Рынок оборудования в контуре — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (открытый и закрытый контур), по вертикали (автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность, исследования и образование, оборона, силовая электроника), по региону, по конкуренции 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок оборудования в контуре управления был оценен в 1,5 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 11,8% до 2029 года. Глобальный рынок оборудования в контуре управления (HIL) в настоящее время переживает значительный рост, обусловленный растущим спросом на передовые решения для тестирования и моделирования в различных отраслях, особенно в автомобильной и аэрокосмической промышленности. Системы HIL играют ключевую роль в проверке и верификации сложных систем управления, позволяя проводить тестирование электронных блоков управления (ЭБУ) в режиме реального времени в моделируемой среде. Эта технология позволяет проводить тщательное и всестороннее тестирование различных компонентов, обеспечивая их бесшовную интеграцию и производительность в более крупных системах. В автомобильном секторе строгие правила и быстрое развитие технологий транспортных средств повысили важность надежных методологий тестирования. Тестирование HIL облегчает оценку критических систем, таких как силовые агрегаты, усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS) и компоненты электромобилей, тем самым ускоряя разработку и внедрение передовых автомобильных технологий.

Более того, аэрокосмическая промышленность также приняла тестирование HIL для обеспечения надежности и безопасности систем авионики. Возможность моделировать реальные сценарии и оценивать производительность сложных систем управления стала незаменимой при проектировании и проверке аэрокосмических технологий. Рынок характеризуется растущим акцентом на экономически эффективных и эффективных по времени решениях для тестирования, что стимулирует внедрение систем HIL во всем мире. Поскольку отрасли продолжают отдавать приоритет инновациям и соблюдению нормативных требований, рынок аппаратного обеспечения в контуре готов к устойчивому расширению в обозримом будущем

Ключевые драйверы рынка

Усложнение систем управления автомобилями

Растущая сложность систем управления автомобилями является основным фактором, способствующим росту глобального рынка аппаратного обеспечения в контуре (HIL). Современные автомобили оснащены передовыми функциями, такими как усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS), электрические силовые агрегаты и взаимосвязанные электронные блоки управления (ECU). Поскольку автопроизводители стремятся разрабатывать более сложные и интеллектуальные автомобили, потребность в комплексных решениях для тестирования становится первостепенной. Системы HIL предлагают имитируемую среду, которая позволяет инженерам тщательно тестировать и проверять сложные взаимодействия между различными компонентами, обеспечивая бесшовную интеграцию сложных систем управления. Этот драйвер подкрепляется постоянным стремлением автомобильной промышленности к инновациям и соблюдению строгих стандартов безопасности и регулирования, что делает HIL незаменимым инструментом в жизненном цикле разработки.

Ускоренные циклы разработки и давление времени выхода на рынок

Постоянно растущий спрос на быструю разработку продукта и более короткие циклы времени выхода на рынок служит существенным драйвером для принятия решений по тестированию HIL. В конкурентной среде таких отраслей, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность, компании испытывают огромное давление, требуя быстро внедрять новые продукты без ущерба для качества. Системы HIL облегчают ускоренные процессы тестирования, позволяя проводить моделирование в реальном времени различных сценариев, что позволяет инженерам выявлять и устранять потенциальные проблемы на ранних этапах разработки. Эта возможность не только сокращает общее время разработки продукта, но и повышает эффективность процессов тестирования и проверки, что соответствует потребности отрасли в быстрых и надежных инновациях.

Строгие нормативные стандарты и требования соответствия

Глобальный рынок аппаратного обеспечения в контуре управления стимулируется растущей строгостью нормативных стандартов и требований соответствия в таких отраслях, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Правительственные постановления в отношении безопасности, выбросов и производительности требуют тщательного тестирования электронных систем для соответствия и превышения обязательных контрольных показателей. Тестирование HIL обеспечивает контролируемую и повторяемую среду для проведения обширных испытаний ЭБУ, гарантируя, что конечные продукты соответствуют строгим нормативным нормам. Возможность проверки и верификации сложных систем управления в соответствии с этими стандартами позиционирует решения HIL как незаменимые инструменты для компаний, стремящихся ориентироваться в сложной среде соответствия, сохраняя при этом качество и безопасность продукции.

