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Analyse des tendances du marché des simulateurs robotiques 

Les cieux virtuels et les drones autonomes définissent le marché des simulateurs de vol 

Le marché des simulateurs de vol robotisés est en pleine expansion pour répondre aux besoins de formation de l'aviation commerciale et du secteur en plein essor des drones. D'ici 2025, plus de 3 500 nouveaux simulateurs de vol (FFS) devraient être livrés aux compagnies aériennes et aux centres de formation du monde entier afin de pallier la pénurie de pilotes. Pour ce faire, les autorités aéronautiques devraient certifier plus de 500 nouveaux simulateurs de niveau D, la norme de fidélité la plus élevée. Par ailleurs, les forces armées du monde entier devraient exploiter plus de 2 000 simulateurs avancés de formation au pilotage de drones pour se préparer à des missions complexes de reconnaissance et de combat. L'intégration de l'IA est également importante : plus de 1 000 simulateurs devraient être modernisés avec des postes de pilotage d'instructeurs pilotés par l'IA d'ici 2025. Parallèlement, le secteur de la mobilité aérienne urbaine (UAM) verra le déploiement de plus de 300 simulateurs spécialisés pour la formation des pilotes d'eVTOL.

Le scalpel numérique perfectionne les compétences chirurgicales grâce à une précision virtuelle qui stimule la demande sur le marché des simulateurs de chirurgie robotique

Parallèlement, le marché des simulateurs de chirurgie robotisée devient un élément incontournable de la formation médicale et de l'accréditation. En 2025, on prévoit que plus de 30 000 internes en chirurgie effectueront une part importante de leur formation sur simulateurs robotisés. Les hôpitaux et les établissements médicaux devraient installer plus de 1 800 nouveaux systèmes de simulation chirurgicale dans le monde. L'un des principaux moteurs est l'expansion des modules procéduraux ; des plateformes de pointe comme le simulateur da Vinci d'Intuitive devraient proposer plus de 150 modules de formation distincts d'ici 2025. Le nombre de chirurgiens en exercice devant effectuer une validation des compétences sur simulateur avant de pratiquer une intervention chirurgicale réelle devrait dépasser 15 000. 

Par ailleurs, le développement de la téléchirurgie permettra la réalisation réussie de plus de 500 simulations chirurgicales transcontinentales à des fins de formation et de tests de faisabilité. Le marché des gants et contrôleurs à retour haptique pour la simulation chirurgicale est également appelé à croître, avec des livraisons attendues à plus de 25 000 unités. Enfin, d'ici 2025, plus de 400 hôpitaux devraient avoir pleinement intégré les données de performance de simulation directement dans leurs processus d'accréditation et de privilèges des chirurgiens.

Les opportunités émergentes vont remodeler le paysage du marché des simulateurs robotiques

Conception générative et création de données synthétiques pilotées par l'IA
. L'intelligence artificielle transforme les simulateurs. De simples outils de validation, ils deviennent des moteurs créatifs. Les algorithmes d'IA réalisent désormais la conception générative au sein de ces environnements virtuels. Ils créent automatiquement des cellules de travail robotisées, des parcours d'outils et même des conceptions de pinces optimaux. En 2024, l'IA générative dans la fabrication a permis de réduire les cycles de conception des produits jusqu'à 50 itérations. De plus, ces plateformes deviennent des usines critiques pour les données synthétiques. Les simulateurs génèrent désormais des millions de relevés de capteurs et d'images annotés. Un marché devrait compter plus de 500 fournisseurs spécialisés d'ici 2025. L'Isaac Lab de NVIDIA, annoncé en 2024, en est un parfait exemple. Il permet des milliers de simulations parallèles pour l'entraînement de modèles d'apprentissage par renforcement.

Plateformes cloud natives et intégration de la robotique en tant que service (RaaS).
La migration vers le cloud démocratise l'accès à des outils de simulation performants. Ces plateformes permettent des simulations parallèles massives sur le marché des simulateurs robotiques. Les ingénieurs peuvent désormais tester des milliers de scénarios simultanément. Par exemple, des services comme AWS RoboMaker peuvent exécuter jusqu'à 25 simulations simultanées par application. Une évolution est également liée au modèle de la robotique en tant que service (RaaS). Le marché du RaaS devrait compter plus de 1,3 million de robots d'ici 2026. Les fournisseurs intègrent désormais la gestion du cloud et la simulation à leurs abonnements. D'ici 2025, plus de 200 entreprises de robotique devraient proposer un modèle RaaS. La simulation cloud intégrée deviendra une fonctionnalité standard.

