Marktgröße, Marktanteil und COVID-19-Auswirkungsanalyse für generatives Design, nach Bereitstellung (vor Ort und in der Cloud), nach Anwendung (Topologieoptimierung und 3D-Druck, Leichtbau, Wärmemanagement und andere), nach Branche (Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Architektur). (Bauwesen, industrielle Fertigung und andere) und regionale Prognose, 2023 – 2030

Die Marktgröße für generatives Design wurde im Jahr 2022 auf 217,5 Millionen US-Dollar geschätzt und wird voraussichtlich von 257,2 Millionen US-Dollar im Jahr 2023 auf 926,0 Millionen US-Dollar im Jahr 2030 wachsen, was einem CAGR von 20,1 % im Prognosezeitraum (2023–2030) entspricht. Auf Nordamerika entfiel im Jahr 2022 ein Marktwert von 85,7 Millionen US-Dollar. Generatives Design ist ein dynamischer Designprüfungsprozess, bei dem Ingenieure oder Designer ihre Ziele und Parameter wie Leistung, räumliche Anforderungen, Materialien, Herstellungsmethoden und Kostenbeschränkungen eingeben die Software. Diese 3D-CAD-Funktion (Computer-Aided Design) nutzt Künstliche Intelligenz (KI) zahlreiche Designalternativen autonom zu generieren und schnell alle möglichen Permutationen zu erkunden, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen. Ingenieure können interaktiv ihre Präferenzen definieren, einschließlich Materialien und Herstellungsprozessen, und die generative Engine erstellt ein fertigungsfertiges Design. Dieser Ansatz beschleunigt Produktentwicklungen und Innovationen und ermöglicht es Ingenieuren, überlegene Designs effizient zu erstellen.

Darüber hinaus erleichtert ein solches Design die Erforschung zahlreicher Alternativen innerhalb eines kurzen Zeitrahmens und erhöht so die Geschwindigkeit von Designinnovationen. Durch die Berücksichtigung verschiedener Faktoren wie Materialien, Herstellungsverfahren und Leistungsanforderungen optimiert es Designs für bestimmte Ziele und reduziert so die für die Entwicklung eines Produkts oder einer Komponente erforderliche Zeit erheblich. Die Automatisierung des Designprozesses und die schnelle Erforschung von Alternativen machen generatives Design zu einem leistungsstarken Werkzeug für die Erstellung effizienter und innovativer Designs.

Der Markt wird durch die steigende Nachfrage nach innovativen und optimierten Designlösungen und die wachsende Notwendigkeit, den Zeit- und Materialverbrauch im Produktentwicklungsprozess deutlich zu reduzieren, angetrieben. Darüber hinaus treibt die wachsende Nachfrage nach leichten und leistungsstarken Komponenten sowie das Potenzial zur Reduzierung von Materialverschwendung den Markt in der Luft- und Raumfahrtindustrie an. Beispielsweise begann die NASA (Weltraumbehörde) im März 2023, KI zur Entwicklung und Herstellung ihrer Missionshardware mit relativ stärkeren Komponenten als die von Menschen entworfenen Gegenstücke zu nutzen, wodurch zwei Drittel des Gewichts eingespart wurden.

COVID-19-AUSWIRKUNGEN

Zunahme von Remote-Collaboration-Domains inmitten pandemiebedingtem Marktwachstum

Der Markt erlebte aufgrund der COVID-19-Pandemie sowohl positive als auch negative Auswirkungen. Die Störungen führten zunächst zu vorübergehenden Projektverzögerungen und geringeren Investitionen. Der Markt erholte sich jedoch schnell, als die Unternehmen die Bedeutung des generativen Designs für die Bewältigung von Herausforderungen und die Anpassung an neue Umstände erkannten. Beispielsweise gründete Antonio Citterio Patricia Viel (Architekturbüro) im August 2020 ACPVLab, eine Forschungs- und Entwicklungseinheit, die sich auf die Verwendung solcher Designs zur Entwicklung von Innenräumen konzentriert. Die Einheit entwickelte ein handgefertigtes Computerskript, das es Innenarchitekten und Architekten ermöglicht, verschiedene Layout-Permutationen sofort zu erkunden.

Außerdem hat die Pandemie die Bedeutung effizienter Designlösungen, Kostenoptimierung und Remote-Zusammenarbeitsbereiche unterstrichen, in denen sich dieses Design auszeichnet. Infolgedessen kam es zu einem Aufschwung bei der Einführung von Designtechnologien, insbesondere in Sektoren wie dem Gesundheitswesen, wo schnelle Designiterationen und -optimierungen eine entscheidende Rolle spielten.

