市場概要
世界の構造ヘルスモニタリング市場規模は2022年に26億6000万米ドルとなり、2023年から2030年にかけて年平均成長率18.8％で成長すると予測されている。インフラ部門の急速な拡大が市場を牽引する構えだ。また、SHMシステムの標準化と公共安全に対する政府の取り組みも市場の成長を後押ししている。構造物の持続可能性に関連する厳しい規制とセンサーのコスト低下が市場を活性化すると予測される。
構造ヘルスモニタリングは、土木技術者がメンテナンスコストを削減し、重要な建築構造物の安全対策を改善することを可能にするツールである。SHMシステムが実行する基本的な機能には、大型機械、機体、タービン、建物、橋、ダム、スタジアムなどの構造物の性能と健全性の試験と監視が含まれる。
この技術には、データ収集・伝送システム、センサー、分析ツール、測定アンプ、ソフトウェアが統合されている。このシステムは、予知保全による損傷の検出、構造物の安全性の向上、自動対応を可能にし、時間とコストの節約に重要な役割を果たす。発展途上国では、スマートシティのような進行中の大規模プロジェクトが、インフラ全体の健全性を監視するためにこれらのシステムを使用している。
世界的にインフラ整備が進み、自然災害に対する懸念が高まっていることから、世界各国の政府はSHMに関する一定の規制を適用するよう促しており、これはひいては市場に有利に働くと予想される。低コストのエネルギーハーベスティングシステムへの注目の高まりと分散型光ファイバーの採用がさらに市場の成長に寄与している。費用対効果の高い建設とメンテナンスに対する需要の急増が市場成長を促進すると予想される。
建築物、ダム、橋梁などの大型構造物は、その耐用年数中、特にサイクロン、地震、台風などの災難の際に強い荷重を受けやすい。これらの災害は、人命を奪い、大規模な被害をもたらし、経済的・社会的な複雑さを伴います。これらのSHMシステムは、大災害が発生した場合に事前に警告を発するように設計されているため、これらのシステムを採用することで、メンテナンスや修理のコストを削減することができる。そのため、さまざまな政府が、公共の安全性を向上させるために、これらのシステムを推進するイニシアチブをとっている。
インフラ整備の増加と自然災害に対する懸念の高まりが市場を牽引している。費用対効果の高い建設とメンテナンスに対するニーズの高まりにより、この業界は発展すると予測される。ダム、橋、ビルなどの大型建造物は、特にサイクロン、地震、強風の際には、その耐用年数を通じて修復する必要がある。これらの事象は人命の損失につながる可能性があるため、構造物の健全性監視を採用することで、事象発生時に警告を発するように設計されているため、修理やメンテナンスのコストを削減することができる。
インフラは、経済の生産性向上だけでなく、個人の幸福にも大きく貢献する。優れたインフラは、点検スタッフやメンテナンスの必要性をなくし、経費を最小限に抑えるのに役立つ。その結果、世界中で急速に進むインフラ整備が、構造ヘルス・モニタリング・システムの需要を押し上げている。多くの産業におけるインフラプロジェクトの台頭は、市場に数多くの成長機会をもたらしている。さらに、中国、米国、ドイツなどの国々が市場への投資を増やしている。その結果、構造ヘルスモニタリングの需要は予測期間中に増加すると予想される。
過去数十年の間に、多くの自然災害が重要インフラの損傷や故障に関連している。そのようなインフラは、しばしば停電、通信障害、建物、道路、橋の崩壊につながる。また、インフラの不備は、交通機関や小売店などの関連産業のサービスにも影響を与える。そのため、プラント現場でのアドバイスから構造物の寸法やその分析まで、全体にわたって最適な意思決定を行うために有用な手法を導入することが不可欠です。構造ヘルスモニタリングシステムは、リアルタイムの情報を提供する上で重要な役割を果たしている。したがって、この市場は今後数年間で需要が増加すると予想される。
小売、企業、運輸の各プロジェクトでは、リモートワークへの嗜好の高まり、オンラインショッピングの人気の高まり、実店舗での小売販売の減少などにより、その将来性が不透明になっている。その結果、構造ヘルス・モニタリング・システムの需要が抑制されると予想される。とはいえ、小売業界が今後数年間で市場を再開し、商業施設や橋などのインフラ建設も活発化することから、需要は長期的には回復するとみられる。
