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2020年全球数字造船厂市场规模为9.636亿美元,预计将从2021年的11.296亿美元增长到2028年的34.445亿美元,2021-2028年预测期间复合年增长率为17.27%。亚太地区在数字化船厂市场占据主导地位,2020 年市场份额为 33.55%。
持续的海军现代化计划和商业船队更新支持了市场的增长。国防当局越来越多地要求数字连续性、基于模型的系统工程和安全的数据环境。这些要求将数字造船厂平台从生产力工具提升为军事造船厂内的关键任务基础设施。
COVID-19 对全球的影响是前所未有的、令人震惊的,疫情期间所有地区的需求都受到了负面冲击。根据我们的分析,与2017-2019年的平均同比增长相比,2020年全球市场呈现-9.50%的下降。复合年增长率的上升归因于该市场的需求和增长,一旦疫情结束,市场需求和增长将恢复到疫情前的水平。
数字化造船厂市场反映了全球造船和维修业务的结构转型。数字造船厂集成了先进的软件平台、自动化技术和数据驱动的工作流程,涵盖船舶设计、建造和生命周期管理。随着造船厂应对成本压力、船舶复杂性增加和熟练劳动力限制,采用速度正在加快。
按数量计算,商业造船厂占安装量的最大份额。他们的投资重点集中在吞吐量优化、进度可靠性和劳动力效率上。由于系统复杂性、网络安全要求和数十年的生命周期支持义务,军用造船厂贡献的部署份额较小,但每个项目产生的收入较高。
人工智能和大数据分析、增材制造和机器人过程自动化领域的技术采用最为强劲。人工智能提高了生产计划的准确性、质量保证和资源利用率。增材制造缩短了备件和工具的交货时间,同时降低了库存风险。机器人流程自动化简化了文档记录、工程变更管理和法规遵从性。
区域采用模式因产业成熟度而异。北美和欧洲在完全集成的数字造船厂实施方面处于领先地位。亚太地区通过对大容量建筑中心的智能造船厂投资来推动规模化增长。新兴地区优先考虑半数字化造船厂模式,以较低的资本风险提供更快的回报。
在船舶设计、制造和维护方面采用工业 4.0 能力被称为数字化造船厂。造船厂利用诸如物联网 (IoT)和网络物理系统(CPS)来升级造船厂,以适应技术先进的世界。造船厂的数字化利用了 3D 建模、3D 扫描、3D 打印、数字孪生等系统。造船现代化需求的不断增长预计将推动该市场的增长。
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增材制造需求不断增长是一个突出趋势
增材制造,也称为3D打印,可以打印3D 在很短的时间内完成数字模型。 3D 打印机的最新技术进步也使得能够打印更大的部件。材质为 3D打印不再局限于塑料。先进的打印机系统还可以用金属制造零件使用高速粒子融合技术。造船厂采用增材制造可以减少系统维修时间,因为可以打印和更换损坏的部件。
COVID-19 大流行对航运和造船业产生了不利影响
2020 年爆发的 COVID-19 大流行给包括海运业在内的许多企业造成了损失。造船厂、造船公司以及二级和三级供应商被迫调整工作方法以遵守政府法律和禁令,导致造船业务暂停。
此外,由于海运和贸易需求下降,新船订单被取消。游轮是欧洲造船厂最赚钱的造船部门。然而,由于新冠肺炎 (COVID-19) 疫情期间海上客运量下降,游轮被绑扎和停泊,导致游轮交付延迟,在少数情况下订单被取消。
由于制造业务下降,疫情阻碍了造船厂的数字化进程。
另一方面,这次事故预计将成为数字化催化剂,从而增加造船业先进自动化技术的潜力。由于疫情期间出现的劳动力短缺,造船自动化的需求激增。
增加工业物联网 (IIoT) 在造船业的应用以促进增长
通过将物联网的通信能力与机器学习和大数据相结合,数字造船厂利用工业物联网来改进其决策技能和制造流程。由于造船业越来越多地使用工业物联网来提高产量、最大限度地减少停机时间并提高运营效率,预计该市场将会增长。
2019年12月,欧洲造船厂Navantia选择Siemens Digital Industries Software作为技术合作伙伴,实现造船流程数字化。
机器人技术在造船业中的不断应用推动市场增长
