硬件工程和设计服务市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（产品和组件设计、工艺工程、维护、维修和操作、计算机辅助设计等）、按应用（可穿戴设备、家庭和工业自动化、物联网、消费电子产品、医疗保健设备、安全和监控）以及到 2034 年的区域洞察和预测

硬件工程和设计服务市场概览

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2025年硬件工程和设计服务市场价值将达到1312亿美元，到2034年将达到2961亿美元，2025年至2034年复合年增长率为9.46%。

2025年美国硬件工程和设计服务市场规模预计为446.3亿美元，2025年欧洲硬件工程和设计服务市场规模预计为301.9亿美元，2025年中国硬件工程和设计服务市场规模预计为367.6亿美元。

由于技术的快速发展以及对定制解决方案的需求不断增长，加上物联网、人工智能和自动化的发展，硬件工程和设计服务市场不断发展。专业公司促进硬件设计和原型开发以及电子和机械硬件的生产，以便公司可以削减研发费用并加快产品发布时间表。消费电子产品以及汽车和医疗保健行业以及航空航天工业和工业自动化构成了主要业务领域。该市场的增长得益于三个新兴趋势，包括小型化、能源效率和智能连接。亚太地区的制造业最多，但北美和欧洲则侧重于创新的高端产品设计。市场面临供应链中断等三个重要障碍监管合规性以及昂贵的开发费用。市场竞争依然激烈，因为它支持基于创新的发展。    

主要发现

俄罗斯-乌克兰战争的影响

俄罗斯-乌克兰战争期间，由于供应链挑战、成本增加以及地缘政治不确定性，硬件工程和设计服务市场受到负面影响

俄罗斯-乌克兰战争加剧了供应链挑战、增加了成本并造成了地缘政治不确定性，严重扰乱了硬件工程和设计服务市场。乌克兰半导体级氖气的生产暂停扰乱了全球芯片生产，因为乌克兰是该行业这种重要气体的主要供应商。俄罗斯的制裁阻碍了先进的电子工程服务，从而阻碍了研发和创新举措。不断增加的能源支出加上供应链物流问题推高了制造费用，而各种企业则转移了业务以减少风险敞口。由于项目推迟、资本投资减少以及劳动力稳定性下降，该行业的业绩恶化。这场冲突加剧了企业的网络安全风险，因此他们需要制定更强大的供应链战略，以提高弹性。    

最新趋势

利用边缘计算集成推动市场增长

硬件工程和设计服务市场经历了快速发展，几个重要趋势形成了其未来方向。研究人员使人工智能驱动的硬件设计作为一种自动化优化过程和提高原型设计速度的工具变得更加突出。市场需要集成边缘计算技术和物联网功能的硬件设备，同时保持小尺寸、实时处理能力和高能效。现在，半导体市场通过基于小芯片的设计得到了缓解，这种设计同时提供了更好的性能和更高的模块化程度。公司致力于通过使用环保材料、设计使用最少能源的产品并确保产品可以回收利用来开发可持续硬件。硬件工程中被称为数字孪生的计算机可以实现更好的预测性维护并加快开发周期。公司选择专业的设计公司来外包他们的项目，因为他们的目标是获得负担得起的解决方案，同时避免内部研发团队成本。日益增加的政治冲突和供应中断促使企业创建区域制造集群，将业务与单一来源供应商分销网络分开。该行业将通过创新发展、供应链可靠性以及可持续实践的结合来发展。    

• 据美国商务部称，截至 2023 年，美国超过 45% 的工业制造商已将支持物联网的硬件集成到其生产线中，从而推动了对专业硬件设计服务的需求。
• IEEE 标准协会报告称，2022 年全球新嵌入式设备出货量将超过 3.8 亿台，反映出对创新硬件设计和工程服务不断增长的需求。  

硬件工程和设计服务市场细分

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按类型

根据类型，全球市场可分为产品和组件设计、工艺工程、维护、维修和操作、计算机辅助设计、其他。

• 产品和组件设计:硬件工程和设计服务市场分为产品设计和组件设计。产品设计服务处理从原型设计到最终产品测试和制造的完整硬件解决方案开发。根据组件设计对 PCB、半导体和传感器等各个硬件部件进行专门开发，可保证系统集成的最佳性能。

• 工艺工程:硬件工程和设计服务市场中的工艺工程专注于生成优化的制造工作流程，既提高效率又提供高质量的输出。该过程包括创建工作流程和测试，然后进行过程改进，重点关注硬件组装程序、材料选择以及热管理和自动化方法。该生产方法以可承受的成本生产具有充足可扩展性的硬件产品，同时通过减少浪费和消除缺陷来保证可靠性。  

