コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）の市場規模、シェア、成長、業界分析、タイプ別（FEA、CFD、マルチボディダイナミクス、最適化とシミュレーション）、アプリケーション別（防衛および航空宇宙、自動車、エレクトロニクス、医療機器、産業機器、その他）、地域別の洞察と2035年までの予測

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コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) 市場の概要

世界のコンピュータ支援エンジニアリング（cae）市場は、2026年に69億6,000万米ドルと評価され、2026年から2035年までCAGR 5.6%で、2035年までに113億7,000万米ドルに着実に成長すると予測されています。

CAE 業界は、業界におけるテストと分析の仮想レンダリングにより、製品エンジニアリングと設計のビジネスに革命をもたらしています。有限要素解析 (FEA)、数値流体力学 (CFD)、シミュレーション ソフトウェアなどのテクノロジーを使用することで、組織はプロトタイピングのコストを最小限に抑え、製品開発時間を短縮できます。 CAE ソリューションは、セキュリティと精度が最大の関心事である自動車、航空宇宙、医療機器などの業界で使用されることが増えています。エンジニアリング設計がより複雑になるにつれて、スケーラブルで統合された CAE ツールに対する世界的なニーズが高まっています。クラウドベースのソリューションと AI の統合により、あらゆる規模の企業が CAE にアクセスできるようになり、より効率的でスケーラブルでアクセスしやすくなります。エンジニアリングに対するこの新しいデジタル アプローチは、イノベーションを促進し、市場投入までの時間を短縮し、業界全体の製品の品質を向上させ、現代のエンジニアリングにおける CAE の中核的な役割を比類のないものにしています。

主な調査結果 

新型コロナウイルス感染症の影響

新型コロナウイルス感染症パンデミック中の需要増加により、コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）市場にプラスの効果があった  

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較して、すべての地域で予想を上回る需要が発生しています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。 

新型コロナウイルス感染症のパンデミックは、コンピューター支援エンジニアリング (CAE) 業界を劇的に変化させ、混乱と予期せぬ成長の機会をもたらしました。世界的なロックダウン、サプライチェーンの混乱、コスト削減により、当初は多くのエンジニアリングおよび製造プロジェクトが棚上げされました。さまざまな機関が財務上の不確実性を理由にソフトウェアへの投資を延期した。同時にこの危機は、物理的なプロトタイピングではなく、リモート作業のコラボレーション、シミュレーション、テストをサポートするコンピューター支援エンジニアリング ソリューションの価値を浮き彫りにしました。コンピュータ支援エンジニアリング プラットフォームは、自動車、医療機器、産業機器業界全体の事業継続を促進する上で鍵となりました。企業は、世界的なリモート勤務の時代に、生産性を向上させ、イノベーションのスピードを促進するために、クラウドベースのコラボレーションのためにクラウド CAE ソフトウェアにますます依存するようになりました。さらに、パンデミックにより、AI ベースのシミュレーションと接続された設計環境の迅速な展開が促進され、エンジニアリング活動が持続可能なデジタル変革を実現できるようになりました。

最新のトレンド

市場の成長を促進する CAE における AI と機械学習の統合

CAE 市場における最も革新的なトレンドの 1 つは、人工知能 (AI) と機械学習 (ML) をシミュレーションおよび分析ツールに統合することです。このようなテクノロジは、設計の反復の迅速化、エンジニアリング パラメータの自動最適化、および繰り返しの手動入力の必要性の削減を通じて、CAE の予測能力を加速させています。 AI を活用したコンピューター支援エンジニアリング ソフトウェアは、過去のシミュレーション結果からも学習して、予測し、設計最適化の推奨事項を作成し、故障の可能性があるポイントをより正確に特定できるようになりました。これは、ラピッドプロトタイピングと再設計に基づいて生死にかかわる問題が発生する自動車や航空宇宙などの業界では特に重要です。 AI の導入によってジェネレーティブ デザインさえも可能になり、デザイナーは限られた人間の介入でより多くのアイデアをテストできるようになります。 AI と CAE の統合により、製品のパフォーマンスが向上するだけでなく、チームは市場投入までの時間を節約し、コストを削減することができます。

