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ロボットシミュレータ市場動向分析 

仮想空と自律型ドローンがフライトシミュレータ市場を定義 

ロボット・フライトシミュレータ市場は、民間航空および急成長を遂げている無人航空機（UAV）分野における訓練需要を満たすため、拡大を続けています。2025年までに、パイロット不足への対応として、世界中の航空会社や訓練センターに3,500台以上の新しいフルフライトシミュレータ（FFS）が納入されると予測されています。これに対応するため、航空当局は、最高水準の忠実度であるレベルDシミュレータを500台以上新たに認証する予定です。さらに、世界中の軍隊は、複雑な偵察・戦闘任務に備えるため、2,000台以上の高度なドローン操縦訓​​練シミュレータを運用すると予測されています。 AIの統合も顕著で、2025年までに1,000台以上のシミュレーターがAI駆動のインストラクター操作ステーションにアップグレードされる予定です。並行した傾向として、都市航空モビリティ（UAM）分野では、eVTOLパイロットのトレーニング用に300台以上の専用シミュレーターが導入される予定です。

デジタルメスが仮想精度で手術スキルを磨き、ロボット手術シミュレータ市場の需要を刺激

同時に、ロボット手術シミュレータ市場は、医学教育と資格認定において必須の要素となりつつあります。2025年には、3万人以上の外科研修医が、研修の大部分をロボットシミュレータで修了すると予想されています。病院や医療機関は、世界中で1,800台以上の新しい外科シミュレーションシステムを導入すると予測されています。その主な推進力は、手術手順モジュールの拡充です。Intuitive社のda Vinciシミュレータのような主要プラットフォームは、2025年までに150以上の異なるトレーニングモジュールを提供することが期待されています。実際の手術を行う前にシミュレータで熟練度ベースの検証を完了する必要がある現役外科医の数は、15,000人を超えると予測されています。 

さらに、遠隔手術の発展により、訓練および実現可能性試験のために、大陸をまたいで500件以上の手術シミュレーションが成功裏に実施される見込みです。手術シミュレーション用の触覚フィードバック付きグローブとコントローラーの市場も成長が見込まれ、出荷台数は25,000台を超えると予想されています。さらに、2025年までに400以上の病院が、シミュレーションのパフォーマンスデータを外科医の資格認定および権限付与プロセスに直接統合すると予測されています。

新たな機会がロボットシミュレータ市場の状況を変える

AI駆動型ジェネレーティブデザインと合成データ作成：
人工知能（AI）はシミュレーターを変革しています。シミュレーターは、単なる検証ツールから創造的なエンジンへと進化しています。AIアルゴリズムは現在、これらの仮想環境内でジェネレーティブデザインを実行しています。最適なロボットワークセル、ツールパス、さらにはグリッパーの設計までも自動的に作成します。2024年には、製造業におけるジェネレーティブAIによって、製品設計サイクルが最大50回の反復作業で短縮されるでしょう。さらに、これらのプラットフォームは合成データの重要な生産拠点になりつつあります。シミュレーターは現在、数百万もの注釈付きセンサーデータと画像を生成しています。2025年までに500社以上の専門ベンダーが参加する市場になると予想されています。2024年に発表されたNVIDIAのIsaac Labはその好例です。強化学習モデルのトレーニングのための数千の並列シミュレーションを可能にします。

クラウドネイティブプラットフォームとロボティクス・アズ・ア・サービス（RaaS）の統合
クラウドへの移行により、強力なシミュレーションツールへのアクセスが民主化されています。これらのプラットフォームは、ロボットシミュレータ市場において大規模な並列シミュレーションを可能にします。エンジニアは数千ものシナリオを一度にテストできるようになりました。例えば、AWS RoboMakerのようなサービスは、アプリケーションごとに最大25のシミュレーションを同時に実行できます。この変化は、ロボティクス・アズ・ア・サービス（RaaS）モデルにも関連しています。RaaS市場は、2026年までに130万台以上のロボットユニットを含むと予測されています。プロバイダーは現在、クラウド管理とシミュレーションをサブスクリプションにバンドルしています。2025年までに、200社以上のロボティクス企業がRaaSモデルを提供すると予想されています。この傾向により、統合クラウドシミュレーションは標準機能になるでしょう。