用途別では、橋梁・ダム、ビル・スタジアム、船舶・プラットフォーム、機体・風力タービン、大型機械・設備に区分される。橋梁・ダム分野は、2022年に32.6％の最高収益シェアを占めた。機能的に老朽化した橋や構造的に欠陥のある橋が増加していることから、橋の監視と点検を行う構造ヘルスモニタリングシステムに対する大きな需要が生じている。
さらに、インフラの老朽化に対処し、自然災害に関連するリスクを軽減し、安全規制を遵守する必要性が、SHMシステムの採用を促進している。例えば、2023年5月のAP通信の分析によると、米国では住宅地や地域社会から上流に位置する2,200以上のダムが老朽化しており、決壊した場合に人命に関わる重大なリスクをもたらしている。これは、わずか3年前の調査結果と比較して、補修を必要とする危険度の高いダムの数が大幅に増加していることを表している。
建築物・スタジアム分野は、予測期間中最も速い年平均成長率19.3％で成長すると予想されている。FIFAワールドカップ、クリケット・ワールドカップ、インディアン・プレミアリーグ、オリンピックなどのスポーツ・イベントの増加により、スタジアムを含むインフラの需要が高まっている。さらに、インフラの安全性を高めることから、政府もこれらのシステムの利用を推進している。
世界の構造健全性市場は北米が支配的で、2022年には35.1％の最高収益シェアを占めた。北米における構造健全性モニタリングシステムの需要は、機体＆風力タービンの土木インフラ補修・メンテナンスへの注目の高まり、インフラの老朽化、様々な機体＆風力タービンへの投資の増加により増加している。また、米国やカナダなどの国々では、構造物と人々の安全と安心を守るため、構造物健全性監視システムへの依存度が高まっている。北米や欧州ではインフラの老朽化が急速に進んでおり、橋、ダム、トンネルなどの土木インフラに構造ヘルスモニタリング手法の採用を促している。
アジア太平洋地域は、予測期間中に年平均成長率20.4%で最速の成長が見込まれている。アジア太平洋地域では、橋梁、発電所、スマートシティなどのインフラプロジェクトが大幅に拡大しているため、構造ヘルスモニタリングが脚光を浴びている。中国、インドなど多くの国が、経済成長を支えるために橋や建物などのインフラへの投資を強化している。市場拡大の主な原動力は、急速な都市化と高品質のインフラに対する緊急のニーズである。土木インフラプロジェクトの増加に伴い、各構造物の状態を維持・監視し、致命的な故障を防止する構造健全性監視システムの需要が高まるとみられる。
ソリューションに基づき、世界市場はハードウェアとソフトウェアに区分される。ハードウェア・セグメントはさらに、センサー、データ収集システム、その他に細分化される。センサーやデータ収集システムといったSHMシステムに不可欠な要素のコストが高いため、2022年にはハードウェア・セグメントが61.9%と最大の売上シェアを占めた。ハードウェア・コンポーネントは、ビル、ダム、橋、スタジアム、機体などの構造物をカバーするために大量に設置する必要がある。
さまざまなハードウェア・ソリューションの中で、センサーは市場でより顕著な収益貢献者になると予測されている。センサー技術の進歩、スマート素材の使用増加、センサーを組み込んだスマート構造が市場の成長を補完している。
ソフトウェア分野は、予測期間中にCAGR 19.4%と最も速い成長が見込まれている。有線SHMベースの遠隔監視ソリューションに対する需要の高まりが、SHM市場のセグメント成長を牽引している。有線SHMコンピューティング技術は、スケーラブルでアクセスしやすいデータストレージ、分析、可視化プラットフォームを提供することで、SHM市場に革命をもたらした。有線SHMベースのソフトウェアソリューションが提供する利便性、コスト効率、柔軟性が、SHM市場での採用を後押ししている。
技術別に見ると、市場は有線SHMと無線SHMに区分される。有線SHM分野は2022年に63.6%と最も高い収益シェアを占めた。有線システムは、信頼性の高い接続性を提供するため長距離データ転送に制限がなく、異なるタイプの構造物の継続的モニタリングに広く採用されている。さらに、有線SHMシステムは、各国のビル、ダム、橋梁など、さまざまな構造物の評価に世界中ですでに使用されている。
ワイヤレスSHM分野は、予測期間中に最も速いCAGR 19.7％で成長すると予想されている。この分野は、構造物モニタリングとインフラ資産管理の分野に大きな影響を与える技術として浮上している。さらに、モノのインターネット（IoT）デバイスの普及と有線SHMコンピューティングインフラの利用可能性が、ワイヤレスSHMシステムの成長にさらに貢献している。
