世界のコンピューター支援エンジニアリング市場規模は、2023 年に 75 億米ドルと評価され、 2032 年までに 100 億米ドルに達すると予測されており、予測期間 (2024 ～ 2032 年) 中に3.2% の CAGR を記録します。自動車、航空宇宙、エレクトロニクス、製造における製品開発の強化とイノベーションに対する需要の高まりにより、コンピュータ支援エンジニアリングの市場シェアが拡大しています。
コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) は、コンピュータ ソフトウェアとシミュレーションを使用して、エンジニアが商品やシステムを分析および作成できるようにする広義の用語です。 CAE とは、実際のプロトタイプを構築する前に、エンジニアがエンジニアリング プロセスの多くの要素をモデル化、調査、最適化できるようにする一連のツールと手順を指します。この手法により、時間が節約され、コストが削減され、設計および開発プロセスの全体的な効率が向上します。
製造プロセスは、中国、インド、ロシアなどの新興国にアウトソーシングされることが増えています。コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) 市場は、統合ソフトウェア ソリューションが多くのプロトタイプの必要性や製品リコールの懸念を最小限に抑えるため、予測期間を通じて前例のない速度で成長すると予想されます。その結果、プロトタイプおよび製品リコール戦略に関連するコストが大幅に削減されます。さらに、バッテリーモジュールの温度を測定し、バッテリーの寿命と性能を向上させるためのCFDソフトウェアの使用の増加により、コンピューター支援エンジニアリング市場の成長が促進されると予想されます。
ハイライト
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 3.2% |
| 市場規模 | 2023 |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) 市場における持続可能性の重要性の高まりは、環境責任への世界的な取り組みと、環境に優しい製品設計と開発の需要によって推進されています。 CAE は、さまざまなビジネスにおける持続可能性の目標を推進するために不可欠です。 CAE ツールは自動車業界で車両コンポーネントの軽量化を改善するために利用されています。エンジニアはシミュレーションにより、高度な合金や複合材料などの軽量材料の構造的完全性を分析でき、結果として燃料効率の向上と排出ガスの削減につながります。 S&P グローバル モビリティは、世界の新車販売台数が 2024 年に 8,830 万台に達し、年間 2.8% 増加すると予想しており、予測年のコンピューター支援エンジニアリング市場の動向を裏付けています。
さらに、自動車メーカーは、厳しい排出規制を満たすというプレッシャーの増大に直面しています。 CAE 主導の軽量化ソリューションにより、メーカーは燃料効率を向上させ、温室効果ガスの排出を最小限に抑えることができます。環境保護庁 (EPA) のデータによると、米国の車両の平均燃費は、車両設計と軽量化技術の進歩のおかげで、過去 10 年間一貫して向上しています。
さらに、CAE テクノロジーは、風力タービンやソーラー パネルなどの再生可能エネルギー システムの設計と最適化に使用されます。 IRENA によると、世界の再生可能エネルギーの追加容量は 2024 年までに合計 550 GW になる可能性があります。IRENA の世界エネルギー移行見通しでは、1.5℃の気候目標を達成可能な範囲に保つために、2030 年までに年間平均 1,000 GW の再生可能電力の追加を求めています。建築家やエンジニアは CAE ツールを利用して、最適な暖房、換気、空調 (HVAC) システム、効率的な照明、再生可能エネルギーの統合など、持続可能な建物を作成します。 CAE シミュレーションは、建物のライフサイクルにおけるエネルギー使用量、温熱快適性、環境への影響を判断するのに役立ちます。
コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) ツールの使用にかかる高額な初期費用は、組織や中小企業 (SME) にとって大きな障害となる可能性があります。たとえば、コンピューター支援エンジニアリング (CAE) サービスの費用は、年間 67,725 ドルから 86,767 ドル、または 1 時間あたり 32 ドルから 41 ドルになります。コストは、プロジェクトの複雑さ、範囲、資格によって決まります。
