تقرير تحليل حجم وحصة واتجاهات سوق الأجهزة العالمية في الحلقة - نظرة عامة على الصناعة وتوقعاتها حتى عام 2032

حجم سوق الأجهزة في الحلقة

• تم تقييم حجم سوق الأجهزة العالمية في الحلقة بنحو 1.1 مليار دولار أمريكي في عام 2024 ومن المتوقع أن يصل إلى 2.46 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032 ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.6٪ خلال الفترة المتوقعة
• ينشأ نمو السوق بشكل كبير من الطلب المتزايد على الاختبارات المتقدمة والدقيقة للأنظمة المضمنة المعقدة، وخاصة في صناعات السيارات والفضاء، حيث تكون السلامة والموثوقية والامتثال التنظيمي أمرًا بالغ الأهمية
• إن التقدم التكنولوجي المتزايد، وخاصةً في تطوير أدوات محاكاة متطورة، وتزايد تعقيد وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) والبرمجيات في المركبات والطائرات والمعدات الصناعية، يستلزم استخدام اختبارات HIL للتحقق والتحقق بفعالية في بيئة آنية وفعالة من حيث التكلفة. كما أن الاعتماد المتزايد على المركبات الكهربائية وتقنيات القيادة الذاتية والأتمتة في مختلف القطاعات يزيد الطلب على حلول اختبارات HIL.

تحليل سوق الأجهزة في الحلقة

• يتضمن اختبار الأجهزة في الحلقة (HIL) منهجية اختبار تُدمج فيها عمليات محاكاة آنية للأنظمة المعقدة مع الأجهزة المادية لاختبار أنظمة التحكم المدمجة. وقد أصبح هذا النهج حيويًا بشكل متزايد في بيئة الهندسة اليوم نظرًا لتزايد تعقيد أنظمة الميكاترونيك في قطاعات مثل صناعة السيارات والفضاء والأتمتة الصناعية.
• يرجع التوسع في اعتماد اختبار HIL بشكل أساسي إلى الاعتراف المتزايد بالقيود والتكاليف المرتبطة بالنماذج الأولية والاختبارات المادية التقليدية، والتركيز المتزايد على تحديد عيوب التصميم وحلها في وقت مبكر من دورة التطوير، والفهم المتزايد للفوائد طويلة الأجل المرتبطة بتحسين جودة المنتج، وتقليل وقت التطوير، وتعزيز السلامة من خلال الاختبار الشامل والقابل للتكرار في بيئة افتراضية.
• تهيمن أمريكا الشمالية على سوق الأجهزة في الحلقة بحصة تبلغ 34.1٪ في عام 2024 بسبب وجود شركات السيارات والفضاء الكبرى وزيادة الاستثمارات في تطوير المنتجات المتقدمة وتقنيات التحقق من الصحة
• من المتوقع أن تكون منطقة آسيا والمحيط الهادئ أسرع منطقة نموًا في سوق الأجهزة في الحلقة خلال فترة التنبؤ بسبب نمو إنتاج السيارات وتوسع قطاعات الإلكترونيات وزيادة الاستثمار في البنية التحتية والأتمتة.
• من المتوقع أن تهيمن شريحة HIL ذات الحلقة المغلقة على السوق بحصة سوقية تبلغ 55.9٪ في عام 2024 بسبب قدرتها على محاكاة ردود الفعل في الوقت الفعلي بين المكونات المادية والافتراضية، وهو أمر ضروري للتحقق من صحة الأنظمة المعقدة ذات الأهمية الأمنية.

تقرير نطاق الأجهزة وتجزئة سوق الحلقة       

اتجاهات سوق الأجهزة في الحلقة

"تزايد اعتماد HIL في صناعة السيارات"

