3Dマシンビジョン市場：提供物（ハードウェア、ソフトウェア）、製品（PCベース、スマートカメラベース）、アプリケーション（品質保証と検査）、エンドユーザーの業界および地域別の情報 - 2031年までの予測

市場概況

世界の 3D マシンビジョン市場規模は、2022 年に 17 億1,112 万米ドルと評価されています。2031 年までに 59 億 2,642 万米ドルに達すると推定されており、予測期間 (2023 ～ 2031 年) 中に14.8% の CAGRで成長します。メーカーによる品質検査や先進技術の導入に対するニーズの高まりなどが市場の成長を促進します。

3D マシン ビジョン (MV) システムでは、1 つ以上のビデオ カメラ、デジタル信号処理、およびアナログ - デジタル変換により、コンピュータでタスクのパフォーマンスを表示、調査、分析できます。コンピュータはデータを分析し、データを取得した後に望ましい結果を生成します。さらに、MV システムの 2 つの重要なコンポーネントは感度と解像度です。解像度によって物体を区別できるようになりますが、感度とは、微弱な光や不可聴波長の存在下で弱い衝撃や物体を感知する機械の能力を指します。たとえば、これらのシステムにより、職場の監視が容易になります。ロボットガイド、プロセス制御、自律検査などの産業アプリケーション向けの機能を提供します。

さらに、工業生産および製造プロセスが日々複雑になるにつれて、生産作業を正確に検出、監視、評価する人間の目の能力はますます困難になってきています。正確かつ効率的な検査および測定プロセスへの需要の高まりにより、このテクノロジーは主に産業運用における手動の検査および測定プロセスに取って代わりました。測定と検査は、スマートカメラと画像処理を使用するマシンビジョンシステムによって実行されます。

市場動向

世界の3Dマシンビジョン市場の推進要因:

品質検査と生産性のニーズの高まり

3D マシン ビジョンは、スキャンされたオブジェクトの位置と形状のデジタル化されたモデルです。これには、1 つ以上のビデオ カメラ、アナログおよびデジタル信号処理、デジタル変換を使用して作業を検出、検査、分析するコンピューターの機能が含まれます。さらに、3D マシン ビジョン システムでは、3D イメージングはスキャンまたはスナップショット技術のいずれかを使用して行われます。スキャニング技術により、測定エリア上で物体を動かしたり、カメラを物体上で動かしたりすることで、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、数千の部品を検査できます。さらに、人による検査では、複雑で構造化されていない状況では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、そして最終的には出力に影響を与える可能性があります。

さらに、人間による検査の主な欠点は、長期にわたる不一致、一定期間後の休憩の必要性、機械よりも遅い速度、および異なる検査員の間でばらつきがあることです。したがって、生産において緻密で鋭い観察が必要な場合には、3Dマシンビジョンによる誘導と監視が効率的です。 3D マシン ビジョンは、検査の精度、速度、信頼性の点で人間の視覚をも上回ります。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可能性があります。

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や画像センシングデバイスの革新的な発展により、市場の拡大が見込まれています。技術の進歩により、3D マシン ビジョンは多次元の目に見えない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て PC に転送し、検査用に処理します。高度な 3D マシン ビジョン (MV) テクノロジには、ビジョン誘導ロボット工学が含まれており、スマート カメラは製造分野に大きな適用範囲を持っています。

さらに、高度な 3D MV システムは、製薬、半導体製造、家庭用電化製品、医療機器、食品および飲料、消費財の分野にわたって顕著な用途を保持しています。近年、自動車および家電分野における自動化のための産業用ロボットの使用が急速に増加しています。このため、3D マシン ビジョン システムとビジョン誘導ロボット コントローラーを統合する必要性が高まっています。 3D マシン ビジョン システムは、ロボットが環境を見て反応できるようにすることでロボットの効率を向上させ、市場の成長を推進します。

世界の3Dマシンビジョン市場の制約:

熟練労働者の不足とエンドユーザーの要件/要求の不一致

中小規模の組織における 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、これらの要件を一致させるのが難しいため、面倒な作業となる場合があります。小規模な製造工場では、スペースの制限により、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、ロボットが反復的なタスクを繰り返し実行するため、3D マシン ビジョンには高屈曲ケーブル配線が必要です。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が不足すると、ビジョン システムの構成が不適切になる可能性があります。このため、これらの要因が 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。これにより、予測期間中の予想レベルでの市場全体の成長が妨げられます。

