美国工厂自动化和工业控制市场规模和份额分析
美国工厂自动化和工业控制市场分析
2025年美国工厂自动化和工业控制市场规模达到492.2亿美元，预计到2030年将攀升至807.1亿美元，复合年增长率为10.40%。预计的增长反映出制造业转向智能生产线，以弥补劳动力短缺，遵守更严格的安全规则，并获得通过《CHIPS 法案》和《通货膨胀减少法案》提供的回流激励措施。半导体工厂、电池厂和清洁能源零部件制造商引领了新的资本支出，而棕地工厂则竞相改造可编程逻辑控制器 (PLC)、机器视觉系统和工业物联网传感器以实现实时优化。硬件继续主导支出，但捆绑网络安全、预测性维护和性能保证的服务主导型合同正在获得动力随着制造商追求基于结果的协议。网络风险和关税不确定性的加剧仍然是障碍，但州和联邦政策一致对国内数字化生产的奖励强化了总体投资论点。
关键报告要点
- 按组件划分，到 2024 年，硬件将占据美国工厂自动化和工业控制市场份额的 72%，而服务将以 12.8% 的复合年增长率扩展到 2024 年。
- 按类型划分，2024年工业控制系统占美国工厂自动化和工业控制市场规模的55%；预计到 2030 年，现场设备的年增长率将达到 11.6%。
- 按最终用户行业计算，汽车和交通运输将在 2024 年占据 22% 的收入份额，但食品和饮料的复合年增长率为 13.2%，是增长最快的细分市场。
美国工厂自动化和工业rial Controls 市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 影响时间表 | |||
|---|---|---|---|
| 回流激励和芯片法案加速半导体工厂自动化 | + 2.10% | 全国；亚利桑那州、德克萨斯州、俄亥俄州联络点 | 中期（2-4 年） |
| 劳动力短缺推动协作机器人的采用 | +1.80% | 全国；中西部地区最强 | 短期（≤ 2 年） |
| 通胀削减法案推动清洁能源制造业发展 | +1.50% | 全国；优先考虑前煤炭地区 | 中期（2-4 年） |
| OSHA 强制执行的机器安全合规性提高了对安全集成控制系统的需求 | +0.90% | 全国；高风险行业 | 短期（≤ 2 年） |
| 改造工业物联网以实现实时 OEE 优化 | +1.20% | 传统制造业走廊 | 中期（2-4年） |
| 电动汽车生产扩张需要灵活高速装配线 | +1.70% | 南部和中西部电动车集群 | 中期（2-4 年） |
| 来源： | |||
回流激励措施和 CHIPS 法案加速半导体工厂自动化
CHIPS 和科学法案引发了有记录以来最大规模的国内半导体投资浪潮，亚利桑那州、德克萨斯州和俄亥俄州的数十亿美元晶圆厂指定了超洁净机器人、纳米精度运动系统和自动化材料处理最大限度地减少颗粒污染。每分配给芯片制造 10 亿美元，通常会拉动 200-3 亿美元的自动化支出，从而放大了对高速晶圆传输机器人、机器学习驱动的过程控制和安全集成 PLC 平台的需求。统计数据电子级减排进一步将大型项目转向南部和西部山区，在那里专门建造的绿地从第一天起就可以采用全数字化、无人值守的制造单元。捆绑硬件、MES 软件和生命周期服务的供应商获得了竞争优势，因为晶圆厂所有者寻求缩短鉴定周期并保护敏感信息的交钥匙解决方案。
劳动力短缺推动协作机器人的采用
如今，制造业面临 75 万人的缺口，到 2030 年将面临 210 万职位空缺的风险，这迫使管理团队部署协作机器人（cobot），承担单调、高重复性的任务，同时提高员工的质量、维护和数据分析职位的技能。调查显示，57% 的工厂表示，机器人增强而不是消除了人类工作岗位，甚至在有工会的工厂中也加强了采用机器人的程度。汽车装配商是先行者，但中小型加工车间也紧随其后，即插即用。玩协作机器人会降低价格并获得无代码编程接口。联邦和州的培训补助金涵盖了机器人操作和安全证书课程的学费，从而加速了劳动力与技术的融合，从而放大了这一趋势。