Растущее внедрение электромобилей (ЭМ) и технологий автономного вождения

Устойчивый всплеск внедрения электромобилей (ЭМ) и сопутствующее развитие технологий автономного вождения служат ключевыми драйверами, стимулирующими экспансивный рост рынка аппаратного обеспечения (HIL). Преобразовательный сдвиг в автомобильной отрасли в сторону устойчивых и автономных решений для мобильности требует фундаментальной переоценки сложных систем управления, которые управляют основными функциями транспортных средств. Поскольку ЭМ и автономные транспортные средства в значительной степени полагаются на сложные системы управления, контролирующие движение, навигацию и функции безопасности, потребность в надежных решениях для тестирования становится настоятельной. В этом заключается важнейшая роль тестирования HIL, предоставляющего надежную платформу для всесторонней оценки производительности и совместимости этих передовых систем в виртуальной среде. Виртуальное моделирование, облегчаемое тестированием HIL, позволяет инженерам тщательно оценивать сложные взаимодействия и динамику компонентов электрических и автономных транспортных средств, обеспечивая бесшовную интеграцию и оптимальную функциональность этих революционных технологий. Поскольку автомобильная промышленность продолжает свой путь к будущему, в котором доминируют устойчивые и беспилотные решения для мобильности, повышенный спрос на решения HIL становится неотъемлемо связанным с основной целью обеспечения надежности, безопасности и эффективности этих новаторских достижений. По сути, симбиотическая связь между бурно развивающимся принятием электромобилей, развитием технологий автономного вождения и незаменимой ролью тестирования HIL подчеркивает ключевую главу в текущем повествовании об инновациях в автомобильном секторе, формируя траекторию будущих решений для мобильности в глобальном масштабе.

Растущее внимание к экономически эффективным решениям для тестирования

Глобальный рынок аппаратного обеспечения в контуре (HIL) переживает существенный рост, обусловленный растущим акцентом на внедрение экономически эффективных решений для тестирования в различных отраслях. Традиционные методики тестирования часто требуют значительных временных и ресурсных вложений, что приводит к повышению затрат на разработку. В ответ на эти проблемы тестирование HIL стало преобразующим решением, предлагающим эффективный и экономически выгодный подход к парадигме тестирования. Обеспечивая обширное тестирование в имитируемой среде, тестирование HIL снижает зависимость от физических прототипов и сокращает необходимость в дорогостоящих аппаратных итерациях. Этот экономически эффективный подход к тестированию соответствует стратегическим целям компаний, стремящихся оптимизировать свои процессы разработки, представляя решения HIL как привлекательный вариант для тех, кто ищет тонкий баланс между стимулированием инноваций и обеспечением экономической эффективности. Реакция рынка на тестирование HIL подчеркивает более широкий сдвиг отрасли в сторону более оптимизированных и экономически устойчивых методологий тестирования, позиционируя решения HIL как инструментальные факторы, способствующие продолжающейся эволюции эффективных и экономически обоснованных методов разработки в разных секторах.

Основные проблемы рынка

Сложность интеграции и совместимость систем

Значительной проблемой, с которой сталкивается глобальный рынок аппаратного обеспечения в контуре (HIL), является растущая сложность интеграции различных систем и обеспечения бесшовной совместимости. По мере развития технологий и усложнения систем управления необходимость тестирования взаимодействия между различными компонентами становится решающей. Однако интеграция различных элементов оборудования и программного обеспечения в целостную среду тестирования HIL создает проблемы. Достижение совместимости между имитационными моделями, алгоритмами управления и аппаратными интерфейсами требует тщательного внимания к деталям. По мере развития отраслей и внедрения новых технологий задача заключается в разработке систем HIL, которые могут эффективно эмулировать сложные взаимодействия в сложных системах, гарантируя, что сценарии тестирования точно отражают реальные условия.