Markttrends für generatives Design

Steigende Nachfrage nach leichten Fahrzeugprodukten zur Steigerung des Marktwachstums

Die steigende Nachfrage nach leichten Fahrzeugprodukten hat die Einführung generativer Technologien vorangetrieben und sich zu einem entscheidenden Trend im globalen Marktwachstum entwickelt. Gewichtsreduzierung ist entscheidend für die Verbesserung der Effizienz von Elektrofahrzeugen, da leichtere Fahrzeuge weniger benötigen Energie für den Antrieb, die zu einer größeren Reichweite pro Ladung beiträgt – ein wesentlicher Faktor für Verbraucher, die Elektrofahrzeuge bewerten.

Darüber hinaus berücksichtigt ein solches Design die strukturelle Integrität, Herstellungsbeschränkungen und Materialeigenschaften, um effiziente, optimale und leichte Designs zu schaffen. Diese Technologie ermöglicht es Designern, schnell vielfältige Möglichkeiten zu erkunden, was zu einem minimierten Materialverbrauch und einer verbesserten Leistung und Funktionalität führt.

Zum Beispiel ging XponentialWorks im März 2021 eine Partnerschaft mit Arcimoto (Anbieter von leichten und elektrischen Freizeitfahrzeugen) ein. Der gemeinsame Plan arbeitete mit der generativen Designsoftware CogniCAD von Paramatters zusammen, um das Fahrzeuggewicht durch leichtgewichtige Komponenten zu reduzieren. Das Team reduzierte das Gewicht eines Querlenkers (oben) um 52 %, einer Hinterradschwinge um 34 % und eines Bremspedals um 49 %.

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Wachstumsfaktoren für den Markt für generatives Design

Schnelle Fortschritte bei KI- und CAD-Technologien, um Produktinnovationen voranzutreiben und das Marktwachstum zu steigern

Der Markt wird durch schnelle Fortschritte in den KI- und CAD-Technologien angetrieben, die es Ingenieuren und Designern ermöglichen, eine Vielzahl von Designoptionen effizient zu erkunden. Die steigende Nachfrage nach energieeffizienten, leichten und kostengünstigen Produkten, insbesondere in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie, treibt die Einführung solcher Designs voran. Darüber hinaus beschleunigen diese Designs den Produktentwicklungsprozess und steigern die Gesamteffizienz. Auch die zunehmenden Anwendungen solcher Designs in der Architektur, der additiven Fertigung und dem simulationsgesteuerten Design spielen eine entscheidende Rolle für das Marktwachstum.

Der Markt wird außerdem durch die steigende Nachfrage nach fortschrittlicher Fertigung mit komplizierten Designs angetrieben, die Automobilhersteller dazu drängt, ihre Investitionen in Forschung und Entwicklung zu intensivieren und generative Techniken einzusetzen.

Im August 2023 führte Toyota beispielsweise eine generative KI-Technik ein, um technische Parameter in erste Designskizzen zu integrieren. Ebenso stellte Mercedes-Benz im Juni 2023 einen Sprachassistenten auf Basis von ChatGPT vor.

Verschiedene Akteure in der Automobilindustrie erforschen diese Technologie, um Iterationen zu beschleunigen und die Ergebnisse zu verbessern.

BESCHRÄNKENDE FAKTOREN

Mangelnde Interoperabilität mit anderer Software und Legacy-Systemen behindert das Marktwachstum

Ein potenzielles Hindernis für das Marktwachstum sind Interoperabilitätsprobleme mit anderer Software und Legacy-Systemen. Die Schwierigkeit beim Informationsaustausch zwischen Beteiligten wird durch die mangelnde Interoperabilität erhöht, was zu potenziellen Fehlern führt. Traditionell basierte der Informationsaustausch auf Zeichnungen und Dokumenten. Allerdings hat die Weiterentwicklung der Anforderungen wie 2D- oder 3D-CAD die Abhängigkeit von digitalen Lösungen wie Building Information Modeling (BIM) für einen effizienten Informationsaustausch erhöht. Der Einsatz verschiedener Tools durch Projektmanager zur Datenerfassung, zum Design und zur Analyse erhöht die Herausforderung der Interoperabilität für Designanbieter auf dem Markt. Außerdem zögern Endverbraucherunternehmen bei der Einführung der Software aufgrund der Notwendigkeit einer umfassenden Überarbeitung der Infrastruktur, was ein potenzielles Hindernis für das Marktwachstum darstellt. Es wird erwartet, dass diese Faktoren das Wachstum des globalen Marktes für generatives Design bremsen.

Marktsegmentierungsanalyse für generatives Design

Nach Bereitstellungsanalyse

Das Wachstum des On-Premise-Segments wird durch seine zunehmende Beliebtheit bei großen Unternehmen vorangetrieben

Basierend auf der Bereitstellung wird der Markt in On-Premise und Cloud unterteilt.

