シミュレーションソフトウェア市場 サイズと展望 2025-2033

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シミュレーションソフトウェア市場の成長要因

電気自動車および自動運転車の性能を最適化するためのシミュレーションソフトウェアの普及拡大

増加する車両数が環境に与える影響への関心が高まるにつれ、電気自動車が台頭してきました。化石燃料の使用量削減や温室効果ガス排出量の削減など、バッテリー駆動車がもたらすメリットは、世界的に注目を集めています。そのため、世界中の自動車メーカーは、将来の電気自動車の開発に加え、電気自動車の利用拡大を支えるために必要なインフラ整備にも投資しています。

シミュレーションソフトウェアは、主に電気自動車に搭載されるバッテリーシステムの設計と製造に使用されます。シミュレーションソフトウェアツールは、自動車メーカーがバッテリーシステムの発火リスクを排除するのに役立ちます。また、バッテリーの設計と性能を向上させるためにも使用されます。シミュレーションツールは、電流と分子酸化の流れをシミュレートし、個々のバッテリーセルを最適化して、寿命の最大化、十分な安全性、最適な熱管理、構造的完全性を実現するのに役立ちます。そのため、シミュレーション ツールは、最終的に自動車メーカーが生産コストを管理し、生産規模を拡大し、市場投入までの時間を短縮するのに役立ちます。シミュレーション ソフトウェアは、自律走行車や自動運転車の開発でも重要な役割を果たします。Tesla、Waymo、Cruise などの企業は、自律走行車を路上に展開する前に、段階的にテストすることを熱心に重視しています。自律走行車には、多数のアンテナやセンサーなどの複雑な電子機器が搭載されており、最適な車両性能を得るためには、これらを慎重に設計およびエンジニアリングする必要があります。シミュレーション ソフトウェアを使用すると、設計エンジニアはさまざまなオプションを評価し、車両の製造性を改善するための最適なオプションを選択するためのより深い洞察を得ることができます。最新のシミュレーション ツールによって提供される、資本支出を削減しながら車両設計を強化できるなどのメリットが、自動車メーカーの間でシミュレーション ソフトウェアの需要を促進しています。これらは、予測期間中、シミュレーションソフトウェア市場の成長を牽引するニッチな役割を果たすと予想されています。

航空宇宙・防衛産業およびその他の産業におけるシミュレーションツールの導入拡大

航空宇宙・防衛産業の既存企業は、厳格な規制を遵守する必要があります。各国政府がより厳格な規制を策定し続ける一方で、既存企業は予算制約に直面することが増えており、より効果的で弾力性のある方法への転換を迫られています。そのため、航空宇宙製造企業は、製造プロセスの合理化と最適化のために、シミュレーションおよびモデリングツールをますます活用しています。

製造業においてシミュレーションソフトウェアを使用することで、メーカーはプロトタイプ開発にかかるコストを削減し、生産コストを削減し、廃棄率を低減し、生産率を向上させることができます。製品製造プロセスの設計段階でシミュレーションを使用することで、メーカーは追加コストをかけずに、最適な設計を選択する前に、さまざまなオプションを試用し、リードタイムを短縮することができます。シミュレーションの活用により、製品リコールや認証問題の発生率も大幅に低減します。

シミュレーションツールは、様々な商用および防衛用途の無人航空機（UAV）開発においても重要な役割を果たしています。UAVのプロトタイプ実装には、コストの上昇、リードタイムの​​長期化、そして潜在的なリスクが伴うことを認識したメーカーは、UAVの性能と設計のテストにシミュレーションモデルを活用するケースが増えています。つまり、シミュレーションツールは、航空宇宙・防衛産業における製品開発・製造プロセス全体において、様々なメリットをもたらす可能性があるということです。

市場の制約

予算の制約と熟練した人材の不足がシミュレーションツールの導入を阻む

シミュレーションソフトウェアの使用は、訓練を受けていない人材にとっては複雑な作業となる可能性があります。シミュレーションソフトウェアを効率的に活用するには、設計解析を含む様々な目的におけるソフトウェアの機能と用途について、深い理解と知識が必要です。そのため、企業はシミュレーションツールの運用・操作のために、訓練を受けた人材を雇用することを好みます。

大企業であれば、シミュレーションソフトウェアの開発に投資し、熟練したエンジニアで構成された専任チームを編成して、シミュレーションプラットフォームを用いて製品設計の運用・解析を行うことは容易かもしれません。しかし、中小企業は予算の制約、熟練した労働力の不足、市場に関する十分な知識の不足といった様々な要因に悩まされており、製造ニーズに対応するための最新技術の導入が制限されています。その結果、中小企業におけるシミュレーションツールの導入率は比較的低くなっています。

とはいえ、複数のシミュレーションソフトウェアベンダーがトレーニングサービスの提供を開始しており、これはシミュレーション技術を導入して製品ラインナップを強化したい中小企業にとって朗報です。こうした取り組みの結果、シミュレーションソフトウェアベンダーは既に、中小企業からのシミュレーションソフトウェアツールの需要が高まっていると報告しています。しかし、規模の経済性を可能にする大規模な事業展開により、大企業が予測期間中も市場を支配し続けると予想されます。