ロボットシミュレータ市場を定義する新たな需要ベクトル

安全な人間とロボットの協調をシミュレーションすることは必須の要件です

協働ロボット（コボット）の急速な普及は、新たな重要な需要を生み出しています。ロボットシミュレーター市場への需要は、安全性と人間工学に重点を置いています。従来のケージ型ロボットとは異なり、コボットは人間と並んで作業します。そのため、コボットと人間の相互作用を予測的にシミュレーションすることが不可欠です。2025年までに、コボットの年間設置台数は9万台を超えると予想されています。大手メーカーであるユニバーサルロボットは、2024年初頭までに既に7万5000台以上の販売台数を誇っています。各システムには慎重なリスク評価が必要です。多くの場合、プロセスは物理的な導入前に仮想環境で実行されます。

この特殊な需要がソフトウェアのイノベーションを推進しています。シミュレーターは、ロボットとデジタルヒューマンの両方を正確にモデル化する必要があります。ワークフローの安全性と効率性を検証する機能も必要です。これをサポートするために、新しいISO/TS 15066安全規格では、29の異なる身体部位の痛みの閾値が規定されています。シミュレーションソフトウェアは、衝突試験のためにこれらのデータポイントを組み込む必要があります。その結果、それを支えるハードウェアエコシステムが拡大しています。力トルクセンサーの出荷台数は2024年に30万台を超えました。別のレポートでは、19万5000台の出荷台数が報告されています。そのうち6万台以上が協働アプリケーションで使用されました。さらに、2025年までに20万人以上の製造労働者が協働ロボットシミュレーションのトレーニングを受ける予定です。

非構造化環境のシミュレーションはロボット工学の次の主要なフロンティア

ロボットシミュレータ市場において、ロボットシミュレータの需要は予測可能な工場現場を超えて拡大しています。複雑で構造化されていない屋外環境へと移行しつつあります。この変化を牽引しているのは、自律移動ロボット（AMR）の導入拡大です。主要分野には、農業、建設、ラストマイル配送などが挙げられます。2024年には、除草などの作業を行う農業用ロボットの導入台数が4万台を超えました。2025年までに、大手建設会社は現場調査のために5,000台以上の自律移動ロボットを運用するでしょう。これらの用途には、高度な物理エンジンを備えたシミュレータが必要です。これらのシミュレータは、変化する地形、天候、そして予測不可能な障害物をモデル化する必要があります。

ロボットシミュレータ市場の新たな市場フロンティアは、高度な知覚ニーズによって定義されています。ロボット向け3D LiDARセンサーの出荷台数は、2025年には80万台を超えると予測されています。メーカーの一つであるHesaiは、その年に20万台のLiDARユニットがロボット用途になると予測しています。これらのセンサーは豊富な環境データを提供します。シミュレータは、こうしたデータを正確に再現する必要があります。清掃および警備用の公共AMR導入数は、2024年に1万5000台を超えました。一方、2025年までに20以上の都市で、500台以上のラストマイル配送ロボットを用いたパイロットプログラムが開始される予定です。これらのロボット群のAIシステムを検証するには、シミュレータが不可欠です。2024年には、利用可能なオープンソースのSLAMナビゲーションアルゴリズムが50を超えるため、シミュレータのニーズはさらに高まっています。

セグメント分析

シミュレーションがプレミアアプリケーションとしての地位を固める

シミュレーションは、ロボットシミュレータ市場において最大かつ最も重要なアプリケーションセグメントであり、その主な理由は、現代の自動化の基盤ツールとして機能することです。その主な利点は、包括的なオフラインプログラミングを可能にすることです。これにより、工場の生産現場を中断することなく、ロボットタスクの開発と改良が可能になります。このアプローチにより、エンジニアは物理的なハードウェアを導入する前に仮想環境で潜在的な問題を特定し解決できるため、コストのかかるダウンタイムを大幅に削減し、新製品の導入を加速できます。このプロセスの中心となるのは、ロボットシステムとその環境の正確でインタラクティブな仮想レプリカであるデジタルツインの活用であり、これにより運用シナリオとプロセスフローの徹底的なテストが可能になります。

高度なシミュレーションにより、エンジニアは作業場のレイアウト、ロボットの到達範囲、サイクルタイムの見積もりといった重要なパラメータを検証し、最初から最適なパフォーマンスを確保できます。この技術は仮想試運転において重要な役割を果たし、制御ロジックとPLCコードをデジタルでデバッグすることで、エラーが実際の生産ラインに及ぶのを防ぎます。ロボットシミュレータ市場におけるこの仮想試験場は、人員や高価な設備を危険にさらすことなく、リスクの高い、あるいは危険な動作条件を安全に評価するために非常に役立ちます。最終的に、シミュレーションは企業が多様な製造シナリオを探索することを可能にし、イノベーションを促進し、最終的な自動化ソリューションが効率的かつエラーフリーであることを保証します。