世界各地的造船公司都致力于实现切割、焊接、喷漆、装配等制造操作的自动化,以加快流程并节省成本。现代重工、三星重工和大宇造船海洋工程等几家主要企业已经采用焊接机器人来降低船舶的生产成本。
数字化造船厂市场反映了全球造船和维修业务的结构转型。数字造船厂集成了先进的软件平台、自动化技术和数据驱动的工作流程,涵盖船舶设计、建造和生命周期管理。随着造船厂应对成本压力、船舶复杂性增加和熟练劳动力限制,采用速度正在加快。
持续的海军现代化计划和商业船队更新支持了市场的增长。国防当局越来越多地要求数字连续性、基于模型的系统工程和安全的数据环境。这些要求将数字造船厂平台从生产力工具提升为军事造船厂内的任务关键型基础设施。
按数量计算,商业造船厂占安装量的最大份额。他们的投资重点集中在吞吐量优化、进度可靠性和劳动力效率上。由于系统复杂性、网络安全要求和数十年的生命周期支持义务,军用造船厂贡献的部署份额较小,但每个项目产生的收入较高。
人工智能和大数据分析、增材制造和机器人过程自动化领域的技术采用最为强劲。人工智能提高了生产计划的准确性、质量保证和资源利用率。增材制造缩短了备件和工具的交货时间,同时降低了库存风险。机器人流程自动化简化了文档记录、工程变更管理和法规遵从性。
北美和欧洲在完全集成的数字造船厂实施方面处于领先地位。亚太地区通过对大容量建筑中心的智能造船厂投资来推动规模化增长。新兴地区优先考虑半数字化造船厂模式,以较低的资本风险提供更快的回报。
硬件和软件的高营运资本可能会阻碍市场的增长
制造工厂自动化的早期阶段包括采购、配件、编程、集成等。起步阶段的巨额资本支出对于一些企业来说可能是一个挑战。工业系统的价格以及集成和维护成本使得自动化对于中小型造船厂来说是一项昂贵的投资。由于产量低、投资回报率低,许多中小型造船企业难以筹集到巨额资金。
此外,软件成本也很高,预计将抑制数字船厂市场的增长。
数字化造船厂市场按造船厂类型、技术平台和数字化水平进行细分。每个细分市场都反映了不同的投资优先事项、采用障碍和价值实现时间表。了解这些差异对于准确评估需求模式和竞争定位至关重要。
由于海上贸易的增加,商业领域将主导市场
根据造船厂类型,市场分为商业和军事。
按数量计算,商业造船厂在数字造船厂部署中所占份额最大。这些造船厂在巨大的成本、进度和利润压力下运营。他们的主要目标是最大限度地提高吞吐量,同时保持质量和交付的可预测性。
商业细分市场预计将成为 2020 年最大的细分市场,并且预计将成为整个预测期内增长最快的细分市场。这一增长归因于全球海运贸易的增长。联合国贸易和发展会议(UNCTAD)表示,全球约80%的贸易量是通过海上进行的,这增加了船舶采购,从而增加了对造船厂数字化以加快制造流程的需求。
商业设施中数字化造船厂的采用侧重于生产规划、模块化建设和供应链协调。集成的设计和制造数据减少了后期设计变更造成的返工。生产状态的实时可见性提高了并行区块建设中的进度遵守情况。
大型商业造船厂优先考虑可跨多个造船厂或生产线部署的可扩展平台。劳动生产率是一个核心用例。数字化工作指令、自动化质量检查和数据驱动的资源分配减少了对稀缺熟练劳动力的依赖。
由于政府对开发和实施国防技术数字孪生的投资不断增加,预计军事领域将在预测期内大幅增长。军用造船厂的数字造船厂要求存在根本差异。项目持续时间更长,船舶更复杂,合规要求也更高。因此,数字化造船厂投资属于资本密集型,但会产生更高的合同价值。
国防造船厂强调配置控制、可追溯性和生命周期数据连续性。数字孪生是这些环境的核心,数十年来支持设计验证、维护规划和升级管理。造船厂、国防机构和供应商之间的安全合作是强制性的。
与商业船厂不同,军用造船厂对短期投资回报不太敏感。采用决策由战略准备、监管要求和长期维持效率驱动。全数字化造船厂架构更为常见,特别是在政府拥有或主承包商运营的设施中。
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由于自动化需求的增加,机器人过程自动化类别将主导市场。
市场分为机器人过程自动化、增材制造、人工智能和大数据分析、数字孪生、区块链、工业物联网 (IIOT),以及其他基于技术平台的类别。