主要企業・市場シェア
業界各社は、ソリューションの発表、買収、提携などの戦略を実施し、世界的なリーチを拡大している。例えば、2021年4月にQUAKELOGICとSignaGuard, LLC. (MachineSense社傘下)は、ヒマラヤ山脈のような地震多発地域における構造健全性モニタリングのために、両社の特許技術を統合した革新的なプロセスを開始した。ヒマラヤ地方では地震が頻発しており、地質学者はこの地域全体がいつ巨大地震が起きてもおかしくない状況にあると推測している。この地域は観光業が盛んなため、このような大地震による被害は数百万人の死者を出す可能性がある。
2023年6月、サムスン重工業株式会社は、船体応力モニタリングシステム（HSMS）のABS SMART Tier2原則承認（AIP）を発表した。これはABSとの共同開発プロジェクトの一環であり、スマート船舶技術を活用した船体の安全性向上を目指している。このAIPは、設計が実現可能であり、ABS SMART Tier 2の要件（船舶固有の荷重と運航の監視、構造状態の定期的な更新、構造健全性の包括的な評価と予測のための物理ベースの解析の活用など）を満たしていることを確認するものです。
2022年10月、住友重機械マリンエンジニアリング（SHI-ME）はLight Structures ASと提携した。この提携の中で、SHI-MEはSamos Steamship向けに建造する原油タンカーシリーズの3隻目にSENSFIBTM構造ヘルス・モニタリング・システムを採用した。SENSFIBTMシステムを導入することで、船長と航海士は予測可能で実用的なリアルタイムデータにアクセスできるようになり、船舶の運航中に発生する鞭打ち、スラム、せん断などの動的な力の影響を軽減するための即時および長期的な対策を講じることができるようになります。
2022年8月、FDH Infrastructure Group, LLCは、Rohn Products, LLCの子会社であるSmart Tower Systems, LLCを買収した。この買収により、FDHは非破壊検査（NDT）技術におけるエンジニアリング・サービスの幅を広げることができる。FDHは、構造健全性モニタリングに特化したソリューションを取り入れることで、電気通信、公益事業、再生可能エネルギーなど、様々な分野のグローバルな重要インフラ所有者やサービスプロバイダーのニーズに応える能力を強化しています。
2022年4月、Structural Monitoring Systems Plcは、同社のComparative Vacuum Monitor（CVM）センサー技術が米連邦航空局から承認されたことを発表した。この承認は同社にとって重要なマイルストーンであり、航空業界内のさまざまなアプリケーションやプログラムにCVM技術プラットフォームを統合・利用する多くの機会を開くものである。
2022年1月、オラクル・コーポレーションは、ゼロックスが大規模な世界的課題に取り組む新規事業の立ち上げを促進するために、Oracle Cloudを選択したと発表した。オラクル・クラウドのソリューションを活用することで、ゼロックスは、製造向けの3Dプリンティング、重要なインフラストラクチャー向けの構造ヘルス・モニタリング、顧客サポートを強化する拡張現実に特化した革新的なテクノロジーを市場に投入する。
本レポートでは、世界、地域、国レベルでの収益成長を予測し、2017年から2030年までの各サブセグメントにおける最新の業界動向の分析を提供している。本調査の目的で、グランドビューリサーチ社は世界の構造ヘルスモニタリング市場をソリューション、技術、用途、地域に基づいて区分しています：
ソリューションの展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
ハードウェア
センサー
データ収集システム
その他
ソフトウェアとサービス
技術展望（売上高：百万米ドル、2017年～2030年）
有線SHM
ワイヤレスSHM
アプリケーションの展望（収益：百万米ドル、2017年～2030年）
橋梁・ダム
ビル・スタジアム
船舶・プラットフォーム
機体・風力タービン
大型機械・設備
地域別展望（売上高：百万米ドル、2017～2030年）
北米
米国
カナダ
