構造健全性モニタリング市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：コンポーネント別（ハードウェア、ソフトウェア、サービス）、接続方式別（有線、無線）、エンドユーザー別（土木、航空宇宙、防衛、エネルギー、鉱業、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）の予測、2025年～2033年

構造健全性モニタリング市場の成長要因

構造健全性モニタリングの従来手法に対する効率性

稼働中の構造物の構造健全性と性能をリアルタイムで評価する手法は、近年大きな注目を集めています。構造健全性モニタリング（SHM）は、計画的かつ定期的なメンテナンス検査を状態​​基準メンテナンスに置き換えることで、人手によるメンテナンスへの依存度を低減します。また、従来は構造物の状態は視覚補助や非破壊検査（NDT）によって検査されていました。しかし、これらの方法には、光学的な到達範囲の制限、検査の不均一性、潜在的な脅威の見落としなど、いくつかの限界がありました。

SHM（構造ヘルスモニタリング）は、センサーを用いて構造物の耐用期間中の様々な時期にデータを収集・分析します。これにより、システムに生じた損傷や劣化の程度を把握・特定することが可能になります。さらに、恒久的な構造的損傷を防ぎ、ひいては事故を回避するために、建物の修理・保守に必要な措置を決定する上でも役立ちます。このように、SHMは非破壊検査（NDT）や目視検査といった従来の方法よりも効果的であるため、世界市場の成長を牽引しています。

センサー技術の発展

構造健全性モニタリング（SHM）は、センサーを用いたリアルタイムデータ収集により構造物の状態を継続的に監視するために開発・導入されてきました。SHM用途には、様々な無線および有線センサーが利用されており、これらのセンサーは継続的に改良・アップグレードされています。SHMに使用されるセンサーの種類は多岐にわたり、ロードセル、リニア可変差動トランス（LVDT）、光ファイバーセンサー、振動ワイヤトランスデューサー、ひずみゲージ、温度センサー、傾斜計などがあります。SHM用センサーの開発に携わる主要企業は、より精度の高いデータを収集し、構造解析を向上させるための新技術の導入に注力しています。

• 例えば、日本に本社を置く東芝株式会社は、橋の上を走行する車両によって発生する弾性波の振動を利用して、ひび割れの位置を監視しています。この方法は音響放射（AE）法と呼ばれ、AEセンサーを用いて固体内部を検査するために放出される波を測定します。この方法は、路面に雨粒が当たった際に発生する弾性波を測定する際にも有効であることが証明されています。このようなセンサー技術の発展が、世界市場の成長を牽引しています。

市場抑制

導入コストが高い

構造健全性モニタリングの設置および導入コストは、他の土木インフラの状態監視方法と比較して高額です。これらのコストの大部分は、構造物にSHMシステムを組み込む際に必要となるエンジニアリング費用とリソース不足に起因しています。

• 例えば、構造健全性モニタリングの費用対効果分析に関する報告書によると、2D加速度計や2D傾斜計などのセンサーを含むハードウェアコストは、1台あたり約700米ドルであり、単一のSHMプロジェクトでは大量のセンサーが必要となる場合がある。このように、SHMの高コストがこの技術の普及を阻害し、ひいては世界市場の成長を抑制している。

市場機会

インフラ投資の拡大

都市化の進展とインフラ投資の急増は、構造健全性モニタリングの普及拡大にとって大きなチャンスです。世界銀行の報告書によると、インフラへの民間参加（PPI）投資は409件のプロジェクトで総額967億米ドルに達しました。さらに、過去5年間の平均投資額は1,035億米ドルでした。発展途上国におけるプロジェクトスポンサーシップの約19%は中国を拠点とする企業によるものです。これはインフラ開発活動の急速な成長を示しており、市場の成長機会をもたらすと予想されます。

地域分析

アジア太平洋地域は、最も支配的で成長率の高い地域です。予測期間中、年平均成長率（CAGR）は15.2%と推定されています。この地域には、中国、日本、インド、その他のアジア太平洋諸国が含まれます。急速な都市化の進展と、インフラおよび運輸分野への海外投資家による投資の増加により、構造健全性モニタリングの需要が高まると予想されます。アジア太平洋地域は、世界で最も重要な建設市場です。建設業界の成長は、主に一人当たり所得の急速な増加、都市化、および技術の普及によってもたらされています。ミャンマー、タイ、フィリピン、ベトナムなどの発展途上国は、地域インフラの改善に非常に力を入れています。したがって、特に発展途上国におけるインフラ開発の増加は、アジア太平洋地域のグローバル市場の成長を牽引すると予想されます。

北米における構造健全性モニタリング市場の動向

北米は2番目に大きな地域です。予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.1%で成長し、16億7,000万米ドルに達すると推定されています。このグローバル市場は、主にインフラ、航空宇宙などの分野で最新技術が広く採用されている米国やカナダなどの北米諸国でより普及しています。さらに、米国におけるエネルギー関連インフラへの支出の急増は、構造健全性モニタリングシステムの需要を押し上げると予想されます。また、再生可能エネルギー源による発電量は、2019年の18%から2020年には20%に急増し、2021年には22%に上昇すると予想されています。これは主に、エネルギー関連インフラの開発への投資の増加によるものであり、構造健全性モニタリングシステムの需要を押し上げると予想されます。これが構造健全性モニタリングシステム市場の成長を牽引しています。