• 维护、维修和运营:硬件系统通过硬件工程和设计服务市场中的维护、维修和运营 (MRO) 服务活动来保持其可靠性和效率。维护策略包括预防性护理、诊断服务、组件替换和系统改进，以减少设备闲置时间。 MRO 服务可提高硬件性能，同时最大限度地降低运营成本，同时延长各行业硬件产品的使用寿命。

• 计算机辅助设计:硬件工程和设计服务市场中可用的计算机辅助设计 (CAD) 系统有助于实现精确、高效的产品开发。使用 CAD 工具的工程师通过创建 2D/3D 模型来设计硬件元件，同时测试和转换它们，从而提高设计质量并降低原型费用。该技术可帮助开发人员更快地完成产品周期，同时提供定制支持，并与 CNC 机床和 3D 打印机等最先进的生产工具有效配合。

按申请

根据应用，全球市场可分为可穿戴设备、家庭和工业自动化、物联网、消费电子产品、医疗保健设备、安全与监控。

• 可穿戴设备:硬件工程和设计服务下的可穿戴设备产品开发要求工程师创建小型节能设备，包括智能手表、健身追踪器和 AR/VR 耳机。工程师专注于小型设计和耐用结构以及流畅的连接功能，利用开发的传感器以及人工智能技术和身体元素读取器来提高用户满意度和健康跟踪能力以及即时信息处理能力。 

• 家庭和工业自动化:家庭和工业自动化的硬件工程和设计服务市场专注于开发链接设备，以提高性能以及增强安全性和便利性。市场拥抱创建自动化家庭系统、智能家电和工业控制系统的物联网设备。家庭和工业自动化硬件接受工程设计，整合实时监控和基于人工智能的自动化功能以及云边缘计算兼容性。  

• 物联网:物联网的硬件工程和设计服务建立连接设备，通过这些设备将实时数据收集方法转化为自动通信功能。工业设计师生产节能传感器和嵌入式系统以及Wi-Fi、蓝牙和5G等无线通信设备。物联网硬件服务于各个行业，包括智能家居以及医疗保健、工业自动化和智慧城市，因为它基于数据驱动的选择建立了互联的工作流程。

• 消费电子产品:致力于消费电子产品的硬件工程和设计服务部门开发先进的移动设备以及个人电脑、智能电视和游戏平台。工程师专注于开发需要低功耗和具有集成人工智能和物联网系统以及 AR/VR 功能的定制设计的小型设备。消费电子行业遵循两个主要趋势，其中包括快速原型设计和可持续制造实践。

• 医疗保健设备:医疗保健设备需要通过硬件工程和设计服务市场开发先进的医疗硬件。医疗保健法规合规性、准确性和可靠性仍然是工程师在构建集成物联网、人工智能和实时数据分析的医疗保健设备时关注的核心焦点。医疗保健行业关注三个主要趋势，涉及微型组件开发以及无线通信和患者远程监控系统。

• 安全与监控:硬件工程和设计服务的安全与监控细分市场要求工程师开发先进的系统，其中包括带有生物识别扫描仪的闭路电视摄像机以及访问控制设备和人工智能驱动的监控解决方案。工程重点围绕使用高质量成像处理实时信息，并通过实施物联网、边缘计算和人工智能技术来保持持续连接，以实现更好的威胁识别能力和自动响应，同时增强对网络攻击的防御。

市场动态

市场动态包括驱动因素和限制因素、机遇和挑战，说明市场状况。

驱动因素

技术的快速进步和创新提振市场

硬件工程和设计服务市场的增长是由不断的技术进步推动的，包括人工智能、物联网、5G 和边缘计算的兴起。组织投入资源来获取具有高性能、最小尺寸和最高能源效率的硬件解决方案，供工业和消费者使用。现代新兴技术流程利用人工智能自动化进行硬件设计，结合数字孪生建模和智能连接解决方​​案，提高了设计精度，同时缩短了产品部署周期。由于消费者对跨行业（包括消费电子医疗保健和工业自动化）的定制智能设备的需求不断增长，市场正在经历创新增长。      

• 根据美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的数据，北美超过 60% 的科技公司正在投资定制硬件解决方案，以提高性能并降低能耗。
• 印度科学技术部表示，2021 年至 2023 年间，政府支持的项目已资助了 1,200 多个硬件研发项目，刺激了服务需求。 