世界の 3D マシンビジョン市場の機会:

さまざまな分野でマシンビジョンの人気が高まる

マシンビジョンは産業環境で顕著に使用されてきましたが、現在は非産業分野にも参入しつつあります。ヘルスケア業界は、自動化の目的で 3D テクノロジーを採用しています。現在の製品は、マシン ビジョン システムの助けを借りて、より効率的に組み立てられ、パッケージ化されています。人間の関与を代替できる技術群が非産業分野にも導入されています。 3D マシン ビジョンは、ヘルスケア業界以外にも、製薬部門、ワイナリー、醸造所、その他の瓶詰め工場、ガンマ線または X 線技術でも使用されています。

さらに、食品加工業界における 3D テクノロジーの応用は、予測期間中に市場を牽引する可能性があります。この分野に 3D マシン ビジョン選別および検査システムを導入することで、生産量が向上し、手動検査コストが削減されました。製造業は、製造業務や関連活動への人的介入を減らして人為的エラーを回避するために、自動化プロセスを顕著なペースで導入する変革を目の当たりにしています。したがって、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、市場プレーヤーが成長する有利な機会を生み出します。

分析

世界の 3D マシン ビジョン市場は、製品、製品、アプリケーション、およびエンドユーザー業界に分かれています。

製品に基づいて、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けられます。

ハードウェアセグメントは市場に最も貢献しており、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 コンポーネントには、照明、レンズ、イメージ センサー、イメージ プロセッサ、ビジョン プロセッサ、および通信が含まれます。センサー、カメラ、フレーム グラバー、およびその他のコンポーネントは、マシン ビジョン システムの重要なハードウェア 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 (COTS) で入手可能です。したがって、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 コンポーネントが 1 つのシステムに統合され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、および光学機器に分割されます。

製品に基づいて、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 ベースに分けられます。

PC ベースのセグメントは最高の市場シェアを占めており、予測期間中に 14.5% の CAGR で成長すると推定されています。 PC ベースの 3D マシン ビジョンは、直接接続されたカメラまたは画像取得ボードとインターフェイスできます。これらのシステムは、さまざまなアプリケーション向けのマシン ビジョン ソフトウェアを適切にサポートし、構成可能です。さらに、これらのシステムは、高性能ビジョン システムのマス コンピューティング市場を活用しています。単一の PC とカメラからマルチシステム、マルチ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間のインターフェースが必要です。最新のマシン ビジョンにおける特定のインターフェイス標準は、いくつかのカメラ インターフェイス標準に基づいています。特定のインターフェイス規格には、USB や FireWire などの PC 内に常駐するコンシューマ ポートが含まれますが、他のインターフェイス規格にはフレーム グラバーと呼ばれる追加のカメラ インターフェイス カードが必要です。

世界の 3D マシン ビジョン市場は、アプリケーションに基づいて、品質保証と検査、位置決めと誘導、測定、識別に分かれています。

品質保証および検査セグメントは市場に最も貢献しており、予測期間中に 14.5% の CAGR で成長すると推定されています。 3D マシン ビジョンは、品質管理と品質保証が不可欠ないくつかの業界で役立ちます。これらの高度な画像検査システムにはいくつかのテクノロジーが含まれているため、業界とそのニーズに応じて、指定されたタスクを実行して望ましい動作結果を満たすように設計できます。さらに、画像検査システムを導入している業界には、自動車、製薬、半導体およびエレクトロニクス、ロボット工学、包装、食品および飲料、ヘルスケア、医療画像処理、および消費財が含まれます。品質管理 (QC) は、調達されたワークピースの品質に指定された製品の品質からの逸脱を特定し、修正する機能があるため、製造プロセスにおけるいくつかの業界の重要なアプリケーションとして認識されています。

世界の 3D マシン ビジョン市場は、エンドユーザーに基づいて、自動車、エレクトロニクスと半導体、印刷とラベル、ガラスと金属、医薬品と化学薬品、パルプと紙、食品と飲料、郵便と物流などに分かれています。