さらに、CAE ソフトウェア ライセンスは、特に複雑なシミュレーション ツールや分析ツールの場合、高価になる可能性があります。たとえば、高度な FEA (有限要素解析) または CFD (数値流体力学) ソフトウェアの許可は、ユーザー 1 人あたり年間数百ドルから数万ドルに及ぶ場合があります。 CAE ソフトウェア ライセンスのコストは、ソフトウェアの複雑さ、取得したライセンスの数、およびライセンス契約の長さによって異なります。一部の高度な CAE ソフトウェア システムでは、フル ライセンスに数十万ドルかかる場合があります。たとえば、Abaqus の四半期リースは 7,000 米ドル以上から始まりますが、年間リースは約 19,000 米ドルから始まります。 Abaqus の価格は約 31,000 米ドルで、年間メンテナンス (更新およびサポート) は 6,000 米ドルからです。
さらに、複雑な CAE シミュレーションを効率的に実行するために頻繁に必要となる高性能コンピューティング インフラストラクチャの必要性により、追加の出費が発生します。 HPC システムへの投資と維持により、全体的な支出が大幅に増加する可能性があります。
自動車業界の電動化の動きにより、電気自動車の設計と性能を向上させるための CAE ツールの需要が高まっています。 CAE は、熱管理、エネルギー効率、全体的なバッテリー寿命を考慮して、バッテリー システムの動作をシミュレーションおよび分析します。たとえば、エンジニアは CAE モデルを利用して、代替材料、冷却システム、充放電シナリオが電気自動車のバッテリーの性能と耐久性にどのような影響を与えるかを予測できます。さらに、Canalysの調査によると、世界のEV販売台数は2024年に2023年比29％増の1,370万台に達すると予測されている。
同様に、自動運転車開発における CAE ツールには、センサー フュージョン、意思決定システム、車両ダイナミクスの複雑な状況のシミュレーションが必要です。このシミュレーション主導のアプローチは、信頼性が高く安全な自動運転機能を開発するために重要です。マッキンゼーによると、2030 年までに新しい乗用車の 12% に L3+ 自動運転技術が搭載され、2035 年までに 37% に高度な AD 技術が搭載される予定です。CAE は、自動運転車にとってセンサーや制御の性能を評価および検証できるため重要です。システム、およびシミュレートされた環境での全体的な車両ダイナミクス。このシミュレーションベースの技術により、自動運転車システムの開発とテストが迅速化されます。
さらに、電動化の増加と自動運転車の開発により、さまざまなシナリオの下でさまざまなコンポーネントがどのように相互作用し、動作するかを完全に理解する必要があります。エンジニアは CAE 技術を使用してこれらのシナリオをモデル化し、電気自動車や自動運転車の設計を最適化できるようになります。電気自動車の人気が高まるにつれ、CAE シミュレーションは、より効率的で耐久性のあるバッテリー技術の開発に役立ち、熱管理や航続距離の最適化などの重要な問題に取り組みます。
世界のコンピューター支援エンジニアリング市場は、タイプ、展開モード、エンドユーザーに基づいて分割されています
市場は種類ごとにソフトウェアとサービスにさらに分割されます。
ソフトウェア部門は 2023 年に最大の市場シェアを保持し、その後数年間もその優位性を維持すると予想されます。 CAE ソフトウェアはコンピュータ支援エンジニアリングの基本コンポーネントであり、エンジニアリング プロセスのシミュレーション、評価、最適化に使用されるさまざまなツールとアプリケーションのセットで構成されます。このセグメントの成長は、データのセキュリティ、信頼性、継続的なテストなどの利点によるものと考えられます。このプログラムはエンジニアリング タスクを最適化し、主にコンポーネントとアセンブリの耐久性とパフォーマンスをテストするために使用されます。
業界は、有限要素解析 (FEA)、数値流体力学 (CFD)、多体動力学、最適化とシミュレーションの 4 つのソフトウェア タイプに分かれています。 FEA セグメントは 2023 年に 55% 以上の市場シェアを保持しており、今後も引き続き市場を支配すると予想されます。 FEA は、荷重に対する製品の強度を決定するためのコンピューター解析手法です。 FEA は、熱伝達、構造解析、電磁ポテンシャル、物質輸送に関する問題を解決するために純正コンポーネントをモデル化します。