《通货膨胀削减法案》推动清洁能源制造业
爱尔兰共和军 (IRA) 的 100 亿美元合格先进能源项目信贷已将 60 亿美元投入电池、太阳能级多晶硅和电网组件。电池工厂特别需要自动化浆料混合、电极堆叠和在线 X 射线检查，以保持决定电池寿命和安全性的微米级公差。近四分之三的新工厂位于经济落后的县，这加剧了对自动化的需求，以弥补当地有限的技术专业知识。将远程监控、人工智能驱动的故障预测和 24/7 虚拟调试相结合的供应商获得了关注，因为它们减少了斜坡初次操作者的风险增加。 [3]来源：美国财政部，“财政部和 IRS 宣布 § 48C 税收抵免分配 60 亿美元，” home.treasury.gov
OSHA 强制执行的机器安全合规性提高了对安全集成控制系统的需求
OSHA 加强审核，突出了机器防护违规行为，促使工厂集成符合 SIL 2 和 SIL 3 标准的安全 PLC、光幕和扭矩限制伺服驱动器。现代安全集成系统可在几毫秒内阻止运动，而无需关闭整条生产线，从而在保护人员的同时保持吞吐量。供应商提供融合标准控制和安全逻辑的统一平台，帮助制造商减少布线、备件库存和验证时间。保险公司加强对保险的采用将溢价折扣与记录的安全系统性能挂钩
限制影响分析
| 影响时间表 | |||
|---|---|---|---|
| 美国不同棕地设施中的传统 OT 互操作性挑战 | −1.4% | Rust Belt 和其他旧站点 | 中期（2-4 年） |
| 尽管有税收抵免，初始资本支出仍较高，限制了中型制造商的采用 | −0.8% | 全国员工人数 <500 人的公司 | |
| 互联控制系统中的网络安全风险阻碍部署 | −1.1% | 全国关键基础设施部门 | 短期（≤ 2 年） |
| 影响自动化零部件进口的贸易政策波动和关税不确定性 | −0.6% | 全国范围内；中型制造商的风险较高 | 短期（≤ 2 年） |
| 来源： | |||
美国不同棕地设施中传统 OT 互操作性挑战
跨越几次工业革命而建立的工厂运行补丁k 的专有协议，使得无缝数据流变得困难。集成商经常会遇到千禧年之前安装的 PLC 没有本地以太网接口的情况，被迫使用定制驱动程序，从而增加了项目成本和风险。 TSN 上的 OPC UA 等开放式架构运动旨在标准化连接，但进展速度比软件供应商预测的要慢，因为停机时间窗口仍然很窄并且资本预算捉襟见肘。涉及自动化专业公司和零部件供应商的合作计划已开始发布预先认证的互操作性捆绑包，但许多小公司仍然推迟项目，直到出现更明确的投资回报
互联控制系统中的网络安全风险阻碍部署
2023 年，制造业登记了 68 起公开披露的网络事件，增加了 19%，其中勒索软件占一半以上。在领先的 PLC 系列中发现 CVE-2024-5659 强调，即使是安全关键型设备也存在可利用的缺陷。平均布雷每次损失高达 445 万美元，而延长的停机时间往往使赎金相形见绌。董事会现在在授权大规模连接项目之前强制执行零信任架构、网络分段和资产库存审计。能够展示安全设计硬件、签名固件和持续漏洞披露计划的供应商在投标评估中获得优先地位
细分分析
按组件：硬件在服务加速中占据主导地位
随着制造商购买机器人、驱动器、传感器和 HMI 来实现生产数字化，硬件占 2024 年支出的 72%线。美国工厂自动化和工业控制硬件市场规模预计将实现中个位数增长，而服务扩张速度更快，这标志着向基于订阅的支持、远程状态监控和性能保证的过渡。领先的供应商捆绑如此将软件许可证、网络安全管理和劳动力培训纳入多年协议中，以稳定收入并使激励措施与客户产出保持一致。软件平台将现场数据与 MES 和云分析连接起来，实现闭环优化，降低废品和能源强度。因此，硬件层仍然不可或缺，但价值捕获正在迁移到集成商和 OEM，他们将设备、数据和领域专业知识编排成可衡量的结果。 [2]Siemens，“遗留系统和数字化转型：更快发展的指南”，siemens.com