自動車セグメントは最高の市場シェアを占めており、予測期間中に 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、誤り防止、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、ゲージ、およびガイドのアプリケーション カテゴリには、寸法測定、ロボット誘導、およびテスト自動化のための 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イメージングに対する大きなニーズがあり、それは長年にわたって増加し続けることが予想されます。

地域分析

アジア太平洋地域が世界市場を支配

世界の 3D マシン ビジョン市場は、地域ごとに北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、南米、中東、アフリカに分かれています。

アジア太平洋地域は世界の 3D マシンビジョン市場の最大の株主であり、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ており、予測期間中そのリードを維持すると予想されます。この成長は、この地域の自動車、包装、製薬、その他の産業用途における有利な機会に起因すると考えられます。日本と中国では、主に自動車や家庭用電化製品などあらゆる業界でロボットプロセスが急速に導入されており、この地域市場の需要を促進するもう1つの主な要因となっています。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の初期段階では、3D マシンビジョンシステムの最も著名なユーザーの 1 つである製造業界も停止したため、市場の収益は減少しました。

ヨーロッパは、予測期間中に 12.4% の CAGR で成長すると予想されます。幅広い産業オートメーション アプリケーションと、産業向けの先進ロボットの開発に向けたいくつかの政府の取り組みが、ヨーロッパの 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 メーカーの売上の約半分が部品検査によるものです。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には、部品や文字の認識、視覚誘導ロボット システム、コードの読み取りなどがあります。欧州諸国の産業部門はデジタル変革に向かって進んでいます。さらに、生態系のバランスを維持するための環境規制や安全基準と相まって、製造業に対する EU 政府の奨励金が、この地域での 3D マシン ビジョン システムの導入を推進しています。

北米市場は、主に 3D テクノロジーベースのマシン ビジョン システムの開発に継続的に取り組んでいる重要なベンダーが集中しているため、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。 CMOSイメージセンサーの継続的な進化や産業用途における自動化需要の急増などの要因が、地域市場の成長を支えています。この地域では米国が最も大きな市場シェアを占めていました。

さらに、Cognex Corporation や National Instruments Corporation などの市場の主要企業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産業における 3D マシン ビジョン システムの大量導入は、この地域の市場の成長にプラスの影響を与えています。メキシコは確立された製造業です。さらに、この国は、海外直接投資 (FDI) のシェアとして、とりわけ自動車、電気、電子、半導体への多額の投資を引き付けています。これらの投資は、この地域の 3D マシン ビジョン システムに対する需要を刺激するでしょう。

南米市場は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。先進的な製造業に対する意識の高まり、重要な業種からの需要の増加、製造業者の消費者中心の姿勢の高まりなどの要因が、南米におけるスマートファクトリーの傾向を主に推進しています。過去数年間、南米の 3D マシン ビジョンは、主にスマート カメラの利用可能性により急速に成長しました。さらに、情報技術 (IT) の普及の増加により、スマート工場フロアの 3D マシン ビジョン システム アプリケーションがサポートされ、南米の産業の進化を推進しています。

UAE、サウジアラビア、南アフリカなどの中東諸国は重点を移し、石油・ガス部門から他の製造業やサービス部門にますます移行しており、その結果、製造業と最新の自動化ソリューションの余地が広がり、その結果、この地域の 3D マシン ビジョン。南アフリカは、自動車などの重要な分野にわたって国内製造業が確立されており、主要な経済大国です。したがって、アフリカ地域には 3D マシン ビジョン システムに対する潜在的な需要の余地があります。

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 資金調達ラウンドの完了を発表しました。 Percipio.xyz は主に、市場シェアとリーダーシップを高め、国際市場に拡大するために、この投資ラウンドからの資金を使用します。

• 2023 年 2 月 -ロボット工学と人工知能の大手イノベーターであるディープ ラーニング ロボティクス (DLR) は、テルアビブで開催された AI ウィークで、補助を使用したマシン ビジョン モデルのトレーニングを可能にする最先端技術の新しい特許の発行を発表しました。物体の視覚的および 3D 特徴を認識するロボット デバイスの開発。