Масштабируемость и адаптивность к развивающимся технологиям

Быстрое развитие технологий, особенно в таких отраслях, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность, создает проблему для масштабируемости и адаптивности систем HIL. По мере появления новых электронных блоков управления (ЭБУ), протоколов связи и сенсорных технологий платформы тестирования HIL должны развиваться, чтобы соответствовать этим достижениям. Масштабируемость становится решающим фактором для обеспечения того, чтобы решения для тестирования могли справляться с растущей сложностью и разнообразием систем управления. Задача распространяется на адаптивность систем HIL для бесшовной интеграции с развивающимися отраслевыми стандартами и технологиями. Поиск баланса между предоставлением передовых возможностей тестирования и поддержанием обратной совместимости с существующей инфраструктурой остается постоянной проблемой для поставщиков решений HIL.

Ограничения по стоимости и ресурсам

Значительной проблемой в широком внедрении решений HIL-тестирования являются связанные с этим ограничения по стоимости и ресурсам. Хотя тестирование HIL обеспечивает долгосрочные преимущества с точки зрения эффективности и сокращения времени разработки, первоначальные инвестиции и затраты на настройку могут быть значительными. Малым и средним предприятиям, в частности, может быть сложно выделить ресурсы для внедрения комплексных систем HIL. Кроме того, постоянное обслуживание и обновления дополнительно увеличивают общую стоимость владения. Баланс между предполагаемыми преимуществами тестирования HIL и первоначальными финансовыми обязательствами представляет собой сложную задачу для организаций, требуя тщательного анализа затрат и выгод и стратегического планирования для обоснования инвестиций в технологии HIL.

Проблемы безопасности данных и кибербезопасности

В эпоху растущей подключенности и цифровизации проблемы безопасности данных и кибербезопасности представляют собой существенную проблему для глобального рынка аппаратного обеспечения в контуре. Тестирование HIL включает в себя создание и обработку конфиденциальных данных, связанных с системами управления, алгоритмами и имитационными моделями. Обеспечение конфиденциальности, целостности и доступности этих данных становится первостепенным для предотвращения несанкционированного доступа или манипуляции. Поскольку платформы тестирования HIL становятся все более взаимосвязанными с корпоративными сетями и более широкой цифровой экосистемой, уязвимость к киберугрозам возрастает. Решение проблем кибербезопасности требует внедрения надежного шифрования, мер контроля доступа и постоянного мониторинга для защиты критически важной информации. Достижение баланса между подключением и безопасностью является постоянной проблемой для рынка HIL, требующей постоянных инноваций в методах кибербезопасности для создания и поддержания доверия между пользователями.

Ключевые тенденции рынка

Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО) в тестирование HIL

Значительной тенденцией, формирующей глобальный рынок аппаратного обеспечения (HIL), является растущая интеграция технологий искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО). По мере усложнения систем управления алгоритмы ИИ и МО используются для повышения эффективности и точности тестирования HIL. Эти технологии позволяют использовать адаптивные сценарии тестирования, автоматическое обнаружение неисправностей и предиктивное обслуживание, оптимизируя процесс тестирования. Интеграция ИИ и МО в системы HIL также способствует разработке интеллектуальных симуляций, которые могут самостоятельно адаптироваться на основе обратной связи в реальном времени, повышая реалистичность тестовых сред. Эта тенденция отражает более широкий сдвиг отрасли в сторону использования расширенной аналитики для извлечения значимых сведений из процессов тестирования, что в конечном итоге повышает общую надежность и производительность сложных систем управления.

Рост облачных решений HIL

Появление облачных вычислений производит революцию на рынке HIL, с растущей тенденцией к облачным решениям HIL. Облачные платформы обеспечивают масштабируемость, гибкость и доступность, позволяя организациям проводить тестирование удаленно и совместно. Эта тенденция решает проблемы масштабируемости, поскольку облачные решения могут адаптироваться к меняющимся требованиям к тестированию без необходимости значительных инвестиций в оборудование. Кроме того, облачные системы HIL облегчают совместную работу в реальном времени между географически распределенными командами, способствуя более гибкому и глобально интегрированному подходу к тестированию. Этот сдвиг в сторону облачных решений согласуется с более широкими отраслевыми движениями, охватывающими облачные технологии за их потенциал для повышения эффективности, снижения затрат на инфраструктуру и обеспечения бесперебойного сотрудничества.