• 仮想コミッショニングでは、シミュレーションを利用して、実装前にデジタル モデル上で PLC 制御プログラムを徹底的にテストおよび検証します。
• この技術はダウンロード可能なソフトウェア プログラミングを生成するために使用され、現実世界のロボットの動作が検証されたシミュレーションを完全に反映することを保証します。
• エンジニアは、複雑で乱雑な未知の環境でも、衝突のないモーション パスをテストして生成できます。

製造業の優位性が市場成長の重要な原動力

製造業はロボットシミュレータ市場の最大のエンドユーザーであり、これは組立、溶接、材料処理といった重要な工程における自動化の普及と拡大に直結しています。自動車製造業のように競争の激しい業界では、多数のロボットが緊密に連携して稼働する複雑なボディ・イン・ホワイト（BIW）組立ラインの計画と検証にシミュ​​レーションが不可欠です。この技術により、メーカーは生産システム全体をデジタルで設計、テスト、最適化することが可能になります。これはバーチャルコミッショニングと呼ばれ、現場での設置とデバッグにかかる​​時間を大幅に短縮します。これは、単一の施設内で複数の車両モデルの生産を管理する上で不可欠であり、新しいバリエーションをシームレスに統合することを可能にします。

インダストリー4.0とスマートファクトリーの台頭により、製造業におけるロボットシミュレータ市場の役割はさらに強化されています。企業はシミュレーションを活用してロボットワークセルの詳細な「デジタルツイン」を作成し、実際の生産を停止することなく継続的なプロセス改善と最適化のための仮想サンドボックスを提供しています。例えば、完璧な仕上がりを実現するために塗装ロボットの複雑な動作経路を改良したり、品質管理のための光学検査アルゴリズムをテストしたりするためにシミュレーションが使用されています。エンジニアはロボットシステムのあらゆる側面を既存の設備に完全に適合するように微調整できるため、シミュレーションによって自動化への投資が最大の利益をもたらすことが保証されます。

• シミュレーションは、ロボティック プロセス オートメーション (RPA) モデリングを通じて、日常的なルールベースの製造プロセスを自動化するのに役立ちます。
• 世界的な電子機器メーカーである Delta Electronics は、シミュレーションを使用して、製品の欠陥を検出するための光学検査アルゴリズムを検証しています。
• シミュレーションは、溶接や塗装などの精密な作業のためのロボットのパスを最適化し、生産における高品質の出力を保証するのに役立ちます。

産業用ロボット：ロボットシミュレーションの揺るぎない基盤

産業用ロボットはロボットの種類別セグメントの中で最大規模を占め、ロボットシミュレータ市場における中核的な需要を支えています。現在、世界中の工場で数百万台の産業用ロボットが稼働しており、効果的なシミュレーションおよびオフラインプログラミングツールの必要性は極めて重要です。最新のシミュレータは、幅広い産業用ロボットモデルをサポートする充実したライブラリを備えており、一部のプラットフォームは80社以上のメーカーによる1,200種類以上のモデルとの互換性を提供しています。この幅広い互換性は、衝突を防止しワークフローを最適化するために正確な調整が求められる、複雑な複数ロボットのワークセルの設計と検証に不可欠です。部品の種類が多く、操作手順も多数に及ぶことが多いこれらの複雑なアプリケーションでは、シミュレーションソフトウェアが不可欠です。

産業用ロボットシミュレータの主要機能であるオフラインプログラミングは、開発とテストをコンピュータ上で実行しながら、実際のロボットが中断することなく生産タスクを継続できるため、効率性を大きく向上させます。シミュレータを使用することで、エンジニアは産業用ロボットのツールパスと動作のあらゆる側面を3D環境で定義・検証し、到達可能性とサイクルタイムの効率性を確保できます。さらに、ロボットシミュレータ市場における投資収益率（ROI）を最大化するために、作業セル内でのロボットの最適なサイズ、種類、配置を決定する上で、ソフトウェアが重要な役割を果たします。溶接や機械加工からパレタイジングやディスペンシングまで、シミュレーションはあらゆるアプリケーションを実稼働前にプログラミングし、完璧に仕上げるためのツールを提供します。

• シミュレーションは、産業用ロボットとプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) 間の重要な情報フローを検証するために使用されます。
• 複数の重複する作業範囲を持つ複雑な製造セルの場合、シミュレーションはプログラミングを検証するための重要なツールとなります。
• このソフトウェアを使用すると、レイアウトから最終的なプログラミングまで、完全な 3D ロボット作業セルを設計できます。