Nouveaux vecteurs de demande définissant le marché des simulateurs robotiques

Simuler une collaboration homme-robot sécurisée est une exigence non négociable

L'essor rapide des robots collaboratifs, ou cobots, crée un nouveau vecteur de demande crucial. La demande pour le marché des simulateurs robotiques est résolument axée sur la sécurité et l'ergonomie. Contrairement aux robots traditionnels en cage, les cobots travaillent aux côtés des humains. La simulation prédictive de leurs interactions est donc essentielle. Le nombre d'installations annuelles de cobots devrait dépasser les 90 000 unités d'ici 2025. Un fabricant majeur, Universal Robots, a déjà dépassé les 75 000 unités vendues début 2024. Chaque système nécessite une évaluation minutieuse des risques. Un processus est souvent exécuté virtuellement avant le déploiement physique.

Cette demande spécialisée stimule l'innovation logicielle. Les simulateurs doivent désormais modéliser avec précision les robots et les humains numériques. Une fonctionnalité permet de valider la sécurité et l'efficacité des flux de travail. Pour ce faire, la nouvelle norme de sécurité ISO/TS 15066 spécifie des seuils de douleur pour 29 parties du corps. Les logiciels de simulation doivent désormais intégrer ces données pour les tests de collision. Par conséquent, l'écosystème matériel de support est en pleine expansion. Les livraisons de capteurs de force-couple ont dépassé les 300 000 unités en 2024. Un autre rapport fait état de 195 000 unités livrées. Plus de 60 000 d'entre elles ont été utilisées dans des applications collaboratives. De plus, plus de 200 000 ouvriers du secteur manufacturier bénéficieront d'une formation à la simulation de cobots d'ici 2025.

La simulation d'environnements non structurés est la prochaine grande frontière de la robotique

La demande de simulateurs robotiques s'étend au-delà des ateliers de production prévisibles. Elle s'étend aux environnements extérieurs complexes et non structurés. Cette évolution est portée par le déploiement croissant des robots mobiles autonomes (AMR). Parmi les secteurs clés figurent l'agriculture, la construction et la livraison du dernier kilomètre. En 2024, le nombre de robots agricoles a dépassé les 40 000 unités pour des tâches comme le désherbage. D'ici 2025, les grandes entreprises de construction exploiteront plus de 5 000 rovers autonomes pour la topographie de sites. Ces applications nécessitent des simulateurs dotés de moteurs physiques sophistiqués. Ils doivent modéliser des terrains variables, des conditions météorologiques et des obstacles imprévisibles.

Les besoins en perception avancée définissent une nouvelle frontière pour le marché des simulateurs robotiques. Les livraisons de capteurs LiDAR 3D destinés à la robotique devraient dépasser les 800 000 unités en 2025. Un fabricant, Hesai, prévoit que 200 000 de ses unités LiDAR seront destinées à des applications robotiques cette année-là. Ces capteurs fournissent des données environnementales riches. Les simulateurs doivent reproduire ces données avec précision. Le nombre de déploiements publics de robots autonomes (AMR) pour le nettoyage et la sécurité a dépassé les 15 000 unités en 2024. Parallèlement, plus de 20 villes lanceront des programmes pilotes avec plus de 500 robots de livraison du dernier kilomètre d'ici 2025. Les simulateurs sont essentiels à la validation des systèmes d'IA de ces flottes. Ce besoin est d'autant plus grand que le nombre d'algorithmes de navigation SLAM open source disponibles a dépassé la cinquantaine en 2024.