サービスセグメントは、予測期間中に最も高い CAGR を持つと予測されます。 CAE サービスは、CAE テクノロジを効率的に実装するための経験、サポート、および専門的な支援を提供することで、ソフトウェア コンポーネントを補完します。これらのサービスには、エンジニアリング チームに CAE ソフトウェアの利用方法を教えるためのトレーニング プログラム、特定の技術的問題に対するコンサルティング サービス、各プロジェクトのニーズに適したカスタム シミュレーション サービスが含まれる場合があります。この分野の上昇は、企業や政府の間で製品開発に利用される仮想的に利用可能な手法に対する認識が高まったことによるものと考えられます。設計やコンサルティング、設置、メンテナンスなどのサービスは、企業の間でますます人気が高まっています。
導入モードに基づいて、市場はオンプレミスとクラウドベースに分割されます。
オンプレミス部門は世界市場を支配しており、シェアの 65% 以上を占めています。ソフトウェア業界の動きは速く、タイムリーな製品開発と市場導入が企業の成功には不可欠です。企業は合併や買収を通じて新しいソフトウェア技術を取得します。導入モデルに基づいて、このセクターはオンプレミスとクラウドに分類されます。クラウド コンピューティングは、データへの簡単なアクセス、大容量のストレージ容量、およびセキュリティを提供します。さらに、Software-as-a-Service (SaaS) として提供されるクラウドベースの CAE は、CAE ユーザーにアプリケーション固有のソリューションを提供します。その結果、クラウドベースの展開戦略は、今後数年間で急速に拡大すると予測されています。
クラウドベースの導入により、配布の迅速化、メンテナンスの軽減、コストの削減、および拡張性の向上が可能になります。オンプレミス ソフトウェアの導入により、ソフトウェアの導入とアップグレードの費用は増加しましたが、2023 年もかなりの市場シェアを維持しました。オンプレミス市場におけるこの大きなシェアは、早期導入によるものである可能性があります。さらに、多くの企業は、データの機密性に関する懸念が残る場合、クライアントのサイトにソフトウェアを導入する方が便利であると考えています。同様の理由で、オンプレミス カテゴリは予測期間中に過半数のシェアを維持する可能性があります。
市場はエンドユーザーによってさらに自動車、防衛および航空宇宙、エレクトロニクス、医療機器、産業機器に分かれる可能性があります。
自動車産業は、世界で 29% 以上の最も重要な市場シェアを保持していました。自動車業界は、コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) ツールの重要なエンドユーザーです。 CAE は、自動車分野で構造解析、事故シミュレーション、空気力学、熱解析などのさまざまな用途に広く使用されています。これにより、車両の全体的なデザインとパフォーマンスが向上します。さらに、CAE ソフトウェアはコンピュータ支援エンジニアリング (CAE) のスケッチと設計に不可欠であり、エンジニアが物理的なプロトタイプを作成する前にコンセプトをモデル化して開発できるようになります。
CAE は、複雑なシステムを構築および分析するために防衛および航空宇宙産業で広く使用されています。そのアプリケーションには、構造完全性解析、空気力学シミュレーション、流体力学、熱評価が含まれます。防衛および航空宇宙産業における CAE ソフトウェアの使用は、予測期間を通じて大幅に増加すると予測されています。この拡大は、構造解析、数値流体力学 (CFD)、電磁解析などの重要なタスクで CAE ソフトウェアの使用が増加したことが原因と考えられます。これらの才能は、現代の防衛および航空宇宙システムの開発に不可欠です。これらの業界の組織は、正確なエンジニアリング計算とシミュレーションを保証する CAE ソフトウェアを組み込むことで、製品のパフォーマンス、信頼性、安全性を向上させることができます。
新型コロナウイルス感染症は、世界経済、人道支援、医療制度に混乱を引き起こしています。ウイルスの急速な蔓延は世界中の自動車産業に多大な影響を及ぼし、新車と中古車の両方の需要の減少を引き起こしています。
電気自動車は最先端のモビリティとみなされ、購入価格が法外に高価であるため、パンデミックは電気自動車業界に多大な影響を与えています。世界中でウイルスが急速に蔓延しているため、輸送手段の不足により、多くの商品の需要とサプライチェーンが停止しています。