• AI を活用したシミュレーション: 国際工学シミュレーション協会 (IAES) によると、2024 年の CAE プロジェクトの 37% は現在、自動車および航空宇宙分野での予測分析、最適化、故障検出のために AI と機械学習を統合しています。

• クラウドベースのエンジニアリング ツール: 欧州コンピューティング工学評議会 (ECCE) の調査によると、CAE ソフトウェア ユーザーの 45% 以上が、マルチユーザー コラボレーション、リモート シミュレーション、およびリアルタイムの設計調整にクラウド プラットフォームを活用しています。

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コンピュータ支援エンジニアリング (CAE) 市場セグメンテーション

タイプ別

タイプに基づいて、世界市場は FEA、CFD、マルチボディ ダイナミクス、最適化、シミュレーションに分類できます。

• 有限要素解析 (FEA): 有限要素解析 (FEA) は、エンジニアがさまざまな条件下で構造挙動をシミュレーションおよび解析できるようにする CAE 界の有力な手段の 1 つであり続けます。 FEA アプリケーションは、設計の安全性と効率性を高めるために、複雑な構造を有限要素に分割して応力、ひずみ、変形を計算します。このプロセスは、材料の応答性と衝突安全性を正確に判断する必要がある自動車および航空宇宙分野で広く使用されています。現代のエンジニアリング問題の複雑化と、より軽量で強力な材料への需要が相まって、FEA ツールの導入がさらに加速しています。クラウドベースの FEA ソリューションの利用が増えることで、リモート作業とアクセシビリティも促進されます。

• 数値流体力学 (CFD): 流体の流れ解析、熱伝達、および関連する物理現象には数値流体力学 (CFD) が必要です。これは、空力、HVAC システム、サーマル エレクトロニクスの最適化における基本的な機能を果たし、車両システム管理により、物理テストの要件の削減、コストの削減、開発サイクルの強化が可能になります。環境規制とエネルギー効率の要件の増大により、その導入がさらに加速しています。新しい CFD ソフトウェアには 3D 設計と人工知能機能が組み込まれており、より優れた洞察と予測モデリングを提供します。産業における持続可能性への注目が高まるにつれ、エンジニアリング設計における CFD の使用は拡大し続けるでしょう。

• マルチボディ ダイナミクス: マルチボディ ダイナミクス (MBD) は、相互接続された剛体または柔軟なボディで構成される機械システムをシミュレートする機能を提供します。 MBD は、機械や車両システムの運動挙動、接触、制約を理解するために広く適用されています。 MBD を使用すると、実際の試行を行わずに、サスペンション、ギア、ロボット工学などのアセンブリのパフォーマンスをテストできます。これにより、開発時間と費用が大幅に節約されます。 MBD を FEA や CFD などの他の CAE ツールと組み合わせることで、エンジニアは総合的なシミュレーションを実行できます。防衛、航空宇宙、重機の分野は、システムの耐久性、安全性、パフォーマンスを向上させるために MBD に大きく依存している分野の一部です。

• 最適化とシミュレーション: 最適化およびシミュレーション ソフトウェアは、自動化されたプロセスを通じていくつかのパラメーターのパフォーマンスを個別に向上させることで、製品設計を変革しています。彼らはアルゴリズムを使用して、強度、コスト、重量、効率の最適な設計構成を特定します。シミュレーションベースの最適化により、物理的な反復が削減され、設計サイクルの早い段階でイノベーションが可能になります。エレクトロニクスや医療機器などの分野では、これらのツールを使用して、よりスマートで統合された製品を市場に送り出しています。コストが最適化された高性能ソリューションを提供するというプレッシャーが高まる中、最適化はニッチな活動からエンジニアリング プロセスの主流になりつつあります。

用途別 

アプリケーションに基づいて、世界市場は防衛および航空宇宙、自動車、エレクトロニクス、医療機器、産業機器、その他:

• 防衛および航空宇宙: 防衛および航空宇宙産業では、CAE ツールは、安全性、パフォーマンス、および厳しい業界標準への準拠を保証する上で極めて重要な役割を果たしています。どちらの業界も、高価な物理プロトタイプだけに頼ることなく、構造の完全性、空気力学、熱性能、システムダイナミクスを解析するためにシミュレーションに大きく依存しています。有限要素解析と数値流体力学は、飛行負荷や戦闘環境などの高応力条件をシミュレートするために広く利用されています。また、マルチボディ ダイナミクスは、着陸装置システムなどの複雑な機構のシミュレーションを支援します。軽量で高性能の材料とシステムの需要により、リードタイムを最小限に抑え、ミッションクリティカルなシステムのセキュリティを確保する高度なシミュレーション主導の指定ツールへの依存が強化されています。

• 自動車: 自動車は CAE テクノロジーの最大のユーザーの 1 つです。シミュレーション ソフトウェアは、衝突安全性や構造解析、熱管理や NVH (騒音、振動、ハーシュネス) の最適化など、車両設計のあらゆる段階で使用されます。電気自動車と自動運転システムの普及に伴い、バッテリー、電磁適合性、センサー テストのシミュレーションに CAE ツールが使用されることが増えています。イノベーションのサイクルタイムを短縮して物理テストを削減できるため、自動車の研究開発では CAE が必須となっています。クラウドとの統合と AI を使用した設計の最適化により、メーカーはより頻繁に反復を行い、より少ない開発コストでより安全でクリーンな車両を道路に投入することも可能になります。

• エレクトロニクス: エレクトロニクスでは、CAE ソフトウェアは熱伝達、信号の完全性、構造の完全性のモデリングにおいて重要な役割を果たします。デバイスが小型化され、より強力になるにつれて、効率的な熱放散とより小さな回路が重要になります。シミュレーション ツールは設計エラーを事前に特定し、プロトタイピングの時間と経費を節約して冷却システムを最大化し、FEA でデバイス ケーシングの構造応力を決定します。 CAE はまた、小型化と仮想プロトタイピングの促進により、家庭用電化製品とウェアラブルのイノベーションを推進しています。テクノロジーの進歩は非常に速いスピードで起こっているため、エレクトロニクスメーカーは、最適な製品性能と信頼性を提供するために、設計の初期段階で CAE をますます採用しています。

• 医療機器: CAE ツールはますます医療機器設計の一部となり、精度、安全性、適合性を確保しています。 CAE ツールは、インプラント、診断機器、ウェアラブル デバイスの生理学的相互作用、材料の反応、故障リスクを再現します。人間の解剖学的構造を再現でき、さまざまな条件下でのデバイスの動作を予測できます。これにより、初期段階での動物実験や人体実験が削減されます。パーソナライズされた医療機器に対する需要が高まるにつれ、CAE は個々の患者のニーズを満たすために製品をパーソナライズするのに役立ちます。さらに、シミュレーションベースの設計により FDA の認可プロセスが合理化され、より迅速な製品発売が可能になります。

• 産業用機器: CAE は、エンジニアが物理的な製造前に機械の性能、耐久性、安全性を仮想的にテストできるようにすることで、産業用機器業界に革命をもたらしています。重機から精密工具に至るまで、CAE によりダウンタイムの削減、メンテナンス スケジュールの予測、構造設計の最適化が可能になります。シミュレーションソフトを使用して荷重解析、熱効率、振動低減を行います。この機能により、産業界はエネルギー効率が高く持続可能な機械を設計できるようになります。デジタル ツインや IoT データと連携した CAE のアプリケーションを通じたリアルタイムのパフォーマンス監視と予知保全により、製造業、農業、建設業においてインテリジェントで適応性のある機械が実現されています。

• その他: CAEは基盤産業以外にも、消費財、建築、再生可能エネルギー産業などに広く応用されています。消費財では、製品の人間工学と材料の最適化設計がシミュレーション ソフトウェアによって可能になります。 CAE は、グリーン ビルディング設計における風の流れと熱シミュレーションに役立ちます。風力タービンやソーラーパネルなどの再生可能エネルギーシステムには、構造最適化や流体力学のシミュレーションという観点からCAEが適用されます。このアプリケーションの増加は、イノベーション、コスト削減、持続可能性の目標を促進する CAE の柔軟性を強調しています。デジタル化に注目する業界が増えるにつれ、CAE ツールの柔軟性により、CAE ツールはさまざまなアプリケーションに最適なソリューションとなっています。