Analyse segmentaire

La simulation consolide son avance en tant qu'application de premier plan

La simulation représente le segment d'application le plus important et le plus critique du marché des simulateurs robotiques, principalement parce qu'elle constitue l'outil fondamental de l'automatisation moderne. Son principal avantage réside dans la possibilité d'une programmation hors ligne complète, permettant le développement et le perfectionnement des tâches robotiques sans interrompre la production en cours. Cette approche réduit considérablement les temps d'arrêt coûteux et accélère le lancement de nouveaux produits en permettant aux ingénieurs d'identifier et de résoudre les problèmes potentiels dans un environnement virtuel avant le déploiement du matériel physique. L'utilisation de jumeaux numériques – des répliques virtuelles précises et interactives des systèmes robotiques et de leurs environnements – est essentielle à ce processus, permettant des tests exhaustifs des scénarios opérationnels et des flux de processus.

Grâce à une simulation sophistiquée, les ingénieurs peuvent valider des paramètres critiques tels que l'agencement des ateliers, la portée des robots et les estimations de temps de cycle, garantissant ainsi des performances optimales dès le départ. Cette technologie est essentielle à la mise en service virtuelle, où la logique de contrôle et le code PLC sont débogués numériquement, empêchant ainsi toute erreur d'atteindre la ligne de production physique. Ce terrain d'essai virtuel sur le marché des simulateurs robotiques est précieux pour évaluer en toute sécurité les conditions opérationnelles risquées ou dangereuses, sans mettre en danger le personnel ni les équipements coûteux. Enfin, la simulation permet aux entreprises d'explorer une multitude de scénarios de fabrication, favorisant l'innovation et garantissant une solution automatisée finale efficace et sans erreur.

• La mise en service virtuelle utilise la simulation pour tester et vérifier en profondeur les programmes de contrôle PLC sur un modèle numérique avant la mise en œuvre.
• Cette technologie est utilisée pour générer une programmation logicielle téléchargeable, garantissant que les actions du robot réel reflètent parfaitement la simulation validée.
• Les ingénieurs peuvent tester et générer des trajectoires de mouvement sans collision, même dans des environnements inconnus complexes et encombrés.

La domination du secteur manufacturier, un moteur clé de la croissance du marché

L'industrie manufacturière est le principal utilisateur final du marché des simulateurs robotiques, conséquence directe de l'adoption généralisée et croissante de l'automatisation pour des processus critiques comme l'assemblage, le soudage et la manutention. Dans des secteurs très concurrentiels comme l'automobile, la simulation est indispensable à la planification et à la validation de lignes d'assemblage complexes de caisses en blanc (CBW), qui impliquent souvent de nombreux robots travaillant en étroite coordination. Cette technologie permet aux fabricants de concevoir, tester et optimiser numériquement des systèmes de production complets, une pratique appelée mise en service virtuelle, qui réduit considérablement les temps d'installation et de débogage sur site. Ceci est crucial pour gérer la production de plusieurs modèles de véhicules au sein d'une même usine, permettant une intégration fluide de nouvelles variantes.

L'essor de l'Industrie 4.0 et des initiatives d'usine intelligente a renforcé le rôle du marché des simulateurs robotiques dans la fabrication. Les entreprises exploitent la simulation pour créer des « jumeaux numériques » détaillés de leurs cellules de travail robotisées, offrant ainsi un environnement virtuel propice à l'amélioration et à l'optimisation continues des processus sans interrompre la production. Par exemple, la simulation permet d'affiner les trajectoires complexes des robots de peinture pour une finition impeccable ou de tester les algorithmes d'inspection optique pour le contrôle qualité. En permettant aux ingénieurs d'affiner chaque aspect d'un système robotique afin qu'il s'adapte parfaitement aux équipements existants, la simulation garantit un retour sur investissement maximal en automatisation.

• La simulation permet d'automatiser les processus de fabrication de routine basés sur des règles grâce à la modélisation de l'automatisation des processus robotiques (RPA).
• Le fabricant mondial d'électronique Delta Electronics utilise la simulation pour valider ses algorithmes d'inspection optique afin de détecter les défauts des produits.
• La simulation permet d'optimiser les trajectoires des robots pour des tâches précises comme le soudage et la peinture, garantissant ainsi une production de haute qualité.