• من أبرز التوجهات العالمية المتنامية بسرعة في سوق الأجهزة المتصلة (HIL) هو الاعتماد المتزايد على هذه التقنية في صناعة السيارات. ويعود هذا التركيز المتزايد إلى التعقيد المتزايد لأنظمة المركبات، وظهور المركبات الكهربائية والذاتية القيادة ، ومتطلبات السلامة والتنظيم الصارمة.
  • على سبيل المثال، تستثمر كبرى شركات تصنيع السيارات، مثل بي إم دبليو وتويوتا، بالإضافة إلى موردي الفئة الأولى مثل بوش وكونتيننتال، بكثافة في اختبارات HIL وتستفيد منها. تستخدم هذه الشركات أنظمة HIL للتحقق من صحة وظائف وسلامة مختلف وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) والبرامج المسؤولة عن وظائف حيوية مثل التحكم في مجموعة نقل الحركة، وأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، والقيادة الذاتية.
• يُمكّن هذا الاستخدام المتزايد لتقنية HIL في قطاع السيارات من تطوير مركبات أكثر موثوقية وأمانًا، من خلال السماح بإجراء اختبارات مكثفة في ظروف محاكاة واقعية دون الحاجة إلى نماذج أولية مادية أو اختبارات مكثفة على الطرق. كما يُساعد على تحديد المشكلات المحتملة وحلها في مرحلة مبكرة من دورة التطوير، مما يُقلل من وقت التطوير وتكاليفه. علاوة على ذلك، يُعد اختبار HIL بالغ الأهمية للتحقق من صحة العدد المتزايد من الميزات المُدارة بالبرمجيات، وضمان الامتثال لمعايير السلامة الصارمة للسيارات.
• إن الاعتراف المتزايد بين شركات السيارات بحدود طرق الاختبار التقليدية وإمكانية HIL لتوفير التحقق الشامل والقابل للتكرار للأنظمة الإلكترونية المعقدة يعزز بشكل أكبر أهمية هذا الاتجاه كمكون أساسي في استراتيجيات هندسة وتطوير السيارات الحديثة.
• تتزايد إدراك المؤسسات في قطاع السيارات لإمكانات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات عالية الأداء (HIL) في تسريع الابتكار، وتحسين جودة المركبات، وضمان سلامة وموثوقية مركبات الجيل القادم. ويؤدي هذا التوجه نحو اعتماد أوسع لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات عالية الأداء إلى تطورات واستثمارات كبيرة في هذا المجال.
• يتزايد الطلب على حلول الاختبار القوية والفعالة بسرعة داخل صناعة السيارات، مما يشجع الشركات المصنعة على الاعتماد بشكل متزايد على تقنية HIL للتحقق من صحة الأنظمة الإلكترونية المعقدة التي تعمل على تشغيل المركبات الحديثة والمستقبلية، مما يعزز في نهاية المطاف فعالية وسلامة السيارات.

ديناميكيات سوق الأجهزة في الحلقة

سائق

"تزايد تعقيد الأنظمة المضمنة"

• يُعدّ الإدراك المتزايد للتأثير العميق للتكنولوجيا المتقدمة دافعًا رئيسيًا للطلب المتزايد على حلول اختبار الأجهزة في الحلقة (HIL). ويتطلب التعقيد المتزايد للأنظمة المدمجة في مختلف الصناعات، بما في ذلك السيارات والفضاء والروبوتات والأتمتة الصناعية، منهجيات اختبار متطورة لضمان أدائها الوظيفي الأمثل وموثوقيتها وسلامتها.
  • على سبيل المثال، توفر شركات التكنولوجيا والهندسة الرائدة، مثل ناشيونال إنسترومنتس (NI) وdSPACE، منصات اختبار شاملة للهندسة المتكاملة عالية الأداء (HIL)، تُمكّن المهندسين من إدارة التفاعلات المعقدة بين البرامج والأجهزة بفعالية ضمن الأنظمة المدمجة المعقدة. في قطاع السيارات، يُجسّد العدد المتزايد من وحدات التحكم الإلكترونية (ECUs) وأجهزة الاستشعار في المركبات الحديثة، وخاصةً مع ظهور الميزات الكهربائية والذاتية القيادة، هذا التعقيد المتزايد. وبالمثل، في قطاع الطيران، تتطلب أنظمة التحكم المتطورة في الطائرات اختبارات دقيقة، غالبًا ما تُسهّلها الهندسة المتكاملة عالية الأداء (HIL).
• مع تزايد تعقيد هذه الأنظمة المُدمجة، أصبحت أساليب الاختبار التقليدية غير كافية للتحقق من السيناريوهات والتفاعلات المحتملة المتعددة. يوفر اختبار HIL بيئة افتراضية تُخضع هذه الأنظمة المعقدة لمجموعة واسعة من الظروف المُحاكاة، مما يسمح بالتحقق الدقيق من خوارزميات التحكم، وتكامل البرامج، وسلوك النظام العام. يضمن هذا تحديد العيوب أو مخاطر السلامة المحتملة ومعالجتها في مرحلة مبكرة من عملية التطوير، مما يوفر الوقت والتكلفة، ويُحسّن جودة المنتج النهائي.
• تعترف المنظمات في مختلف الصناعات بشكل متزايد بالدور الأساسي لاختبار HIL في التعامل مع تعقيدات الأنظمة المضمنة الحديثة، مما يؤدي إلى زيادة الاستثمار وتبني هذه التقنيات
• يتزايد الطلب على حلول الاختبار القوية والفعالة بسرعة مع استمرار تعقيد الأنظمة التكنولوجية في التصاعد، مما يشجع الصناعات على الاعتماد على اختبار HIL لضمان التشغيل الموثوق والآمن لمنتجاتها المتطورة بشكل متزايد.