欧州
英国
ドイツ
フランス
アジア太平洋
中国
日本
インド
オーストラリア
韓国
ラテンアメリカ
ブラジル
メキシコ
中東・アフリカ
アラブ首長国連邦（UAE）
サウジアラビア
南アフリカ
【目次】
第1章. 方法論とスコープ
1.1. 市場セグメンテーションとスコープ
1.1.1. ソリューション
1.1.2. テクノロジー
1.1.3. アプリケーション
1.1.4. 地域範囲
1.1.5. 推定と予測タイムライン
1.2. 調査方法
1.3. 情報調達
1.3.1. 購入データベース
1.3.2. GVR社内データベース
1.3.3. 二次情報源
1.3.4. 一次調査
1.3.5. 一次調査の詳細
1.4. 情報またはデータ分析
1.5. 市場形成と検証
1.6. モデルの詳細
1.7. 二次情報源のリスト
1.8. 一次資料リスト
1.9. 目的
第2章. 要旨
2.1. 市場の展望
2.2. セグメントの展望
2.2.1. ソリューションの展望
2.2.2. テクノロジー展望
2.2.3. アプリケーション展望
2.2.4. 地域別展望
2.3. 競合他社の洞察
第3章 構造ヘルスモニタリング市場 構造ヘルスモニタリング市場の変数、動向、スコープ
3.1. 市場の系譜の展望
3.2. 産業バリューチェーン分析
3.3. 市場ダイナミクス
3.3.1. 市場ドライバー分析
3.3.2. 市場阻害要因分析
3.3.3. 市場機会分析
3.4. 構造ヘルスモニタリング市場の分析ツール
3.4.1. 産業分析 – ポーターの分析
3.4.1.1. サプライヤーパワー
3.4.1.2. 買い手の力
3.4.1.3. 代替の脅威
3.4.1.4. 新規参入の脅威
3.4.1.5. 競争上のライバル
3.4.2. PESTEL分析
3.4.2.1. 政治情勢
3.4.2.2. 技術的ランドスケープ
3.4.2.3. 経済情勢
第4章. 構造ヘルスモニタリング市場 ソリューションの推定と動向分析
4.1. 構造ヘルスモニタリング市場 主な要点
4.2. 構造ヘルスモニタリング市場 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
4.3. ハードウェア
4.3.1. ハードウェア市場の推定と予測、2017～2030年 （百万米ドル）
4.3.1.1. センサー市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
4.3.1.2. データ収集システム市場の推定と予測、2017～2030年 (USD Million)
4.3.1.3. その他市場の推定と予測、2017～2030年（USD Million）
4.4. ソフトウェアとサービス
4.4.1. ソフトウェア＆サービス市場の推計と予測、2017～2030年（USD Million）
第5章 構造ヘルスモニタリング市場 構造ヘルスモニタリング市場 技術の推定と動向分析
5.1. 構造ヘルスモニタリング市場 主な要点
5.2. 構造ヘルスモニタリング市場： 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
5.3. 有線SHM
5.3.1. 有線SHM市場の推計と予測、2017～2030年 （百万米ドル）
5.4. ワイヤレスSHM
5.4.1. ワイヤレスSHM市場の推計と予測、2017～2030年（百万米ドル）
第6章. 構造ヘルスモニタリング市場 アプリケーションの推定と動向分析
6.1. 構造ヘルスモニタリング市場 主な要点
6.2. 構造ヘルスモニタリング市場 2022年と2030年の動きと市場シェア分析
6.3. 橋梁とダム
6.3.1. 橋梁・ダム市場の推計と予測、2017〜2030年 (百万米ドル)
6.4. 建物・スタジアム
6.4.1. 建物・スタジアム市場の2017～2030年の推定と予測（百万米ドル）
6.5. 船舶とプラットフォーム
6.5.1. 船舶＆プラットフォーム市場の推定と予測、2017～2030年 （百万米ドル）
6.6. 機体・風力タービン
6.6.1. 機体＆風力タービン市場の推定と予測、2017～2030年 (百万米ドル)
6.7. 大型機械・設備
6.7.1. 大型機械・設備市場の2017～2030年の推定と予測（百万米ドル）
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