市場ダイナミクス

市場のダイナミクスには、市場の状況を示す推進要因と抑制要因、機会、課題が含まれます。                         

推進要因

仮想プロトタイピングとコスト削減の需要の高まりが市場を活性化
 

コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）市場の成長を最も促進するのは、物理テストのコストを削減し、製品開発にかかる時間を短縮するための仮想プロトタイピングの需要の増加です。特に自動車、航空宇宙、医療機器などの業界では、物理的なプロトタイプの構築には時間がかかり、コストがかかります。 CAE ツールは、エンジニアが現実世界の条件をテストし、製造前に設計上の欠陥を検出できるようにすることで、より安価な代替手段を提供します。仮想シミュレーションにより、迅速な反復が可能になり、イノベーションが加速され、製品の品質が向上します。企業が急速に変化する市場で競争力を維持しようとする中、コスト管理とリスク軽減を支援する CAE ツールへの依存度が高まっています。

技術の進歩とクラウド・AIとの融合で市場を拡大

技術の進歩、特にクラウド コンピューティングと AI の統合により、CAE ツールの導入が大幅に加速しています。クラウドベースのプラットフォームは、拡張性、リモート作業、リアルタイム コラボレーションを保証し、地理的に分散したチームがシミュレーション ツールに簡単にアクセスできるようにします。一方、AI と機械学習はシミュレーションの精度を向上させ、最適化や故障分析などの複雑なタスクを自動化します。これらの開発により、インテリジェントで、より高速で、より直観的なエンジニアリング ソリューションが促進されます。 CAE とデジタル製品設計エコシステムとの相互運用性も、初期の構想から最終的な確認に至るまで CAE の導入を余儀なくさせています。このようなテクノロジーの融合により、現代のエンジニアリング プロセスが変革されています。

• 仮想プロトタイピングの需要: 米国エネルギー省によると、自動車および航空宇宙企業の 42% が CAE を使用して物理プロトタイピングをシミュレーションし、コストを節約し、開発時間を短縮しています。

• クラウドと AI の統合: ECCE の報告によると、現在世界中で 50,000 人を超えるエンジニアが AI 主導の CAE プラットフォームをクラウド コンピューティングと組み合わせて利用し、予測シミュレーションを強化し、設計サイクルを加速しています。

抑制要因

CAE ツールの高コストと複雑さ市場の成長を妨げる可能性がある

CAE ツールは有利ではありますが、高額なコストと操作の複雑さが、特に中小企業による広範な利用の大きな妨げとなっています。ライセンス料も、最大限の効率で運用するための高度なスキルを持った人材の面でも、決して安くはありません。シミュレーション ソフトウェアの使用方法を習得するまでの道のりは急な場合があり、高度な訓練を受けたエンジニアのみが利用できるようになります。また、CAE と既存の設計システムおよびワークフローの統合には問題が生じる可能性があります。これらは、特に技術が乏しい地域やコストに敏感な市場では、導入が遅れる原因となる可能性があります。

• ソフトウェアとライセンスの高コスト: IEA のデジタル エンジニアリング レポートによると、中小企業の 28% が、高価な CAE ライセンスとソフトウェアのコストが導入を制限していると報告しています。

• 操作の複雑さ: 国際工学教育連盟 (IFEES) は、CAE ツールの 33% 以上が高度な訓練を受けた人材を必要とし、新興市場での広範な導入が制限されていると指摘しています。

新興国での採用の拡大により、製品が市場に投入される機会が生まれる

機会

その成長の可能性は非常に大きく、最も重要なのは新興国における CAE 市場の採用の拡大です。アジア、ラテンアメリカ、アフリカ諸国は、工業化とエンジニアリング能力の向上を急速に進めています。インフラストラクチャ、自動車製造、エレクトロニクス製造への投資が増加し、世界市場での競争力を維持するためにデジタル エンジニアリング ツールを導入し始めています。地元企業は、製品の品質を向上させ、開発期間を短縮し、コストを削減するために CAE ソリューションに注目しています。認知度が高まり、クラウドベースのソリューションが参入障壁を下げるにつれ、CAE プロバイダーはこれらの高成長市場で新たな顧客ベースを獲得する大きなチャンスを得ることができます。

