ジェネレーティブデザイン - 市場シェア分析、産業動向・統計、2021年~2029年の成長予測
Generative Design - Market Share Analysis, Industry Trends & Statistics, Growth Forecasts 2021 - 2029
ジェネレーティブデザイン市場規模は2024年に38.1億米ドルと推定され、2029年には78.0億米ドルに達すると予測され、予測期間中(2024-2029年)の年平均成長率は15.41%である。 機械学習機能を備えたツールセッ... もっと見る
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サマリー ジェネレーティブデザイン市場規模は2024年に38.1億米ドルと推定され、2029年には78.0億米ドルに達すると予測され、予測期間中(2024-2029年)の年平均成長率は15.41%である。 機械学習機能を備えたツールセットの設計という今後のトレンドが、調査対象市場の成長に寄与している。設計者がエラーの数を減らし、それによって時間を大幅に節約できるようにすることを目的として、昨年中に行われた大規模な投資は、将来的に成果を生むと予想される。 主なハイライト- 複雑な設計を伴う高度な製造に対する需要の高まりと、自動車の性能を向上させながらサイズを小さくする必要性から、自動車メーカーは研究開発投資を増やし、ジェネレーティブ設計を採用する必要に迫られている。
- エアバス、ブラック・アンド・デッカー、アンダーアーマーなどの大企業は、エンジニアリング業界の未来を形作るトレンドとしてジェネレーティブデザインを採用している。ジェネレーティブデザインは、エンジニアがCADソフトウェアに手綱を渡すことで、与えられた制約条件に対する最適な解決策を自然に見つけ出すことを可能にする。それはエンジニアの想像力を増大させる。
- ジェネレーティブ・デザインは初期の開発段階にあり、初期のユーザーは特定の課題に遭遇する可能性がある。例えば、ジェネレーティブデザインソフトウェアが解決しなければならない、計算可能な用語で設計問題を定義することは、急な学習曲線を含みます。エンジニアは、設計問題を明らかにする経験を積む必要があります。パラメータのセットでは、構造的な拘束や荷重の定義が緩くなり、最終的に設計が失敗する可能性があるからです。
- 平均的な自動車には30,000を超える部品があり、これらすべての部品を作り、組み立てるには、非常に複雑なサプライチェーンと製造能力が必要だ。しかし、ゼネラルモーターズとサンフランシスコを拠点とするソフトウェア会社オートデスクは、自動車の設計方法を一新し、各車両に使用される自動車部品の数を減らすと同時に、自動車をより軽量で頑丈なものにすることを計画している。
- ジェネレーティブ・デザインで考慮すべきもう1つのポイントは、効率的な方法は時にしか製造できないということだ。例えば、レニショーのケーススタディでは、エンジニアがサスペンションのベルクランクをトポロジカルに最適化しました。彼らは最適化された部品の製造可能性を考慮すべきでした。その結果、印刷するために多くのサポートを必要とする設計になってしまった。良い習慣は、できるだけ少ないサポートで部品を設計することである。このような事例は、市場に悪影響を及ぼすことが予想される。
- しかし、ジェネレーティブ・デザインは、COVID-19に関連するリスクへの対処を支援するために使用されている。例えば、Digital Blue Foam社は、COVID-19による室内空間の使用と占有に関連するリスクに対処するのに役立つツールを開発している。Covid Space Plannerは、総占有率や近接性、気流や換気、空間での活動時間などの要因を分析する。これらの要因に基づいて、このツールはDigital Blue Foamのジェネレーティブ・デザイン機能を適用し、リスクを軽減するために、入口、作業エリア、家具の配置、改修の位置などの空間計画戦略を推奨します。
ジェネレーティブ・デザインの市場動向自動車が大きなシェアを占める- 自動車の軽量化が進むにつれ、ジェネレーティブ・デザイン技術の需要が高まっている。フォルクスワーゲン・グループは、プロダクティヴ・デザイン技術によって再コンセプト化されたコンポーネントをいくつか搭載した、年代物のVWマイクロバスを発表した。VW は、自動車設計と製造の将来、特に電気自動車の生産に重要な役割を果たすと思われる技術を強調するために、この車両を推進しています。オートデスクはこのプロジェクトで VW のカリフォルニア イノベーション アンド エンジニアリング センター(IECC)と提携し、重量を最小限に抑えながら強度を最大化しました。ジェネレーティブ デザインは、高性能基準とエンジニアリングの制約を維持しながら、質量と材料使用量を削減し、より軽量なパーツを製造するために導入されました。
- また、昨年1月には、電気自動車会社のアーキモト・インクが、XponentialWorksおよびParaMattersと協力して、同社のFun Utility Vehicle(FUV)用の軽量部品の設計と付加製造を行っていると発表した。ParaMattersのAIを搭載したジェネレーティブデザインソフトウェアを導入することで、いくつかの要素が再設計され、同じ性能特性を持ちながらより軽量な代替部品が生成される。
