世界のコンピュータ支援エンジニアリング市場 - コンポーネント別 (ソフトウェア (有限要素解析 (FEA)、数値流体力学 (CFD)、マルチボディダイナミクス、最適化とシミュレーション)、サービス (開発サービス、トレーニング、サポートとメンテナンス))、展開モード別 (オンプレミス、クラウド)、エンドユーザー別 (自動車、防衛および航空宇宙、電子機器、医療機器、産業機器、その他)、地域別、競合状況 2018-2028

市場概要

世界のコンピュータ支援エンジニアリング市場は、2022年末までに84億1,000万米ドルと評価され、予測期間中の年平均成長率（CAGR）は10.13％でした。

主要な市場推進要因

製品の複雑性の高まりとイノベーションの需要

イノベーションへの絶え間ない推進力と業界をまたいだ製品の複雑性の高まりは、世界のコンピュータ支援エンジニアリング（CAE）市場の著しい成長を推進する強力な原動力です。今日の非常に競争の激しい環境では、企業は、パフォーマンス、安全性、効率の点で顧客の期待を満たすだけでなくそれを超える製品を設計および開発するという絶え間ないプレッシャーにさらされています。こうしたイノベーションへの要求は、先進的な自動車、航空機、電子機器、さらには医薬品などの製品の複雑さの増大と相まって、困難な課題となっています。

CAE ソリューションは、製品の設計と開発におけるイノベーションの重要な実現手段として浮上しています。これらのツールはシミュレーションの力を活用し、エンジニアや設計者は物理的なプロトタイプを作成する前に、仮想的に製品のプロトタイプを作成してテストすることができます。これにより、時間とリソースが節約されるだけでなく、エンジニアはより幅広い設計の可能性を探求できるようになります。電気自動車の空気力学の最適化、新薬化合物の挙動のシミュレーション、複雑な建物の構造的完全性の確保など、CAE はこれらの取り組みの最前線にあります。この文脈における重要な推進力の 1 つは、多面的なシミュレーション機能に対する需要です。製品が複雑になるにつれて、その信頼性とパフォーマンスを確保するために必要なシミュレーションも複雑になります。CAE ツールは、構造解析や熱解析から流体力学、電磁気学、さらにはシステムレベルのシミュレーションまで、幅広い物理学を網羅するように進化してきました。この包括的なシミュレーション機能により、企業は製品の最も複雑で相互に関連する側面に取り組むことができ、イノベーションを促進し、製品がパフォーマンスと安全性の点で最適化されることを保証できます。

さらに、CAE ソリューションは、設計チームとエンジニアリング チーム間のコラボレーションとコミュニケーションに不可欠な役割を果たします。これらのツールは、製品の仮想モデルがライフサイクル全体にわたって現実世界の対応物を反映するデジタル ツイン アプローチを促進します。このデジタル ツインにより、リアルタイムのコラボレーションが可能になり、さまざまなチームが連携して迅速に作業し、反復できるため、市場投入までの時間が短縮され、製品の品質が向上します。さまざまな分野の企業がイノベーションの推進と製品の複雑さの管理における CAE の価値を認識するようになるにつれて、世界の CAE 市場は持続的な成長に向けて準備が整っています。これらのソリューションは、製品開発を加速するだけでなく、製品の信頼性を高め、具体的な競争上の優位性をもたらします。継続的なイノベーションが求められる時代に、CAE は変革をもたらすテクノロジーとして位置づけられ、組織が製品の設計とエンジニアリングの可能性の限界を押し広げることを可能にします。

市場投入までの時間の短縮とコストの削減

コストを最小限に抑えながら市場投入までの時間を短縮するという容赦ないプレッシャーが、世界の CAE 市場の成長の原動力となっています。従来の設計およびテスト方法は時間がかかり、コストも高く、多くの場合、複数の反復と物理的なプロトタイプが必要になります。CAE は、エンジニアがデジタルで設計をテストおよび改良できるようにすることで、これらの課題に対処し、高価な物理的な反復を削減します。その結果、製品開発サイクルが短縮され、コストが大幅に削減されます。業界がより迅速かつコスト効率よく製品を市場に投入することを目指す中、CAE ソフトウェアの採用は戦略上不可欠なものとなっています。 CAE を通じて達成される効率性の向上は競争上の優位性につながり、企業は市場の需要に迅速に対応し、今日の急速に変化するビジネス環境で先頭に立つことができます。