• 新興経済国の導入: IRENA によると、アジア太平洋およびラテンアメリカの 15,000 社を超えるエンジニアリング会社が、製品の品質と競争力を向上させるために 2024 年に CAE ツールの統合を開始しました。
• インフラストラクチャーと産業の成長: 世界銀行の報告によると、新興市場における産業投資プロジェクトは 2024 年に 12% 増加し、自動車、エレクトロニクス、建設機械の分野で CAE 導入の機会が生まれました。

 

データセキュリティと知的財産保護への懸念は消費者にとって潜在的な課題となる可能性がある

チャレンジ

クラウドベースのソリューションの利用が拡大している CAE ビジネスでは、知的財産の保護とデータ プライバシーが最も重要な問題となっています。エンジニアリング シミュレーションには、機密性の高い製品設計、独自のアルゴリズム、ビジネスの機密情報が含まれています。この情報のクラウド ストレージと転送により、企業は潜在的なサイバーセキュリティ攻撃、不正利用、データ侵害にさらされます。クラウドベースの CAE ツールには利点がありますが、他の企業はクラウドベースの CAE ツールを完全に採用することに消極的になります。この障害を克服し、ユーザーの信頼を獲得するには、世界中で適切な暗号化、アクセス制御、データ ルールのコンプライアンスが不可欠です。

• データ セキュリティの懸念: 欧州連合サイバーセキュリティ庁 (ENISA) によると、クラウドベースの CAE プラットフォームを使用している企業の 27% が 2024 年にサイバーセキュリティまたは IP 関連の懸念を経験し、導入が遅れました。
• 知的財産の保護: 米国特許商標庁 (USPTO) の報告によると、25% 以上の企業が、IP 漏洩や独自設計への不正アクセスの可能性を理由に、クラウド CAE ソリューションの導入を躊躇しています。

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コンピューター支援エンジニアリング (CAE) 市場の地域別洞察

• 北米

北米、特に米国のコンピュータ支援エンジニアリング (CAE) 市場は、エンジニアリングの成熟した環境とテクノロジーの早期導入により、世界の CAE 市場の世界市場リーダーとなっています。仮想テストおよびシミュレーション ソフトウェアの需要は、自動車、航空宇宙、エレクトロニクスのトップ企業が高度に集中していることによって促進されています。米国中のイノベーション センターは、AI が組み込まれた CAE ソリューションに容易に投資しており、専門知識を無料で利用できるため、展開が加速されます。クラウド プラットフォームと研究開発プロジェクトは引き続き成長の原動力です。この地域の規制要件は、特に防衛および医療分野においてシミュレーションベースのコンプライアンスも奨励しており、北米をデジタル エンジニアリング イノベーションのリーダーにしています。

• ヨーロッパ

ヨーロッパは、ドイツ、フランス、英国などの堅固な自動車および航空宇宙分野の支援を受けて、CAE にとって成熟した発展した市場です。ヨーロッパではエネルギー効率と持続可能性に注目が集まっており、製品ライフサイクル最適化シミュレーションツールの需要が高まっています。この大陸には、デジタルツインを採用し、初期段階でシミュレーションを使用して設計を行うメーカーがあり、予知保全とプロセス効率をサポートしています。学界と産業界のパートナーシップは、CAE における持続的なイノベーションの原動力となります。さらに、厳格な規制の枠組みにより、企業は製品の安全性とコンプライアンスを検証するために高度なテストソリューションを適用する必要があります。これらの要因により、ヨーロッパは世界の CAE 市場における主要なプレーヤーとして浮上しています。