しかし、2020年末までにいくつかの国で新型コロナウイルス感染症の状況が安定化し、需要と供給の不均衡が解消され、新規自動車登録台数が大幅に増加した。通勤に公共交通機関を避ける必要性があったためだ。
さらに、トランスミッション市場は、自動車販売の低迷またはほぼゼロと新たな要件により、市場シェアを失いました。米国では90％以上の自動車がオートマチックトランスミッションを採用しているが、インドなどの大規模市場ではオートマチックトランスミッションを採用できていない。オートマチック トランスミッションは世界中のドライバーの間でますます普及しており、業界のパンデミックへの対応を支援し、新型コロナウイルス感染症の余波で高い統計を提供しています。
北米が世界市場を支配
世界のコンピューター支援エンジニアリング市場分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東、アフリカ、ラテンアメリカで実施されます。
北米は世界のコンピューター支援エンジニアリング市場の最大の株主であり、予測期間中に 3.3% の CAGR で成長すると推定されています。北米は技術革新と導入にとって重要な場所です。北米では、生産プロセスの改善と自動化を目的としたクラウドベースのCAMテクノロジーの使用が拡大し、コンピューター化された製造が増加しています。この地域に大手企業が存在するため、CAM、CAD、CAE テクノロジーの需要が増加しています。プロセス部門は、データ収集、リアルタイム検査、生産プロセス管理のための IT およびサポート テクノロジーに大きく依存しています。北米は、既存の生産技術環境により、自動製造の傾向で拡大しています。
さらに、企業は製造プロセスを再発明するために多額の研究開発投資を行っており、それが拡大を推進しています。産業部門への政府の巨額投資と生産能力の拡大を考慮すると、北米地域は予測期間中に急速に増加する可能性があります。さらに、生物多様性の文化の普及と製造部門におけるオートメーションの増加により、米国の市場が拡大しています。モノのインターネット (IoT)の急速な拡大と防衛部門のコストの上昇により、近いうちに CAE の範囲が拡大すると予想されます。いくつかの企業は、堅牢な処理を必要とする複雑なシミュレーションを効率的に実行するためにクラウドベースの CAE に依存しています。これにより、クラウドでの CAE の可能性が高まります。
ヨーロッパは、予測期間中に 3.8% の CAGR を示すと予想されます。ヨーロッパのいくつかの国に業界をリードする競合他社が存在することで、市場はさらに拡大するでしょう。同様に、自動車産業はヨーロッパにおいて不可欠なビジネスであり、コンピューター支援エンジニアリングの需要を促進すると予測されています。欧州自動車工業会 (ACEA) の調査によると、欧州の自動車産業はイノベーションの重要な推進力となっています。 CAE は高度な車両技術の開発に貢献しており、この地域の自動車研究開発の取り組みに不可欠です。バーチャル ビークル企業やコネクテッド カー サプライヤーの数は増えており、生産コストを最適化するために信頼できるエンジニアリング テクノロジーに多額の費用を費やしています。
アジア太平洋地域市場は、予測期間を通じてかなりのCAGRで指数関数的に増加すると予測されています。この成長は、製造部門への政府投資の増加と再生可能エネルギー容量の拡大に結びついている可能性があります。産業機器の自動化の増加により、業界の需要が高まると予想されます。
さらに、リスクとコストを削減するために CAE を使用する自動車、医療機器、エレクトロニクス企業をサポートするために、大手企業が日本に参入しています。これにより、競争上の優位性が得られます。
ラテンアメリカは大きな市場シェアを占めています。アルゼンチン、ブラジル、チリ、コロンビアを含むラテンアメリカ諸国は、市場収入を増やすために産業政策を見直しています。さらに、各国は地域の工業化を支援するために海外投資を拡大しています。たとえば、2030 年の持続可能な開発目標は、持続可能な産業の発展を促進するために強調されています。これにより、南米市場の拡大が促進されると予測されています。
中東とアフリカの産業における生産性の向上により、コンピューター支援エンジニアリング ソフトウェアのメーカーの機会が増加すると予測されています。ここ数年、製造業が中東アフリカ諸国の主要な経済指標として浮上してきました。
