ラボラトリーオートメーションにおける技術の進歩と成長機会

ロボット工学とAIが可能にする遠隔・自律ラボラトリー作業へのパラダイムシフト

臨床診断、ライフサイエンス研究、ゲノミクス、プロテオミクス、創薬ラボラトリーは、高スループットへの要求と技術者不足による多大な業務プレッシャーを克服するため、ラボラトリーオートメーションソリューションを導入しています。分析前、分析、分析後のプロセスを自動化するソリューションが利用可能です。本レポートでは、分析プロセスを可能にするラボラトリーオートメーションの技術革新に調査範囲を限定しています。

この業界に登場したロボット技術革新のほとんどは、正確な液体分注や分包を可能にする液体ハンドリングロボットです。主なプレーヤーは、使いやすさ、導入と拡張を容易にするモジュール性、遠隔操作、モニタリング、メンテナンスに重点を置いています。ラボラトリーオートメーションをサポートするほとんどのデジタルソリューションは、インテリジェントなイメージング、分析、データ管理、ラボのワークフロー管理、ロボット操作のためのAI/MLアルゴリズムを統合しています。クラウドラボは、ラボが最高品質の装置で自動化された実験を行うための、コスト効率と時間効率の高いオプションを提供します。

ラボラトリーは今後5年から10年の間に、遠隔地、自律型、無人化が進むと思われます。ロボット工学、AI、マイクロ流体技術、センサーの技術進歩により、ラボラトリーオートメーション機器の機能が大幅に進歩し、さまざまなアプリケーションでさまざまな分野のソリューションを採用できるようになります。新興市場での導入の増加は、ラボラトリーオートメーション業界に成長機会を提供します。ラボソフトウェア、特にLIMSの使いやすさ、能力、相互運用性の向上がラボラトリーオートメーションソリューションの採用を可能にしています。

調査で回答した質問

• ラボラトリーオートメーションソリューション導入の利点と課題は何か？
• ラボラトリーワークフローにおける分析プロセスの自動化を可能にする技術は何か？
• ラボラトリーオートメーション産業の成長促進要因と阻害要因は何か？
• ロボティクスとデジタルソリューション分野の参入企業は？どのような技術を採用し、どのようなアプリケーションを提供しているのか？ターゲットとする影響分野と商業的準備レベルは？
• 地域別の動向は？技術ロードマップは？資金調達とM&Aの動向は？業界の特許出願動向は？
• ラボラトリーオートメーション業界の成長機会は？

目次

戦略的インペラティブ

• 成長が困難な理由：The Strategic Imperative 8（TM）成長を阻む要因
• The Strategic Imperative 8（TM）
• ラボラトリーオートメーション業界における戦略的インペラティブの影響
• 成長機会がGrowth Pipeline Engine（TM）
• 調査手法

成長機会分析

• ラボラトリーオートメーション-概要
• ラボラトリーオートメーションソリューションの主要エンドユーザー市場
• ラボワークフローの様々な段階の自動化
• 分析ラボプロセスの自動化ソリューション
• 実験とデータ分析の実現技術-セグメンテーション
• 成長促進要因
• 成長抑制要因
• 分析範囲

技術分析：ロボット工学

• ラボラトリーオートメーションにおけるロボティクス-技術概要
• ロボティクス-競合環境

技術分析：デジタルソリューション

• ラボラトリーオートメーションにおけるデジタルソリューション-技術概要
• デジタルソリューション-競合環境

イノベーション指標

• ラボラトリーオートメーションソリューションの比較
• ラボラトリーオートメーションの開発と導入の地域動向
• ラボラトリーオートメーションソリューションの技術ロードマップ
• ラボラトリーオートメーション産業におけるM&Aの分析、2021-2023年
• ラボラトリーオートメーションに対する政府資金の分析、2021-2023年
• ラボラトリーオートメーション向け民間資金調達の概要、2021-2023年
• ラボラトリーオートメーション向け民間資金調達の分析、2020-2023年

特許分析

• ラボラトリーオートメーション産業における知財活動分析、2021-2023年
• ラボラトリーオートメーション特許に関するイノベーションテーマ分析、2021-2023年