ضبط النفس/التحدي

"أنظمة ومكونات متنوعة"

• تُشكّل المجموعة الواسعة من الأنظمة والمكونات المتنوعة التي تحتاج إلى التكامل والاختبار تحديًا كبيرًا في سوق الأجهزة في الحلقة (HIL). ويؤدي نقص التوحيد القياسي بين مختلف الصناعات والمصنّعين إلى تعقيدات في إنشاء بيئات اختبار HIL موحدة قادرة على محاكاة التفاعلات بين مختلف عناصر الأجهزة والبرمجيات بفعالية.
  • على سبيل المثال، تقدم شركات مثل ناشيونال إنسترومنتس (NI) وdSPACE منصات HIL متعددة الاستخدامات، إلا أن دمج وحدات التحكم الإلكترونية وأجهزة الاستشعار والمشغلات من مختلف موردي السيارات أو شركات الطيران أو بائعي الأتمتة الصناعية يتطلب غالبًا تطوير وتكوين واجهة مخصصة. قد يؤدي هذا التباين إلى زيادة وقت التطوير وتكلفة إنشاء وصيانة منصات اختبار HIL الشاملة.
• يتطلب التصدي لهذا التحدي بذل جهود كبيرة في تطوير نماذج محاكاة قابلة للتكيف، وإنشاء واجهات أجهزة مخصصة، وضمان التوافق عبر مجموعة واسعة من البروتوكولات ومعايير الاتصال. ويزداد التعقيد مع دمج البرامج من مصادر مختلفة والحاجة إلى المزامنة الفورية بين مختلف المكونات.
• في حين أن قدرة اختبار HIL على التحقق من صحة تفاعل الأنظمة والمكونات المتنوعة هي قوتها، فإن التنوع الهائل والافتقار إلى التوحيد القياسي يمكن أن يجعل الإعداد الأولي والصيانة المستمرة عملية معقدة وتتطلب موارد مكثفة، مما قد يعيق التبني على نطاق أوسع، خاصة بالنسبة للمؤسسات الأصغر ذات الموارد المحدودة.
• يتطلب التغلب على هذه التحديات التطوير المستمر لمنصات HIL أكثر انفتاحًا وتوافقًا، وإنشاء واجهات ونماذج محاكاة موحدة، وتعزيز التعاون بين القطاعات لتعزيز مناهج الاختبار الموحدة. سيكون هذا أمرًا حيويًا لجعل اختبار HIL أكثر سهولة وفعالية لمجموعة أوسع من المستخدمين الذين يتعاملون مع تكاملات متنوعة للأنظمة والمكونات.

نطاق سوق الأجهزة في الحلقة

يتم تقسيم السوق على أساس النوع والتطبيق.

