Electric

Эти компании стимулируют инновации, сосредотачиваясь на интеграции программного обеспечения, масштабируемости и отраслевых решениях для улучшения своих продуктовых предложений.

Последние события:

• Rockwell Automation запустила FactoryTalk Analytics Framework для объединения промышленных данных по всему предприятию.

• Siemens представила промышленную платформу MindSphere IoT, предлагающую облачное управление промышленными данными.

• Schneider Electric приобрела AVEVA Group для расширения своего портфеля программного обеспечения IACS.

Стратегические тенденции, формирующие будущее

1. Цифровые двойники и моделирование

Все больше производителей внедряют цифровые двойники — виртуальные копии физических активов, используемые для моделирования работы и оптимизации процессов. Эта технология улучшает прогнозное обслуживание и ускоряет инновации, позволяя производителям тестировать новые идеи без риска.

2. Интеграция кибербезопасности

По мере того как промышленные системы становятся всё более взаимосвязанными, кибербезопасность становится критически важной проблемой. Ведущие поставщики автоматизации внедряют функции безопасности непосредственно в решения IACS, обеспечивая защиту этих систем от киберугроз.

3. Устойчивость и энергоэффективность

По мере роста целей устойчивого развития и усиления нормативного давления компании используют автоматизацию для снижения энергопотребления, уменьшения отходов и достижения устойчивых производственных практик. Решения IACS играют ключевую роль в помощи отраслям в достижении этих целей.

Заключение: путь вперёд для промышленной автоматизации

Будущее промышленной автоматизации заключается в её способности интегрировать ИИ, IoT, машинное обучение и облачные технологии. Ожидается, что рынок IACS будет продолжать расти, а спрос на умное производство, прогнозное обслуживание и управление в реальном времени будет стимулировать будущие разработки.

Компании, которые сегодня инвестируют в современные системы управления и технологии автоматизации , обеспечат себе успех в будущем, позволяя оставаться конкурентоспособными и адаптивными в постоянно меняющемся промышленном ландшафте.