持続可能性と規制遵守への重点の高まり

持続可能性と厳格な規制遵守への重点の高まりは、世界的なコンピューター支援エンジニアリング (CAE) 市場の驚異的な成長を推進する強力な原動力です。環境への懸念が高まり、二酸化炭素排出量の削減に取り組む時代に、企業は持続可能な製品とプロセスを開発するという大きなプレッシャーにさらされています。世界中の規制機関は、環境への影響、安全性、品質に対処するために厳格な基準を課しており、製品の設計と開発の大幅な変革を必要としています。CAE ソリューションは、持続可能性と規制遵守に向けたこの変革の旅の最前線にあります。これらのツールにより、組織は開発プロセスのあらゆる段階で製品の環境およびパフォーマンスへの影響をモデル化して分析できます。たとえば、CAE を使用すると、建物のエネルギー効率をシミュレートしたり、電気自動車の空気力学を評価したり、製造プロセスの環境への影響を最適化したりできます。これにより、企業は規制要件を満たすことができるだけでなく、持続可能な設計におけるイノベーションも促進されます。

さらに、CAE は、自動車、航空宇宙、医薬品、電子機器など、さまざまな業界で製品の安全性と規制への準拠を確保する上で重要な役割を果たしています。製品の厳格なテストと検証が可能になり、安全基準と品質要件を満たすことができます。たとえば、製薬業界では、CAE ツールを使用して人体内での薬物の挙動をモデル化し、有効性と安全性を確保しています。持続可能性とコンプライアンスを促進する CAE ソリューションの需要は、再利用、リサイクル、環境への影響を考慮して製品を設計する循環型経済の実践の増加によってさらに強調されています。 CAE は、製品のライフサイクル全体の評価をサポートし、エコデザインを支援し、廃棄物を最小限に抑えます。

組織が持続可能性と規制遵守の必要性を認識するにつれて、世界の CAE 市場は大幅な成長を遂げています。これらのソリューションは、製品の設計とパフォーマンスを向上させるだけでなく、より責任ある環境に配慮したビジネス アプローチにも貢献します。CAE は、企業が規制の複雑な状況を乗り切るのに極めて重要であり、持続可能で環境に優しい製品とプロセスのイノベーションを促進し、より環境に配慮した未来を確実にします。

クラウド コンピューティングとハイ パフォーマンス コンピューティングの進歩

クラウド コンピューティングとハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) の進歩は、世界の CAE 市場を前進させる極めて重要な原動力です。クラウドベースの CAE ソリューションは、リモート コラボレーション、スケーラブルなリソース、ハードウェア コストの削減などの利点を提供します。エンジニアはどこからでもシミュレーションにアクセスできるため、世界中のチームがプロジェクトでシームレスにコラボレーションできます。さらに、HPC はシミュレーションの計算速度を加速し、複雑な分析をわずかな時間で完了できるようにします。これにより、エンジニアリングの生産性が向上するだけでなく、エンジニアはより幅広い設計の選択肢を検討できるようになります。クラウド コンピューティングと HPC の融合により、CAE ソフトウェアのアクセシビリティ、スケーラビリティ、効率性が向上し、ますますつながりが深まり、技術的に進歩した世界において、CAE ソフトウェアは現代のエンジニアリング プラクティスの基盤として位置付けられます。

主要な市場の課題

統合と相互運用性の複雑さ

世界的なコンピューター支援エンジニアリング (CAE) 市場が急速に進化する中、最も重要な課題の 1 つは、多様な CAE ツールとソフトウェア プラットフォーム間の統合と相互運用性の確保の複雑さです。さまざまな分野、業界、製品開発段階に対応するために CAE ソリューションの範囲が拡大するにつれて、エンジニアはさまざまな専門ソフトウェアを組み合わせて作業することになります。この多様性により、シームレスなデータ交換とコラボレーションが妨げられ、互換性の問題、データ損失、ワークフローの断片化が発生する可能性があります。エンジニアは、複雑な統合をナビゲートし、さまざまなツール間のデータ変換を管理し、各ソフトウェアが全体的な設計プロセスと一致するようにする必要があります。この課題を克服するには、標準化の取り組み、オープン データ形式、および異なる CAE ツール間でのデータのスムーズな交換を促進する共同プラットフォームが必要です。これらの統合と相互運用性のハードルに業界が対処できるかどうかが、将来の CAE 実践の効率と有効性を決定します。