Повышенное внимание к тестированию киберфизических систем

Поскольку отрасли продолжают продвигаться в направлении взаимосвязанных и автономных систем, на рынке HIL наблюдается растущая тенденция к тестированию киберфизических систем. Это включает в себя интеграцию как цифровых, так и физических компонентов систем управления для создания комплексной среды тестирования. Тестирование HIL развивается для решения проблем, связанных с киберфизическими системами, таких как задержка связи, безопасность данных и синхронизация цифровых и физических компонентов. Тенденция к тестированию этих интегрированных систем отражает реакцию отрасли на растущую распространенность интеллектуальных взаимосвязанных устройств в различных секторах, включая автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность и промышленную автоматизацию.

Принятие платформ программного обеспечения HIL с открытым исходным кодом

Значительной тенденцией на рынке HIL является растущее принятие платформ программного обеспечения с открытым исходным кодом для тестирования и моделирования. Решения с открытым исходным кодом обеспечивают большую гибкость, позволяя пользователям настраивать и изменять программное обеспечение в соответствии с конкретными требованиями к тестированию. Эта тенденция обусловлена стремлением к более прозрачным и совместным процессам разработки, что позволяет организациям использовать экосистему, управляемую сообществом, для постоянного совершенствования и инноваций. Платформы программного обеспечения HIL с открытым исходным кодом также способствуют экономии средств, поскольку они устраняют лицензионные сборы и обеспечивают основу для создания индивидуальных решений по тестированию. По мере роста спроса на настройку и экономическую эффективность ожидается, что тенденция к платформам программного обеспечения HIL с открытым исходным кодом будет набирать обороты.

Фокус на моделировании в реальном времени и точности оборудования

Важнейшей тенденцией на рынке HIL является повышенный акцент на моделировании в реальном времени и точности оборудования. Поскольку системы управления становятся все более сложными, потребность в реалистичных и высокоточных симуляциях становится решающей для эффективного тестирования. Системы HIL развиваются, чтобы предоставлять все более точные представления физических систем, гарантируя, что симуляции максимально точно имитируют реальные условия. Интеграция передовых аппаратных компонентов, таких как высокопроизводительные процессоры и точные датчики, способствует достижению целей моделирования в реальном времени. Эта тенденция отражает приверженность отрасли повышению надежности и точности тестирования HIL, особенно в секторах, где точность и отзывчивость имеют решающее значение, таких как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность.

Сегментарные данные

Типовые данные

Глобальный рынок оборудования в контуре (HIL) стал свидетелем доминирования сегмента замкнутого контура, и ожидается, что эта тенденция сохранится и сохранит свое превосходство в течение всего прогнозируемого периода. Системы HIL замкнутого контура стали предпочтительным выбором для таких отраслей, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и промышленная автоматизация, благодаря своей способности воспроизводить реальные сценарии с более высокой точностью. HIL замкнутого контура подразумевает непрерывное взаимодействие между моделируемыми компонентами и реальным оборудованием, обеспечивая более полную и точную среду тестирования. Этот тип тестирования особенно важен при проверке сложных систем управления, где обратная связь и взаимодействие в реальном времени имеют первостепенное значение. Подход Closed Loop позволяет инженерам оценивать производительность электронных блоков управления (ECU) и взаимосвязанных систем в динамических и реалистичных условиях, способствуя надежности и устойчивости всего жизненного цикла разработки продукта. Поскольку отрасли продолжают отдавать приоритет строгим стандартам тестирования и требуют более точного моделирования, сегмент Closed Loop HIL готов сохранить свое доминирование, обусловленное его эффективностью в воспроизведении реальных сценариев и обеспечении целостности систем управления в различных приложениях. Устойчивое предпочтение системам Closed Loop HIL отражает приверженность отрасли продвижению методологий тестирования для сложных электронных систем, что в конечном итоге способствует повышению качества продукции и ускорению инноваций в развивающемся ландшафте технологически ориентированных секторов.