机器人流程自动化解决了造船厂内管理和工程效率低下的问题。常见的应用程序包括文档管理、工程变更处理、合规性报告以及遗留系统之间的数据同步。
RPA因其相对较低的实施成本和快速的回报而往往成为数字化船厂转型的切入点。它使造船厂能够标准化工作流程,而无需进行大量系统更换。然而,RPA 带来的是增量效率提升,而不是结构转型。
由于许多船舶制造工艺(包括焊接、切割、喷漆等)对自动化的需求不断增加,机器人工艺自动化领域预计将在 2020 年占据市场主导地位。
由于人工智能在机器人技术中的使用不断增加,可以在无需人工干预的情况下实现生产过程自动化,因此预计人工智能领域在预测期内将以更快的复合年增长率增长。
随着海事和国防应用资格标准的成熟,增材制造越来越受到关注。造船厂为工具、夹具、固定装置和选定的备件部署增材制造。这减少了交货时间并最大限度地减少了对外部供应商的依赖。
与数字造船厂平台的集成至关重要。设计数据、材料规格和认证记录必须保持同步,以确保合规性和可重复性。随着信心的增强,增材制造从支持功能扩展到操作组件。
虽然采用仍然是有选择性的,但增材制造对于维护、修理和大修操作具有战略重要性,特别是在远程或时间关键的环境中。
人工智能和大数据分析代表了数字造船厂市场中增长最快的技术领域。这些工具将大量生产、工程和运营数据转化为可操作的见解。
关键用例包括预测生产调度、缺陷检测、劳动力优化和供应链风险分析。人工智能使造船厂能够在瓶颈和质量问题升级为延误或成本超支之前预测它们。
采用需要高质量的数据和组织准备。系统分散的造船厂面临着集成挑战。随着数据架构的成熟,人工智能成为核心决策支持能力,而不是实验工具。
由于先进技术的采用增加,全数字化造船厂领域的复合年增长率将创下新高
根据数字化水平,市场分为半数字化和全数字化船厂。
半数字化造船厂在全球设施中所占比例最大。这些造船厂在特定职能(例如设计、规划或质量管理)中部署数字工具,同时在其他地方保留手动或遗留流程。这种方法反映了资本限制、风险规避和劳动力准备情况的考虑。半数字化造船厂优先考虑快速获胜,重点关注具有直接生产力或合规优势的领域。
虽然短期内有效,但分散的数字化限制了数据连续性和跨职能优化。随着竞争压力的增加,许多半数字化造船厂转向更加集成的模式。
2020 年,半数字化造船厂预计将成为最大的市场。这种主导地位可能与造船企业越来越意识到需要更新其制造工艺有关。由于工业物联网、增强现实、数字孪生和其他先进技术在船舶建造中的使用增加,全数字化造船厂预计将成为预测期内增长最快的市场。
全数字化造船厂运营以数据为中心的集成环境,涵盖设计、生产、物流和生命周期管理。数字孪生、实时分析和闭环反馈系统定义了这一领域。 这些造船厂实现了更高的生产力、更高的质量一致性和卓越的生命周期透明度。然而,实施需要大量的前期投资、组织变革管理和网络安全能力。
全数字化造船厂在大型国防设施和具有长期资本规划视野的领先商业建筑商中最为普遍。在预测期内,随着数字平台的成熟和实施风险的下降,该细分市场预计将稳步扩张。
在所有细分市场中,数字造船厂市场正在走向更深层次的整合,而不是更广泛的实验。造船厂越来越青睐支持分阶段采用的平台,同时保留通向全面数字化的明确途径。
造船厂类型、技术平台和数字成熟度之间的相互作用最终决定了采用速度和价值实现。将解决方案与这些结构现实相结合的供应商和利益相关者将获得最持久的增长。
Asia Pacific Digital Shipyard Market Size, 2020 (USD Million)
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全球市场按地区分为北美、欧洲、亚太地区、中东和非洲以及南美洲。
由于 Altair Engineering Inc. 等主要公司加大了造船厂数字化的研发力度,北美市场预计将增长。北美数字造船厂市场是由海军舰队现代化计划和复杂的商船建造推动的。造船厂投资集成数字平台、网络安全框架和生命周期数据管理,以满足运营和监管要求。劳动力成本压力和项目复杂性加强了大型造船和维护设施中自动化、数字孪生和分析的采用。
美国数字造船厂市场