Robots industriels : le fondement incontesté de la simulation robotique

Les robots industriels représentent le segment de robots le plus important, soutenant la demande principale du marché des simulateurs robotiques. Avec des millions de robots industriels actuellement en activité dans les usines du monde entier, le besoin d'outils de simulation et de programmation hors ligne performants est primordial. Les simulateurs modernes disposent de bibliothèques complètes prenant en charge une vaste gamme de modèles de robots industriels, certaines plateformes étant compatibles avec plus de 1 200 modèles de plus de 80 fabricants différents. Cette large compatibilité est essentielle pour la conception et la validation de cellules de travail complexes multi-robots, où une coordination précise est requise pour éviter les collisions et optimiser les flux de travail. Les logiciels de simulation sont essentiels pour ces applications complexes, qui impliquent souvent une grande variété de pièces et de nombreuses étapes opérationnelles.

La programmation hors ligne, caractéristique essentielle des simulateurs de robots industriels, est un facteur d'efficacité majeur, car elle permet de développer et de tester sur ordinateur pendant que les robots physiques poursuivent leurs tâches de production sans interruption. Les simulateurs permettent aux ingénieurs de définir et de vérifier chaque aspect de la trajectoire et du mouvement des outils d'un robot industriel dans un environnement 3D, garantissant ainsi l'accessibilité et l'efficacité des temps de cycle. De plus, le logiciel joue un rôle crucial dans la détermination de la taille, du type et du positionnement optimaux des robots au sein d'une cellule de travail afin d'optimiser le retour sur investissement sur le marché des simulateurs robotiques. Du soudage à l'usinage, en passant par la palettisation et la distribution, la simulation fournit les outils nécessaires pour programmer et perfectionner chaque application avant sa mise en service.

• La simulation est utilisée pour vérifier les flux d’informations cruciaux entre les robots industriels et leurs contrôleurs logiques programmables (PLC).
• Pour les cellules de fabrication complexes avec plusieurs enveloppes de travail qui se chevauchent, la simulation est l'outil clé pour valider la programmation.
• Le logiciel permet de concevoir des cellules de travail robotisées 3D complètes, de l'agencement à la programmation finale.

Le déploiement cloud propulse la simulation robotique avec une évolutivité inégalée

Le marché des simulateurs robotiques connaît une évolution significative vers les solutions cloud, qui dominent le marché avec 64,66 % de parts de marché. Ce leadership repose sur la flexibilité et la rentabilité inhérentes au cloud, qui éliminent le besoin d'investissement initial important en matériel sur site. Les plateformes cloud permettent aux équipes internationales d'accéder aux données à tout moment et en tout lieu, favorisant ainsi la collaboration en temps réel sur des projets robotiques complexes. La possibilité de transférer vers le cloud des tâches gourmandes en calcul, telles que les simulations à grande échelle et l'entraînement de modèles d'IA, permet d'utiliser du matériel robotique plus léger et plus abordable. Les développeurs peuvent ainsi exécuter des centaines de simulations simultanément, accélérant ainsi considérablement les cycles de développement et de test. Ce paradigme facilite le déploiement fluide des mises à jour logicielles et des nouveaux comportements sur des flottes entières de robots, garantissant ainsi la cohérence et minimisant les temps d'arrêt.

L'avantage stratégique du déploiement cloud réside dans l'accès à de vastes bases de connaissances constamment mises à jour, notamment de vastes bibliothèques d'images et de cartes essentielles à la navigation et à l'exécution des tâches des robots. Les services cloud sont étroitement intégrés aux workflows automatisés d'intégration et de déploiement continus (CI/CD), simplifiant ainsi le processus de développement. En permettant le calcul parallèle à la demande pour une planification sophistiquée des mouvements et des tâches, le cloud offre une évolutivité inégalée. La création de jumeaux numériques haute fidélité pour des tests virtuels complets est également une fonctionnalité clé des plateformes cloud, consolidant leur position de leader sur le marché dynamique des simulateurs robotiques.

• La robotique cloud permet de décharger des tâches gourmandes en données telles que des simulations complexes et des mises à jour d'apprentissage automatique.
• Les organisations peuvent utiliser les ressources cloud, permettant le déploiement de robots physiquement plus légers et moins exigeants en termes de calcul.
• Les plates-formes cloud offrent un accès à des ressources de calcul parallèle à la demande pour une planification avancée des mouvements et des tâches.