• حسب النوع

بناءً على النوع، يُقسّم السوق إلى أنظمة HIL مفتوحة الحلقة وأنظمة HIL مغلقة الحلقة. يهيمن قطاع أنظمة HIL مغلقة الحلقة على السوق بحصة سوقية تبلغ 55.9% في عام 2024، بفضل قدرته على محاكاة التغذية الراجعة الفورية بين المكونات المادية والافتراضية، وهو أمر ضروري للتحقق من صحة الأنظمة المعقدة والحساسة للسلامة. تعتمد قطاعات مثل السيارات والفضاء وإلكترونيات الطاقة بشكل كبير على أنظمة HIL مغلقة الحلقة لضمان الأداء والموثوقية والامتثال لمعايير السلامة الصارمة.

من المتوقع أن يشهد قطاع أنظمة الذكاء الاصطناعي مفتوحة الحلقة أسرع معدل نمو سنوي مركب قدره 11.9% بين عامي 2025 و2032، مدفوعًا بفعاليته من حيث التكلفة وملاءمته للمراحل المبكرة من التطوير والبحث الأكاديمي. ورغم افتقار أنظمة الذكاء الاصطناعي مفتوحة الحلقة إلى التغذية الراجعة الفورية، إلا أنها أسهل في التنفيذ والصيانة، مما يجعلها جذابة للشركات الصغيرة والمتوسطة والمؤسسات التي تدخل مجال اختبار الذكاء الاصطناعي لأول مرة. كما أن ازدياد استخدام النماذج الأولية الرقمية، وتزايد الطلب عليها في الاقتصادات الناشئة، وانتشار استخدامها في التطبيقات منخفضة ومتوسطة التعقيد، كلها عوامل تدفع مسار نموها السريع.

• حسب الطلب

بناءً على التطبيق، يُقسّم السوق إلى قطاعات السيارات، والفضاء والدفاع، والإلكترونيات وأشباه الموصلات، والمعدات الصناعية، والبحث والتعليم، والطاقة والكهرباء، وغيرها. يُهيمن قطاع السيارات على أكبر حصة من إيرادات السوق في عام 2024، مدفوعًا بالتطور السريع وتعقيد أنظمة المركبات الحديثة، مثل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS)، وأنظمة الدفع الكهربائية، وتقنيات القيادة الذاتية. يُتيح اختبار HIL محاكاة آنية لهذه الأنظمة، مما يُمكّن المُصنّعين من تقليل وقت التطوير، وتعزيز التحقق من السلامة، وتلبية المعايير التنظيمية.

من المتوقع أن يشهد قطاع الفضاء والدفاع أسرع معدل نمو سنوي مركب بين عامي 2025 و2032، مدفوعًا بالاعتماد المتزايد على الأنظمة بالغة الأهمية التي تتطلب محاكاةً وتحققًا مكثفين. تتضمن تطبيقات الفضاء والدفاع إلكترونيات طيران وأنظمة تحكم وتقنيات ذاتية التشغيل معقدة للغاية، حيث لا يكون الفشل خيارًا. كما أن الاستثمار المتزايد للقطاع في الطائرات بدون طيار وأنظمة الأقمار الصناعية وأتمتة الدفاع يُسرّع من اعتماد حلول HIL لضمان الأداء والسلامة والامتثال للأطر التنظيمية الصارمة.

تحليل إقليمي لسوق الأجهزة في الحلقة

• تهيمن أمريكا الشمالية على سوق الأجهزة في الحلقة بأكبر حصة إيرادات بنسبة 34.1٪ في عام 2024، مدفوعة بوجود شركات السيارات والفضاء الكبرى وزيادة الاستثمارات في تطوير المنتجات المتقدمة وتقنيات التحقق من الصحة.
• إن تركيز المنطقة على تعزيز كفاءة النظام وسلامته، وخاصة في قطاعي السيارات والدفاع، يغذي اعتماد أنظمة HIL للمحاكاة والاختبار في الوقت الفعلي
• إن البنية التحتية القوية للبحث والتطوير في أمريكا الشمالية، إلى جانب المعايير التنظيمية الصارمة والطلب المتزايد على المركبات الكهربائية والمركبات ذاتية القيادة، تعمل على دفع تكامل منصات HIL في دورات تصميم المنتجات