- 自動車の重量が軽ければ軽いほど、道路を推進するのに必要なエネルギーが少なくて済むからだ。より効率的なエネルギー消費は、1充電あたりの航続距離の向上につながり、消費者が電気自動車を評価する際の最も重要な検討事項のひとつとなる。
- オートデスクによると、ゼネラルモーターズは昨年初め、将来の電気自動車向けに軽量シートブラケットのプロトタイプを開発する概念実証プロジェクトでジェネレーティブデザインを使用した。自動車の軽量部品に対するこのような需要により、ジェネレーティブデザインの需要は大幅に増加すると予想される。
著しい成長率を示すヨーロッパ- 欧州の自動車産業は、世界の自動車産業の中で大きく成長した。記録的な売上高を達成し、重要な雇用主であり、多額の助成金拠出元でもあることから、欧州社会にとって不可欠な存在となっている。
- 世界的な自動車OEMが複数存在する欧州では、自動車産業における設計策定や研究開発用途に3Dプリンティング技術が幅広く導入されている。メルセデス、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、自動車業界のトップ企業が、欧州市場における3D技術とプリンターの潜在的な可能性を生み出している。
- ドイツの自動車メーカーAUDI AGは、ドイツのボリンガーホーフェ工場の生産ラインにポリマーベースの3Dプリンティング技術を導入した。メーカーの能力が向上し、故障の原因となる重要部品のサプライチェーンへの依存度が低下するため、このような採用例が多くなっている。3Dプリンティング企業のSculpteoによると、ヨーロッパで3Dプリンティングを利用する際の最優先事項は、製品開発を促進し、カスタマイズ製品や限定シリーズを提供することである。
- さらに、この地域では電気自動車の販売が伸びている。ディーゼル車の販売台数が減少を続ける中、欧州では電気自動車の販売台数が増加している。BEV登録台数の増加は、BEV販売台数が4倍に増加したデンマーク、3倍に増加したスウェーデン、フィンランドといった北欧諸国で顕著であり、ポーランド、ベルギー、ギリシャがこれに続いている。電気自動車のさらなる改良、たとえばバッテリーの持続時間の増加や車重の軽減などは、ジェネレーティブ・デザイン・ソフトウェアを必要とするだろう。
- この地域は、自動車産業以外にも、製造業からの需要が見られる。この地域における付加製造と3Dプリンティングの需要の増加は、ジェネレーティブデザイン市場を拡大すると予想されている。
- 工業メーカーが労働力のスキルを向上させるのを支援するため、フランス政府はAIFに、付加製造と全国的な技能訓練の参照システムの確立を委託した。このような背景のもと、Cetimは、その関連センターであるCetim-Certecと提携し、バリューチェーン全体をカバーする付加製造専用の完全なトレーニングプログラムの開発にすでに着手している。
- さらに、この地域でCOVID-19が大流行し、Worldometersによると、パンデミックの間に12万人以上が影響を受けたことが、この地域の3Dプリンティング市場を大きく牽引している。3Dプリンティング、特に人工呼吸器製造のためのヘルスケア分野での需要の増加に伴い、ジェネレーティブデザインの必要性が高まっている。
ジェネレーティブデザイン業界の概要ジェネレーティブ・デザインの市場は適度に細分化されている。Altair Engineering Inc.やANSYS Inc.など複数の企業が存在するため、競争環境はかなり激しい。自動車産業からの需要の高まりや、ジェネレーティブデザインの試用版や無料版の利用可能性などの要因は、ジェネレーティブデザインメーカーに大きな成長機会を提供する。本レポートの主な対象企業は、Autodesk Inc.、Dassault Systèmes SE、Desktop Metal Inc.である。 2022年6月、世界的な計算科学・人工知能(AI)企業であるアルテアは、英国のバース大学からGen3D社を買収した。Gen3Dは、格子構造のような非常に複雑な形状を表現する陰解法に関して、積層造形のパイオニアである。 2022年10月、シーメンスと、デジタル化と積層造形技術のマーケットリーダーであるデスクトップ・メタル社は、世界最大手メーカーを中心とした生産用途への積層造形(AM)の導入を加速するため、多面的なパートナーシップを発表した。 その他の特典 - エクセル形式の市場推定(ME)シート
- 3ヶ月のアナリスト・サポート
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目次 1 はじめに
1.1 調査の前提条件と市場定義
1.2 調査範囲
2 調査方法
3 エグゼクティブサマリー
4 市場インサイト
4.1 市場概要
4.2 産業の魅力 - ポーター・ファイブ・フォース
4.2.1 サプライヤーの交渉力
4.2.2 消費者の交渉力
4.2.3 新規参入の脅威
4.2.4 競争ライバルの激しさ
4.2.5 代替製品の脅威
4.3 業界関係者分析
4.4 COVID-19の産業エコシステムへの影響
5 市場ダイナミクス
5.1 市場促進要因
5.1.1 自動車分野における最新技術の台頭が市場を押し上げる
5.1.2 製品革新と生産効率を促進する先端技術への需要の高まり
5.2 市場の課題
5.2.1 ジェネレーティブデザインソフトウェアの使用における複雑さ
6 市場区分
6.1 展開