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 Analyse régionale 

L'écosystème d'automatisation mature de l'Amérique du Nord stimule la demande en simulation avancée

La domination du marché nord-américain des simulateurs robotiques, qui détient plus de 36,5 % de la part mondiale, repose sur une automatisation mature et une production à forte valeur ajoutée. Au premier trimestre 2024, les entreprises nord-américaines ont commandé 9 988 robots pour un montant de plus de 597 millions de dollars, témoignant d'un investissement soutenu dans du matériel d'automatisation dont le déploiement nécessite des logiciels sophistiqués. Les États-Unis jouent un rôle moteur majeur, avec des projections indiquant l'ajout de plus de 4 200 robots collaboratifs rien qu'en 2024. Par ailleurs, le secteur automobile américain poursuit sa politique d'automatisation dynamique, avec un parc opérationnel de plus de 146 000 robots déclaré en 2024. Le Canada complète ce marché par une base manufacturière solide, prévoyant l'installation de plus de 4 600 nouveaux robots industriels en 2024.

La demande pour le marché des simulateurs robotiques dépasse le secteur manufacturier traditionnel. Le secteur américain de l'entreposage devrait déployer plus de 85 000 robots mobiles autonomes (AMR) en 2024. De plus, les interventions chirurgicales robotisées devraient dépasser les 2,2 millions aux États-Unis en 2024, chaque intervention étant souvent précédée d'une formation par simulation. Les investissements dans la technologie sous-jacente sont également importants : les sociétés de capital-risque américaines ont investi plus de 600 millions de dollars dans des start-ups du secteur robotique au premier semestre 2024. La renaissance de l'industrie manufacturière mexicaine renforce encore davantage la région : ses usines automobiles ont installé plus de 4 900 nouveaux robots en 2023, selon les données de 2024. Le parc de robots installé aux États-Unis a atteint 421 655 unités, offrant un marché considérable pour les mises à niveau et l'optimisation des logiciels.

L'envergure inégalée de la région Asie-Pacifique crée un marché de simulateurs à haut volume

La région Asie-Pacifique représente un marché de simulateurs robotiques d'une ampleur inégalée, porté par une production manufacturière colossale et des initiatives nationales d'automatisation. L'ambition de la Chine est vertigineuse ; le pays vise un parc opérationnel de plus de 1,5 million de robots industriels d'ici fin 2024. Au premier semestre 2024, les fabricants chinois ont commandé plus de 155 000 robots industriels. Le Japon demeure une puissance technologique, ses fabricants exportant plus de 190 000 robots industriels en 2024. Le pays prévoit également d'exploiter plus de 25 000 robots dans son secteur des soins aux personnes âgées d'ici 2025.

La Corée du Sud continue de repousser les limites de l'automatisation, avec pour objectif le déploiement de 3 000 robots logistiques dans les installations publiques d'ici 2025. Les géants de l'électronique du pays, comme Samsung, prévoient d'exploiter plus de 80 000 robots dans leurs usines de semi-conducteurs d'ici 2025. Parallèlement, l'Inde est une force émergente, avec des installations de robots nationales qui devraient dépasser les 8 000 unités en 2024. L'industrie électronique cruciale de Taïwan devrait installer plus de 3 500 nouveaux robots en 2024 pour gérer la fabrication avancée de semi-conducteurs.

Le cœur industriel de l'Europe est le champion de la précision et de l'intégration des jumeaux numériques

La force de l'Europe sur le marché des simulateurs robotiques repose sur son tissu industriel hautement intégré et technologiquement avancé, notamment en Allemagne. La puissante industrie automobile allemande devrait installer plus de 21 000 nouveaux robots en 2024. L'Allemagne est également leader en recherche, avec plus de 1 200 projets de recherche en robotique de service actifs en 2024. Le parc national de robots opérationnels en Allemagne a dépassé les 260 000 unités, créant ainsi une base d'utilisateurs avertis pour les simulations avancées de jumeaux numériques. La France réalise également des progrès significatifs, avec pour objectif l'installation de 5 000 nouveaux robots dans ses petites et moyennes entreprises (PME) en 2024.

