3Dマシンビジョン市場 サイズと展望 2025-2033

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3Dマシンビジョン市場の推進要因

品質検査と生産性向上のニーズの高まり

3Dマシンビジョンは、スキャンした物体の位置と形状をデジタル化したモデルです。1台または複数台のビデオカメラ、アナログおよびデジタル信号処理、そしてデジタル変換を用いて、コンピュータが物体を検出、検査、分析する機能を備えています。さらに、3Dマシンビジョンシステムでは、スキャン技術またはスナップショット技術を用いて3Dイメージングが行われます。スキャン技術では、物体を測定エリア内で移動させるか、カメラを物体上で移動させることで、3D画像が次々と作成されます。人間による監視と比較して、3Dマシンビジョンシステムは生産ラインで毎分数百、数千個の部品を検査できます。さらに、人間による検査では、複雑で構造化されていない状況においてエラーが発生する可能性が高くなります。このようなエラーは、生産性、品質、そして最終的には生産量に影響を与える可能性があります。

さらに、人による検査の主なデメリットは、長期的なばらつき、一定期間後の休憩の必要性、機械よりも遅い速度、そして検査員間のばらつきです。そのため、生産において緻密で鋭い観察が必要な場合、3Dマシンビジョンによるガイダンスとモニタリングは効果的です。3Dマシンビジョンは、検査精度、速度、信頼性において人間の視覚を凌駕します。その結果、3Dマシンビジョンの需要は予測期間中に増加すると予想されます。

メーカーによる先進技術の導入

コンピューティング技術と画像センシングデバイスの革新的な発展により、市場は拡大すると予想されています。技術の進歩により、3Dマシンビジョンは多次元の不可視情報を処理できるようになります。マシンビジョン（MV）は画像をキャプチャし、PCに転送して検査用に処理します。高度な3Dマシンビジョン（MV）技術には、ビジョン誘導ロボット工学が含まれており、スマートカメラは製造業において大きな可能性を秘めています。

さらに、高度な3D MVシステムは、医薬品、半導体製造、コンシューマーエレクトロニクス、医療機器、食品・飲料、消費財といった幅広い分野で重要な用途を有しています。近年、自動車およびコンシューマーエレクトロニクス分野における自動化において、産業用ロボットの活用が急速に増加しています。これにより、3Dマシンビジョンシステムとビジョン誘導ロボットコントローラーの統合の必要性が高まっています。 3Dマシンビジョンシステムは、ロボットが周囲の環境を認識し、対応できるようにすることでロボットの効率を向上させ、市場の成長を牽引しています。

市場の制約

熟練労働者の不足とエンドユーザーの要件・需要の不一致

中小企業における3Dマシンビジョンの物理的な設置は、エンドユーザーの要件の違いとそれらの要件を一致させることの難しさから、煩雑な作業となる可能性があります。小規模な製造工場では、スペースの制約により、ビジョンシステムの物理的な設置に関して特有の問題に直面する可能性があります。さらに、ロボットは反復的なタスクを繰り返し実行するため、3Dマシンビジョンでは高屈曲ケーブルが必要となります。システム開発者とエンドユーザー間のコミュニケーション不足は、ビジョンシステムの構成が不適切になる原因となる可能性があります。したがって、これらの要因は3Dマシンビジョンの導入を阻害する要因となることが予測されます。これは、予測期間中の市場全体の成長を期待通りに阻害する要因となります。

市場機会

様々な業種におけるマシンビジョンの普及の高まり

マシンビジョンは、これまで産業分野で広く利用されてきましたが、現在では非産業分野にも進出しつつあります。ヘルスケア業界では、自動化を目的として3D技術が採用されています。現在、製品はマシンビジョンシステムを活用することで、より効率的に組み立て・梱包されています。人間の介入を代替できる技術群は、非産業分野にも導入されています。ヘルスケア業界以外にも、3Dマシンビジョンは製薬業界、ワイナリー、醸造所、その他の瓶詰め工場、そしてガンマ線やX線技術でも利用されています。

さらに、食品加工業界における3D技術の応用は、予測期間中に市場を牽引する可能性が高いでしょう。この分野では、3Dマシンビジョンによる選別・検査システムの導入により、生産性が向上し、手作業による検査コストが削減されています。製造業界では、製造工程や関連業務における人的介入を減らすことで人為的ミスを回避するため、自動化プロセスが急速に導入されるなど、変革が進んでいます。このように、これらすべての要因が3Dマシンビジョンの需要に影響を与え、市場プレーヤーにとって成長のための魅力的な機会を生み出しています。

