世界のハードウェア・イン・ザ・ループ市場規模、シェア、トレンド分析レポート – 業界概要と2032年までの予測

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場規模

• 世界のハードウェア・イン・ザ・ループ市場規模は2024年に11億米ドルと評価され、予測期間中に年平均成長率10.6%で成長し、2032年までに24億6000万米ドルに達すると予想されています。
• 市場の成長は、安全性、信頼性、規制遵守が最も重要である自動車産業や航空宇宙産業を中心に、複雑な組み込みシステムの高度で厳格なテストに対する需要の高まりによって大きく推進されています。
• 技術の進歩、特に高度なシミュレーションツールの開発、そして車両、航空機、産業機器における電子制御ユニット（ECU）とソフトウェアの複雑化に伴い、コスト効率の高いリアルタイム環境で効果的な検証と妥当性確認を行うためにHILテストの活用が求められています。電気自動車、自動運転技術、そして様々な分野における自動化の導入拡大は、HILテストソリューションの需要をさらに高めています。

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場分析

• HIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）とは、複雑なシステムのリアルタイムシミュレーションを物理ハードウェアと統合し、組み込み制御システムをテストするテスト手法です。自動車、航空宇宙、産業オートメーションなどの業界におけるメカトロニクスシステムの複雑化に伴い、このアプローチは今日のエンジニアリング環境においてますます重要になっています。
• HILテストの採用拡大は、主に、従来の物理的なプロトタイピングとテストに伴う限界とコストの認識の高まり、開発サイクルの早い段階での設計上の欠陥の特定と解決への重点の増加、仮想環境での包括的かつ反復可能なテストによる製品品質の向上、開発時間の短縮、安全性の強化に関連する長期的なメリットの理解の高まりに起因しています。
• 北米は、主要な自動車および航空宇宙企業の存在と、高度な製品開発および検証技術への投資の増加により、2024年に34.1％のシェアでハードウェア・イン・ザ・ループ市場を支配します。
• アジア太平洋地域は、自動車生産の増加、エレクトロニクス分野の拡大、インフラと自動化への投資の増加により、予測期間中にハードウェア・イン・ザ・ループ市場で最も急速に成長する地域になると予想されています。
• クローズドループ HIL セグメントは、複雑で安全性が極めて重要なシステムの検証に不可欠な、物理コンポーネントと仮想コンポーネント間のリアルタイム フィードバックをシミュレートする機能により、2024 年には 55.9% の市場シェアを獲得して市場を支配すると予想されています。

レポートの範囲とハードウェア・イン・ザ・ループ市場のセグメンテーション       

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場動向

「自動車業界におけるHILの採用拡大」

• 世界的なハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）市場において、自動車業界におけるこの技術の採用増加は顕著かつ急速な拡大傾向にあります。この傾向の拡大は、車両システムの複雑化、電気自動車や自動運転車の登場、そして厳格な安全要件と規制要件 によって推進されています。
  • 例えば、BMWやトヨタといった大手自動車メーカー、そしてボッシュやコンチネンタルといったティア1サプライヤーは、HILテストに多額の投資を行い、活用しています。これらの企業は、パワートレイン制御、先進運転支援システム（ADAS）、自動運転といった重要な機能を担う様々な電子制御ユニット（ECU）やソフトウェアの機能と安全性を検証するためにHILシステムを採用しています。
• 自動車分野におけるHILの導入拡大により、物理的なプロトタイプや大規模な路上試験を必要とせず、現実世界の状況をシミュレートした広範なテストが可能になり、より信頼性が高く安全な車両の開発が可能になります。開発サイクルの早い段階で潜在的な問題を特定・解決できるため、開発期間とコストを削減できます。さらに、HILテストは、増加するソフトウェア駆動型機能の検証や、厳格な自動車安全基準への準拠を確保する上で不可欠です。
• 自動車会社の間では、従来のテスト方法の限界と、複雑な電子システムに対して包括的かつ繰り返し可能な検証を提供するHILの可能性に対する認識が高まっており、現代の自動車エンジニアリングと開発戦略の重要な要素としてのこの傾向の重要性がさらに高まっています。
• 自動車業界の企業は、イノベーションの加速、車両品質の向上、そして次世代車両の安全性と信頼性の確保において、HILの可能性をますます認識し始めています。HILの導入拡大の傾向は、この分野における大きな進歩と投資を促進しています。
• 自動車業界では、堅牢で効率的なテスト ソリューションの需要が急速に高まっており、メーカーは、現代の自動車や将来の自動車を動かす複雑な電子システムを検証するために HIL テクノロジにますます依存するようになり、最終的には自動車の有効性と安全性が向上しています。