Le Royaume-Uni favorise la croissance de nouveaux secteurs, avec un financement public en 2024 pour soutenir le déploiement de 500 robots agricoles pour la récolte. Le secteur manufacturier italien, robuste, devrait installer plus de 8 500 nouveaux robots en 2024. Sur tout le continent, l'utilisation des robots robotisés automatisés (AMR) dans la logistique est en pleine expansion, les entrepôts européens devant en exploiter plus de 90 000 d'ici fin 2024. Le secteur agroalimentaire européen connaît également une automatisation rapide, avec 4 000 nouvelles installations de robots attendues en 2024.

Top 6 des investissements et acquisitions récents qui ont remodelé le paysage concurrentiel du marché des simulateurs robotiques

1. NVIDIA acquiert OmniML : Dans le cadre d'une démarche stratégique visant à renforcer ses capacités d'IA et de simulation, NVIDIA a finalisé l'acquisition d'OmniML, une startup spécialisée dans la création de modèles d'apprentissage automatique plus petits et plus rapides, idéaux pour les applications robotiques.
2. Intrinsic acquiert Vicarious : Intrinsic, la société de logiciels de robotique d'Alphabet, a acquis la société d'IA et de robotique Vicarious pour intégrer ses solutions d'automatisation basées sur l'IA, qui sont développées et testées dans des environnements simulés.
3. Plus One Robotics obtient 50 millions de dollars : Plus One Robotics, fournisseur de logiciels de vision 3D et basés sur l'IA pour les robots logistiques, a obtenu 50 millions de dollars de financement de série C pour étendre ses déploiements, qui sont souvent planifiés à l'aide de simulateurs.
4. Rockwell Automation acquiert Clearpath Robotics : Rockwell Automation a acquis Clearpath Robotics et sa division AMR industrielle, OTTO Motors, obtenant ainsi un portefeuille important d'AMR et le logiciel de gestion de flotte utilisé pour les simuler et les gérer.
5. Machina Labs lève 32 millions de dollars : Machina Labs, une entreprise utilisant l'IA et la robotique pour fabriquer numériquement des pièces de tôlerie avancées, a levé 32 millions de dollars lors d'un tour de table de série B. Le processus de l'entreprise s'appuie sur la simulation pour programmer les trajectoires des robots.
6. Collaborative Robotics lève 100 millions de dollars : Collaborative Robotics, une start-up qui développe des robots collaboratifs pratiques, a émergé de l'ombre avec plus de 100 millions de dollars de financement. Une part importante de ce capital est consacrée au développement de logiciels, notamment la simulation pour une interaction humaine sécurisée.

Principales entreprises du marché des simulateurs robotiques

• ABB
• Dassault Systèmes
• Epson
• FANUC
• Industries lourdes Kawasaki
• Kuka
• Mitsubishi Électrique
• Omron
• CTP
• Rockwell Automatisation
• Siemens
• Stäubli International
• Robots universels
• Yaskawa Électrique
• Autres acteurs éminents

Aperçu de la segmentation du marché

Par type 

• Basé sur le cloud
• Sur site

Par type de déploiement

• Simulation
• Entraînement
• Éducation
• Recherche et développement

Par utilisateur final

• Fabrication
• Soins de santé
• Éducation
• Automobile
• Aéronautique et Défense

Par type de robot 

• Robots collaboratifs
• Robots industriels
• Robots mobiles
• Robots de service

Par compatibilité de marque de robot 

• Universel
• Spécifique

Par région

• Amérique du Nord
  • Les États-Unis
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • Europe occidentale
    • Le Royaume-Uni
    • Allemagne
    • France
    • Italie
    • Espagne
    • Reste de l'Europe occidentale
  • Europe de l'Est
    • Pologne
    • Russie
    • Reste de l'Europe de l'Est
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Inde
  • Japon
  • Corée du Sud
  • Australie et Nouvelle-Zélande
  • ASEAN
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique (MEA)
  • Émirats arabes unis
  • Arabie Saoudite
  • Afrique du Sud
  • Reste de la MEA
• Amérique du Sud
  • Argentine
  • Brésil
  • Reste de l'Amérique du Sud