故障解析市場 サイズと展望 2025-2033

このレポートについてさらに詳しく知るには 無料サンプルをダウンロード

故障解析市場の成長要因

電子機器および半導体産業の成長

電子機器および半導体分野は、民生用電子機器、通信機器、そしてモノのインターネット（IoT）や5Gといった次世代技術の飛躍的進歩により、急速に拡大しています。電子部品の複雑化と小型化は、故障率の上昇に寄与しています。半導体製造においては、小さな部品の故障が深刻な影響を及ぼす可能性があります。2023年12月の韓国の半導体輸出額は、11月の9,520万米ドルから1億1,193万米ドルに増加しました。 Statistaによると、Appleは2023年の売上高が3,851億ドルで、世界最大の消費者向け電子機器企業です。Samsung Electronicsは、2023年には売上高が2,200億ドルを超え、世界第2位の企業です。

• 例えば、半導体チップの欠陥は電子機器の誤動作を引き起こし、携帯電話から自動車システムの重要な部品まで、あらゆるものに影響を与える可能性があります。電子機器の需要は、半導体業界の成長を促進しています。

さらに、電子機器および半導体産業の進化に伴い、故障解析の重要性はますます高まっています。製造上の誤り、設計上の問題、環境変数はすべて、半導体デバイスの故障の原因となる可能性があります。根本的な原因を特定し、是正措置を講じるには、タイムリーかつ正確な故障解析が必要です。半導体製造に新しい材料や製造技術を導入すると、新たな問題が生じます。これらの改善に関連する潜在的な問題を認識し、軽減するために、故障解析は不可欠となります。これらの要素は、今後数年間の市場動向を左右するでしょう。

阻害要因

高コストと時間

包括的な故障解析技術には、複雑な機器、専門家、革新的な技術が必要となることが多く、費用が増加します。故障解析サービスの費用は、解析の複雑さ、使用する技術、サービスプロバイダーの経験によって異なります。電子メールによるレポート付きの迅速な解析の場合、故障解析の価格は500～2,500米ドルの範囲です。完全なレポートの場合は、3,000米ドルから20,000米ドル以上になることがよくあります。ハイエンドの故障解析サービスは高額になる場合があり、予算が限られている企業にとっては障壁となります。

さらに、故障解析には、顕微鏡検査、分光法、機械試験などの複雑な手法がしばしば必要となるため、解析に時間がかかります。故障解析には通常10営業日かかります。この期間には、すべての分析試験と破面観察作業が含まれます。製造業や半導体製造業など、時間に敏感なプロセスに依存する業界では、故障に関する懸念事項を迅速に解決するための支援が必要になる場合があります。故障の発見と修正が遅れると、生産停止や経済的損失につながる可能性があります。故障解析に必要な時間は、問題の複雑さと必要な解析レベルによって大きく異なります。故障解析には数日かかる場合もありますが、特に外部の研究所や特殊な機器を必要とする場合は、数週間から数ヶ月かかることもあります。

市場機会

成長を続ける自動車業界

成長を続ける自動車業界は、故障解析市場を拡大する大きなチャンスをもたらします。自動車業界は、車両の設計、材料、技術の進歩に伴い進化しており、包括的な故障解析が不可欠になっています。自動車部品の問題を解析し、修正することは、車両の安全性、信頼性、そして性能の向上に役立ちます。国際自動車工業会（OICA）によると、2022年の世界の乗用車販売台数は5,750万台で、2021年比1.9%減少しました。中国は世界最大の自動車市場であり、2022年には約2,360万台の自動車が販売されました。2023年の最初の3四半期では、世界の自動車販売台数は9%以上増加しました。EUでの自動車販売台数は約17%増加しました。日本と米国では、それぞれ18%と15%の販売台数増加となりました。

故障解析により、鋳造工程の欠陥や材料の不一致など、特定の製造上の問題が故障の原因であることが明らかになる場合があります。根本原因を理解することは、是正措置を講じる上で不可欠です。故障解析から得られた情報を活用することで、メーカーは部品の設計を改善したり、より優れた耐久性と性能を提供する代替材料を選択したりするための情報に基づいた意思決定を行うことができます。故障解析に基づく是正措置は、将来の生産バッチにおける同様の故障の防止に役立ちます。これは、自動車ブランドの評判を守り、消費者の満足を確保するために非常に重要です。

テクノロジーインサイト

集束イオンビーム（FIB）は、イメージングと微細加工のための柔軟な技術です。故障解析において、FIBは集束イオンビーム（通常はガリウム）を用いてサンプルから材料を高精度に除去します。これにより、断面観察、正確な位置でのサンプル抽出、そして保護コーティングの成膜が可能になります。FIBは、透過型電子顕微鏡（TEM）用のサンプル作製や材料の内部構造研究に頻繁に用いられます。欠陥の検出、材料特性の理解、そして半導体デバイスやその他の高度な材料に関する詳細な調査を行う上で、FIBは極めて重要です。

エネルギー分散型X線分光法（EDX）は、材料の元素組成を決定する故障解析技術です。高エネルギー電子をサンプルに照射することでX線が放出され、そのエネルギー分布が調べられます。これにより、サンプル中の成分の識別と定量化が可能になります。EDXは、サンプルの化学組成をマイクロスケールおよびナノスケールで特定するのに役立ち、電子機器や材料研究を含む様々な業界における材料の欠陥、汚染、故障プロセスの研究に役立ちます。