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場の動向

ドライバ

「組み込みシステムの複雑化」

• 先進技術の大きな影響力に対する認識の高まりは、HIL（Hardware in the Loop）テストソリューションの需要の高まりを牽引する大きな要因となっています。自動車、航空宇宙、ロボット工学、産業オートメーションなど、様々な業界における組み込みシステムの複雑化に伴い、適切な機能、信頼性、安全性を確保するための高度なテスト手法が求められています。
  • 例えば、ナショナルインスツルメンツ（NI）やdSPACEといった大手テクノロジー・エンジニアリング企業は、エンジニアが複雑な組込みシステム内の複雑なソフトウェアとハ​​ードウェアの相互作用を効果的に管理できる包括的なHILテストプラットフォームを提供しています。自動車分野では、特に電動化や自動運転機能の登場により、現代の自動車に搭載されるECUとセンサーの数が増加しており、この複雑さの増大を象徴しています。同様に、航空宇宙分野では、航空機の高度な制御システムには厳格なテストが必要であり、多くの場合HILが活用されています。
• 組み込みシステムの高度化に伴い、従来のテスト手法では、多様なシナリオや相互作用を検証するには不十分になってきています。HILテストは、これらの複雑なシステムを幅広いシミュレーション条件にさらすことができる仮想環境を提供し、制御アルゴリズム、ソフトウェア統合、そしてシステム全体の挙動を徹底的に検証することを可能にします。これにより、開発プロセスの早い段階で潜在的な欠陥や安全上の危険性を特定し、修正することが可能になり、時間とコストを節約し、最終的な製品品質を向上させることができます。
• さまざまな業界の組織は、現代の組み込みシステムの複雑さを処理する上でHILテストが重要な役割を果たすことをますます認識しており、これらの技術への投資と採用が増加しています。
• 技術システムの複雑さが増すにつれ、堅牢で効率的なテストソリューションの需要が急速に高まっており、ますます高度化する製品の信頼性と安全な動作を確保するために、産業界はHILテストに依存するようになっています。

抑制/挑戦

「多様なシステムとコンポーネント」

• ハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）市場においては、統合・テストが必要な多様なシステムやコンポーネントが大きな課題となっています。業界やメーカー間で標準化が進んでいないため、様々なハードウェアとソフトウェア要素間の相互作用を効果的にシミュレートできる統一されたHILテスト環境の構築は複雑化しています。
  • 例えば、ナショナルインスツルメンツ（NI）やdSPACEといった企業は、汎用性を重視したHILプラットフォームを提供していますが、異なる自動車サプライヤー、航空宇宙企業、産業オートメーションベンダーの特定のECU、センサー、アクチュエータを統合するには、多くの場合、カスタムインターフェースの開発と設定が必要になります。こうした異機種混在は、包括的なHILテストベンチの作成と維持にかかる開発時間とコストの増加につながる可能性があります。
• この課題に対処するには、適応性の高いシミュレーションモデルの開発、カスタムハードウェアインターフェースの作成、そして幅広いプロトコルや通信規格との互換性の確保に多大な労力を要します。異なるソースからのソフトウェアの統合や、多様なコンポーネント間のリアルタイム同期の必要性により、複雑さはさらに増します。
• HILテストは多様なシステムやコンポーネントの相互作用を検証できるのが強みですが、その多様性と標準化の欠如により、初期設定と継続的なメンテナンスが複雑でリソースを大量に消費するプロセスになり、特にリソースが限られている小規模組織では、より広範な導入を妨げる可能性があります。
• これらの課題を克服するには、よりオープンで相互運用性の高いHILプラットフォームの継続的な開発、標準化されたインターフェースとシミュレーションモデルの作成、そして業界間の連携を強化し、より統一されたテストアプローチを推進する必要があります。これは、多様なシステムやコンポーネントの統合に取り組む幅広いユーザーがHILテストをよりアクセスしやすく、効率的に利用できるようにする上で不可欠です。

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場の範囲

市場はタイプと用途に基づいて細分化されています。

• タイプ別

タイプ別に見ると、市場はオープンループHILとクローズドループHILに分類されます。クローズドループHILセグメントは、物理コンポーネントと仮想コンポーネント間のリアルタイムフィードバックをシミュレートする能力に牽引され、2024年には55.9%という最大の市場収益シェアを獲得し、市場を牽引します。これは、複雑で安全性が極めて重要なシステムの検証に不可欠です。自動車、航空宇宙、パワーエレクトロニクスなどの業界では、パフォーマンス、信頼性、そして厳格な安全基準への準拠を確保するために、クローズドループHILセットアップに大きく依存しています。