Вертикальный

Глобальный рынок аппаратного обеспечения в контуре (HIL) испытал доминирование автомобильной вертикали, и эта тенденция, как прогнозируется, сохранится и сохранит свое превосходство в течение всего прогнозируемого периода. Автомобильная промышленность стала лидером в принятии решений по тестированию HIL из-за растущей сложности электронных систем управления в транспортных средствах. С ростом спроса на усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS), электрические силовые агрегаты и технологии подключенных транспортных средств тестирование HIL стало незаменимым для проверки функциональности и совместимости этих сложных систем. Прочное присутствие систем HIL в автомобильной вертикали обусловлено приверженностью отрасли строгим стандартам качества, правилам безопасности и потребностью в быстрых циклах разработки продукции. Поскольку автомобильный сектор продолжает развиваться в направлении автономных и электрических транспортных средств, ожидается, что спрос на комплексное тестирование HIL будет расти, укрепляя доминирование автомобильной вертикали. В то время как другие вертикали, такие как аэрокосмическая промышленность, исследования и образование, оборона и силовая электроника, также используют тестирование HIL для своих уникальных приложений, устойчивые инновации и достижения в автомобильных технологиях позиционируют ее как ведущую силу, стимулирующую рост и внедрение решений HIL во всем мире. Это доминирование подчеркивает важную роль тестирования HIL в обеспечении надежности и производительности электронных блоков управления в транспортных средствах, внося значительный вклад в общее развитие и конкурентоспособность автомобильной промышленности.

Региональные данные

Северная Америка стала доминирующим регионом на мировом рынке аппаратного обеспечения в контуре (HIL), и это доминирование, как ожидается, сохранится в течение всего прогнозируемого периода. Лидерство региона объясняется несколькими факторами, включая сильное присутствие ключевых игроков отрасли, надежные инвестиции в исследования и разработки и широкое внедрение передовых технологий в различных секторах. В частности, автомобильная и аэрокосмическая промышленность в Северной Америке были на переднем крае внедрения решений тестирования HIL для обеспечения надежности и производительности сложных систем управления. Приверженность региона инновациям, строгим стандартам качества и соблюдению нормативных требований еще больше повысили спрос на тестирование HIL в критически важных приложениях. Кроме того, распространенность хорошо налаженной инфраструктуры, зрелая технологическая экосистема и высокая степень осведомленности о преимуществах тестирования HIL способствуют доминированию Северной Америки. Поскольку отрасли в регионе продолжают делать акцент на технологических достижениях и разработке передовых продуктов, ожидается, что принятие решений HIL сохранится, укрепляя лидирующие позиции Северной Америки на мировом рынке. В то время как в других регионах может наблюдаться значительный рост и внедрение полупроводникового тестирования, ранние и устойчивые инвестиции Северной Америки в эти технологии позиционируют ее как ключевого фактора и лидера в продвижении дальнейшего расширения рынка аппаратного обеспечения в контуре управления.

Последние разработки

• В апреле 2022 года компания IPG Automotive представила SensInject, расширив свою линейку оборудования новым продуктом, предназначенным для упрощения ввода данных с камер, радаров и лидаров в передовые автомобильные испытательные системы.
• В марте 2022 года компании dSPACE и Avionics Interface Technologies объединились, чтобы предложить решения для быстрого прототипирования управления (RCP) и аппаратного обеспечения в контуре управления (HIL), адаптированные для аэрокосмических приложений. Благодаря интеграции своих продуктов и возможностей в интерфейсные решения SCALEXIO от dSPACE обе компании стремятся поддерживать широкий спектр усилий по разработке и тестированию систем авионики, включая прототипирование встроенных систем, интеграцию систем авионики и проверку систем авионики.
• В марте 2022 года Vector Informatik завершила сделку по приобретению Gimpel Software, расширив свой портфель тестирования для встроенных систем. Этот стратегический шаг добавляет PC-lint Plus к предложениям Vector, предоставляя комплексное решение для проведения статического анализа проверки кода на языках программирования C и C++.

Ключевые игроки рынка

• National Instruments Corporation
• Siemens AG
• MathWorks Inc.
• Opal-RT Technologies Inc.
• DSpace GmbH
• Typhoon HIL, Inc.
• Speedgoat GmbH
• Vector Informatik GmbH
• MicroNova AG
• IPG Automotive GmbH