服务领域 12.8% 的复合年增长率反映了制造商对可预测的运营支出超过前期资本支出。即服务型机器人焊接单元、视觉即服务检测和安全即服务包引起了一级汽车和消费者的共鸣寻求对冲技术过时的包装商品公司。位于同一地点的远程运营中心的供应商提供 24/7 支持和实时洞察，缩短平均修复时间并推动持续改进周期，而不会增加员工数量。此类模型释放了新的利润池，并在拥挤的硬件市场中使供应商脱颖而出。 [1]罗克韦尔自动化，“罗克韦尔自动化将与 NVIDIA 合作，扩大制造业中人工智能的规模和范围”，rockwellautomation.com
按类型划分：工业控制系统引领现场设备创新
工业控制系统 (ICS) 到 2024 年将占据 55% 的份额，其基础是分布式控制系统、安全 PLC 和协调复杂多线操作的 SCADA 套件。美国工厂自动化和工业控制市场规模f随着食品加工商、化工厂和制药厂采用冗余架构来满足 FDA、EPA 和 OSHA 的要求，ICS 正在稳步扩展。实时确定性性能、高可用性和集成安全功能使现代 ICS 成为数字工厂的支柱。
随着制造商将智能推向边缘，现场设备（传感器、执行器和机器视觉相机）的复合年增长率为 11.6%。高分辨率光学传感器可在几毫秒内验证电动汽车电池焊接情况，而振动节点将数据传输至人工智能模型，从而提前几天预测轴承故障。边缘计算模块在本地处理推理，减少带宽和延迟，同时支持闭环控制。 5G、时间敏感网络和先进半导体供应的融合正在降低每个传感器的成本，并将部署扩大到以前因工业物联网广泛采用而价格昂贵的中型工厂
按最终用户行业：汽车领导力挑战受食品和饮料激增的推动，汽车和运输生产商利用数十年的自动化专业知识实现了接近零的缺陷率和低于 60 秒的节拍时间，到 2024 年获得了 22% 的收入。他们继续需要高负载机器人、先进的运输工具和数字孪生仿真，以支持电动汽车和内燃机汽车的同时生产。然而，劳动力短缺和不断变化的食品安全法规正在推动食品和饮料领域积极投资，复合年增长率为 13.2%，可能会缩小历史差距。多品种、小批量的 SKU 需要灵活的基于机器人的包装、卫生设计和在线 X 射线检查，以满足零售商的可追溯性要求。将机器人装箱、CIP 合格传感器和批量分析软件打包成交钥匙解决方案的供应商正在这个不断扩大的垂直领域中中标。
石油和天然气以及化学品等流程工业对本质安全型仪器的需求稳定。反应和冗余控制架构，而制药行业则加速采用符合 GxP 标准的自动化来进行连续生物处理。半导体制造虽然只占整体基础的一小部分，但由于联邦激励措施而处于高速增长轨道，为能够实现亚微米运动控制和 10 级洁净室兼容机器人的供应商提供了更多的机会。采矿和金属工厂采用自主运输和人工智能驱动的矿石分选来减少排放并降低每吨能源，从而完善多元化的最终用户格局
地理分析
中西部仍然是美国工厂自动化和工业控制市场的核心，其深厚的汽车足迹和密集的供应商生态系统为其奠定了基础。仅密歇根州在 2024 年斥资 1.1 亿美元开设设施后就增加了 400 多个机器人工作岗位，强化了其作为机器人中心的作用。五米美国西部各州合计占美国机器人销量的 77%，帮助当地制造商提高生产率并抵御海外竞争对手，捍卫市场份额。然而，这种区域集中度可能会扩大数字鸿沟，因为集群外的公司面临着集成商支持更长的交付时间和更高的劳动力成本。爱荷华州和威斯康星州的国家资助培训中心和大学合作伙伴旨在传播专业知识，但人才稀缺依然存在。
南方是增长最快的地区，因为新建的电动汽车、电池和半导体工厂纷纷涌向商业友好的激励措施、负担得起的土地和港口。田纳西州、佐治亚州和南卡罗来纳州吸引了国内外投资，施耐德电气斥资 2380 万美元的扩建表明了供应商为该走廊提供服务的承诺。 Greenfield 项目支持整体数字优先设计：融合 IT/OT 网络、人工智能驱动的质量分析以及可随着程序量变化进行调整的模块化机器人工作单元。工作福rce 发展补助金和针对机电一体化的社区大学课程培养了稳定的人才渠道，进一步增强了该地区的发展势头。
