ジェネレーティブデザイン市場 サイズと展望 2025-2033

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市場成長要因

先進技術が世界のジェネレーティブデザイン市場の成長を促進

様々な業界の企業は、コストを最小限に抑えながら生産量を最大化するために、製造プロセス全体にわたる生産効率を向上させる方法を模索しています。企業はこれを実現するために、製品イノベーションと生産効率を推進する新たな技術を急速に活用しています。先進技術は、業界の断片化を最小限に抑え、効率性を高め、相互運用性の不足による高コストを削減します。ビッグデータ、IoT、AI、機械学習などの技術の進歩が、この拡大を牽引しています。

ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）は、建築・建設業界において急速に標準となりつつあります。 BIMは、相互に関連する一連のポリシー、プロセス、テクノロジーを開発するための仮想設計ツールであり、重要な建築設計およびプロジェクトデータをデジタル形式で管理する手法でもあります。従来のコンピュータ支援設計（CAD）に比べて大きな利点があります。

市場の成長は、積層造形技術によって促進されています。積層造形技術は、ユニークな建築形状、建設システム、材料の製造、設計、性能向上において多様な機会を提供します。これは、製品開発と製造において、より革新的で迅速かつ機敏なアプローチです。

計画と設計段階は、予算の大部分を占めます。その結果、このプロセスの遅延は、経済的損失と生産品質の低下につながります。こうした障害を克服するには、堅実な設計と計画が不可欠であり、それらはスケジュールと予算内で生産を完了するのに役立ちます。AIは、建設会社が3Dモデリング設計内で容易に概念化できる複雑な配管、機械、電気工事をより適切に視覚化し、計画するのに役立っています。物流上の問題は計画段階でも解決できるため、建設段階の時間とコストを節約できます。

市場の制約

ジェネレーティブデザインソフトウェアの活用における複雑さが市場需要を急落

技術の進歩により、既存の労働者に技術を習得させるか、専門的で経験豊富な労働者に置き換えることが必要になります。これは主に、ソフトウェアやその他の技術ツールの使いこなしが難しいことに起因しています。

現在、スキルギャップにより、各業界は生産プロセスの最適化を妨げています。資格とスキルを備えた応募者の不足により、あらゆる業界の製造業者がジェネレーティブデザインソフトウェアなどの技術の運用と導入に困難を抱えています。

自動化された設計・計画プロセスの活用、ジェネレーティブデザインツールの運用、ジョブプランニングなどは、知識不足が顕著なコア領域です。また、デザイン能力、問題解決能力、そして前述の分野における専門知識の重要性について、学生と企業の見解に大きな乖離があります。ソフトウェアの使用は複雑であるため、人材不足が市場の成長を阻む大きな要因となっていることが浮き彫りになっています。

さらに、発展途上国においても、中小企業の導入率は低くなっています。既存のデザイナーの教育・研修、あるいは有能な専門デザイナーへの交代は製造コストの上昇につながるためです。そのため、中小企業はコスト負担が困難で、こうしたソフトウェアを導入できていません。結果として、この側面が市場拡大の制約となっています。

製造業で求められるスキルは、主に手作業から、ますますスキル集約型のプログラミングや複雑な機械の制御へと移行しています。一方、資格の低い従業員は、再教育を受けない限り、代替されるリスクが非常に高くなります。

市場機会

AIテクノロジーが世界のジェネレーティブデザイン市場における収益性の高い機会を創出

ジェネレーティブデザインは、これまでデジタル環境では利用できなかった、エンジニアリングへの高度なアプローチに重点を置いています。この手法は、必要な特性をすべて考慮に入れた、進化的な設計アプローチに非常に似ています。さらに、高性能コンピューティングとクラウドを組み合わせることで、業界はこれまで想像もできなかった可能性を実現しています。

アンダーアーマー、エアバス、ブラック・アンド・デッカーなどの企業をはじめ、多くの分野の企業が、エンジニアリング分野の未来を徐々に変えつつあるトレンドとして、ジェネレーティブデザインを急速に取り入れています。これにより、エンジニアは一連の制限の中で最適なソリューションを見つける作業をソフトウェアに委任できるようになり、創造性が大幅に向上しました。

さらに、多くの業界でジェネレーティブデザインの事例が広がりを見せており、エンジニアはますますこのツールをプロセスに取り入れています。未来を創造するこれらのソフトウェアは、製品の製造とエンジニアリングの方法を絶えず強化しています。製品の設計と製造の目的は急速に進化しています。

現代の技術は従来の方法に取って代わりつつあります。デジタルシミュレーションおよび解析ソフトウェアは、設計を数秒以内にレビューできるまでに進化しました。オペレーターの操作なしに、複雑なアルゴリズムがシミュレーション間で部品の形状を自動的に変更できます。これらの新しいジェネレーティブデザインツールは、AIアプローチのおかげで、数百万回のシミュレーションの結果を比較することで、指定された機能の最適な組み合わせを生み出す設計を絞り込むことで、はるかに広大な解決策の可能性を探索することもできます。