市場セグメンテーション

洞察の提供

世界の3Dマシンビジョン市場は、ハードウェアとソフトウェアに分かれています。ハードウェアセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に14.9%のCAGRで成長すると予想されています。3Dマシンビジョンシステムの主要なハードウェアコンポーネントは、照明、レンズ、画像センサー、画像プロセッサ、ビジョンプロセッサ、通信機能で構成されています。センサー、カメラ、フレームグラバーなどのコンポーネントは、マシンビジョンシステムに不可欠なハードウェアコンポーネントです。3Dマシンビジョンシステムのハードウェアコンポーネントのほとんどは、市販の既製品（COTS）として入手可能です。そのため、3Dマシンビジョンは、COTSを通じて組み立てることも、すべてのハードウェアコンポーネントを単一のシステムに統合した統合システムとして購入することもできます。さらに、ハードウェアセグメントは、プロセッサ、カメラ、レンズ、フレームグラバー、LED照明、光学系に分類されます。

製品インサイト

世界の3Dマシンビジョン市場は、PCベースとスマートカメラベースに分かれています。PCベースセグメントは最も高い市場シェアを占め、予測期間中に14.5%のCAGRで成長すると予測されています。PCベースの3Dマシンビジョンは、カメラや画像取得ボードを直接接続してインターフェースできます。これらのシステムは、様々なアプリケーションに対応するマシンビジョンソフトウェアを豊富にサポートし、柔軟に構成できます。さらに、これらのシステムは、高性能ビジョンシステムを求めるマスコンピューティング市場にも対応しています。単一のPCとカメラから、複数のシステム、複数のカメラ構成に至るまで、複雑な画像処理操作を処理できます。

さらに、PCベースの3Dビジョンシステムでは、カメラとコンピューター間のインターフェースが必要です。現代のマシンビジョンにおける特定のインターフェース規格は、複数のカメラインターフェース規格に基づいています。インターフェース規格によっては、USBやFireWireなど、PCに内蔵されたコンシューマーポートを使用するものもありますが、フレームグラバーと呼ばれる追加のカメラインターフェースカードを必要とするものもあります。

アプリケーションインサイト

世界の3Dマシンビジョン市場は、品質保証・検査、位置決め・誘導、測定、識別の4分野に分かれています。品質保証・検査分野は市場への貢献度が最も高く、予測期間中に14.5%のCAGRで成長すると予測されています。3Dマシンビジョンは、品質管理と品質保証が不可欠な多くの業界で役立ちます。これらの高度なビジョン検査システムは複数の技術を統合しているため、産業分野とそのニーズに応じて、特定のタスクを実行し、望ましい運用結果を達成するように設計できます。さらに、ビジョン検査システムを導入している産業分野には、自動車、医薬品、半導体・電子機器、ロボット工学、包装、食品・飲料、ヘルスケア、医療用画像、消費財などがあります。品質管理（QC）は、調達したワークピースの品質と規定された製品品質との差異を特定し、修正する能力があるため、様々な産業分野において製造プロセスにおける重要なアプリケーションとして認識されています。

エンドユーザーインサイト

世界の3Dマシンビジョン市場は、自動車、エレクトロニクス・半導体、印刷・ラベリング、ガラス・金属、医薬品・化学品、パルプ・紙、食品・飲料、郵便・物流、その他に分類されています。自動車分野は最大の市場シェアを誇り、予測期間中は15.6%のCAGRで成長すると予測されています。自動車分野では、3Dマシンビジョンは、有無確認、エラープルーフ、組立検証、最終検査などの検査業務に広く活用されています。さらに、測定、計測、ガイドアプリケーションカテゴリには、寸法計測、ロボットガイダンス、試験自動化のためのMVシステムの使用が含まれます。その結果、自動車業界では自動画像処理に対する大きなニーズがあり、今後も増加し続けることが予想されます。

