Die künstliche Intelligenz (KI) in der chemischen Marktgröße wird bei US$ 1.40 Bn in 2024 und wird voraussichtlich erreichen US$ 12.51 Bn von 2031Wachstumsrate (CAGR) von 36,7% von 2024 bis 2031. Künstliche Intelligenz (KI) wird von der chemischen Industrie weit verbreitet, um Prozesse und Entdeckungen zu verbessern. KI hilft Chemikern auf verschiedene Weisen von der Grundlagenforschung bis zur Produktion. In der Forschung, KI-Techniken wie maschinelles Lernen und tiefes Lernen fördern menschliche Erkenntnisse. Chemische Unternehmen nutzen KI, um zu beschleunigen Entdeckung von Drogen und Materialentwicklung. AI analysiert riesige Datenbanken von Molekülen und Reaktionen, um vielversprechende Kandidaten zu identifizieren. Dies hilft Wissenschaftlern dabei, den chemischen Raum weitaus effizienter zu erforschen als bisher.
Künstliche Intelligenz (KI) im chemischen Markt
Abbildung 1. Künstliche Intelligenz (KI) im chemischen Markt Anteil (%), Nach Region, 2024
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Analyst Viewpoint:
Die künstliche Intelligenz (KI) im Chemiemarkt dürfte in naher Zukunft deutlich wachsen. Zu den wichtigsten Wachstumstreibern zählen die steigende Nachfrage nach produktiveren und sichereren chemischen Prozessen. KI-Technologien wie Machine Learning und Computer Vision können helfen, die Entdeckung zu beschleunigen und chemische Synthesewege zu optimieren. Es besteht auch ein wachsendes Bedürfnis, Umweltauswirkungen zu reduzieren und die Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie zu verbessern. KI kann helfen, grünere chemische Lösungen zu entwickeln. Allerdings können hohe Investitions- und Wartungskosten, die mit KI-Systemen verbunden sind, das Marktwachstum zunächst zurückhalten.
Nordamerika wird wahrscheinlich weiterhin die künstliche Intelligenz (KI) auf dem chemischen Markt dominieren, der durch umfangreiche FuE-Aktivitäten von großen Akteuren in der Region verursacht wird. Der Asien-Pazifik wird sich jedoch als am schnellsten wachsender regionaler Markt erweisen. Dies ist aufgrund steigender industrieller Aktivitäten, wachsender Annahme fortschrittlicher Technologien und der Regierung konzentriert sich auf die Entwicklung inländischer KI-Meister in Ländern wie China und Indien.
In den chemischen Bereichen werden Pharmazeutika und Biotechnologie für KI-Möglichkeiten entwickelt. Denn KI kann die Drogenentdeckungsprozesse stark beschleunigen und Kosten senken. KI wird auch eine zunehmende Nutzung in spezialisierten chemischen Bereichen wie Agrochemikalien, Wasseraufbereitungschemikalien und Beschichtungen finden. Zukünftig sollen kleine und mittlere Chemieunternehmen zunehmend in KI-Technologien investieren, um die Effizienz zu steigern, Erkenntnisse aus umfangreichen Datensätzen zu gewinnen und wettbewerbsfähig zu bleiben.
Künstliche Intelligenz (KI) in chemischen Markttreibern
Automatisierte chemische Analyse: Mit Fortschritten beim maschinellen Lernen und der künstlichen Intelligenz ist die Automatisierung von Routine-Chemikalien-Analyseaufgaben sehr machbar geworden. KI-Systeme, die von neuronalen Netzwerken betrieben werden, können große Mengen an vorhandenen analytischen Daten nutzen, um Aufgaben wie Compound-Identifizierung, Immobilienvorhersage und Struktur-Aktivitätsmodellierung mit übermenschlicher Genauigkeit durchzuführen. Dies reduziert die Abhängigkeit von Experten und befreit sie, um sich auf komplexere Herausforderungen zu konzentrieren.
Durch die Automatisierung von repetitiven Arbeitsplätzen wie das Scannen von analytischen Ergebnissen, die Klassifizierung von Spektren oder die Charakterisierung von Molekülen verspricht AI, die Produktivität in Chemielabors deutlich zu steigern. Anstatt jedes Testergebnis manuell zu untersuchen, können Verbindungen im Maßstab und anomale Ergebnisse schnell analysiert werden, die für weitere Untersuchungen markiert sind. Dies ermöglicht es Forschern, weit größere Bibliotheken in der Verfolgung von Hits zu sehen. Systeme, die auf institutionellen Datenbanken ausgebildet sind, helfen auch, das Wissen über eine Organisation zu extrapolieren, wodurch eine konsequente Analyse im Laufe der Zeit gewährleistet wird, auch wenn sich das Personal auf neue Projekte dreht. So zeigen die frühen Adopter nach den Angaben des Wirtschafts- und Sozialrates der Vereinten Nationen 2021 Produktivitätssteigerungen von 30-40% durch Automatisierung.