導入分析

導入形態によって、市場はオンプレミスとクラウドに分類されます。世界のジェネレーティブデザイン市場におけるオンプレミスセグメントとは、クラウドベースのプラットフォームではなく、企業独自のITインフラストラクチャ内にインストール・運用されるジェネレーティブデザインソフトウェアおよびソリューションの導入を指します。このオンプレミス導入では、設計、データセキュリティ、カスタマイズオプションに対する組織的な制御が大幅に強化されます。このアプローチは、特に大企業やデータプライバシーの要件が高い業界で好まれています。航空宇宙、自動車、製造業などがその例です。オンプレミスソリューションは、ジェネレーティブデザインツールを既存のシステムやインフラストラクチャと統合することで、よりカスタマイズされたエクスペリエンスを提供し、ローカルリソースへの接続が可能になるため、パフォーマンスが向上する可能性があります。しかし、ハードウェアとソフトウェアに関連する初期費用が高く、継続的な保守責任も伴います。

クラウドセグメントは、クラウドベースのソリューションが提供する柔軟性と拡張性により、ますます重要になっています。クラウド導入により、リソースの動的な割り当てが可能になり、ユーザーは大規模なオンプレミスインフラストラクチャを必要とせずに高度な計算能力を活用できます。クラウドベースのジェネレーティブデザインプラットフォームは、複雑な設計アルゴリズムや膨大なデータセットを実行するための多額の初期費用を負担することなく、高性能コンピューティングリソースと大規模なデータストレージ容量へのアクセスを提供します。企業や設計専門家が俊敏で効率的なソリューションを常に求めていることから、クラウド導入セグメントは、クラウド技術の導入拡大と業界全体における革新的な設計ソリューションへの需要の高まりを背景に、急速に成長すると予測されています。

アプリケーション分析

アプリケーション別に見ると、市場は製品設計・開発とコスト最適化に分類されます。製品設計・開発は、世界のジェネレーティブデザイン市場において最もダイナミックで影響力のあるセグメントです。高度なアルゴリズムと人工知能を中核とするジェネレーティブデザインは、事前に設定されたパラメータと制約に合わせて最適化された設計ソリューションの作成を可能にします。業界が設計効率とコスト効率に優れた革新的なソリューションを求める中で、このセグメントが急成長を遂げているのはこのためです。ジェネレーティブデザインツールは、エンジニア/設計者が製品の設計可能性をより幅広く評価することを可能にし、材料の使用や性能の最適化といった問題の解決を支援します。これは、自動車、航空宇宙、コンシューマーエレクトロニクス、産業機械といった、最先端で軽量かつ高性能な製品を求める業界において、大きな価値を生み出します。

この分野におけるコスト最適化は、これらのアルゴリズムを活用し、生産における無駄を削減することで、材料の効率的な使用と製造コストの削減を実現することを目指しています。ジェネレーティブデザインを活用することで、企業は様々な設計オプションを迅速かつ経済的に評価し、性能要件を満たすだけでなく、予算内に収まる製品を確実に提供することができます。これは、コスト効率と材料使用が重要な要素となる自動車、航空宇宙、製造業において特に有用です。一方、組織が業務の合理化によるコスト効率の向上にますます力を入れるようになると、コスト最適化を目的としたジェネレーティブデザインソリューションの需要は高まると予想されます。

エンドユーザー業種別分析

エンドユーザー業種別では、自動車、航空宇宙・防衛、建築・建設、工業製造、その他に分類されます。自動車業界は、世界のジェネレーティブデザイン市場においても、主要なエンドユーザー業種別の一つであり続けています。ジェネレーティブデザインは、高度なアルゴリズムとAIを活用し、自動車業界の要件に合わせて最適化された独自の設計ソリューションを生み出します。これにより、自動車メーカーは、厳格な業界規制や安全基準を遵守しながら、重量、強度、性能に関する部品の最適化に向けた、数多くの設計可能性を検討することができます。これにより、自動車メーカーは開発プロセスを迅速化し、材料コストを削減し、最終的には車両の性能と効率を向上させることができます。この能力は、従来の設計手法では対応できない構造部品、内装部品、複雑な形状のモデルに特に役立ちます。

航空宇宙・防衛分野では、ジェネレーティブデザインが高度なアルゴリズムと計算能力を適用して最適化された設計ソリューションを生み出すため、テクノロジーが重要な役割を果たします。航空宇宙分野では、厳格な性能・安全基準を遵守しながら、原材料使用量とそれに伴う製造コストを削減する軽量で高強度の部品の開発を可能にします。防衛分野では、効率性と耐久性を高めるために、軍用機器や車両向けの複雑で高機能な部品の開発に活用されています。シミュレーションによって幅広い設計シナリオと結果が可能になり、航空宇宙・防衛企業はイノベーションを加速させ、優れた設計性能を確保できます。

