Markt für 3D-Bildverarbeitung Größe und Ausblick, 2023-2031

Marktübersicht

Die globale Marktgröße für 3D-Bildverarbeitung wurde im Jahr 2022 auf 1.711,12 Millionen US-Dollar geschätzt. Schätzungen zufolge wird sie bis 2031 5.926,42 Millionen US-Dollar erreichen und im Prognosezeitraum (2023–2031) mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 14,8 % wachsen. Faktoren wie der zunehmende Bedarf an Qualitätsprüfungen und der Implementierung fortschrittlicher Technologien durch Hersteller treiben das Marktwachstum voran.

In 3D-Machine-Vision-Systemen (MV) ermöglichen eine oder mehrere Videokameras, digitale Signalverarbeitung und Analog-Digital-Umwandlung einem Computer, die Aufgabenleistung anzuzeigen, zu untersuchen und zu analysieren. Der Computer analysiert dann die Daten und liefert nach der Erfassung das gewünschte Ergebnis. Darüber hinaus sind Empfindlichkeit und Auflösung zwei entscheidende Komponenten jedes MV-Systems. Die Auflösung ermöglicht die Unterscheidung von Objekten, während sich die Empfindlichkeit auf die Fähigkeit der Maschine bezieht, schwache Impulse oder Objekte bei schwachem Licht oder nicht hörbaren Wellenlängen zu erkennen. Diese Systeme erleichtern beispielsweise die Überwachung von Arbeitsplätzen. Es bietet Funktionalität für industrielle Anwendungen wie Roboterführung, Prozesssteuerung und autonome Inspektion.

Darüber hinaus wird die Fähigkeit des menschlichen Auges, Produktionsabläufe präzise zu erkennen, zu beobachten und zu beurteilen, immer anspruchsvoller, da industrielle Produktions- und Fertigungsprozesse täglich komplexer werden. Diese Technologie hat aufgrund der wachsenden Nachfrage nach genauen und effizienten Inspektions- und Messprozessen in erster Linie manuelle Inspektions- und Messprozesse in Industriebetrieben ersetzt. Messungen und Inspektionen werden von Bildverarbeitungssystemen durchgeführt, die intelligente Kameras und Bildverarbeitung nutzen.

Marktdynamik

Globale 3D-Machine-Vision-Markttreiber:

Steigender Bedarf an Qualitätsprüfung und Produktivität

Bei der 3D-Bildverarbeitung handelt es sich um ein digitalisiertes Modell der Position und Form eines gescannten Objekts. Dazu gehört die Fähigkeit eines Computers, Arbeiten mithilfe einer oder mehrerer Videokameras, analoger und digitaler Signalverarbeitung und digitaler Umwandlung zu erkennen, zu prüfen und zu analysieren. Darüber hinaus erfolgt die 3D-Bildgebung in 3D-Bildverarbeitungssystemen entweder mit Scan- oder Snapshot-Technologien. Mithilfe der Scantechnologie werden 3D-Bilder nacheinander erstellt, indem das Objekt über den Messbereich bewegt wird oder indem die Kamera über das Objekt bewegt wird. Im Vergleich zur menschlichen Überwachung kann das 3D-Bildverarbeitungssystem Hunderte und Tausende von Teilen pro Minute in der Produktionslinie prüfen. Darüber hinaus besteht bei der menschlichen Inspektion eine hohe Wahrscheinlichkeit, in komplizierten und unstrukturierten Situationen Fehler zu begehen. Solche Fehler wirken sich wahrscheinlich auf die Produktivität, die Qualität und letztendlich auf die Ausgabe aus.

