世界のジェネレーティブデザイン市場規模は、 2021年の20億米ドルから2030年には70億米ドルに達すると予測されており、2022年から2030年の間に16％のCAGRを記録することが期待されています。
設計探索アプローチは、ジェネレーティブ デザインと呼ばれます。デザイナーやエンジニアは、設計目標、パフォーマンスや空間要件、材料、製造技術、コスト制限などの特性をジェネレーティブ デザイン ソフトウェアに入力します。ソフトウェアは、考えられるすべてのソリューションのバリエーションを探索して、設計の代替案を迅速に生成します。ソフトウェアは、各反復で何が機能し、何が機能しないかをテストして学習します。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2021 |
| 研究期間 | 2020-2030 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 16% |
| 市場規模 | 2021 |
| 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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さまざまな業界の企業は、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、製造プロセス全体で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、製品の革新と生産効率を促進する新しいテクノロジーを急速に活用しています。
高度なテクノロジーは、業界の断片化を最小限に抑え、効率を高め、不十分な相互運用性による高コストを削減します。ビッグデータ、IoT、AI、機械学習などのテクノロジーの進歩が、この拡大を推進してきました。
ビルディング インフォメーション モデリング (BIM) は、建築および建設業界で急速に標準になりつつあります。BIM は、相互接続された一連のポリシー、プロセス、テクノロジを開発するための仮想設計ツールであり、重要な建物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、従来のコンピューター支援設計 (CAD) に比べて大きな利点があります。
市場の成長は、ユニークな建築形状、建設システム、材料の生産、設計、パフォーマンスにおいてさまざまな機会を提供する付加製造技術によって促進されています。これは、製品の開発と製造に対するより革新的で、より迅速で、より機敏なアプローチです。
計画と設計の段階には、予算の大部分が費やされます。そのため、このプロセスが遅れると、経済的損失と制作品質の低下につながります。このような障害を克服するには、しっかりとした設計と計画が不可欠であり、それによって制作がスケジュールどおりに予算内で完了するようになります。
AI は、3D モデリング設計内で簡単に概念化できる複雑な配管、機械、電気工事のタスクをより適切に視覚化して計画することで建設会社を支援します。計画時にも物流上の問題を解決できるため、建設段階での時間とコストを節約できます。
テクノロジーの進歩により、既存の労働者にテクノロジーを装備させるか、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用が難しいことに起因します。
現在、スキルギャップにより、業界では生産プロセスの最適化が妨げられています。資格とスキルを備えた応募者が不足しているため、あらゆる業界のメーカーがジェネレーティブ デザイン ソフトウェアやその他のテクノロジーの運用と導入に苦労しています。
自動化された設計および計画プロセスの使用、ジェネレーティブ デザイン ツールの操作、およびジョブ プランニングは、不足しているコア知識領域の一部です。また、前述の領域における設計能力、問題解決スキル、および専門知識の重要性に関する学生と雇用主の意見には大きな隔たりがあります。ソフトウェアの使用には複雑な要素が伴うため、これは人材不足が市場の成長の大きな障害となっているという事実を強調しています。
さらに、発展途上国でも、既存のデザイナーを教育・研修したり、専門的で有能なデザイナーに置き換えたりすると製造コストが上昇するため、中小企業での導入率が低くなっています。そのため、中小企業はコストを負担できないため、このようなソフトウェアを使用できません。結果として、この側面が市場の拡大を制限しています。
製造業のスキル要件は、主に手作業から、ますますスキル集約的なプログラミングと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、再訓練を受けない限り、置き換えられる大きなリスクにさらされています。
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強化されたアプローチに重点を置いています。この手順は、必要な特性をすべて考慮した、設計への進化的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と、業界ではこれまで想像もできなかった機能が実現します。
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や、その他多くの分野で、エンジニアリング部門の将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に対する最善の解決策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、エンジニアの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まりつつあり、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、商品の製造とエンジニアリングの方法を継続的に強化しています。製品の設計と製造の終焉は急速に進化しています。
現代のテクノロジーが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分析ソフトウェアは、設計を数秒以内にレビューできるレベルまで進化しました。複雑なアルゴリズムにより、オペレーターの操作なしで、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 アプローチにより、何百万ものシミュレーションの結果を比較して、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、かなり広い範囲の可能なソリューションを探索することもできます。
展開別に見ると、市場はオンプレミスとクラウドに分類されます。
グローバル ジェネレーティブ デザイン市場のオンプレミス 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され、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展開を指します。このオンプレミス展開により、設計、データ セキュリティ、カスタマイズの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、データ プライバシーの要件が高い大企業や業界で特に好まれています。航空宇宙、自動車、製造業界などがその一例です。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して、ローカル リソースへの見通しが得られるため、よりカスタマイズされたエクスペリエンスと潜在的に優れたパフォーマンスを提供します。ただし、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、継続的なメンテナンス責任も伴います。
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。クラウド展開により、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と膨大なデータ 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。企業と設計専門家は、俊敏で効率的なソリューションを絶えず求めており、クラウド テクノロジの採用の増加と業界全体での革新的な設計ソリューションの需要の高まりを背景に、クラウド展開セグメントは急速に成長すると予測されています。