Das On-Premise-Segment hält aufgrund seiner Beliebtheit bei großen Unternehmen den höchsten Marktanteil. Für Organisationen mit etablierten IT-Infrastrukturen ist die Bereitstellung dieser Lösungen vor Ort praktischer und kostengünstiger und ermöglicht eine bessere Integration in bestehende Systeme.

Es wird jedoch erwartet, dass das Cloud-Segment im Prognosezeitraum mit der höchsten CAGR wächst. Es bietet Zugänglichkeit und ermöglicht Benutzern die Nutzung von Designtools von verschiedenen Standorten aus, was die Zusammenarbeit und Flexibilität fördert.

Durch Anwendungsanalyse

Das Segment Topologieoptimierung und 3D-Druck übernimmt aufgrund seiner Fähigkeit, den Materialverbrauch zu minimieren, die Führung

Je nach Anwendung wird der Markt in den Bereichen Topologieoptimierung und 3D-Druck, Leichtbau, Wärmemanagement und andere.

Das Segment Topologieoptimierung und 3D-Druck hält aufgrund seiner Fähigkeit, die optimale Materialverteilung innerhalb eines bestimmten Designraums systematisch zu bestimmen, den größten globalen Marktanteil für generatives Design. Beispielsweise erwarb Carbon im August 2022 ParaMatters, um seiner 3D-Drucksoftware neue Funktionen zur Topologieoptimierung hinzuzufügen.

Es wird jedoch prognostiziert, dass das Leichtbausegment im Prognosezeitraum die höchste CAGR aufweisen wird, da in verschiedenen Branchen zunehmend Wert auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit gelegt wird.

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Nach Branchenanalyse

Der wachsende Bedarf an komplexen und leichten Strukturen treibt das Wachstum des Segments der industriellen Fertigung voran

Der Markt wird in vielen Branchen untersucht, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, Architektur und Bauwesen, industrielle Fertigung und andere.

Das Segment der industriellen Fertigung hält den höchsten Anteil am Weltmarkt. Besonders wertvoll ist die generative Technologie in der industriellen Fertigung, um komplexe und leichte Strukturen zu schaffen, die strenge Leistungsanforderungen erfüllen. Beispielsweise erwarb Altair im Juni 2022 das Softwareunternehmen für additive Fertigung Gen3D, um seine Designkapazitäten für die additive Fertigung zu erweitern.

Es wird jedoch erwartet, dass das Automobilsegment im Prognosezeitraum mit der schnellsten CAGR wächst. Die Nachfrage nach generativem Design in fortschrittlichen Fertigungsprozessen und die Notwendigkeit, die Leistung von Automobilen zu steigern, treiben die Einführung eines solchen Designs in der Branche voran.

REGIONALE EINBLICKE

Wir haben den Markt in Nordamerika, Südamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum sowie im Nahen Osten und in Afrika untersucht.

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Nordamerika hat aufgrund des ausgereiften Ökosystems der Region die größte Marktgröße. Die Region verfügt über eine starke Präsenz wichtiger Technologieakteure, die Innovation und technologischen Fortschritt fördern. Branchen in der Region, insbesondere Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Fertigung und Bauwesen, legen Wert auf kontinuierliche Verbesserung und fortschrittliche Technologien, was sie zu Marktwachstumstreibern macht. Darüber hinaus treiben die starken Investitionen der Region in Spitzentechnologien den Markt weiter voran. Beispielsweise hat KPMG LLP im Mai 2023 eine Initiative zum Einsatz einer Reihe generativer künstlicher Intelligenz-Investitionen angekündigt, um seine Belegschaft zu stärken und innovative Kundenlösungen weiter zu verbessern.

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Es wird erwartet, dass der asiatisch-pazifische Raum im Prognosezeitraum mit der höchsten CAGR wachsen wird. Die Region erlebt eine rasante Urbanisierung mit Industrie-4.0-Strategien, die zu einer zunehmenden Einführung generativer Designlösungen in verschiedenen Branchen führt. Darüber hinaus erwerben wichtige Akteure in der Region ähnliche Unternehmen und arbeiten mit ihnen zusammen, um auf dem Weltmarkt Fuß zu fassen. Im März 2022 ging die Obayashi Corporation beispielsweise eine Partnerschaft mit SRI International ein, um AiCorb zu entwickeln. Dabei handelt es sich um eine KI-Technologie, die verschiedene Designs vorschlägt, von handskizzierten Zeichnungen bis hin zu 3D-Modellen.