高い計算需要とスケーラビリティ

世界の CAE 市場は、シミュレーションがより複雑でデータ集約的になるにつれて、高い計算需要を管理し、スケーラビリティを実現するという課題に取り組んでいます。業界が包括的な製品分析と最適化に CAE をますます頼るようになるにつれて、シミュレーションでは、妥当な時間枠内で正確な結果を出すためにかなりの計算能力が必要になります。流体力学、構造解析、またはマルチフィジックス相互作用を含むような複雑なシミュレーションには、かなりの計算リソースが必要です。ただし、必要なハードウェア インフラストラクチャの調達と維持には、コストがかかり、リソースを大量に消費する可能性があります。さらに、プロジェクトの規模が異なり、計算需要が変動するため、スケーラビリティの必要性が課題となります。クラウドベースのソリューションは、スケーラブルなコンピューティング リソースへのオンデマンド アクセスを提供することで潜在的な解決策を提供しますが、セキュリティ上の懸念、データ プライバシー、および遅延の問題が、広範な採用を妨げる可能性があります。これらの課題に対処するには、計算能力、コスト効率、およびスケーラビリティの微妙なバランスが必要です。また、ますます複雑になるシミュレーションを処理するために、並列処理、高性能コンピューティング、および分散コンピューティングなどの新しいテクノロジも取り入れる必要があります。

主要な市場動向

人工知能と機械学習の統合

世界のコンピューター支援エンジニアリング (CAE) 市場は、人工知能 (AI) と機械学習 (ML) テクノロジの統合によって推進される変革を経験しています。これらの最先端の機能により、エンジニアが CAE ソフトウェアを操作する方法が変革され、より効率的なシミュレーションと分析が可能になります。 AI と ML のアルゴリズムは、設計を自動的に最適化し、パフォーマンスの結果を予測し、大規模なデータセットの傾向を特定できるため、エンジニアは手動プロセスではなく重要な意思決定に専門知識を集中できます。さらに、AI 主導のジェネレーティブ デザインにより、エンジニアはさまざまな設計の可能性を探求できるようになり、イノベーションと創造性が向上します。AI と ML が進化し続ける中、CAE 市場では、エンジニアが情報に基づいた設計上の選択を行うのを適応、学習、支援し、最終的にワークフローを合理化して生産性を向上させるインテリジェント ソフトウェアへのトレンドが見られます。

シミュレーション主導の製品ライフサイクル管理 (PLM)

シミュレーション主導の製品ライフサイクル管理 (PLM) は、世界の CAE 市場を再形成する顕著なトレンドです。従来、CAE ツールは主に設計段階で使用されていましたが、製品ライフサイクル全体に統合されるケースが増えています。シミュレーション主導の PLM では、概念化と設計から製造、テスト、メンテナンスまで、あらゆる段階で CAE を使用して意思決定を導きます。この傾向により、エンジニアリング部門と他の部門とのコラボレーションが促進され、パフォーマンス、コスト、信頼性が最適化された製品が生まれます。CAE の洞察を PLM プロセスに組み込むことで、企業は設計の反復を最小限に抑え、物理的なプロトタイプを減らし、製品がライフサイクル全体にわたって必要な仕様を満たすようにすることができます。業界がより包括的で効率的な製品開発アプローチを模索する中、シミュレーション主導の PLM は、コラボレーションを強化し、イノベーションを加速し、製品価値を最大化する戦略的トレンドとして浮上しています。

シミュレーションの民主化とクラウドベースのソリューション

シミュレーション ツールの民主化とクラウドベースのソリューションの台頭により、アクセシビリティとコラボレーションが拡大し、世界の CAE 市場が生まれています。従来、複雑な CAE ツールは、技術的な複雑さとリソース要件のため、専門のエンジニアリング チームに限定されていました。しかし、民主化の傾向は、設計者、アナリスト、さらにはエンジニアリング以外の関係者を含む、より幅広いユーザーが CAE ツールにアクセスしやすくすることを目的としています。これは、ユーザー フレンドリーなインターフェイス、簡素化されたワークフロー、自動化機能を通じて実現されます。さらに、クラウドベースの CAE ソリューションは、その拡張性、ハードウェア要件の低減、リモート コラボレーション機能により、注目を集めています。エンジニアはどこからでもシミュレーションにアクセスしてプロジェクトでコラボレーションできるため、地理的な障壁がなくなり、グローバル チームがシームレスに作業できるようになります。シミュレーションとクラウドベースのソリューションの民主化は、包括性を求める現代のトレンドと一致しており、より幅広い専門家が製品開発とイノベーションに貢献できるようになります。