建築・建設分野では、ジェネレーティブデザインツールによって、建築家や建設業者が建物の設計可能性を深く探求しながら性能を最適化できるようにすることで、建築と建築空間に変革をもたらしています。専門家は、計算アルゴリズムを用いることで、美観と機能性を高めるだけでなく、持続可能性にも貢献する構造物を設計できるようになりました。複雑な形状の検討と材料資源の効率的な利用が可能になり、よりエネルギー効率が高く環境に優しい建物の実現につながります。さらに、ジェネレーティブデザインは迅速なプロトタイピングと反復設計をサポートし、設計プロセスの円滑化と建設コストの削減に貢献します。

製造業は、この技術が提供する様々な機能から既に大きな恩恵を受け始めています。製造業におけるジェネレーティブデザインのコンセプトは、高度な計算アルゴリズムを用いた製品設計と製造プロセスの最適化に重点を置いています。ジェネレーティブデザインを活用することで、メーカーは特定の性能基準を満たす、非常に効率的で軽量かつ耐久性に優れた部品を製造し、製造プロセスにおける材料の無駄を最小限に抑えることができます。この技術により、複数の設計案を迅速に検討・反復することで、製品の機能性を高めながら製造コストを削減できる革新的なソリューションを生み出すことができます。

地域分析

北米地域は世界のジェネレーティブデザイン市場を牽引しており、2030年までに売上高は年平均成長率（CAGR）15%で30億米ドルに達すると予測されています。ジェネレーティブデザイン市場は、米国とカナダを含む北米が牽引する可能性が高いでしょう。ストレージソリューションと産業オートメーションの需要増加、インフラコストの最小化への重点化、ビジネスインサイトへのニーズの高まり、そしてリアルタイムのデータ可用性が市場を牽引しています。

GMは、北米の大手自動車メーカーとして初めて、オートデスクのジェネレーティブデザインソフトウェアを導入し、軽量化において従来の設計最適化手法を凌駕する成果を上げました。 GMは2023年までに少なくとも20台の電気自動車または燃料電池車を市場に投入したいと考えています。ジェネレーティブデザインは、車両の軽量化とサプライチェーンの短縮を実現することで、様々な課題の解決に貢献します。

欧州市場動向

ヨーロッパ地域は、世界のジェネレーティブデザイン市場で第2位のシェアを占めており、年平均成長率（CAGR）17%で成長し、2030年までに20億米ドルの売上高を達成すると予測されています。欧州の自動車セクターは、世界の自動車産業において重要な地位を占めています。ヨーロッパでは、大手多国籍自動車メーカーのおかげで、自動車業界の設計策定や研究開発に3Dプリント技術が広く採用されています。

メルセデス・ベンツ、アウディ、BMW、ジャガー、ランドローバー、フォルクスワーゲンなどの大手自動車メーカーが、ヨーロッパにおいて3Dプリントと3Dテクノロジーの潜在市場を創出しています。 BMWグループは過去25年間、3Dプリント技術を用いて様々な自動車部品の設計を行ってきました。2018年には約20万個の3D部品をプリントし、前年比で42%増加しました。

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ジェネレーティブデザイン市場のトップ競合他社

1. Altair Engineering Inc
2. Bentley Systems Inc.
3. Autodesk Inc.
4. ANSYS Inc.
5. Desktop Metal Inc.
6. Dassault Systèmes SE
7. MSC Software Corporation (Hexagon AB)
8. nTopology Inc.
9. Paramatters
10. Diabatix
11. Caracol AM

最近の進展

• 2022年5月 - インフラエンジニアリングソフトウェア企業であるBentley Systems, Incorporatedの取締役会は本日、BSY株式買い戻しプログラムを承認しました。これにより、同社は2024年6月30日までに最大2億ドル相当のBSYクラスB普通株式を買い戻す権限を付与されます。
• 2022年5月 - AnsysとBMWグループは、主に安全原則に基づいてADASおよび自動運転/自律運転機能の開発と検証を行う、史上初のエンドツーエンドのツールチェーンを構築するために、協業を拡大しています。 BMWグループは、この協業の一環としてAnsysの機能を活用し、レベル3（L3）の高度自動運転を消費者に提供する最初の自動車メーカーの一つとなることを目指しています。このパートナーシップは、ADAS（先進運転支援システム）および自動運転車（AV）システムの信頼性問題を早期に解決し、市場投入までの時間を短縮するために不可欠です。
• 2022年5月 - Desktop Metal, Inc.は、過去に製造された300点を超える3Dプリント工業部品のコレクションを展示すると発表しました。金属、ポリマー、エラストマー、セラミック、複合材、リサイクル木材など、生産可能な印刷プラットフォームが、北米最大かつ最も影響力のあるAM展示会であるRAPID + TCT（5月17日から19日までデトロイトで開催）に展示されます。
• 2021年12月 - 金融サービスや保険会社を含む世界有数の企業で活用されているデータ分析ソフトウェアに特化した英国を拠点とするテクノロジー企業World Programmingが、コンバージェンスシミュレーション、HPC、AIの世界的リーダーであるAltairに買収されました。World Programmingプラットフォームは、Python、R、SASなどの一般的なデータサイエンス言語を使用して、単一のプログラムで多言語ソフトウェアソリューションの作成と実行を可能にします。