Darüber hinaus sind die Hauptnachteile der menschlichen Inspektion die langfristige Inkonsistenz, die Notwendigkeit einer Ruhepause nach einer gewissen Zeit, die langsamere Geschwindigkeit als eine Maschine und die Unterschiede zwischen den verschiedenen Inspektoren. Daher sind auf 3D-Bildverarbeitung basierende Führung und Überwachung effizient, wenn für die Produktion eine genaue und genaue Beobachtung erforderlich ist. Auch die maschinelle 3D-Bildverarbeitung übertrifft die menschliche Sicht aufgrund der Prüfgenauigkeit, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit. Infolgedessen wird die Nachfrage nach 3D-Bildverarbeitung im Prognosezeitraum wahrscheinlich steigen.

Implementierung fortschrittlicher Technologien durch den Hersteller

Es wird erwartet, dass der Markt aufgrund der innovativen Entwicklung von Computertechnologien und Bilderfassungsgeräten wächst. Mithilfe technologischer Fortschritte kann die 3D-Bildverarbeitung mehrdimensionale unsichtbare Informationen verarbeiten. Machine Vision (MV) erfasst Bilder und überträgt sie an einen PC, der zur Inspektion verarbeitet wird. Die fortschrittliche 3D-Machine-Vision-Technologie (MV) umfasst visionsgesteuerte Robotik, und intelligente Kameras haben große Einsatzmöglichkeiten in der Fertigung.

Darüber hinaus bieten fortschrittliche 3D-MV-Systeme wichtige Anwendungen in den Branchen Pharma, Halbleiterfertigung, Unterhaltungselektronik, medizinische Geräte, Lebensmittel und Getränke sowie Konsumgüter. Der Einsatz von Industrierobotern zur Automatisierung in der Automobil- und Unterhaltungselektronikbranche verzeichnet in letzter Zeit ein rasantes Wachstum . Dies erhöht die Notwendigkeit, 3D-Bildverarbeitungssysteme mit visiongesteuerten Robotersteuerungen zu integrieren. 3D-Bildverarbeitungssysteme verbessern die Effizienz von Robotern, indem sie es ihnen ermöglichen, in ihre Umgebung zu schauen und darauf zu reagieren, was das Marktwachstum vorantreibt.

Globale 3D-Machine-Vision-Marktbeschränkung:

Mangel an qualifizierten Arbeitskräften und Inkonsistenz bei den Anforderungen/Anforderungen der Endbenutzer

Die physische Installation der 3D-Bildverarbeitung kann in kleinen und mittleren Unternehmen aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen der Endbenutzer und der Schwierigkeit, diese Anforderungen zu erfüllen, mühsam sein. Kleine Produktionsbetriebe werden aufgrund von Platzbeschränkungen wahrscheinlich mit besonderen Problemen bei der physischen Installation eines Bildverarbeitungssystems konfrontiert sein. Darüber hinaus erfordert die 3D-Bildverarbeitung eine hochflexible Verkabelung, da Roboter wiederholt sich wiederholende Aufgaben ausführen. Mangelnde Kommunikation zwischen Systementwicklern und Endbenutzern kann zu einer ungeeigneten Konfiguration der Bildverarbeitungssysteme führen. Daher wird davon ausgegangen, dass diese Faktoren die Einführung der 3D-Bildverarbeitung behindern werden. Dies wiederum behindert das Gesamtwachstum des Marktes auf dem erwarteten Niveau im Prognosezeitraum.

Globale 3D-Machine-Vision-Marktchancen:

Wachsende Popularität der maschinellen Bildverarbeitung in verschiedenen Branchen

Maschinelles Sehen wird vorrangig in industriellen Umgebungen eingesetzt und hält nun Einzug in nichtindustrielle Bereiche. Die Gesundheitsbranche nutzt 3D-Technologie für Automatisierungszwecke. Mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems werden die Produkte heutzutage effizienter zusammengebaut und verpackt. Die Gruppe der Technologien, die menschliches Engagement ersetzen können, wird in nichtindustriellen Sektoren installiert. Neben der Gesundheitsbranche wird 3D-Bildverarbeitung auch im Pharmasektor, in Weingütern, Brauereien und anderen Abfüllbetrieben sowie in der Gamma- oder Röntgentechnologie eingesetzt.