市場機会

ヘルスケア業界におけるシミュレーションツールの導入拡大

ヘルスケアアプリケーション向けシミュレーションソフトウェアは、ヘルスケアシステムのダイナミクスを捉え、そのパフォーマンスを定量化し、理解を深め、設計者、管理者、医療従事者間の連携強化を促進します。企業は、ヘルスケア業界に特化した様々な革新的なシミュレーションツールを開発しています。これらのツールには、CAE Healthcareの人間患者シミュレーター、Pocket Nurseのシミュレーション投薬カート、Oxford Medical Simulationが提供するバーチャルリアリティトレーニングなどがあります。

ヘルスケア業界では、様々な医療および臨床アプリケーション向けにシミュレーションベースのモデルを開発するための積極的な投資が行われています。例えば、2020年3月、ダッソー・システムズは中国の中南建築設計研究所（CSADI）と協力し、中国の雷神山病院の閉鎖環境におけるコロナウイルス拡散のシミュレーションと評価を支援すると発表しました。同様に、2021年2月には、フランスに拠点を置くライフサイエンス企業サノフィが、仮想患者を用いた臨床試験シミュレーションを提供するヘルスケア技術プロバイダーであるノバディスカバリーに約300万米ドルを投資すると発表しました。この動きは、シミュレーション技術が医薬品開発の変革と臨床開発のリスク軽減に及ぼす可能性に対する認識の高まりを示唆していると考えられます。

業界の専門家は、COVID-19パンデミックの発生が臨床シミュレーション開発の触媒となり、業界を少なくとも3年加速させたと述べています。つまり、堅牢なヘルスケアインフラの開発と、医薬品およびワクチンの市場投入までの期間短縮に向けた積極的な投資は、予測期間中のシミュレーションソフトウェア市場の成長に計り知れない機会をもたらすと予想されます。

オファリングに関する洞察

ソフトウェアセグメントは、様々なシミュレーション活動を促進するために設計された主要なプラットフォームとツールを網羅していますが、サービスセグメントは、これらのツールが特定のユーザーニーズと業界の需要にシームレスに適合するように提供されるサポート、カスタマイズ、コンサルティングに深く関わっています。この二分法によって、エンドユーザーは最先端のシミュレーションツールにアクセスできるだけでなく、その有用性を最大限に高めるために必要なサポートと専門知識も受けることができます。

タイプに関する洞察

フライトシミュレーションソフトウェアは航空業界にとって極めて重要であり、パイロットと乗務員は制御された仮想シナリオの下で訓練を行うことができます。プロセスシミュレーションソフトウェアは、業界のプロセスのモデリングと分析を支援し、最適なパフォーマンスを確保します。エレクトロニクスおよびテクノロジー分野では、電子回路シミュレーションソフトウェアが不可欠となり、エンジニアは物理的なプロトタイプなしで回路をテストできるようになります。一方、自動車および機械業界では、エンジンシミュレーションソフトウェアが性能と効率性を向上させる設計の微調整を容易にするメリットがあります。さらに、市場には様々な業界の特殊な用途向けにカスタマイズされた、様々なニッチなシミュレーションツールが存在します。

価格モデルの洞察

サブスクリプションベースのモデルでは、ユーザーは一定期間（通常は月単位または年単位）ソフトウェアにアクセスでき、柔軟性と定期的なアップデートが提供されます。永続ライセンスモデルでは、一度購入すれば、ユーザーは定期的な料金を支払うことなく、ソフトウェアに無期限にアクセスできます。さらに、一部のプロバイダーはフリーミアムモデルを採用しており、基本機能は無料で提供し、高度な機能には料金を請求することで、ユーザーがソフトウェアをテストしてから投資を進めることができます。それぞれの価格体系は、予算の制約からソフトウェアの希望機能まで、さまざまなユーザー要件を満たすことを目的としています。

導入に関する洞察

従来の「オンプレミス」モデルでは、ユーザーのローカルハードウェアにソフトウェアをインストールし、データとインフラストラクチャを直接制御します。一方、「クラウド」導入では、ソフトウェアがリモートサーバー上でホストされるため、ユーザーはインターネット経由でソフトウェアにアクセスし、操作できるため、柔軟性が確保されます。クラウドベースのソリューションへの移行は、拡張性、費用対効果、そして他のシステムとの容易な統合の必要性によって推進されています。

機能に関する洞察

有限要素解析は、物体が現実世界の力にどのように反応するかを予測するために使用されます。一方、シミュレーションによるトレーニングとテストは、没入型学習環境と正確なシステムテストに不可欠です。数値流体力学は、流体の流れ、熱伝達、および関連する現象の解析に役立ちます。一方、ゲーム開発・エンターテインメント業界では、ゲーム環境におけるリアリティ、物理特性、ユーザーエクスペリエンスを向上させるために、専用のシミュレーションソフトウェアが活用されています。これらの主要機能に加えて、業界固有のニーズに合わせてカスタマイズされた多用途アプリケーションも存在します。