• アジア

アジアでは、中国、インド、日本、韓国などの産業の拡大に牽引され、CAE市場が拡大しています。産業が大陸に進出するにつれ、企業は世界クラスの品質レベルを維持できるよう、世界クラスのエンジニアリング ソフトウェアに投資を行っています。特に日本と中国の自動車産業とエレクトロニクス産業は、スムーズな設計を促進し、コストを最小限に抑え、市場投入までの時間を短縮するために CAE ソリューションを採用しています。地方自治体は、シミュレーションベースの開発を含むデジタル変革プログラムを推進しています。低コストでありながら高品質の製品に対する需要が高まる中、アジアでは大企業と新興新興企業の両方の CAE ベンダーに巨大な成長の機会が提供されています。

業界の主要プレーヤー

イノベーションと市場拡大を通じて市場を形成する主要な業界プレーヤー

CAE 業界の主要企業は、市場シェアを拡大​​するために技術の成長、提携、イノベーションに継続的に投資しています。 Dell Technologies やセイコーエプソンなどの企業は、デザイン可能な環境でのリモート シミュレーションとコラボレーションを促進するクラウド統合プラットフォームを開発しており、NEC ディスプレイ ソリューションズは CAE 環境における視覚化とユーザー エクスペリエンスの向上に注力しています。カシオ計算機はエンジニアリング力を活かし、精密産業向けのシミュレーションツールを実現しています。これらの企業は国際的に成長し、新たな分野に進出し、AI ベースの分析を採用して、さまざまなエンジニアリング アプリケーションに対して、より正確で効果的かつスケーラブルなソリューションを提供しています。

• カシオ計算機 (日本): エレクトロニクスや民生機器などの精密産業に重点を置き、世界中で 5,000 を超える CAE ライセンスを展開し、熱的および構造的性能の高品質なシミュレーションを保証します。

• Dell Technologies (米国): AI を活用したクラウド CAE プラットフォームを 2025 年 3 月に発売し、3,000 を超える企業にマルチユーザー シミュレーション アクセスを提供し、より迅速なコラボレーションとリアルタイム分析を可能にしました。

コンピューター支援エンジニアリング (CAE) のトップ企業のリスト

• Casio Computer (Japan)
• Dell Technologies (United States)
• NEC Display Solutions (Japan)
• Seiko Epson (Japan)

主要産業の発展

2025 年 3 月: Dell Technologies は、設計およびエンジニアリング チーム向けの新しい AI を活用したクラウド シミュレーション プラットフォームの導入により、CAE ソリューションの戦略的進化を発表しました。この新しいテクノロジーは、インテリジェントで協調的な設計空間への大きなマイルストーンとなります。このプラットフォームは、リアルタイム データ分析、マルチユーザー シミュレーション アクセス、および適応型コンピューティング リソースを備えており、複雑なエンジニアリング ワークフローを簡素化します。高度なセキュリティ レベルでの遠隔コラボレーションをサポートし、クラウド システムにおける長年のデータ安全性の懸念を解決します。このリリースは、自動車業界からエレクトロニクス業界全体にわたって、精度、速度、意思決定を向上させるために AI をシミュレーション ワークフローに統合することに業界の関心が高まっていることを受けてのものです。

レポートの範囲       

この調査には包括的な SWOT 分析が含まれており、市場内の将来の発展についての洞察が得られます。市場の成長に寄与するさまざまな要因を調査し、今後数年間の市場の軌道に影響を与える可能性のある幅広い市場カテゴリーと潜在的なアプリケーションを調査します。分析では、現在の傾向と歴史的な転換点の両方が考慮され、市場の構成要素を総合的に理解し、成長の可能性のある分野が特定されます。
調査レポートは、市場の細分化を掘り下げ、定性的および定量的な調査方法の両方を利用して徹底的な分析を提供します。また、財務的および戦略的観点が市場に与える影響も評価します。さらに、レポートは、市場の成長に影響を与える需要と供給の支配的な力を考慮した、国および地域の評価を示しています。主要な競合他社の市場シェアなど、競争環境が細心の注意を払って詳細に記載されています。このレポートには、予想される期間に合わせて調整された新しい調査方法とプレーヤー戦略が組み込まれています。全体として、市場のダイナミクスに関する貴重かつ包括的な洞察を、形式的でわかりやすい方法で提供します。