アプリケーションインサイト

エレクトロニクスおよび半導体アプリケーションは、電子部品、集積回路、マイクロプロセッサ、半導体デバイスに関する問題を調査します。エネルギー分散型X線分光法（EDX）、集束イオンビーム（FIB）、走査型プローブ顕微鏡（SPM）などの技術は、電子機器における欠陥の発見、材料組成の調査、故障モードの理解に不可欠です。このアプリケーションは、民生用電子機器、通信機器、半導体製造業界における部品の信頼性と性能にとって極めて重要です。電子機器製造におけるロボットや自動化の導入増加により、エレクトロニクスおよび半導体分野の重要性はますます高まっています。これにより、スマートデバイス、ウェアラブルデバイス、産業機器の製造において、高密度で統合された小型部品の需要が高まっています。

インダストリアルサイエンス分野の故障解析は、製造、材料加工、機械システムなど、様々な業界の課題を網羅しています。ブロードイオンミリング（BIM）と反応性イオンエッチング（RIE）は、産業機械、装置、部品に使用される材料の構造的完全性、摩耗特性、故障原因を調査するために使用される手法です。このプログラムは、製造プロセスの最適化、製品品質の向上、そして産業環境における予期せぬ故障の回避に役立ちます。

地域別インサイト

北米は世界市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）8.7%で成長すると予測されています。北米市場の成長は、高度な顕微鏡機器の普及と、ナノテクノロジーに積極的に取り組む重要な業界プレーヤーの存在に起因しています。ダナハーやサーモフィッシャーサイエンティフィックなど、業界の主要プレーヤーの一部は米国に本社を置いています。米国とカナダは、電子顕微鏡、デジタル顕微鏡、共焦点顕微鏡などの故障解析技術を早期に導入した国の一つです。自動車業界では、ゼネラルモーターズやフォードのよ​​うに自動化を主に活用している企業が存在するため、故障解析を非常に重視しています。

さらに、米国は原油生産のリーダーであり、北米全域に多数の石油掘削リグが点在しています。石油掘削リグの数々の大惨事による破壊的な影響を受けて、故障解析アプローチの必要性はより顕著になっています。中でも最も悪名高いのは、2010年のディープウォーター・ホライズン原油流出事故です。機械の故障により450万バレル以上の原油が海に流出しました。過去数年間、米国では深刻なインフラ障害が発生しています。 2022年9月にカリフォルニア州の電力網を限界まで押し上げた猛暑と、8月の洪水でミシシッピ州ジャクソンの水道システムが機能停止したという最近の2つの事例は、増大するメンテナンスの遅れと気候変動が、2020年代と2030年代をインフラ障害の黄金時代へと変貌させつつあることを示しています。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は、予測期間中に9.0%の年平均成長率（CAGR）を示すと予想されています。故障解析装置の効率に関する不確実性は、アジア太平洋地域における重要な市場牽引要因です。故障解析技術の高コストは、コスト意識の高い中小企業による導入を制限しています。OECDによると、アジア地域には中小企業がかなりの割合で存在し、その多くは民間所有です。この業界では、低技能雇用と非公式労働の割合も高い。ASEANメインポータルによると、ASEANには7,000万社の中小企業があり、ASEAN加盟国全体の事業所数の97.2%から99.9%を占めている。

しかしながら、アジア太平洋地域の大規模組織では、高度なエラー検出・修正ソリューションに対するニーズが高まっている。台湾、中国、日本、韓国、インドは、エレクトロニクスおよび半導体セクターの重要なプレーヤーとして成長しており、既に市場で確固たる地位を築いている企業もある。このため、APACは2桁のCAGRで成長する潜在的な収益創出市場となっている。アジア太平洋地域は、自動車市場の重要なハブとして台頭している。人口密度が高いことから、乗用車や先進的な自動車への需要が高まり、メーカーは消費者のニーズに応えるため、電気自動車やハイブリッド車などの新技術への投資を促している。中国は2023年に3,009万台の自動車を販売し、世界最大の自動車販売国となった。これには国際輸送される491万台の車両が含まれており、2022年から58%増加しています。部品の故障が深刻な事故につながる可能性があるため、自動車業界では故障解析ツールとソフトウェアの需要が高まっています。

ヨーロッパの市場動向

ヨーロッパ市場は2023年に中程度の収益シェアを占めました。半導体およびエレクトロニクス業界の故障解析需要と、集束イオンビーム顕微鏡の利用増加が、この地域の収益成長を牽引しています。ドイツは電気電子機器の製造・販売において世界をリードしており、数多くの研究開発施設とメーカーを有しています。集束イオンビームは、自動車、病院、住宅、工場など、様々な用途の電子機器製造において広く利用されています。

• 例えば、西ヨーロッパの電子機器生産量は2023年に2.2%増加すると予測されています。これは2024年には2.9%、2025年には3.9%、2026年には4.1%に増加すると予想されています。工学的な構造破壊を防ぐには、広範な知識と経験、そして規模と時間的制約に基づいた多分野・多スケールの戦略が必要です。

地域別成長の洞察 無料サンプルダウンロード

故障解析市場のトップ競合他社

1. Thermo Fisher Scientific, Inc.
2. Hitachi High-Technologies Corporation
3. Carl Zeiss
4. JOEL, Ltd.
5. TESCAN OSRAY HOLDING
6. Bruker
7. Semilab
8. A&D Company, Ltd.
9. HORIBA, Ltd.
10. Leica Microsystems GmbH
11. Veeco Instruments
12. Oxford Instruments
13. Eurofins Scientific

最近の開発状況

• 2024年1月 - 日立エナジーがCOETの買収を完了しました。
• 2023年8月 - TESCANは、最新の科学的発見であるTESCAN TENSORを展示します。この最先端の中電圧・近UHV統合型4D-STEMは、効率的、高精度、かつ包括的なナノスケール表面分析を実現するために設計されており、材料科学における大きな進歩を象徴しています。
• 2024年1月 - Brukerは、Chemspeedの買収契約を発表しました。