成長機会ユニバース

• 成長機会1：次世代ラボラトリーオートメーションに向けたロボティクス、マイクロ流体、センサー、AIの融合
• 成長機会2：新興市場での採用拡大
• 成長機会3：コスト効率と利便性の高いLIMS

付録

• 技術準備レベル（TRL）：解説

次のステップ

Robotics and AI Enable a Paradigm Shift to Remote and Autonomous Lab Work

Clinical diagnostics, life science research, genomics and proteomics, and drug discovery labs are adopting lab automation solutions to overcome tremendous operational pressure because of the demand for high throughput and shortage of technicians. Solutions that automate pre-analytical, analytical, and post-analytical processes are available. The report limits its scope to the lab automation innovations enabling analytical processes.

Most robotic innovations emerging in the industry are liquid handling robots enabling precise liquid pipetting or dispensing. Principal players focus on ease of use, modularity for easy adoption and scalability, and remote operation, monitoring, and maintenance. Most digital solutions supporting lab automation integrate AI/ML algorithms for intelligent imaging, analysis, data management, lab workflow management, and robot operation. Cloud labs provide a cost-effective and time-efficient option for labs to conduct automated experiments on top-quality equipment.

Labs will become remote, autonomous, and unstaffed in the next 5 to 10 years. The technological advances in robotics, AI, microfluidic technologies, and sensors enable significant advancements in lab automation equipment capabilities, allowing various applications to adopt solutions across different sectors. The increasing adoption in emerging markets provides growth opportunities for the lab automation industry. The improvements in the ease of use, competencies, and interoperability of lab software, especially LIMSs, enable the adoption of lab automation solutions.

Questions Answered in the Research:

• What are the benefits and challenges of adopting lab automation solutions?

• What technologies enable the automation of analytical processes in lab workflow?

• What are the growth drivers and restraints of the lab automation industry?

• Who are the participants in the robotics and digital solutions segments? What technologies do they employ, and what are the applications of their solutions? What are their target impact sectors and commercial readiness levels?

• What are the regional trends? What is the technology roadmap? What are funding and M&A trends? What is the industry's patent filing trend?

• What are the growth opportunities for the lab automation industry?

Table of Contents

Strategic Imperatives

• Why Is It Increasingly Difficult to Grow?The Strategic Imperative 8™: Factors Creating Pressure on Growth
• The Strategic Imperative 8™
• The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on the Lab Automation Industry
• Growth Opportunities Fuel the Growth Pipeline Engine™
• Research Methodology

Growth Opportunity Analysis

• Lab Automation-An Overview
• Principal End-user Markets for Lab Automation Solutions
• Automation of Different Stages of Lab Workflow
• Automation Solutions for Analytical Lab Processes
• Experiment and Data Analytics Enabling Technologies-Segmentation
• Growth Drivers
• Growth Restraints
• Scope of Analysis

Technology Analysis: Robotics

• Robotics in Lab Automation-Technology Overview
• Robotics-Competitive Environment

Technology Analysis: Digital Solutions

• Digital Solutions in Lab Automation-Technology Overview
• Digital Solutions-Competitive Environment

Innovation Indicators

• Comparison of Lab Automation Solutions
• Regional Trends of Lab Automation Development and Adoption
• Technology Roadmap of Lab Automation Solutions
• Analysis of M&As in the Lab Automation Industry, 2021-2023
• Analysis of Government Funding for Lab Automation, 2021-2023
• Snapshot of Private Funding for Lab Automation, 2021-2023
• Analysis of Private Funding for Lab Automation, 2020-2023

Patent Analysis

• IP Activity Analysis in Lab Automation Industry (2018-2023)
• Innovation Themes Analysis on Lab Automation Patents, 2018-2023

Growth Opportunity Universe

• Growth Opportunity 1: Convergence of Robotics, Microfluidics, Sensors, and AI for Next-generation Lab Automation
• Growth Opportunity 2: Increasing Adoption in Emerging Markets
• Growth Opportunity 3: Cost-efficient and Convenient LIMS

Appendix

• Technology Readiness Levels (TRL): Explanation

Next Steps

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