نظرة عامة على سوق الأجهزة في الولايات المتحدة

استحوذت الأجهزة الأمريكية في سوق الحلقات على حصة مهيمنة بلغت 87.7% في سوق أمريكا الشمالية عام 2024، ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى التمويل الحكومي القوي في قطاعي الطيران والدفاع والتطورات السريعة في مجال اختبارات السيارات. وتُسهّل منظومة التكنولوجيا المتطورة في البلاد، بدعم من جهات فاعلة رئيسية مثل ناشيونال إنسترومنتس وdSPACE، نشر حلول HIL على نطاق واسع في وحدات التحكم الإلكترونية للسيارات، وأنظمة نقل الحركة، وإلكترونيات الطيران. علاوة على ذلك، يواصل التركيز المتزايد على تقليل وقت التطوير وتحسين دقة النماذج الأولية دفع عجلة اعتماد HIL في التطبيقات الصناعية.

نظرة عامة على سوق الأجهزة في أوروبا

من المتوقع أن يُسجل سوق الأجهزة في أوروبا معدل نمو سنوي مركب قوي خلال الفترة المتوقعة، مدفوعًا بمعايير سلامة المركبات الصارمة والتحول نحو التنقل الكهربائي. تُشجع الأطر التنظيمية، مثل معايير Euro NCAP وUN ECE، شركات صناعة السيارات على تطبيق اختبارات الأجهزة في الحلقة للتحقق من صحة وظائف السلامة الحرجة. بالإضافة إلى ذلك، يُسرّع التحول المتزايد نحو الصناعة 4.0 وممارسات التصنيع الذكية من نشر الأجهزة في أنظمة الحلقة في قطاعي السيارات والأتمتة الصناعية.

نظرة عامة على سوق الأجهزة في المملكة المتحدة

من المتوقع أن يشهد سوق الأجهزة في المملكة المتحدة نموًا ملحوظًا خلال فترة التوقعات، مدعومًا بتعاون أكاديمي قوي وبيئة بحث وتطوير قوية في قطاع السيارات. تُعزز المبادرات الرئيسية التي تُركز على اختبار المركبات الكهربائية والمركبات ذاتية القيادة، إلى جانب الدعم المقدم من البرامج الحكومية، الطلب على تقنيات المحاكاة والتحقق الآنية. كما يُسهم تركيز المملكة المتحدة على ابتكار الأنظمة وتقليل وقت طرحها في السوق في زيادة اعتماد منصات الأجهزة في مجال الأجهزة.

نظرة عامة على سوق الأجهزة في ألمانيا

من المتوقع أن يشهد سوق الأجهزة في ألمانيا نموًا مطردًا، مدفوعًا بريادة البلاد في هندسة السيارات والأتمتة الصناعية. ويتزايد استخدام كبار مصنعي المعدات الأصلية والموردين من الدرجة الأولى لأنظمة الأجهزة في الحلقة لتبسيط اختبار البرمجيات المدمجة في مركبات الجيل القادم. علاوة على ذلك، يُبرز دمج الأجهزة في الحلقة في أنظمة الطاقة المتجددة والسكك الحديدية تنوع هذه المنصات وأهميتها الاستراتيجية في المشهد التكنولوجي الألماني.

نظرة عامة على سوق الأجهزة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ

من المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ أسرع معدل نمو سنوي مركب قدره 12.1% في عام 2024، مدفوعًا بنمو إنتاج السيارات، وتوسع قطاعات الإلكترونيات، وزيادة الاستثمار في البنية التحتية والأتمتة في دول مثل الصين واليابان والهند. ويُعدّ التحول المتسارع في المنطقة إلى المركبات الكهربائية وتطوير المدن الذكية من العوامل الرئيسية المحفزة لاعتماد تقنيات HIL. كما أن ازدياد عدد مزودي حلول HIL المحليين ومنصات الاختبار الفعالة من حيث التكلفة يُمكّن من توسيع نطاق انتشار السوق في مختلف القطاعات.

نظرة عامة على سوق الأجهزة في اليابان

تكتسب الأجهزة اليابانية في سوق الدوائر المتكاملة زخمًا متزايدًا، لا سيما في تطبيقات السيارات والروبوتات وأشباه الموصلات. ويشجع تركيز اليابان على الدقة والسلامة في إلكترونيات المركبات وأتمتة المصانع على دمج أنظمة الاختبار الآني. ومع ميلها القوي نحو الابتكار والتصغير، تنشر الشركات اليابانية حلول الأجهزة المتكاملة لضمان الأداء الأمثل والامتثال التنظيمي لأنظمة التحكم المدمجة.