美国数字造船厂市场以联邦采购标准和国防数字化要求为基础。海军造船厂部署基于模型的系统工程、安全数字孪生和生命周期分析来支持舰队准备状态。商业造船厂优先考虑生产可见性和进度控制。供应商选择强调互操作性、网络安全认证和长期维护能力。
2020年,亚太地区市场规模为3.233亿美元,预计将拥有最大的市场份额,并在预测期内以更快的复合年增长率增长。大宇造船、海洋工程和中国船舶重工集团公司等主要造船企业奠定了该地区数字造船领域的主导地位。 根据一份已发布的报告,全球90%的货船是在韩国、日本和中国生产的。因此,该地区造船企业的存在有助于造船厂的数字化。
亚太地区数字造船市场的基础是大规模商业造船活动和政府支持的工业发展。造船厂投资自动化、分析和模块化建设,以提高生产力和成本控制。高产量和出口竞争力要求加速了主要造船中心的数字化部署。
日本
日本数字造船厂市场是由劳动力人口统计、质量保证标准和制造可靠性要求驱动的。造船厂应用数字平台、机器人和人工智能来保持生产精度和工艺稳定性。采用策略强调与长期运营效率相一致的受控实施。
中国
中国数字化船厂市场得到国家主导的产业政策和广泛的造船能力的支持。投资重点是自动化、分析和增材制造,以提高效率并减少对人工的依赖。采用数字化造船厂可以大规模交付复杂的商业和海军舰艇项目。
随着欧洲造船商增加对工业运营自动化机器人技术的投资,欧洲市场预计将显着发展。欧洲的数字造船厂市场体现了严格的监管框架、可持续发展目标和先进的工程要求。造船商投资于可互操作的数字平台、节能生产规划和生命周期数据管理。公共资助计划和跨境合作计划支持商业和海军造船厂采用管理复杂的船舶设计。
德国
德国的数字化造船厂市场由精密工程实践和结构化制造流程定义。造船厂部署自动化、生产分析和数字质量管理来支持定制船舶建造。投资重点集中在工程和制造系统之间的紧密集成,以实现可追溯性、一致性和出口竞争力。
英国
英国数字造船厂市场围绕海军舰队更新优先事项和国防工业政策发展。政府支持的举措可促进数字连续性、供应商集成和生命周期透明度。商业船厂应用数字平台来提高模块化建造效率。安全协作和长期资产管理引导技术投资。
拉丁美洲的数字造船厂市场随着运营效率目标、预算限制和区域船队要求而不断发展。造船厂优先考虑模块化数字升级,以实现可衡量的生产力提升。采用策略侧重于有针对性的用例,而不是全面的平台转型。
中东和非洲数字造船厂市场以商业和国防船队的维护、修理和大修需求为中心。数字化计划强调资产跟踪、分析驱动的维护计划和文档自动化。投资重点与提高车队可用性和服务效率相一致。
市场参与者正在利用投资、合作、伙伴关系等策略来增加其市场潜力
过去几年,公司一直专注于制造过程的自动化。多家公司正在采取举措在造船业采用数字化。为了提高效率和降低成本,对能力现代化的投资有所增加。 SAP 和埃森哲等公司正在合作开发新的 SAP 云实用解决方案,该解决方案将帮助造船企业有效管理客户体验和业务流程。市场参与者正在进行研发投资,以设计基于人工智能、物联网和人工智能的先进机器人技术。增强现实(AR)。
数字造船厂市场由全球工业软件提供商、专注于国防的技术公司和专业海事解决方案供应商组成。竞争的重点是平台广度、海事领域专业知识、网络安全能力和长期支持能力,而不仅仅是价格。
大型跨国供应商提供端到端数字造船平台,集成产品生命周期管理、制造执行、模拟和分析。这些提供商受益于规模、全球服务网络以及与主要造船商和国防机构建立的关系。他们的战略强调平台互操作性、模块化部署以及与国防合规性标准的一致性。
国防科技公司在军用造船厂中占据着重要地位。这些公司通过安全架构、认证经验和生命周期数据治理而脱颖而出。长合同期限和维持服务会产生经常性收入和高昂的转换成本,从而加强供应商的巩固。
利基市场参与者解决了数字造船厂生态系统中的特定功能差距。其中包括增材制造工作流程专家、生产分析提供商、机器人集成商和数字质量管理公司。利基供应商通常与较大的平台提供商合作,将专业功能嵌入到更广泛的造船厂部署中。
战略伙伴关系是一个决定性的竞争特征。造船商越来越喜欢共同开发模式,即供应商根据特定的生产环境定制数字造船厂解决方案。咨询和系统集成公司发挥着关键作用,将运营需求转化为可部署的数字架构。 并购仍然是有针对性的,而不是扩张性的。收购方专注于分析、人工智能、网络安全和云部署专业知识,以增强平台差异化。竞争优势越来越依赖于实施的成功和可衡量的运营成果,而不仅仅是技术主张。