Optimierung der Produktionsprozesse: In der großtechnischen chemischen Fertigung wird AI implementiert, um eine signifikante Effizienz und Optimierung zu erreichen. Neurale Netzwerke können Muster in riesigen Produktionsdatensätzen lernen, die Variablen wie Temperaturen, Drücke, Materialeigenschaften und Durchsätze umfassen. Sie identifizieren dann die einflussreichsten Faktoren und deren Wechselwirkungen, um die idealen Betriebsbedingungen über die voneinander abhängigen Einheitsoperationen genau zu bestimmen. KI ermöglicht nicht nur rohe Regel-basierte Steuerungen, sondern ermöglicht die autonome Aufrechterhaltung eines Prozesses an seinem maximalen Leistungspunkt.
Durch die fortlaufende Überwachung der Ausgangsqualität und der Einstellparameter gewährleistet AI die Fertigungskonsistenz auch bei unweigerlich zeitlichen Driftverhältnissen. Jegliche Updates wie Verschiebungen in Rohstoffspezifikationen oder Geräteverschleiß können automatisch kompensiert werden. Predictive Maintenance-Tools analysieren auch Gerätetelemetrie, um Probleme zu identifizieren und so ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren. In Kombination mit digitalen Zwillingssimulationen findet KI Wege, um ganze Pflanzen dynamisch in Abhängigkeit von wechselnden Nachfragen oder unvorhergesehenen Ausfällen zu rekonfigurieren. So konnten im Jahr 2021 nach einem Bericht der Organisation für industrielle Entwicklung der Vereinten Nationen KI-Technologien für vorausschauende Instandhaltung einen führenden europäischen Chemiehersteller die unerwartete Ausfallzeit um 25% reduzieren.
Künstliche Intelligenz (KI) in chemischen Marktchancen
Predictive Maintenance: Prädiktive Wartung durch künstliche Intelligenz kann eine zentrale Rolle bei der Optimierung von Anlagenleistung, Sicherheit und Nachhaltigkeitszielen in der chemischen Industrie spielen. Mit dem Einsatz von fortschrittlichen Sensoren, IoT-Geräten und maschinellen Lernalgorithmen können AI-powered Predictive Maintenance-Lösungen den Anlagenbetrieb in Echtzeit umfassend überwachen. Sie können mehrere Betriebsparameter analysieren, Anomalien erkennen und Geräteausfälle genau vorhersagen, auch bevor sichtbare Symptome auftreten. Dies hilft, unerwartete Störungen und Ausfälle zu vermeiden, die erhebliche Verluste in Produktionskapazität und Umsatz verursachen können. Durch die Umsetzung von vorausschauenden Wartungsstrategien auf Basis von KI können chemische Unternehmen von konventionellen reaktiven oder vorbeugenden Wartungsansätzen zu einem kostengünstigeren und risikobehafteten Modell übergehen. So helfen z.B. nach den Studien des Department of Energy der US-KI-Lösungen chemische Anlagen, ungeplante Ausfallzeiten um bis zu 30% zu reduzieren.
Neue Produkt-Entdeckung: Neue Produkt-Entdeckung könnte erhebliche Chancen für Innovation und Wachstum in der KI-chemischen Industrie bieten. C Die experimentelle Entdeckung und Entwicklung neuer chemischer Verbindungen ist ein langes, kostspieliges und unvollkommenes Verfahren. Chemiker verlassen sich weitgehend auf Test- und Fehleransätze und etablierte chemische Bibliotheken. KI- und Machine Learning-Modelle machen die Drogen- und Materialentdeckung jedoch effizienter, indem sie unerwartete Verbindungen in vorhandenen Daten enthüllen und potentielle molekulare Eigenschaften und Reaktionen auf einer Skala für den Menschen allein unmöglich simulieren. Durch die Analyse großer Datensätze chemischer Strukturen und entsprechender Eigenschaften können KI-Systeme den Weg hin zu völlig neuen Material- und Arzneimittelklassen mit wünschenswerten und vermarktbaren Eigenschaften zeigen. Dies stellt einen Paradigmenwechsel dar, der das Innovationstempo in Bereichen wie Pharmazeutika, Landwirtschaft, Fertigung und mehr radikal beschleunigen könnte.
Mehrere Startups bewerben KI bereits, um neue Produkteinführung in der chemischen Industrie voranzutreiben. ein Bereich, der Versprechen zeigt, ist eine nachhaltige Chemie. Durch die Untersuchung von Datenbanken von natürlichen Produktstrukturen, die sich aus Millionen pflanzlicher und mikrobieller Spezies ergeben, zeigt KI unerwartete bioinspirierte Bausteine zur Herstellung von nicht toxischen Materialien, Kunststoffen und anderen Verbindungen. Eine weitere Anwendung ist Impfstoff und Therapiedesign. Durch die Simulation der molekularen Andock- und Proteinfaltung im atomaren Maßstab hilft AI Wissenschaftlern dabei, genau gezielte Immuntherapien und Gentherapien zu entwickeln, die bisher untragbare Krankheiten behandeln könnten. Da die Kraft der KI und die Menge der verfügbaren Daten in naher Zukunft exponentiell wächst, wird auch ihre Fähigkeit, revolutionäre neue chemische Produkte aus den ersten Ländern zu entdecken oder zu erfinden, dramatisch zunehmen. So wird nach dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) die gegenwärtige chemische Produktionskapazität von 2,3 Mrd. Tonnen pro Jahr auf 5 Billionen US-Dollar prognostiziert, um 2030 zu verdoppeln.