نظرة عامة على سوق الأجهزة الصينية

استحوذت الصين على أكبر حصة من سوق معدات الدوائر الكهربائية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ عام 2024، بفضل اعتمادها السريع على المركبات الكهربائية والمركبات ذاتية القيادة، وازدهار قطاع الأتمتة الصناعية. ويعزز توجه البلاد نحو التصنيع الذكي ومبادرات البحث والتطوير المدعومة حكوميًا الطلب على بيئات اختبار فعالة وقابلة للتطوير. كما أن التطورات التكنولوجية المحلية ووجود شركات السيارات العملاقة المحلية يعززان مكانة الصين كجهة رئيسية في سوق معدات الدوائر الكهربائية في المنطقة.

حصة سوق الأجهزة في الحلقة

تتولى شركات راسخة بشكل أساسي قيادة الأجهزة في صناعة الحلقات، بما في ذلك:

• شركة dSPACE GmbH (ألمانيا)
• شركة الأدوات الوطنية (الولايات المتحدة)
• شركة فيكتور إنفورماتيك المحدودة (ألمانيا)
• كوجناتا (إسرائيل)
• سيمنز (ألمانيا)
• شركة مايكرونوفا إيه جي (ألمانيا)
• تقنيات أوبال-آر تي (كندا)
• حلول الهندسة LHP (الولايات المتحدة)
• شركة IPG Automotive GmbH (ألمانيا)
• إعصار هيل (الولايات المتحدة)
• شركة سبيدجوت المحدودة (سويسرا)
• إيونترونيكس (الصين)
• تكنولوجيا وينمان (الولايات المتحدة)
• تكنولوجيا النمذجة (الولايات المتحدة)
• شركة روبرت بوش المحدودة (ألمانيا)

أحدث التطورات في سوق الأجهزة العالمية في الحلقة

• في يناير 2024، دخلت شركة dSPACE GmbH في شراكة مع شركة Spirent لتطوير سيناريوهات تحديد المواقع في الوقت الفعلي لأنظمة اختبار أجهزة القيادة الذاتية (AD-HIL). يدمج هذا التعاون منصة AD-HIL من dSPACE مع مُحاكي GNSS عالي الدقة من Spirent، مما يُوفر حلاً شاملاً وجاهزًا للاستخدام للمطورين. باستخدام إشارات الأقمار الصناعية الحقيقية، تُعزز هذه الشراكة دقة وسلامة تطوير المركبات ذاتية القيادة.
• في يناير 2024، أعلنت كوجناتا عن شراكة استراتيجية مع مايكروسوفت لدمج تقنية محاكاة الذكاء الاصطناعي عالية الدقة في منظومة مايكروسوفت لتطوير المركبات المُعرّفة بالبرمجيات (SDV). يُمكّن هذا التكامل مُصنّعي المعدات الأصلية من تسريع عملية التحقق من وظائف القيادة الآلية ونشرها، مستفيدين من أدوات محاكاة كوجناتا وقدرات اختبار الأجهزة المتكاملة ضمن البنية التحتية السحابية لـ SDV من مايكروسوفت.
• في أكتوبر 2022، كشفت شركة ناشيونال إنسترومنتس عن بنية نظام اختبار موحد مصممة خصيصًا لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) والقيادة الذاتية. يُسهّل هذا الحل المبتكر انتقالات سلسة بين إعادة تشغيل البيانات واختبار الأجهزة المدمجة، باستخدام بيانات واقعية أو محاكاة للتحقق من صحة وحدات التحكم الإلكترونية لأنظمة مساعدة السائق المتقدمة. يُحسّن النظام كفاءة الاختبار، ويُخفّض تكاليف المعدات الرأسمالية، ويُقلّل وقت طرح المنتج في السوق. عززت ناشيونال إنسترومنتس عروضها من خلال التعاون مع روّاد الصناعة مثل ZF Mobility Solutions وKonrad Technologies.

SKU-74082