对外包设计和工程服务的需求不断增加以扩大市场

专业公司为企业提供硬件工程和设计服务，使他们能够减少开支并提高效率，从而加快产品开发。半导体嵌入式系统和先进传感器等硬件组件的复杂性不断增加，需要许多组织无法在内部开发的专业知识。企业可以通过外包工作而不是维持庞大的内部研究团队来获得全球专业人才和现代设计软件资源以及快速原型设计功能。由于供应链问题和地缘政治不确定性变得越来越普遍，企业必须采用具有区域化特征的灵活设计方法，以确保更好的风险管理和改善的市场反应。汽车医疗保健和工业领域最充分地体现了这种发展。         

制约因素

高开发成本和复杂的供应链依赖性可能会阻碍市场增长
 

硬件工程和设计服务市场的主要限制因素之一是与先进硬件设计、原型设计和制造相关的高开发成本。半导体、嵌入式系统和物联网设备日益复杂，需要在研发、专业工具和熟练专业人员方面进行大量投资。此外，芯片组、传感器和稀有材料等关键零部件对全球供应链的依赖，使该行业面临地缘政治紧张、贸易限制和供应链中断等风险。半导体短缺和原材料价格波动进一步影响生产时间表和成本，使公司难以维持盈利能力。监管合规性，特别是在医疗保健、汽车和电信等行业，又增加了一层复杂性，要​​求公司遵守严格的安全和质量标准。这些挑战限制了市场的增长，特别是对于难以与行业巨头竞争的中小型企业而言。     

• 美国小企业管理局的数据显示，每个项目的平均硬件原型开发成本超过 150,000 美元，限制了小型企业的采用。
• 《2022 年 IEEE 工程劳动力报告》表明，由于专业人才的稀缺，北美地区超过 35% 的硬件设计职位仍处于空缺状态。

越来越多地采用物联网、人工智能和智能技术，为市场上的产品创造机会

机会

对物联网、人工智能驱动和智能硬件解决方案的需求不断增长，为硬件工程和设计服务市场带来了巨大的机遇。医疗保健、汽车、工业自动化和消费电子领域的制造商将智能传感器、人工智能分析以及边缘计算功能嵌入到其硬件中，以产生对先进工程服务的强劲需求。随着5G技术和数字化转型的到来，创新硬件的需求不断增加，因为它支持实时数据处理和自动化操作，同时改善用户体验。此外，对可持续硬件设计的关注——包括节能组件、可回收材料和环保制造——带来了新的商机。利用数字孪生技术实施人工智能辅助设计和快速原型设计的组织可以缩短开发周期并降低费用。外包合同数量的不断增加以及客户对个性化硬件系统的需求使工程公司有机会在利用新技术前沿的同时扩展其全球业务。    

• 根据汽车工程师协会 (SAE) 的数据，2022 年全球电动汽车销量将超过 2500 万辆，创造了对先进硬件工程服务的需求。
• 美国国家科学基金会 (NSF) 报告称，2022 年将资助 300 多个人工智能驱动的硬件设计项目，为创新设计服务提供机会。

 

供应链中断和零部件短缺可能是消费者面临的潜在挑战

挑战

硬件工程和设计服务市场面临的最大挑战之一是持续的供应链中断和组件短缺。全球半导体传感器和原材料供应商的实施使硬件开发面临区域贸易紧张局势、制造延误和供应商限制的风险。当前的制造延误和费用增加源于俄罗斯-乌克兰战争以及 COVID-19 大流行和半导体短缺等事件。由于物流管理的挑战以及不断变化的原材料价格和严格的监管条件，生产和产品交付过程变得更加困难。组织需要开发各种采购方法，例如供应商分散与当地制造中心相结合，以减少运营风险。更高的硬件复杂性需要复杂的材料和精确的工程，这是另一个生产挑战。当小型公司和中等规模的公司面临来自拥有卓越财务能力和技术优势的大型组织的激烈竞争时，它们在开展研发活动、构建原型、同时维持合规要求方面面临着财务挑战。   

• NIST 研究强调，硬件产品的平均生命周期为 18-24 个月，这迫使设计服务不断创新。
• 根据国际电工委员会 (IEC) 的数据，超过 70% 的新硬件产品必须符合严格的国际标准，这使得设计流程变得更加复杂。

  