6.1.1 オンプレミス
6.1.2 クラウド
6.2 エンドユーザー
6.2.1 自動車
6.2.2 航空宇宙・防衛
6.2.3 建築・建設
6.2.4 製造業
6.2.5 その他のエンドユーザー分野
6.3 地域
6.3.1 北米
6.3.1.1 米国
6.3.1.2 カナダ
6.3.1.3 その他の北米地域
6.3.2 ヨーロッパ
6.3.2.1 ドイツ
6.3.2.2 イギリス
6.3.2.3 フランス
6.3.2.4 スペイン
6.3.2.5 その他のヨーロッパ
6.3.3 アジア太平洋
6.3.3.1 中国
6.3.3.2 日本
6.3.3.3 インド
6.3.3.4 その他のアジア太平洋地域
6.3.4 ラテンアメリカ
6.3.4.1 ブラジル
6.3.4.2 アルゼンチン
6.3.4.3 その他のラテンアメリカ
6.3.5 中東・アフリカ
6.3.5.1 アラブ首長国連邦
6.3.5.2 サウジアラビア
6.3.5.3 南アフリカ
6.3.5.4 その他の中東・アフリカ地域
7 競争環境
7.1 企業プロフィール
7.1.1 Altair Engineering Inc.
7.1.2 Bentley Systems, Inc.
7.1.3 オートデスク
7.1.4 ANSYS Inc.
7.1.5 デスクトップメタル
7.1.6 ダッソー・システムズ SE
7.1.7 MSC Software Corporation (Hexagon AB)
7.1.8 nTopology, Inc.
7.1.9 パラマターズ
7.1.10 ディアバティックス
7.1.11 カラコルAM
8 投資分析
9 市場展望
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Summary The Generative Design Market size is estimated at USD 3.81 billion in 2024, and is expected to reach USD 7.80 billion by 2029, growing at a CAGR of 15.41% during the forecast period (2024-2029).
The upcoming trend of designing toolsets with machine learning capabilities contributes to the growth of the market studied. Significant investments made during last year aimed at empowering designers to reduce the number of errors, thereby saving considerable time, are expected to produce results in the future.
Key Highlights
- The growing demand for advanced manufacturing with complex designs and the need to reduce the size while improving the performance of automotive compels automotive manufacturers to increase their R&D investments and adopt generative designing.
- Companies such as Airbus, Black & Decker, Under Armour, and other massive corporations embrace generative design as a trend molding the future of the engineering industry. It enables engineers to hand the reins off to their CAD software to naturally find the best solutions to a given set of constraints. It augments the engineer's imagination.
- Generative design is in the initial development stage, meaning that early users may come across specific challenges. For instance, defining a design problem in computable terms, which generative design software has to solve, will include a steep learning curve. Engineers need to be more experienced with revealing the design problem as a set of parameters may end up with loosely defined structural restraints or loads, ultimately resulting in a failed design.