欧州における構造健全性モニタリング市場の動向

欧州では、老朽化し​​たインフラの構造安全性への注目が高まっていることから、構造健全性モニタリング（SHM）市場が着実に普及すると予想されています。さらに、SHMシステムは様々なエンドユーザー産業における検査コストの削減にも貢献します。欧州各国政府が最先端技術の開発と導入に積極的に取り組んでいることが、SHMシステムの普及拡大の大きな原動力となっています。こうした欧州各国政府の取り組みが、同地域におけるSHM市場の成長を牽引しているのです。

市場セグメンテーション

コンポーネントインサイト

世界の市場は、ハードウェア、ソフトウェア、サービスの3つのセグメントに分けられます。ハードウェアコンポーネントが最大の市場シェアを占め、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.2%で成長すると予測されています。これは、センサー、データ取得、ストレージデバイスの高コストが原因です。ハードウェア技術の開発は、このセグメントの成長の大きな原動力となっています。センサー技術は、構造物の状態に関するデータを継続的に監視・収集するために開発されたSHMシステムで広く利用されています。センサーは、温度変化に対する耐性や最大10,000マイクロストレインの範囲といった機能を備え、海洋環境、風力発電所、航空宇宙分野でのアプリケーションにも対応しています。こうしたハードウェア技術の発展が、構造健全性モニタリング市場の成長を牽引しています。

サービスコンポーネントは最も急速に成長しているセグメントです。グローバル市場には、システム設置、リアルタイムの重要情報監視、ノイズ、振動モニタリング構造健全性モニタリングサービスのアウトソーシングは、企業にとって大きなコスト削減につながり、操業停止を回避するのに役立ちます。こうした要因が市場の成長に貢献しています。

ソフトウェアコンポーネントは2番目に大きなセグメントです。構造健全性モニタリングソフトウェアプロバイダーは、発展し続ける業界に対応するため、製品を常にアップデートする必要があります。CIVAは、特に複合材料や金属向けに、弾性誘導波モニタリングモジュールを搭載しています。これらのツールは、構造健全性モニタリングシステムの最適化に役立つと期待されています。アップグレードされたCIVAソフトウェアは、従来の方法と比較して、大規模シミュレーションキャンペーンの計算コスト削減にも貢献します。このようなソフトウェア開発は、SHM関連ソフトウェアの需要を押し上げ、市場の拡大を促進します。

エンドユーザーの視点

世界の市場は、土木、航空宇宙、防衛、鉱業、エネルギー、その他に分類されます。土木セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.3%で成長すると推定されています。土木工学におけるSHMの需要の増加は、構造物とそれに関連する人命の安全を確保する必要性の高まりにもつながっています。さらに、コストの上昇により、工事建設作業においては、現場の安全確保が不可欠となる。さらに、センサーはほぼすべての建設活動に統合でき、リアルタイムデータの管理とアクセスを可能にする。こうした製品は、土木建設業界における構造健全性モニタリング（SHM）システムの需要を押し上げる。

エネルギー分野は最も急速に成長しているセグメントです。再生可能エネルギー技術の利点に対する認識の高まりにより、タービンシャフト、ローターなどの需要が増加すると予想されます。欧州をはじめとする各国は、天然ガスの需要を克服するために、代替発電方法に注力しています。

• 例えば、過去10年間における中国、米国、インドでの風力発電所の設置は、継続的な状態監視を必要とする風力発電機の部品需要を増加させた。風力発電をはじめとするエネルギー源のインフラ整備への注目の高まりを示すこうした事例は、予測期間中の世界市場の拡大を促進すると予想される。

航空宇宙産業における構造健全性モニタリングは、重要な部品を非破壊検査することで、重大な事故が発生する前に劣化や損傷を検出するものです。さらに、オランダに拠点を置くエアバス傘下のTestiaや、米国に本社を置くCURTISS-WRIGHTといった企業は、航空宇宙産業向けの構造健全性モニタリングにおいて確固たる地位を築いています。加えて、構造健全性モニタリングシステムは、過酷で極端な機械運転条件下においても機器が耐えうるために必要なデータを提供することができます。このように、航空宇宙産業への注目度の高まりは、構造健全性モニタリングシステムの需要を押し上げ、構造健全性モニタリング市場の成長を促進すると予想されます。

接続性に関する洞察

世界の市場は有線と無線に区分されます。有線セグメントは市場シェアが最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）14.2%で成長すると予測されています。有線構造健全性モニタリングは、時間とコストが非常にかかります。さらに、橋梁、ダム、高層建築物、海洋構造物などの構造物では、配線配置が複雑になります。周囲の環境に関係なく、配線間の接続を維持する必要があります。しかし、長期間にわたってデータが収集され、有線構造健全性モニタリングシステムの投資収益率が著しく高い長期分析アプリケーションでは、有線SHMシステムの高い採用率が見られます。これが世界市場の成長を牽引しています。

ワイヤレス分野は最も急速に成長しています。ワイヤレス構造健全性モニタリングシステムは、構造健全性モニタリング業界で大きな注目を集めています。インテリジェントなワイヤレスネットワークの容易な導入機能は、有線システムの限界を克服するのに役立ちます。ワイヤレスセンサー技術の頻繁な進歩は、構造健全性モニタリングシステムに大きく貢献するセンサーの全体的なコスト削減を促進しています。