Darüber hinaus dürfte der Einsatz der 3D-Technologie in der Lebensmittelindustrie den Markt im Prognosezeitraum antreiben. Durch die Installation eines 3D-Bildverarbeitungs-Sortier- und Inspektionssystems in diesem Sektor konnte die Leistung verbessert und die Kosten für die manuelle Inspektion gesenkt werden. Die Fertigungsindustrie erlebt einen Wandel durch die Einführung automatisierter Prozesse in bemerkenswertem Tempo, um menschliche Fehler zu vermeiden, indem menschliche Eingriffe in Fertigungspraktiken und damit verbundene Aktivitäten reduziert werden. All diese Faktoren beeinflussen somit die Nachfrage nach 3D-Bildverarbeitung und schaffen lukrative Wachstumschancen für die Marktteilnehmer.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Basierend auf der Region ist der globale Markt für 3D-Bildverarbeitung in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Südamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der größte Anteilseigner am globalen 3D-Bildverarbeitungsmarkt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 16,7 % wachsen. Der asiatisch-pazifische Regionalmarkt hatte den größten Umsatzanteil und wird voraussichtlich seinen Vorsprung im Prognosezeitraum behaupten. Das Wachstum ist auf die lukrativen Möglichkeiten in der Automobil-, Verpackungs-, Pharma- und anderen Industrieanwendungen der Region zurückzuführen. Die schnelle Implementierung von Roboterprozessen in Japan und China in allen Branchen, vor allem in der Automobil- und Unterhaltungselektronik, ist ein weiterer Hauptfaktor, der die regionale Marktnachfrage ankurbelt. In den Anfangsphasen von COVID-19 wurde auch die Fertigungsindustrie, einer der bedeutendsten Nutzer von 3D-Bildverarbeitungssystemen, gestoppt, sodass der Marktumsatz zurückging.

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 12,4 % erwartet . Das breite Spektrum industrieller Automatisierungsanwendungen und mehrere staatliche Initiativen zur Entwicklung fortschrittlicher Robotik für die Industrie fördern das Wachstum des europäischen Marktes für 3D-Bildverarbeitung. In Deutschland entfällt etwa die Hälfte des Umsatzes der Hersteller von 3D-Bildverarbeitungssystemen auf die Teileprüfung. Darüber hinaus sind in Deutschland im Jahr 2020 messtechnische Anwendungen für 2D und 3D gestiegen. Weitere wichtige Anwendungen sind die Erkennung von Teilen und Zeichen, visionsgesteuerte Robotersysteme und das Lesen von Codes. Der Industriesektor in den europäischen Ländern bewegt sich in Richtung digitaler Transformation. Darüber hinaus fördern Anreize der EU-Regierung für die Fertigungsindustrie sowie Umweltvorschriften und Sicherheitsstandards zur Aufrechterhaltung des Ökosystemgleichgewichts die Einführung von 3D-Bildverarbeitungssystemen in der Region.

Für den nordamerikanischen Markt wird im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum erwartet, vor allem aufgrund der Konzentration kritischer Anbieter, die kontinuierlich an der Entwicklung von auf 3D-Technologie basierenden Bildverarbeitungssystemen arbeiten. Faktoren wie die kontinuierliche Weiterentwicklung von CMOS-Bildsensoren und die steigende Nachfrage nach Automatisierung in industriellen Anwendungen unterstützen das regionale Marktwachstum. Den größten Marktanteil in dieser Region hielten die Vereinigten Staaten.