- There are over 30,000 parts in an average car, and creating all these pieces and then putting them together requires an incredibly complex supply chain and manufacturing capabilities. However, General Motors and the San Francisco-based software company Autodesk plan to upend how cars are designed, reducing the number of car parts that go into each vehicle while making cars both lighter and more robust.
- Another point to consider with the generative design is that efficient methods can only sometimes be manufactured. For instance, in a Renishaw case study, engineers topologically optimized a suspension bell crank. They should have considered the optimized part's manufacturability. It resulted in a design that demanded a lot of supports to be printed, whereas a good practice is to design pieces with fewer supports as needed as possible. Such instances are anticipated to lay a negative impact on the market.
- However, generative design is used to help address the risks related to COVID-19. For instance, Digital Blue Foam is developing a tool to help address the risks associated with the use and occupancy of interior spaces due to COVID-19. Covid Space Planner analyses factors such as total occupancy and proximity, airflow and ventilation, and the duration of activity in the space. Based on these factors, the tool applies Digital Blue Foam's generative design capabilities to recommend spatial planning strategies, such as the location of entry points, work areas, furniture placement, and retrofits, to mitigate the risk.
Generative Design Market Trends
Automotive To Hold Significant Share
- The growing trend of lightweight vehicle products has generated demand for generative design technology. Volkswagen Group unveiled a vintage VW Microbus, retrofitted with several reconceptualized components produced by productive design technology. VW is promoting this vehicle to highlight technologies they believe would be significant to the future of automotive design and manufacturing, particularly concerning electric vehicle production. Autodesk partnered with VW's Innovation and Engineering Center, California (IECC), on this project to maximize its strength while minimizing its weight. The generative design was deployed to produce lighter-weight parts by reducing mass and material use while maintaining high-performance standards and engineering constraints.
- Also, in January last year, Electric vehicle company Arcimoto Inc announced that it is working with XponentialWorks and ParaMatters to design and additively manufacture lightweight components for its Fun Utility Vehicle (FUV). For deploying ParaMatters' AI-powered generative design software, several elements are being redesigned to generate alternative parts with much of the same performance characteristics but at a lighter weight.
- Weight reduction has become a critical concern for electric vehicle efficiency as the less an automobile weighs, the less energy is required to propel down the road. More efficient energy consumption equates to a more excellent range per charge, which is one of the most important considerations for consumers when evaluating electric vehicles.
- According to Autodesk, General Motors used generative design earlier in the previous year in a proof-of-concept project to develop a lightweight seat bracket prototype for its future electric cars. With such demand for light parts in automobiles, the demand for generative design is anticipated to increase significantly.
Europe to Witness Significant Growth Rate
- The European automotive sector has risen significantly in the global industry. It has achieved record sales, and as a significant employer and a source of considerable grantmaking, it is an integral part of European society.
- With the presence of several global automotive OEMs, Europe has the broad-scale implementation of 3D printing technology for design formulation and R&D applications in the automotive industry. Top automotive leaders, such as Mercedes, Audi, BMW, Jaguar, Land Rover, Volkswagen, and many others, have produced a potential space for 3D technology and printers in the European market.
- AUDI AG, a German automaker, has implemented polymer-based 3D printing technology for its production line at the Bollinger Hofe plant in Germany. Such instances of adoption are high, owing to the enhanced capabilities of manufacturers and lessened dependency on the supply chain for critical components that may result in a breakdown. According to Sculpteo, a 3D printing company, the highest priorities for Europeans using 3D printing are stimulating product development and offering customized products and limited series.
- Moreover, the region is witnessing growth in the sales of electric vehicles. Electric vehicle sales are rising in Europe as diesel vehicle sales continue downward. The increase in BEV registrations was most noticeable in Scandinavian countries such as Denmark, which saw a quadrupling of BEV sales, and Sweden and Finland, which saw a tripling, followed by Poland, Belgium, and Greece. Further modifications in electric vehicles, such as increasing the battery time, and reducing the vehicle's weight, would demand generative design software.
- Apart from the automotive sector, the region is witnessing demand from the manufacturing industry. The increasing demand for additive manufacturing and 3D printing in the region is anticipated to augment the generative design market.