东北和西海岸贡献了专业需求。东北地区主要集中在航空航天、国防和医疗设备领域，需要高精度的自动化和经过验证的数据完整性。 OEM 和研究型大学之间的协作研发加速了机器视觉和增材制造解决方案的采用。在西海岸，靠近科技巨头和风险投资推动了人工智能驱动机器人的试点，尽管高昂的房地产和劳动力成本阻碍了全面部署。亚利桑那州和加利福尼亚州的半导体扩张增加了对 1 级洁净室机器人和先进过程控制的需求，而区域网络安全指令推动工厂领先于其他州采用零信任架构
竞争ve 格局
美国工厂自动化和工业控制市场适度集中，罗克韦尔自动化在北美控制着约 42% 的份额。西门子、ABB 和施耐德电气利用全球规模、开放式架构产品组合和积极的并购来蚕食这一领先地位。国内现有企业通过将专业领域知识与深厚的安装基础和紧密的渠道合作伙伴关系相结合来应对。现在，竞争舞台不再取决于组件功能，而是更多地取决于集成软件、数字服务和人工智能支持的价值主张。
与技术公司的战略联盟正在重塑市场份额轨迹。罗克韦尔与 NVIDIA 的合作将 GPU 加速的 AI 嵌入到 PLC 编程和虚拟调试中，从而缩短了仿真时间并提高了首次通过率。西门子收购依必安派特驱动业务扩大了其机电一体化产品范围，并为该公司在自动驾驶移动机器人领域奠定了基础机器人的增长。艾默生的 Project Beyond 引入了软件定义的控制平台，该平台可抽象硬件层，实现对现有资产的灵活升级并保护搁浅的投资，这对于棕地运营商来说是一个引人注目的宣传。
随着供应商追求利基功能，收购活动不断加剧：Lear 收购了 WIP Industrial Automation 以获得计算机视觉 IP，而 AMETEK 收购了 Virtek Vision 以加强航空航天复合材料的激光引导检测。随着各大公司竞相组装端到端数字制造堆栈，开创低成本人工智能视觉、自主内部物流和网络安全编排的初创企业代表了未来的目标。获胜者将是那些能够平衡开放生态系统、严格的安全性和明确的投资回报率，帮助客户应对劳动力短缺和快速变化的监管要求
最新行业发展
- 2025 年 6 月：罗克韦尔自动化合作伙伴与 NEO Battery Materials 合作，对安大略省一座 240 吨硅阳极工厂进行自动化改造，并计划未来在美国建立工厂。
- 2025 年 5 月：艾默生推出 Project Beyond，这是一个软件定义的运营平台，集成了控制、数据和人工智能，用于棕地现代化。
- 2025 年 4 月：施耐德电气宣布到 2027 年将在美国制造业投资 7 亿美元，重点创造 1,000 个就业岗位
- 2025 年 3 月：罗克韦尔自动化展示了由 NVIDIA Omniverse 提供支持的 Emulate3D Factory Test，可在部署前进行虚拟控制测试。
FAQs
美国工厂自动化和工业控制市场有多大？
美国工厂自动化和工业控制市场规模预计到 2025 年将达到 492.2 亿美元，增长速度为复合年增长率为 10.56%，到 2030 年将达到 8400 亿美元。
目前美国工厂自动化和工业控制市场规模有多大？
2025年，美国工厂自动化和工业控制市场规模预计将达到492.2亿美元。
美国Facto的主要参与者有哪些自动化和工业控制市场？
罗克韦尔自动化公司、霍尼韦尔国际公司、ABB 有限公司、施耐德电气公司和艾默生电气公司是美国工厂自动化和工业控制市场的主要公司。
美国工厂自动化和工业控制市场涵盖哪些年份，2024年市场规模是多少？
2024年，美国工厂自动化和工业控制市场规模估计为440.2亿美元。该报告涵盖了美国工厂自动化和工业控制市场多年来的历史市场规模：2019年、2020年、2021年、2022年、2023年和2024年。该报告还预测了美国工厂自动化离子和工业控制历年市场规模：2025年、2026年、2027年、2028年、2029年和2030年。