Darüber hinaus leisten führende Marktteilnehmer wie Cognex Corporation und National Instruments Corporation den größten Beitrag zum US-Marktumsatz. Die massive Einführung von 3D-Bildverarbeitungssystemen in der Fertigungs- und Gesundheitsbranche in den USA wirkt sich positiv auf das Marktwachstum in der Region aus. Mexiko ist ein gut etablierter Fertigungssektor. Darüber hinaus zieht das Land im Verhältnis zu den ausländischen Direktinvestitionen (FDI) große Investitionen unter anderem in die Automobil-, Elektro-, Elektronik- und Halbleiterbranche an. Diese Investitionen werden die Nachfrage der Region nach 3D-Bildverarbeitungssystemen ankurbeln.

Für den südamerikanischen Markt wird im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum erwartet. Faktoren wie das steigende Bewusstsein für fortschrittliche Fertigung, die steigende Nachfrage aus wichtigen Branchen und die zunehmende verbraucherorientierte Einstellung der Hersteller treiben den Smart-Factory- Trend in Südamerika maßgeblich voran. In den letzten Jahren verzeichnete die 3D-Bildverarbeitung in Südamerika ein schnelles Wachstum, hauptsächlich aufgrund der Verfügbarkeit intelligenter Kameras. Darüber hinaus unterstützt die zunehmende Durchdringung der Informationstechnologie (IT) die Anwendung von 3D-Bildverarbeitungssystemen in intelligenten Fabriken und treibt die Entwicklung der Industrie in Südamerika voran.

Länder des Nahen Ostens wie die Vereinigten Arabischen Emirate, Saudi-Arabien und Südafrika verlagern ihren Schwerpunkt zunehmend vom Öl- und Gassektor auf andere Fertigungs- und Dienstleistungssektoren, was Spielraum für Fertigungsindustrien und moderne Automatisierungslösungen schafft und somit eine erhebliche Nachfrage danach unterstützt 3D-Bildverarbeitung in der Region. Südafrika ist die führende Wirtschaftsmacht mit einer gut etablierten heimischen Fertigungsindustrie in wichtigen Sektoren wie der Automobilindustrie. Daher besteht in der afrikanischen Region Raum für eine potenzielle Nachfrage nach 3D-Bildverarbeitungssystemen.

Segmentanalyse

Der globale Markt für 3D-Bildverarbeitung ist in die Branchen Angebot, Produkt, Anwendung und Endverbraucher unterteilt.

Basierend auf dem Angebot ist der globale 3D-Machine-Vision-Markt in Hardware und Software unterteilt.

Das Hardware-Segment leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 14,9 % wachsen. Zu den wichtigsten Hardwarekomponenten eines 3D-Bildverarbeitungssystems gehören Beleuchtung, Linsen, Bildsensoren, Bildprozessoren, Bildverarbeitungsprozessoren und Kommunikation. Die Sensoren, Kameras, Framegrabber und andere Komponenten sind wichtige Hardwarekomponenten eines Bildverarbeitungssystems. Die meisten Hardwarekomponenten für 3D-Bildverarbeitungssysteme sind im Handel erhältlich (COTS). Daher kann die 3D-Bildverarbeitung über COTS zusammengestellt oder als integriertes System erworben werden, das aus allen in einem einzigen System integrierten Hardwarekomponenten besteht. Darüber hinaus ist das Hardware-Segment in Prozessoren, Kameras, Objektive, Framegrabber, LED-Beleuchtung und Optik unterteilt.

Je nach Produkt ist der globale 3D-Bildverarbeitungsmarkt in PC-basierte und Smart-Kamera-basierte Systeme unterteilt.

Das PC-basierte Segment besitzt den höchsten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 14,5 % wachsen. PC-basierte 3D-Bildverarbeitung kann direkt angeschlossene Kameras oder Bilderfassungskarten anbinden. Diese Systeme unterstützen die Bildverarbeitungssoftware gut und sind für verschiedene Anwendungen konfigurierbar. Darüber hinaus erschließen diese Systeme den Massencomputermarkt für leistungsstarke Bildverarbeitungssysteme. Sie können komplizierte Bildverarbeitungsvorgänge bewältigen, die von einem einzelnen PC und einer einzelnen Kamera bis hin zu Konfigurationen mit mehreren Systemen und mehreren Kameras reichen.