エンタープライズインサイト

小規模企業は、限られたリソースであっても、ワークフローの効率性を高め、潜在的な課題を予測するために、シミュレーションソフトウェアを活用することがよくあります。一方、中規模企業や大規模企業は、これらのソフトウェアソリューションをより大規模に導入し、豊富な機能を活用してイノベーションを推進し、大規模なデータセットを管理し、リアルタイムシナリオで情報に基づいた意思決定を行っています。シミュレーションソフトウェアの適応性により、あらゆる規模の企業がその潜在能力を最大限に活用し、独自の要件や運用範囲に対応できます。

エンドユースインサイト

自動車業界では、シミュレーションソフトウェアを活用して車両設計を改良し、様々な条件下で性能をテストしています。同様に、航空宇宙・防衛業界では、航空機や機器の安全性、効率性、信頼性を確保するためにこれらのツールを活用しています。石油・ガス業界では、シミュレーションソフトウェアを活用して航空機や機器の安全性、効率性、信頼性を確保しています。ガス業界では、掘削作業とパイプラインの健全性を最適化するためにシミュレーションを活用しています。エネルギー・公益事業企業は、これらのプラットフォームを活用して電力消費と配電を予測しています。一方、電子機器・通信業界では、回路設計とネットワークの最適化にシミュレーションを活用しています。さらに、運輸・物流業界では、ルート計画と貨物取り扱いの最適化にシミュレーションを活用しており、ヘルスケア業界では、医療画像診断、患者シミュレーション、機器設計にシミュレーションを活用しています。これらの多様な用途は、業界を問わずシミュレーションソフトウェアの汎用性と重要性を浮き彫りにしています。

地域分析

北米は最大の市場シェアを占め、予測期間中に12.6%のCAGRで成長すると予測されています。 この地域の高いシェアは、主に、自動運転車や電気自動車のモデリングとテスト、複数のスマートシティにおけるインテリジェントモビリティ、インフラ、交通管理のシミュレーションなど、様々なアプリケーションにおけるシミュレーションソフトウェア技術の採用率の高さに起因しています。さらに、Intel、Qualcomm、AT&T、Ericsson、Nokiaなどの主要ベンダーによる次世代5G技術開発への投資が活発化していることも、この地域の成長をさらに後押しすると期待されています。米国ではワクチン開発と臨床研究への投資が増加しています。例えば、2020年には、米国政府はCOVID-19ワクチン開発の後期段階に約110億ドルを投入しました。さらに、医薬品の発見や機器への民間および公共投資も、米国市場の拡大につながっています。

ヨーロッパ市場の動向

ヨーロッパは2番目に大きな地域です。2030年までに12%のCAGRで100億米ドルに達すると予想されています。 この地域の市場成長には、主にドイツと英国が貢献しました。この地域におけるAI技術の普及率の高さと国防費の増加が、シミュレーションソフトウェア市場の成長を牽引する重要な要因です。

アジア太平洋地域の市場動向

アジア太平洋地域は3番目に大きな地域です。この大幅な成長は、次世代自動車の設計、モデル化、研究、テスト、そして個別製造プロセスの最適化のために、複数の製造施設でシミュレーションツールの認知度と導入が高まっていることに起因しています。さらに、中国、日本、インド、韓国などの重要な国々で急速に成長している電子機器およびチップ設計業界は、予測期間中にアジア太平洋地域の成長をさらに促進すると予想されます。

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シミュレーションソフトウェア市場のトップ競合他社

1. Siemens
2. ANSYS Inc
3. Schneider Electric
4. Rockwell Automation, Inc.
5. Altair Engineering, Inc.
6. Autodesk, Inc
7. Hexagon AB
8. Dassault Systemes
9. ESI Group
10. Simulations Plus
11. Bentley Systems, Inc.
12. GSE Systems Inc.
13. SimScale
14. The Mathworks, Inc.
15. Simio

最近の開発状況

• 2022年10月 - シーメンスは、2022年6月29日に発表したオープン・デジタル・ビジネス・プラットフォーム「Siemens Xcelerator」を通じて、パートナー企業や顧客と共に、経済圏のデジタル変革をリードしています。このプラットフォームは、厳選された幅広いポートフォリオと、堅牢なパートナー・エコシステムおよび開発者マーケットプレイスを組み合わせることで、デジタル化をより迅速かつ広範囲に簡素化することを目指しています。シーメンスは、Siemens Xceleratorプラットフォームを使用した2つの新たな契約を発表しました。
• 2022年10月 - シーメンス スマート インフラストラクチャと、大手電気商用車メーカー兼サービスプロバイダーであるVolta Trucksは本日、eMobility充電インフラの提供と拡張を通じて、フリートの電動化への移行を簡素化するための戦略的パートナーシップを発表しました。