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。
製品の設計と開発は、世界のジェネレーティブ デザイン市場で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 デザインでは、事前に設定されたパラメーターと制約に合わせて最適化された設計ソリューションを作成できます。業界が設計に効果的でコスト効率の高い革新的なソリューションを求めているため、このセグメントは高い成長を遂げています。ジェネレーティブ デザイン ツールを使用すると、エンジニアや設計者は製品の設計の可能性をより多く評価できるため、材料の使用やパフォーマンスの最適化の問題に役立ちます。これにより、自動車、航空宇宙、家電製品、産業機械などの業界で大きな価値が生まれ、現在、これらの業界では最先端の軽量で高性能な製品が求められています。
このセグメントにおけるコスト最適化は、これらのアルゴリズムの助けを借りて、生産廃棄物を削減することで、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 デザインを使用すると、企業はさまざまな設計オプションを迅速かつ経済的に評価し、パフォーマンス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できます。これは、コスト効率と材料の使用が重要な要素である自動車、航空宇宙、製造業界で特に役立ちます。一方、組織が業務の合理化によってコスト効率を改善しようとすると、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が高まる可能性があります。
エンドユーザーの垂直分野別に見ると、業界は自動車、航空宇宙および防衛、建築および建設、工業製造、その他に分類されます。
自動車部門は、グローバルなジェネレーティブ デザイン市場における主要なエンド ユーザー セクターの 1 つでもあります。ジェネレーティブ デザインは、高度なアルゴリズムと AI を活用して、自動車部門の要件に合わせてカスタマイズされた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。このようにして、自動車メーカーは、厳格な業界規制や安全基準に妥協することなく、重量、強度、性能に関するコンポーネントの最適化について、多数の設計可能性を検討できます。これにより、自動車会社は開発プロセスをスピードアップし、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、従来の設計方法では不十分な構造コンポーネント、内装部品、または複雑な形状のモデルに特に役立ちます。
航空宇宙および防衛分野では、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担っています。航空宇宙分野では、これにより軽量で強度の高いコンポーネントの開発が可能になり、原材料の使用量とそれに伴う製造コストを削減しながら、厳格な性能および安全基準を順守できます。防衛分野では、効率性と耐久性を高めるために、軍事機器や車両用の複雑で高機能な部品の開発に使用されています。シミュレーションにより、幅広い設計シナリオと結果が可能になり、航空宇宙および防衛企業はより迅速に革新し、優れた設計パフォーマンスを確保できます。
建築と建設の分野では、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の可能性を深く探究しながらパフォーマンスを最適化できるようにすることで、建築と建物の空間が変化しています。専門家は、計算アルゴリズムを使用することで、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を設計できるようになりました。これにより、複雑な形状の探究と材料リソースの効率的な使用が可能になり、エネルギー効率が高く環境に優しい建物が実現します。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をサポートし、設計プロセスを円滑にし、建設コストを削減するのに役立ちます。
工業製造業では、このテクノロジーが提供するさまざまな機能からすでに多大な恩恵を受け始めています。工業製造業におけるジェネレーティブ デザインの概念は、高度な計算アルゴリズムによる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 デザインを使用すると、メーカーは、製造プロセス中の材料の無駄を最小限に抑えながら、特定のパフォーマンス基準を満たす非常に効率的で軽量で耐久性のあるコンポーネントを作成できます。このテクノロジーにより、複数の設計代替案を迅速に調査して繰り返し検討し、製品の機能を強化し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考案できます。
COVID-19 の出現により、製造業界は従来の製造手順を見直すようになり、生産ライン全体にわたってデジタル変革と高度な製造手法に重点が置かれるようになりました。ロボットの導入や、3D プリント、積層造形、ジェネレーティブ デザイン製造技術の採用などが、こうした手法の例です。
メーカーは、製品と品質管理のためのさまざまな新しい方法を開発し、実行するよう求められています。COVID-19 が広がる可能性は、主にインテリア デザイン、占有、換気によって引き起こされます。すべての病気の 90% 以上は、空気の交換や空気の循環が不十分な、密閉された密集した環境で発生します。
パンデミックによる社会的距離の確保の必要性により、公共スペースの計画や建設にはより多くの障害が生じています。これにより、ジェネレーティブ デザイン ソフトウェアなどのテクノロジーの需要も高まると予想されています。
オーストラリアの国家 COVID-19 安全職場原則では、企業と労働者は職場での COVID-19 感染を積極的に制限し、職場での COVID-19 感染の可能性に備える必要があると規定されています。また、保健当局の勧告に従って、迅速かつ適切に、効果的かつ効率的に対応する必要があります。AEC 業界では、1.5 メートルの社会的距離制限やその他の顧客要件など、新しい規則に関連する急速に変化する目標と制限を考慮して、環境を設計および構築しようとしています。
地域別に見ると、世界のネットワーク暗号化市場シェアは、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他の地域（ラテンアメリカ、中東、アフリカ）に分かれています。
北米地域は世界のジェネレーティブ デザイン市場を支配しており、収益は 2030 年までに 15% の CAGR で 30 億米ドルに成長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、米国やカナダを含む北米が主導する可能性が高いです。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の増加、インフラストラクチャ コストの最小化への重点、ビジネス インサイトとリアルタイムのデータ可用性に対する要件の高まりが、市場を牽引しています。
GM は、北米で初めてオートデスクのジェネレーティブ デザイン ソフトウェアを使用し、軽量化の点で従来の設計最適化手法を上回った大手自動車メーカーです。2023 年までに、GM は少なくとも 20 台の電気自動車または燃料電池自動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、さまざまな問題の解決に役立ちます。
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、2030年までに17%のCAGRで20億米ドルの売上を生み出すと予想されています。
欧州の自動車部門は、世界の自動車産業において重要な地位を占めるようになりました。欧州では、大手多国籍自動車 OEM のおかげで、自動車産業における設計策定や研究開発用途に 3D プリント技術が広く採用されつつあります。
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トップ自動車メーカーは、ヨーロッパで3Dプリントとテクノロジーの潜在的市場を創出してきました。過去25年間、BMWグループは3Dプリントテクノロジーを使用してさまざまな自動車部品を設計してきました。2018年には約20万個の3Dコンポーネントを印刷し、前年比42％の増加となりました。