Künstliche Intelligenz (KI) im Chemikalienmarktbericht
Bericht Deckung | Details | ||
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Basisjahr: | 2023 | Marktgröße 2024: | US$ 1.40 Bn |
Historische Daten für: | 2019 bis 2023 | Vorausschätzungszeitraum: | 2024 - 2031 |
Vorausschätzungszeitraum 2024 bis 2031 CAGR: | 36,7% | 2031 Wertprojektion: | US$ 12.51 Bn |
Geographien: |
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Segmente: |
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Unternehmen: | Manuchar N.V, IMCD N.V., Univar Solutions Inc., Brenntag S.E., Sojitz Corporation, ICC Industries Inc., Azelis Group NV, Tricon Energy Inc., Biesterfeld AG, Omya AG, HELM AG, Sinochem Corporation und Petrochem Middle East. | ||
Wachstumstreiber: |
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Zurückhaltungen & Herausforderungen: |
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Künstliche Intelligenz (KI) in den Trends des Chemiemarktes
Annahme von Machine Learning und Deep Learning Techniken: Die chemische Industrie hat sich zunehmend auf künstliche Intelligenztechnologien wie maschinelles Lernen und tiefes Lernen in Jahren verwandelt. Durch die Analyse großer Datenmengen, die Eigenschaften, Strukturen und Reaktionen von Chemikalien enthalten, können maschinelle Lernalgorithmen komplexe Muster entdecken, die in der Forschung und Produktentwicklung helfen. Zum Beispiel hat maschinelles Lernen Pharmaunternehmen geholfen, neue Arzneimittelverbindungen effizienter zu gestalten. Anstatt in Laboren zu testen, hilft AI, vorherzusagen, welche molekularen Strukturen am ehesten sicher und wirksam sind. Dies hat deutlich beschleunigte Drogenentdeckung Zeitlinien. Ebenso haben Materialgesellschaften, die neue Polymere, Katalysatoren oder Spezialchemikalien entwickeln, erfahren, dass maschinelles Lernen optimale Formulierungen empfiehlt. Durch die Untersuchung großer Bibliotheken vergangener Formulierungen, Experimente und Ergebnisse identifiziert maschinelles Lernen Korrelationen, die helfen, neue Produkte mit gezielten Eigenschaften zu formulieren. So werden im Jahr 2021 nach einer Umfrage des American Chemistry Council über 80% der großen US-amerikanischen Chemieunternehmen aktiv KI-Projekte durchführen oder pilotieren, bis vor nur 30% fünf Jahren .
Erhöhte Investitionen in KI-Startups durch große chemische Unternehmen: Große chemische Unternehmen haben das Potenzial künstlicher Intelligenz erkannt, verschiedene Aspekte ihres Unternehmens zu transformieren und Effizienz zu steigern. Sie suchen aktiv nach und investieren in KI-Startups, die Technologien entwickeln, die sich auf die chemische Industrie konzentrieren. Diese Umstellung auf Finanzierung und Partnerschaft mit externen Innovatoren signalisieren, dass diese großen Unternehmen offen sind, um neue Ideen von außen zu erkunden. Durch die Investition in erfolgversprechende KI-Startups sind chemische Giganten darauf ausgerichtet, vor der Kurve bei der Vermarktung neuer KI-Anwendungen zu bleiben. Die verstärkten Investitionen sind auch eine Anerkennung des Erfolgs, den viele KI-Startups bei der Lösung branchenspezifischer Herausforderungen erreichen.
Dieser Trend der stärkeren Einbeziehung großer chemischer Akteure im KI-Startup-Ökosystem wirkt sich positiv auf die Entwicklung von KI im Chemikalienmarkt aus. Es bietet Fülle an gezieltere Forschung und Entwicklung in der Branche, da Startups Zugang zu Finanzierungs- und realen Branchendaten und -Problemen ihrer neuen Partner erhalten.
Künstliche Intelligenz (KI) in der chemischen Marktrückhaltung
Aktuelle Entwicklungen:
Abbildung 2. Künstliche Intelligenz (KI) im Chemiemarkt Anteil (%), nach Typ, 2024
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Top-Unternehmen in der Künstlichen Intelligenz (KI) im Chemiemarkt
Definition: Ein wirksames Instrument, das chemische Unternehmen schneller und intelligenter betreiben kann, ist künstliche Intelligenz. Automatisierung, chemische Reaktionseinsichten und verbesserte industrielle Umgebungen sind nur ein paar Möglichkeiten, die die Technologie den Betrieb produktiver macht.
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Ankur Rai
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