地域分析

アジア太平洋地域は、世界の3Dマシンビジョン市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に16.7%のCAGRで成長すると予想されています。アジア太平洋地域市場は最大の収益シェアを占め、予測期間中もその優位性を維持すると予想されています。この成長は、この地域における自動車、包装、製薬、その他の産業用途における魅力的なビジネスチャンスに起因しています。日本と中国では、自動車産業と民生用電子機器を中心に、あらゆる産業においてロボットプロセスの急速な導入が進んでおり、これも地域市場の需要を押し上げるもう一つの主要要因となっています。 COVID-19の初期段階では、3Dマシンビジョンシステムの最も主要なユーザーの一つである製造業も活動を停止し、市場収益は減少しました。

欧州市場動向

欧州は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）12.4%で成長すると予想されています。幅広い産業オートメーションアプリケーションと、産業向け先進ロボット開発に向けた複数の政府イニシアチブが、欧州の3Dマシンビジョン市場の成長を促進しています。ドイツでは、3Dマシンビジョンシステムメーカーの売上高の約半分が部品検査向けです。さらに、2020年にはドイツで2Dおよび3Dの計測アプリケーションが増加しました。その他の重要なアプリケーションとしては、部品や文字の認識、ビジョン誘導ロボットシステム、コード読み取りなどが挙げられます。欧州諸国の産業部門は、デジタルトランスフォーメーションに向けて前進しています。さらに、EU政府による製造業へのインセンティブに加え、エコシステムのバランスを維持するための環境規制や安全基準も、この地域における3Dマシンビジョンシステムの導入を促進しています。

北米市場動向

北米市場は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。これは主に、3D技術ベースのマシンビジョンシステムの開発に継続的に取り組んでいる主要ベンダーが集中していることによるものです。CMOSイメージセンサーの継続的な進化や、産業用アプリケーションにおける自動化需要の急増といった要因が、この地域の市場成長を支えています。この地域では、米国が最大の市場シェアを占めています。

さらに、コグネックス社やナショナルインスツルメンツ社といった市場の主要プレーヤーが、米国市場の収益に大きく貢献しています。米国の製造業およびヘルスケア業界における3Dマシンビジョンシステムの大規模な導入は、この地域の市場成長にプラスの影響を与えています。メキシコは、確固たる地位を築いた製造業セクターです。さらに、南米は自動車、電気・電子、半導体など、外国直接投資（FDI）の分野で多額の投資を誘致しています。これらの投資は、この地域における3Dマシンビジョンシステムの需要を促進するでしょう。

南米市場は、予測期間中に大幅な成長を遂げると予想されています。先進的な製造業への意識の高まり、主要産業からの需要の増加、そしてメーカーの消費者中心主義の高まりといった要因が、南米におけるスマートファクトリーのトレンドを大きく推進しています。ここ数年、南米における3Dマシンビジョンは、主にスマートカメラの普及により急速な成長を遂げています。さらに、情報技術（IT）の普及拡大は、スマートファクトリーの現場における3Dマシンビジョンシステムの活用を支え、南米の産業発展を牽引しています。

UAE、サウジアラビア、南アフリカといった中東諸国は、石油・ガスセクターから他の製造業やサービス業へと事業の重点をシフトさせており、製造業と近代的な自動化ソリューションの進出余地が拡大しています。その結果、この地域における3Dマシンビジョンの需要は大きく伸びています。南アフリカは、自動車産業をはじめとする主要セクターにおいて確固たる国内製造業を擁する、経済大国です。そのため、アフリカ地域には3Dマシンビジョンシステムの潜在的な需要が潜在しています。

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3Dマシンビジョン市場のトップ競合他社

1. Basler AG
2. Keyence Corporation
3. Cognex Corporation
4. LMI Technologies Inc.
5. National Instruments Corporation
6. Sick AG
7. Tordivel AS
8. ISRA Vision AG
9. MVTEC SOFTWARE GMBH
10. Stemmer Imaging

最近の動向

• 2023年1月～ 中国を拠点とする3DマシンビジョンのリーダーであるPercipio.xyzは、シリーズCの資金調達ラウンドを完了したことを発表しました。Percipio.xyzは、この投資ラウンドで調達した資金を主に、市場シェアとリーダーシップの拡大、そして国際市場への進出に活用する予定です。

• 2023年2月～ ロボット工学と人工知能のリーディングイノベーターであるDeep Learning Robotics（DLR）は、テルアビブで開催されたAI Weekにおいて、ロボットデバイスを用いてマシンビジョンモデルを学習させ、物体の視覚的特徴と3D特徴を認識できるようにする最先端技術に関する新たな特許を取得したことを発表しました。