市场研究报告提供了对该行业的详细分析。重点关注关键参与者、船厂类型、技术平台、数字化船厂的数字化水平等关键方面。此外,该研究报告还深入洞察了数字化船厂市场趋势、竞争格局、市场竞争、产品定价、市场状况,并重点介绍了行业的关键发展。除了上述主要因素外,它还包括近年来影响全球市场规模的几个直接和间接因素。
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属性 |
细节 |
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学习期限 |
2017-2028 |
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基准年 |
2020年 |
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预计年份 |
2021年 |
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预测期 |
2021-2028 |
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历史时期 |
2017-2019 |
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单元 |
价值(百万美元) |
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分割 |
按船厂类型
按技术平台
按数字化水平
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按地理
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据Fortune Business Insights统计,2020年全球数字化船厂市场规模为9.636亿美元,预计将从2021年的11.296亿美元增长到2028年的34.445亿美元,预测期内复合年增长率为17.27%。
复合年增长率为 17.27%,市场在预测期内(2021-2028 年)将呈现稳定增长。
造船业采用工业 4.0、对自动化和数字孪生的需求不断增长、造船厂运营中物联网和人工智能的使用增加,以及对造船设施现代化以提高效率和降低成本的需求不断增长,推动了增长。
2020年,亚太地区以33.55%的份额主导市场,其中以中国、韩国和日本造船巨头为首。高船舶产量和智能造船厂技术的快速实施推动了该地区的增长。
主要技术包括机器人过程自动化、增材制造(3D打印)、数字孪生、人工智能、大数据分析和IIoT(工业物联网),可实现实时监控、预测性维护和更快的生产周期。
半数字化船厂使用部分自动化和选择性数字工具,而全数字化船厂则集成端到端数字系统,包括人工智能、AR/VR、数字孪生和机器人技术,以实现造船和维护的完整生命周期管理。
由于全球海上贸易不断增长以及对货船、集装箱船和游轮的需求增加,商业造船厂占据主导地位。随着对海军现代化和智能防御舰艇的投资,军事造船厂也在不断发展。
主要趋势包括人工智能驱动的智能造船厂、船舶部件的 3D 金属打印、集成区块链以提高供应链透明度、采用增强现实技术进行培训和检查,以及对绿色和可持续造船实践不断增长的需求。
知名参与者包括 IFS AB、达索系统、AVEVA Group、Wartsila、BAE Systems、Damen Shipyards Group、Pemamek Oy 和 Altair Engineering,专注于基于云的造船厂平台、机器人技术和支持物联网的造船数字化解决方案。
受海上贸易增长、亚太地区造船厂现代化以及商业和军用造船行业越来越多地采用智能制造技术的推动,该市场预计到 2028 年将达到 34.445 亿美元。
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