オープンループHILセグメントは、その費用対効果の高さと初期開発段階および学術研究への適合性により、2025年から2032年にかけて11.9%という最も高いCAGRを達成すると予想されています。オープンループシステムはリアルタイムフィードバックを欠くものの、実装と保守が容易であるため、中小企業やHILテストに初めて参入する組織にとって魅力的な選択肢となっています。デジタルプロトタイピングの普及、新興国における需要の高まり、そして低～中複雑度アプリケーションへの導入拡大が、この急速な成長軌道をさらに推進しています。

• アプリケーション別

アプリケーションに基づいて、市場は自動車、航空宇宙・防衛、エレクトロニクス・半導体、産業機器、研究・教育、エネルギー・電力、その他に分類されています。自動車分野は、先進運転支援システム（ADAS）、電動パワートレイン、自動運転技術といった現代の車両システムの急速な進歩と複雑化に牽引され、2024年には最大の市場収益シェアを占めると予想されます。HILテストはこれらのシステムのリアルタイムシミュレーションを可能にし、メーカーは開発期間の短縮、安全性検証の強化、そして規制基準への適合を実現できます。

航空宇宙・防衛分野は、広範なシミュレーションと検証を必要とするミッションクリティカルなシステムへの依存度の高まりを背景に、2025年から2032年にかけて最も高いCAGRを達成すると予想されています。航空宇宙・防衛分野におけるアプリケーションには、高度に複雑な航空電子機器、制御システム、そして故障が許されない自律技術が関わっています。無人航空機（UAV）、衛星システム、防衛自動化への投資拡大は、性能、安全性、そして厳格な規制枠組みへのコンプライアンスを確保するためのHILソリューションの導入をさらに加速させています。

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場の地域分析

• 北米は、主要な自動車および航空宇宙企業の存在と、高度な製品開発および検証技術への投資の増加により、2024年に34.1％の最大の収益シェアでハードウェア・イン・ザ・ループ市場を支配します。
• この地域では、特に自動車と防衛分野におけるシステム効率と安全性の向上に重点を置いており、リアルタイムシミュレーションとテストのためのHILシステムの導入が促進されています。
• 北米の強力な研究開発インフラは、厳格な規制基準と電気自動車や自律走行車の需要の高まりと相まって、製品設計サイクルへのHILプラットフォームの統合を推進しています。

米国ハードウェア・イン・ザ・ループ市場インサイト

米国のHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）市場は、2024年には北米市場において87.7%という圧倒的なシェアを占めました。これは主に、航空宇宙・防衛分野への政府の強力な資金援助と、自動車試験の急速な進歩によるものです。ナショナルインスツルメンツやdSPACEといった主要企業に支えられた、成熟した技術エコシステムは、自動車ECU、パワートレインシステム、アビオニクス分野におけるHILソリューションの広範な導入を促進しています。さらに、開発期間の短縮とプロトタイプ精度の向上への関心の高まりも、産業用アプリケーション全体におけるHILの採用を促進し続けています。

ヨーロッパのハードウェア・イン・ザ・ループ市場インサイト

欧州のHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）市場は、厳格な車両安全基準と電気自動車への移行を背景に、予測期間中に堅調なCAGRを記録すると予測されています。ユーロNCAPやUN ECE規格などの規制枠組みは、自動車メーカーが安全性に不可欠な機能を検証するためにHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）テストを導入することを促しています。さらに、インダストリー4.0とスマート製造への移行の進展により、自動車分野と産業オートメーション分野の両分野においてHILシステムの導入が加速しています。

英国のハードウェア・イン・ザ・ループ市場インサイト

英国のHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）市場は、産学連携の緊密な連携と充実した自動車研究開発環境の支援を受け、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。電気自動車および自動運転車の試験に重点を置いた主要な取り組みと、政府プログラムの支援が相まって、リアルタイムシミュレーションおよび検証技術の需要が高まっています。英国がシステムイノベーションと市場投入までの期間短縮に重点を置いていることも、HILプラットフォームの採用拡大に寄与しています。