セグメント別インサイト

導入モード別インサイト

導入モード別では、オンプレミス セグメントが主要なセグメントとして浮上し、予測期間を通じて揺るぎない優位性を示しています。

エンド ユーザー別インサイト

エンド ユーザー別では、自動車セグメントが強力なフロントランナーとして浮上し、その優位性を発揮して予測期間を通じて市場の軌道を形成しています。自動車業界は、車両のさまざまな側面を設計、シミュレーション、最適化するために CAE ツールを非常に多く利用しています。構造の完全性や衝突シミュレーションから空気力学や燃費の分析まで、CAE は車両の性能、安全性、革新性を高める上で極めて重要な役割を果たしています。自動車業界は電気自動車や自動運転車の進歩とともに進化を続けており、高度な CAE ソリューションの需要が高まっています。この分野の確固たる優位性は、エンジニアリングの卓越性に対する揺るぎない取り組みと、世界の CAE 市場の軌道を自動車の革新の未来へと導く上での重要な役割を反映しています。

地域別の洞察

北米は、世界のコンピューター支援エンジニアリング市場における圧倒的な存在感を確固たるものにしており、その卓越した地位を確固たるものにし、業界の方向性を形作る上で極めて重要な役割を果たしています。技術革新、活気ある産業、エンジニアリングの卓越性の文化がしっかりと融合した北米は、CAE の採用と革新の原動力として浮上しています。製品設計、シミュレーション、分析の限界を押し広げるこの地域の取り組みは、CAE ツールが提供する機能とシームレスに一致しています。北米が航空宇宙、自動車、製造、その他の分野の進歩を推進し続ける中、最先端の CAE ソリューションの需要が高まっています。この地域の影響は、技術研究開発への貢献によってさらに強調され、世界に響くイノベーションの風土を育んでいます。この圧倒的な存在感により、CAE 市場における支配的な勢力としての北米の地位が確固たるものとなり、業界の進化の方向性を決定づけ、世界規模でエンジニアリング プラクティスの未来を形作っています。

最近の開発

• 2023 年 6 月、ダッソー・システムズと ISAE グループが戦略的パートナーシップを結び、航空宇宙分野に不可欠な最先端のデジタル技術に関する学生の専門知識を向上させるという共通の目標を掲げ、重要なコラボレーションが実現しました。この共同の取り組みは、ダッソー・システムズの最先端の 3DEXPERIENCE プラットフォームを ISAE グループの教育プログラムに組み込むことを中心に展開されます。このテクノロジーを統合することで、コラボレーションは約 7,000 人の学生の学習体験を充実させることを目指しています。この取り組みは教室での学習にとどまらず、緊密なコラボレーションを促進して、高度なスキルを学術カリキュラムに組み込み、認定プログラムを確立し、革新的な教育サポートを提供します。
• 2023 年 7 月、シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアは、Amazon Web Services (AWS) との戦略的コラボレーションを拡大し、集積回路 (IC) および電子機器設計の共通顧客ベースに強化されたクラウドサービスを提供すると発表しました。この拡張パートナーシップは、AWS の高度なクラウド機能を活用して、シーメンスの現在および今後の電子設計自動化 (EDA) ソリューションの設計サイクル、エンジニアリング リソースの効率、検証範囲を改善することを目的としています。AWS の最先端のサービスをシーメンスの EDA 製品とシームレスに統合することで、このコラボレーションは、設計プロセス全体で効率とパフォーマンスを向上させ、最適化された結果と合理化された運用をクライアントに提供することを目指しています。

主要な市場プレーヤー

• Autodesk Inc.
• Siemens AG
• SolidCAM Ltd.
• CNC ソフトウェア、 LLC.
• Hexagon AB
• 3D Systems, Inc.
• HCL Technologies Limited
• NTTデータ株式会社
• OPEN MIND Technologies AG
• BobCAD-CAM