- To help industrial manufacturers improve the skills of their workforce, the French government has entrusted AIF with establishing a reference system of additive manufacturing and training skills across the nation. Within this context, Cetim, in partnership with Cetim-Certec, its associated center, has already begun to develop a full training program dedicated to additive manufacturing, which covers the entire value chain.
- Further, the significant outbreak of COVID-19 in the region, affecting more than 120,000 people in the region, according to Worldometers during the pandemic, has significantly driven the market for 3D printing in the region. With the increased in demand for 3D printing, especially in the healthcare sector for manufacturing ventilators, the need for generative design has been witnessing growth.
Generative Design Industry Overview
The market for Generative Design is moderately fragmented. The presence of several companies, including Altair Engineering Inc. and ANSYS Inc., makes the competitive environment quite intense. Factors such as the growing demand from the automotive industry and the availability of trial or free versions of the generative design will provide considerable growth opportunities for generative design manufacturers. The major companies covered in this report are Autodesk Inc., Dassault Systèmes SE, and Desktop Metal Inc.
In June 2022 - The global computational science and artificial intelligence (AI) company Altair recently purchased the Gen3D startup from the University of Bath in the United Kingdom. When it comes to using the implicit geometry method to describe highly complex geometries, like lattice structures, Gen3D is a pioneer in additive manufacturing.
In October 2022 - To accelerate the adoption of additive manufacturing (AM) for production applications with a focus on the biggest manufacturers in the world, Siemens and Desktop Metal, Inc., market leaders in digitalization and additive manufacturing technologies, have announced a multifaceted partnership.
Additional Benefits:
- The market estimate (ME) sheet in Excel format
- 3 months of analyst support
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Table of Contents 1 INTRODUCTION 1.1 Study Assumptions and Market Definition 1.2 Scope of the Study
2 RESEARCH METHODOLOGY
3 EXECUTIVE SUMMARY
4 MARKET INSIGHTS 4.1 Market Overview 4.2 Industry Attractiveness - Porter Five Forces 4.2.1 Bargaining Power of Suppliers 4.2.2 Bargaining Power of Consumers 4.2.3 Threat of New Entrants 4.2.4 Intensity of Competitive Rivalry 4.2.5 Threat of Substitute Products 4.3 Industry Stakeholder Analysis 4.4 Impact of COVID-19 on the Industry Ecosystem
5 MARKET DYNAMICS 5.1 Market Drivers 5.1.1 Rise in latest technology in automobile segment to boost the market 5.1.2 Growing Demand for Advanced Technologies to Drive Product Innovation and Production Efficiency 5.2 Market Challenges 5.2.1 Complexity in Using Generative Design Software
6 MARKET SEGMENTATION 6.1 Deployment 6.1.1 On-premise 6.1.2 Cloud 6.2 End User Vertical 6.2.1 Automotive 6.2.2 Aerospace and Defense 6.2.3 Architecture and Construction 6.2.4 Industrial Manufacturing 6.2.5 Other End User Verticals 6.3 Geography 6.3.1 North America 6.3.1.1 United States 6.3.1.2 Canada 6.3.1.3 Rest of North America 6.3.2 Europe 6.3.2.1 Germany 6.3.2.2 United Kingdom 6.3.2.3 France 6.3.2.4 Spain 6.3.2.5 Rest of Europe 6.3.3 Asia-Pacific 6.3.3.1 China 6.3.3.2 Japan 6.3.3.3 India 6.3.3.4 Rest of Asia-Pacific 6.3.4 Latin America 6.3.4.1 Brazil 6.3.4.2 Argentina 6.3.4.3 Rest of Latin America 6.3.5 Middle East and Africa 6.3.5.1 UAE 6.3.5.2 Saudi Arabia 6.3.5.3 South Africa 6.3.5.4 Rest of Middle East and Africa
7 COMPETITIVE LANDSCAPE 7.1 Company Profiles 7.1.1 Altair Engineering Inc. 7.1.2 Bentley Systems, Inc. 7.1.3 Autodesk Inc. 7.1.4 ANSYS inc. 7.1.5 Desktop Metal Inc. 7.1.6 Dassault Systèmes SE 7.1.7 MSC Software Corporation (Hexagon AB) 7.1.8 nTopology, Inc. 7.1.9 Paramatters 7.1.10 Diabatix 7.1.11 Caracol AM
8 INVESTMENT ANALYSIS
9 MARKET OUTLOOK
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