ドイツのハードウェア・イン・ザ・ループ市場インサイト

ドイツのHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）市場は、自動車工学と産業オートメーションにおける同国のリーダーシップに牽引され、着実に拡大すると見込まれています。大手OEMやティア1サプライヤーは、次世代自動車の組み込みソフトウェアのテスト効率化を図るため、HIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）システムの導入をますます進めています。さらに、再生可能エネルギーや鉄道システムへのHILの統合は、ドイツのテクノロジー分野におけるこれらのプラットフォームの汎用性と戦略的重要性を浮き彫りにしています。

アジア太平洋地域のハードウェア・イン・ザ・ループ市場に関する洞察

アジア太平洋地域は、自動車生産の増加、エレクトロニクス分野の拡大、そして中国、日本、インドなどの国々におけるインフラおよび自動化への投資増加に牽引され、2024年には12.1%という最も高い年平均成長率（CAGR）を達成すると予想されています。この地域における電気自動車への移行の加速とスマートシティの開発は、HIL技術の導入を促進する大きな要因となっています。また、現地のHILソリューションプロバイダーと費用対効果の高いテストプラットフォームの台頭も、様々な業界への市場浸透を促進しています。

日本のハードウェア市場インサイト

日本のHIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）市場は、特に自動車、ロボット工学、半導体分野で注目を集めています。車載エレクトロニクスとファクトリーオートメーションにおける精度と安全性への日本の注力は、リアルタイムテストシステムの統合を促進しています。イノベーションと小型化への強い志向を持つ日本企業は、組み込み制御システムの最適なパフォーマンスと規制遵守を確保するために、HIL（ハードウェア・イン・ザ・ループ）ソリューションを導入しています。

中国ハードウェア・イン・ザ・ループ市場インサイト

中国は、電気自動車や自動運転車の急速な普及と産業オートメーション分野の急成長に支えられ、2024年にはアジア太平洋地域のハードウェア・イン・ザ・ループ市場において最大のシェアを占めました。スマート製造業への取り組みと政府支援による研究開発イニシアチブは、拡張性と効率性に優れた試験環境への需要を促進しています。国内の技術革新と国内自動車大手の存在は、中国がアジア太平洋地域におけるハードウェア・イン・ザ・ループ市場の主要国としての地位を確固たるものにしています。

ハードウェア・イン・ザ・ループ市場シェア

ループ業界のハードウェアは、主に次のような定評のある企業によってリードされています。

• dSPACE GmbH（ドイツ）
• ナショナル・インスツルメンツ・コーポレーション（米国）
• Vector Informatik GmbH（ドイツ）
• コグナタ（イスラエル）
• シーメンス（ドイツ）
• MicroNova AG（ドイツ）
• Opal-RT Technologies（カナダ）
• LHPエンジニアリングソリューションズ（米国）
• IPGオートモーティブGmbH（ドイツ）
• 台風HIL（米国）
• Speedgoat GmbH（スイス）
• Eontronix（中国）
• ワインマンテクノロジー（米国）
• モデリングテック（米国）
• ロバート・ボッシュGmbH（ドイツ）

ループ市場における世界のハードウェアの最新動向

• 2024年1月、dSPACE GmbHはSpirent社と提携し、自動運転Hardware-in-the-Loop（AD-HIL）テストシステム向けのリアルタイム測位シナリオの開発を進めました。この提携により、dSPACEのAD-HILプラットフォームとSpirent社の高精度GNSSシミュレータが統合され、開発者向けの包括的なターンキーソリューションが提供されます。実際の衛星信号を使用することで、この提携は自動運転車開発の精度と安全性を向上させます。
• 2024年1月、CognataはMicrosoftとの戦略的提携を発表し、同社の高忠実度AIシミュレーション技術をMicrosoftのソフトウェア定義車両（SDV）開発エコシステムに組み込むことを発表しました。この統合により、OEMはMicrosoftのSDVクラウドインフラストラクチャ内でCognataのシミュレーションツールとハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）テスト機能を活用し、自動運転機能の検証と展開を加速できます。
• ナショナルインスツルメンツ社は2022年10月、先進運転支援システム（ADAS）と自動運転（AD）向けにカスタマイズされた統合テストシステムアーキテクチャを発表しました。この革新的なソリューションは、実世界データまたはシミュレーションデータを用いてADAS ECUの検証を行い、データ再生とハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）テスト間のシームレスな移行を可能にします。このシステムはテスト効率の向上、設備投資コストの削減、市場投入までの時間の短縮を実現します。ナショナルインスツルメンツ社は、ZFモビリティソリューションズやコンラッドテクノロジーズといった業界リーダーとの連携を通じて、提供内容をさらに強化しました。

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