Der Markt in Europa wird von Faktoren wie der Betonung fortschrittlicher Fertigungs- und Ingenieurspraktiken in der Region bestimmt. Der europäische Automobilsektor hat auf der globalen Bühne der Automobilindustrie an Bedeutung gewonnen. Bedeutende multinationale Automobilhersteller (OEMs) treiben die weit verbreitete Einführung der 3D-Drucktechnologie für Designformulierungen und F&E-Anwendungen in der Automobilindustrie voran. Renommierte Automobilhersteller wie Mercedes-Benz, Audi, BMW, Jaguar, Land Rover, Volkswagen und andere haben gemeinsam einen nachhaltigen Markt für 3D-Druck und verwandte Technologien in Europa geschaffen.

In ähnlicher Weise wird erwartet, dass der Nahe Osten und Afrika sowie Südamerika in den kommenden Jahren potenziell wachsen werden. Im November 2023 sicherten sich Studierende der University of Johannesburg (UJ) einen Gold DMA Assegai Award für die KI-integrierte MaXhosa X Nike-Strategie. Die Studierenden entwickelten eine datengesteuerte Strategie für eine südafrikanische Marke, MaXhosa Africa, und nutzten dabei generative KI für ihre kreativen Prototypen.

Liste der wichtigsten Unternehmen im Markt für generatives Design

Kooperationen und Partnerschaften zwischen Anbietern zur Förderung des Marktwachstums

Hauptakteure auf dem Markt arbeiten mit ähnlichen Unternehmen zusammen und integrieren sich, um beiden Parteien erhebliche finanzielle Vorteile zu verschaffen. Partnerschaften helfen Unternehmen dabei, ihren Umsatz zu steigern und Kosten zu senken, indem sie Ressourcen teilen oder kombinieren. Zum Beispiel

• November 2022: NX Filtration und Transcend haben zusammengearbeitet, um die Vorteile direkter Nanofiltrationsmembranen mithilfe generativer Designsoftware hervorzuheben. Die Partnerschaft zwischen NX Filtration (einem Anbieter bahnbrechender direkter Nanofiltrationsmembrantechnologie) und Transcend (einem Anbieter von SaaS-Tools für generatives Design) trägt dazu bei, das Projektionstool von NX Filtration über die Transcend-Plattform online zu stellen.

Liste der profilierten Schlüsselunternehmen:

• PTC (USA)


• Dassault Systemes (Frankreich)
  
• Autodesk Inc. (USA)


• Siemens (Deutschland)


• ANSYS, Inc. (USA)


• nTopology Inc. (USA)
  
• Hexagon AB (Schweden)


• Altair Engineering Inc. (USA)


• Carbon, Inc. (USA)


• Synera GmbH (Deutschland)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• November 2023: Autodesk, Inc. hat Autodesk AI eingeführt, um unproduktive Arbeit in allen mit Design befassten Branchen zu beseitigen. Es bietet generative und intelligente Unterstützungsfunktionen und ist in der Design and Make Platform verfügbar. Darüber hinaus ermöglicht es den Kunden, frei zu entdecken und gleichzeitig genaue, innovative und präzise Ergebnisse zu erzielen.


• November 2023: Cognitive Design Systems (ein Hersteller von 3D-Modellen) sicherte sich eine Finanzierung in Höhe von 2,2 Millionen US-Dollar. Die angesammelten Mittel werden zur High-Tech-Entwicklung der CDS-Plattform beitragen. Darüber hinaus plante das Unternehmen, seine Vertriebsmitarbeiter und seine geografische Präsenz in den USA und Europa zu erweitern.


• Oktober 2023: Altair hat Altair HyperWorks eingeführt, um seine Design- und Simulationsplattform zu verbessern. Es handelt sich um eine umfassende, vielseitige und offene CAE-Plattform, die bei der Transformation von Technologie hilft und eine integrierte Lösung zur Rationalisierung von Arbeitsabläufen, zur Ermöglichung von Innovationen und zur Verbesserung der Benutzererfahrung bietet.


• April 2023: Cadence Design Systems, Inc. bringt Cadence Allegro X AI auf den Markt. Es handelt sich um eine Systemdesign-KI-Technologie, die revolutionäre Verbesserungen in der Automatisierung und Leistung bietet. Auf das Produkt kann über die Allegro X Design-Plattform zugegriffen werden und bietet einen verbesserten Zeitrahmen für das PCB-Design.


• Februar 2023: Hexagon AB hat mit seiner Nexus Open Cloud-Plattform ein Design for Additive Manufacturing-Modul eingeführt. Dies ermöglichte es Kunden, die Nexus-Browseroberfläche zu nutzen, um die Prozesssimulationssoftware Simufact Additive und Hexagons MSC Apex Generative Design mit AM Studio über die Cloud zu vereinen.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Markt für generatives Design

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Die Marktberichtsforschung zu generativem Design bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie führende Unternehmen, Produkt-/Dienstleistungstypen und führende Anwendungen des Produkts. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in wichtige Markttrends und beleuchtet Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Wachstum des Marktes in den letzten Jahren beigetragen haben.

Umfang und Segmentierung des Berichts