Darüber hinaus erfordern PC-basierte 3D-Vision-Systeme eine Schnittstelle zwischen Kamera und Computer. Spezifische Schnittstellenstandards in der modernen Bildverarbeitung basieren auf mehreren Kameraschnittstellenstandards. Bestimmte Schnittstellenstandards erfordern Verbraucheranschlüsse im PC, wie USB oder FireWire, während andere Schnittstellenstandards zusätzliche Kameraschnittstellenkarten, sogenannte Framegrabber, erfordern.

Basierend auf der Anwendung ist der globale 3D-Bildverarbeitungsmarkt in Qualitätssicherung und -prüfung, Positionierung und Führung, Messung und Identifizierung unterteilt.

Das Segment Qualitätssicherung und Inspektion leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 14,5 % wachsen. 3D-Bildverarbeitung ist in mehreren Branchen hilfreich, in denen Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung unerlässlich sind. Da diese fortschrittlichen visuellen Inspektionssysteme mehrere Technologien umfassen, können sie je nach Branche und Bedarf so konzipiert werden, dass sie eine bestimmte Aufgabe erfüllen und die gewünschten Betriebsergebnisse erzielen. Darüber hinaus umfassen die Branchen Automobil, Pharma, Halbleiter und Elektronik, Robotik, Verpackung, Lebensmittel und Getränke, Gesundheitswesen, medizinische Bildgebung und Konsumgüter die Industriebereiche, in denen Bildverarbeitungssysteme zum Einsatz kommen. Die Qualitätskontrolle (QC) gilt in mehreren Industriezweigen als entscheidende Anwendung in ihren Herstellungsprozessen, da sie in der Lage ist, Abweichungen in der Qualität des beschafften Werkstücks von der spezifizierten Produktqualität zu erkennen und zu beheben.

Basierend auf dem Endbenutzer ist der globale 3D-Bildverarbeitungsmarkt in Automobil, Elektronik und Halbleiter, Druck und Etikettierung, Glas und Metall, Pharmazeutika und Chemikalien, Zellstoff und Papier, Lebensmittel und Getränke, Post und Logistik und andere unterteilt.

Das Automobilsegment besitzt den höchsten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 15,6 % wachsen. Im Automobilsektor wird 3D-Bildverarbeitung häufig für Inspektionsaufgaben wie Anwesenheits-/Abwesenheitskontrolle, Fehlerprüfung, Montageverifizierung und Endkontrolle eingesetzt. Darüber hinaus umfasst die Kategorie Mess-, Lehren- und Führungsanwendungen die Verwendung des MV-Systems für Maßmessungen, Roboterführung und Prüfautomatisierung. Daher besteht in der Automobilindustrie ein erheblicher Bedarf an automatisierter Bildgebung, der im Laufe der Jahre voraussichtlich weiter zunehmen wird.

jüngsten Entwicklungen

• Januar 2023 – Percipio.xyz, ein in China ansässiger Marktführer im Bereich 3D-Bildverarbeitung, gab den Abschluss seiner Finanzierungsrunde der Serie C bekannt. Percipio.xyz wird die Mittel aus dieser Investitionsrunde in erster Linie dazu verwenden, seinen Marktanteil und seine Führungsposition auszubauen und in internationale Märkte zu expandieren.

• Februar 2023 – Deep Learning Robotics (DLR), ein führender Innovator in den Bereichen Robotik und künstliche Intelligenz, gab auf der AI Week in Tel Aviv die Erteilung eines neuen Patents für eine Spitzentechnologie bekannt, die das Training von Bildverarbeitungsmodellen mit Hilfe ermöglicht von Robotergeräten zur Erkennung der visuellen und dreidimensionalen Merkmale von Objekten.