クラウド導入により、比類のないスケーラビリティを備えたロボットシミュレーションが実現

ロボットシミュレータ市場は、クラウドベースのソリューションへの大きなシフトを目の当たりにしており、64.66%という圧倒的な市場シェアを占めています。このリーダーシップは、クラウド本来の柔軟性とコスト効率によって推進されており、オンプレミスハードウェアへの多額の先行投資が不要になります。クラウドプラットフォームは、グローバルチームがいつでもどこからでもアクセスできる環境を提供し、複雑なロボットプロジェクトにおけるリアルタイムのコラボレーションを促進します。大規模シミュレーションやAIモデルのトレーニングといった計算負荷の高いタスクをクラウドにオフロードできるため、より軽量で手頃な価格のロボットハードウェアを使用できます。その結果、開発者は数百ものシミュレーションを同時に実行できるようになり、開発とテストのサイクルを大幅に加速できます。このパラダイムにより、ソフトウェアアップデートや新しい動作をロボット群全体にシームレスに展開することができ、一貫性を確保し、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。

クラウド導入の戦略的優位性は、ロボットのナビゲーションとタスク実行に不可欠な画像やマップの豊富なライブラリを含む、膨大で常に更新される知識ベースへのアクセスにも及びます。クラウドサービスは、自動化された継続的インテグレーション/継続的デプロイメント（CI/CD）ワークフローと深く統合されており、開発パイプラインをさらに効率化します。高度な動作およびタスク計画のためのオンデマンド並列コンピューティングを可能にすることで、クラウドは比類のないスケーラビリティを提供します。包括的な仮想テストのための高忠実度デジタルツインの作成も、クラウドベースプラットフォームが提供する重要な機能であり、動的ロボットシミュレータ市場における主導的地位を確固たるものにしています。

• クラウド ロボティクスにより、複雑なシミュレーションや機械学習の更新など、データ集約型のタスクのオフロードが可能になります。
• 組織はクラウド リソースを活用して、物理的に軽量で計算負荷の少ないロボットを導入できるようになります。
• クラウド プラットフォームは、高度な動作およびタスク計画のためのオンデマンドの並列コンピューティング リソースへのアクセスを提供します。

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 地域分析 

北米の成熟した自動化エコシステムが高度なシミュレーションの需要を牽引

北米はロボットシミュレーター市場で世界シェアの36.5%以上を占め、成熟した自動化と高付加価値製造業を基盤として優位に立っています。2024年第1四半期には、北米企業は5億9,700万ドルを超える9,988台のロボットを発注しました。これは、導入に高度なソフトウェアを必要とする自動化ハードウェアへの継続的な投資を示しています。米国は重要な牽引役であり、2024年だけで4,200台以上の協働ロボットが追加されると予測されています。さらに、米国の自動車部門は積極的な自動化を継続しており、2024年には14万6,000台を超えるロボットの運用在庫が報告されています。カナダは強力な製造基盤でこれを補完し、2024年には4,600台以上の新しい産業用ロボットの導入が見込まれています。

ロボットシミュレータ市場の需要は、従来の製造業にとどまりません。米国の倉庫部門は、2024年に8万5000台以上の自律移動ロボット（AMR）を導入する予定です。さらに、米国における外科手術ロボットの件数は2024年に220万件を超えると予想されており、各手術の前には多くの場合、シミュレーションベースのトレーニングが行われます。基盤技術への投資も堅調で、米国のベンチャーキャピタル企業は2024年上半期にロボット工学の新興企業に6億ドル以上を投入しました。メキシコの製造業の復興は、この地域をさらに活気づけており、2024年のデータによると、同国の自動車工場では2023年に4,900台以上の新型ロボットが導入される予定です。米国におけるロボットの設置台数は42万1655台に達し、ソフトウェアのアップグレードと最適化のための巨大な市場を形成しています。

アジア太平洋地域の比類のない規模が、大規模なシミュレータ市場を創出

アジア太平洋地域は、膨大な製造業の生産量と国家レベルでの自動化への取り組みを背景に、比類のない規模のロボットシミュレータ市場を形成しています。中国の野心は驚異的で、2024年末までに150万台以上の産業用ロボットの運用在庫を確保することを目指しています。2024年上半期には、中国のメーカーは15万5000台以上の産業用ロボットを発注しました。日本は依然として技術大国であり、メーカーは2024年に19万台以上の産業用ロボットを輸出しました。また、日本は2025年までに高齢者介護分野で2万5000台以上のロボットを稼働させると予測しています。