硬件工程和设计服务市场区域洞察

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•        北美 

美国硬件工程和设计服务市场的领导者是北美，因为该地区拥有强大的技术基础设施并进行大量的研发投资，并且拥有重要的行业参与者。该地区经历了人工智能物联网和半导体技术的技术进步，推动汽车、医疗保健和航空航天行业的企业需要创新的硬件解决方案。美国是该市场的主要贡献者之一，因为它拥有顶级硬件设计组织和半导体制造商，推动了技术的持续进步。美国半导体行业得到了《CHIPS 法案》的支持，这既是一项增强供应链抵抗力的措施，也是增强国内硬件工程能力的一项措施。      

•        欧洲

欧洲的硬件工程和设计服务市场份额将领先，因为它强烈关注工业自动化以及汽车创新和可持续硬件创造。该地区领先的汽车、航空航天和消费电子公司对先进的硬件解决方案有着很高的需求。由于对智能制造以及基于物联网和人工智能的硬件设计框架的投资，市场扩张加速。欧洲最终开发了绿色技术，同时执行节能硬件标准，从而促进了环保产品的创造。由于德国、法国和英国等国家在研发、半导体创新和先进制造领域的领导地位，欧洲的市场地位得到加强。     

•         亚洲

硬件工程和设计服务市场将由亚洲控制，因为该地区拥有强大的电子生产网络、最低的成本和熟练的专业人员。半导体生产、PCB 工程和嵌入式系统开发在中国、日本、韩国和印度运营，服务于消费电子、汽车和工业自动化领域。中国大量生产硬件部件，而日本和韩国则专注于更高水平的半导体研究和机器人开发。印度正在迅速成为全球工程服务中心，投资物联网系统和人工智能驱动的硬件开发以及5G基础设施部署，以加强亚洲的整体市场主导地位。     

主要行业参与者

主要行业参与者通过创新和市场扩张塑造市场

硬件工程和设计服务市场取决于主要参与者，他们通过协作研究和开发活动以及产品改进和战略业务关系来推动市场发展。该公司为汽车行业、医疗保健行业和工业自动化行业提供半导体设计、嵌入式系统开发、物联网集成服务和人工智能自动化解决方案。中游公司使用面向未来的技术以及快速原型设计工具和数字相同模型，以在更短的时间内提供更好的产品。公司将重点放在本地制造业务和环保硬件开发实践上，同时追求遵守全球法规，从而建立供应链实力，在不断发展的技术市场中保持行业领先地位。      

• Glide Technology Pvt Ltd:根据Glide Technology年报，该公司已为从医疗保健到工业自动化等领域的客户完成了150多个硬件项目。
• 艾睿电子公司:根据艾睿电子投资者简报，该公司为全球 200 多家客户提供硬件设计服务，重点关注物联网和嵌入式系统。

知名公司名单     

• Glide Technology Pvt Ltd
• Arrow Electronics?Inc
• id3 Technologies
• Sasken
• Softeq
• Mistral
• Rapidsoft Systems, Inc
• Faststream Technologies
• EnCata
• VIA Technologies Inc
• Continental Engineering Services
• Einfochips
• Accenture
• Velvetech
• Mindteck
• Radixweb
• Cambridge Logic
• Capgemini
• VOLANSYS Technologies
• Accord Global Technology Solutions Private Limited

主要行业发展

2024 年 2 月:硬件工程和设计服务市场的主要参与者恩智浦半导体宣布扩大其在德国的研发和制造设施。此次扩张旨在通过提高汽车半导体和物联网设备的产能来加强其在汽车和工业领域的地位。此举符合这些行业对先进硬件解决方案不断增长的需求，支持人工智能、自动驾驶汽车，以及智能制造应用。恩智浦在该地区的投资还增强了其满足欧盟法规的能力并增强了供应链的弹性。  

报告范围

本报告基于历史分析和预测计算，旨在帮助读者从多个角度全面了解全球硬件工程和设计服务市场，也为读者的战略和决策提供充分的支持。此外，本研究还对 SWOT 进行了全面分析，并为市场的未来发展提供了见解。它通过发现动态类别和潜在创新领域（其应用可能会影响未来几年的发展轨迹）来研究有助于市场增长的各种因素。该分析考虑了近期趋势和历史转折点，提供对市场竞争对手的全面了解并确定有能力增长的领域。本研究报告使用定量和定性方法研究市场细分，提供全面的分析，还评估战略和财务观点对市场的影响。此外，该报告的区域评估考虑了影响市场增长的主导供需力量。竞争格局非常详细，包括重要市场竞争对手的份额。该报告纳入了针对预期时间框架量身定制的非常规研究技术、方法和关键策略。总体而言，它以专业且易于理解的方式提供了对市场动态的有价值且全面的见解。