韓国は自動化の限界を押し広げ続けており、2025年までに公​​共施設に3,000台の物流ロボットを導入することを目標としています。サムスンなどの国内エレクトロニクス大手は、2025年までに半導体工場で8万台以上のロボットを稼働させる計画です。一方、インドは新興勢力であり、国内のロボット設置台数は2024年には8,000台を超えると予測されています。台湾の重要なエレクトロニクス産業は、高度な半導体製造に対応するため、2024年に3,500台以上の新型ロボットを導入する予定です。

ヨーロッパの産業中心地が精密技術とデジタルツインの統合を推進

ロボットシミュレータ市場における欧州の強みは、特にドイツにおいて、高度に統合され、技術的に高度な産業基盤に起因しています。ドイツの強力な自動車産業は、2024年に21,000台以上の新規ロボットを導入すると予測されています。また、ドイツは研究においても世界をリードしており、2024年にはサービスロボット分野で1,200件以上の研究プロジェクトが進行中です。ドイツでは、国内の運用ロボットの在庫が26万台を超え、高度なデジタルツインシミュレーションのための洗練されたユーザーベースが形成されています。フランスもまた、2024年中に中小企業に5,000台の新規ロボットを導入することを目標としており、大きな前進を遂げています。

英国は新規セクターの成長を促進しており、2024年には収穫用農業ロボット500台の導入を支援する政府資金を投入しています。イタリアの堅調な製造業は、2024年に8,500台以上の新規ロボットを導入する予定です。ヨーロッパ大陸全体では、物流におけるAMRの利用が拡大しており、欧州の倉庫では2024年末までに9万台以上のAMRが稼働すると予測されています。欧州の食品・飲料セクターも急速に自動化が進んでおり、2024年には4,000台の新規ロボット導入が見込まれています。

ロボットシミュレータ市場の競争環境を再形成する最近の投資と買収トップ6

1. NVIDIA が OmniML を買収: AI およびシミュレーション機能を強化するための戦略的な動きとして、NVIDIA は、ロボット工学アプリケーションに最適な、より小型で高速な機械学習モデルの作成に特化したスタートアップ企業である OmniML の買収を完了しました。
2. Intrinsic が Vicarious を買収: Alphabet のロボット ソフトウェア企業 Intrinsic は、AI およびロボット企業 Vicarious を買収し、シミュレーション環境で開発およびテストされる AI ベースの自動化ソリューションを統合しました。
3. Plus One Robotics が 5,000 万ドルを確保:物流ロボット向けの 3D および AI 搭載ビジョン ソフトウェアを提供する Plus One Robotics は、シミュレータを使用して計画されることが多い展開を拡大するために、シリーズ C の資金調達で 5,000 万ドルを確保しました。
4. Rockwell Automation が Clearpath Robotics を買収: Rockwell Automation は Clearpath Robotics とその産業用 AMR 部門である OTTO Motors を買収し、AMR の膨大なポートフォリオと、それらのシミュレーションおよび管理に使用される車両管理ソフトウェアを獲得しました。
5. Machina Labs、3,200万ドルを調達： AIとロボット工学を駆使し、高度な板金部品をデジタル製造するMachina Labsが、シリーズBラウンドで3,200万ドルを調達しました。同社のプロセスは、ロボットの経路をプログラムするためにシミュレーションを活用しています。
6. Collaborative Roboticsが1億ドルを調達：実用的な協働ロボットを開発するスタートアップ企業Collaborative Roboticsが、ステルス状態から脱し、1億ドルを超える資金調達を達成しました。調達資金の大部分は、安全な人間同士のインタラクションのためのシミュレーションを含むソフトウェア開発に充てられています。

ロボットシミュレータ市場のトップ企業

• ABB
• ダッソー・システムズ
• エプソン
• ファナック
• 川崎重工業
• クカ
• 三菱電機
• オムロン
• PTC
• ロックウェル・オートメーション
• シーメンス
• シュタウブリインターナショナル
• ユニバーサルロボット
• 安川電機
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要

タイプ別 

• クラウドベース
• オンプレミス

導入タイプ別

• シミュレーション
• トレーニング
• 教育
• 研究開発

エンドユーザー別

• 製造業
• 健康管理
• 教育
• 自動車
• 航空宇宙と防衛

ロボットの種類別 

• 協働ロボット
• 産業用ロボット
• 移動ロボット
• サービスロボット

ロボットブランドの互換性 

• ユニバーサル
• 特定の

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 西欧
    • 英国
    • ドイツ
    • フランス
    • イタリア
    • スペイン
    • 残りの西ヨーロッパ
  • 東欧
    • ポーランド
    • ロシア
    • 東ヨーロッパの残りの地域
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • オーストラリアとニュージーランド
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • アラブ首長国連邦
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域