フィジカルAIの世界市場（2027年～2040年）

フィジカルAI――つまり、物理世界において感知、判断、行動を行うシステム――は、今後20年間の技術市場を牽引する存在であり、機械知能を画面から機械、車両、そして環境へと拡大させていきます。その範囲は、産業オートメーション、自動運転車およびモビリティ、ヒューマノイドおよびサービスロボット、スマートインフラ、ヘルスケア、アグリテック、防衛、宇宙、コンシューマーシステムの9つの主要な垂直セクターに加え、ウェアラブル電子機器のインターフェース層、そしてこれらすべてを支える半導体の基盤にまで及びます。市場規模は2030年までに合計で4,300億米ドルを超え、2035年から2040年頃には1兆ドルを突破し、2040年までに1兆6,000億ドルに迫ると見込まれています。これは、コンピューティングがデータセンターでのトレーニングから、リアルタイムのエッジ推論や安全性が極めて重要な組み込み制御へと移行するにつれて起こるものです。

2025年は転換点となりました。知覚、基盤モデル、駆動、エッジコンピューティング、シミュレーションにまたがるデプロイメントスタック全体が、初めて同時に成熟した年でした。最前線の課題は、単体の能力からフリート規模の協調へと移行しています。つまり、異種・マルチベンダーのロボットフリートを共通の目標に向けて調整することであり、ベンダーに依存しないオーケストレーションソフトウェアは、個々のロボットと同様に戦略的に重要な価値を持つようになっています。成熟度は用途によって大きく異なります。倉庫用ロボット、コボット、手術システム、ウェアラブル機器はすでに商用展開されており信頼性が高い一方、汎用ヒューマノイドや家庭用ロボットは、大量導入に必要な信頼性とコスト面での実現可能性に至るまで、まだ数年を要すると見られています。安全認証が、導入の決定的な障壁として浮上しています。NVIDIAのHalosやBlackBerry QNXなどの取り組みにより、人間と柵なしで共存するロボットに対する機能安全基準への認証が正式化されつつあり、商用導入における制約は「十分な能力」から「十分な安全性と認証可能性」へと移行しつつあります。

この市場を特徴づけるのは、リーダーシップを決定づける4つの要素、すなわち最先端の知能、低コストの製造、認証された信頼性、そして導入密度を、いまだに単一の地域がすべて兼ね備えていないという点です。米国は知能とオーケストレーション・ソフトウェアでリードしています。中国は製造コストと生産量で、日本は導入密度で優位に立っており、これは2040年までに世界のロボット市場の30％以上をターゲットとする650億米ドルの国家主導の「フィジカルAI」投資によってさらに強化されています。また、欧州は、ミストラルによるエミAIの買収に象徴される産業物理学の分野で強みを発揮しています。公開市場では、このテーマに対する評価の見直しが始まっており、LGエレクトロニクスはロボティクスへの事業転換により株価が3倍に跳ね上がり、従来のOSや半導体ベンダーもフィジカルAIインフラとして再定義されています。その結果、勝敗が真に不透明なオープンな競争が展開されており、その中では、収益が最も早期に期待でき、既存企業の優位性や規模の経済といった構造的強みがようやく発揮され始めている「導入」「安全性」「ハードウェア」の各レイヤーへと価値がシフトしつつあります。

『世界の・フィジカルAI市場2027-2040』は、世界のフィジカルAI市場に関する包括的な戦略的情報を提供しており、9つの主要垂直セクターに加え、ウェアラブルエレクトロニクスのインターフェース層および基盤となる半導体スタックにわたる長期的な予測を掲載しています。当レポートでは、「産業実証段階」「セクター横断的拡大」「消費者および国家レベルでの導入」という3段階の導入フレームワークを適用し、用途別の技術成熟度（TRL）評価、地域別競合分析、規制および主権に関するマッピング、バリューチェーン全体にわたる650社以上の詳細な企業プロファイルを含んでいます。

この2027年版では、過去1年間に市場を再構築した動向を網羅しています：

• 過去最高の資金調達額：2025年、フルデプロイメント・スタックが同時に成熟する中、フィジカルAIは過去最高の750億米ドル以上を調達しました。
• 協調のフロンティア：競合の焦点は、単体の機能から、異種・マルチベンダーのロボット群をフリート規模でオーケストレーションすることへと移行しました。
• 安全認証の障壁：NVIDIA HalosやBlackBerry QNXなどのシステムを通じた機能安全認証は、現在、檻のない、人間と共存する環境での導入における決定的な制約となっています。
• 業界再編：最先端の研究機関が産業物理学の能力を獲得しており（Mistral／Emmi AI）、ロボット群の運用事業者は操作技術を買い求めています（Bear Robotics／Kinisi）。
• 公開市場における再評価：物理AIインフラの再評価が進む中、LGエレクトロニクスはロボット事業への転換により株価が3倍に跳ね上がりました。

当レポートの内容は以下の通りです：

• エグゼクティブサマリー- フィジカルAIの到来；主要な調査結果；「3つの波」別導入フレームワーク；過去1年間の決定的な変化；投資の急増；および「オープン・レース」の提唱
• イントロダクション- フィジカルAIとは；「感知・判断・行動」の三要素；今こそ導入が現実的である理由；および戦略的な市場領域
• 中核技術アーキテクチャ—センシングと知覚；ビジョン・言語・アクションおよび基盤モデル；アクチュエーションと巧みな操作；エッジコンピューティングとフリートオーケストレーション；シミュレーションとデジタルツイン；およびエネルギー
• 具現化のギャップと技術の成熟度―フィジカルAIが人間を凌駕する領域、依然としてギャップが残る領域、および用途別のTRL評価
• 半導体およびハードウェアのエコシステム―AIチップ市場とアーキテクチャ、コンポーネントのバリューチェーン、サプライチェーンおよび地政学的リスク
• 世界のフィジカルAI市場：2027年～2040年の総規模と成長- 市場の範囲；価値プールの分布；および3つのシナリオに基づく予測
• 産業オートメーションおよびスマート製造—ロボティクス、コボット、品質検査、予知保全、倉庫自動化、および企業プロファイル
• 自動運転車およびモビリティシステム- 自動運転車、貨物輸送、ドローン、配送ロボット、海事、eVTOL、および企業プロファイル
• ヒューマノイドおよびサービスロボット- 実証実験から量産へ；競合情勢；価格設定；および企業プロファイル
• スマートインフラおよび建築環境- ビルAI、エネルギー管理、セキュリティおよびパトロールロボット、および企業プロファイル
• ヘルスケアおよび医療用フィジカルAI-手術用ロボット、外骨格、病院用ロボット、診断、および企業プロファイル
• アグリテックおよび環境向けフィジカルAI-自律型農業機械、精密農業、ドローン、および企業プロファイル
• 防衛・セキュリティおよびデュアルユース物理AI-無人航空機（UAV）、無人地上車両（UGV）、海洋システム、対UASシステム、および企業プロファイル
• 宇宙ロボティクスおよび極限環境- 惑星探査、宇宙空間での整備、極限環境用ロボット、および企業プロファイル
• 民生用フィジカルAIおよびスマートホーム- ロボット掃除機、スマートホーム、屋外用およびコンパニオンロボット、および企業プロファイル
• ウェアラブルエレクトロニクスとフィジカルAIの統合- 市場セグメンテーション；XR、スマートウォッチ、医療用ウェアラブル、ヒアラブル、指輪型デバイス、電子テキスタイル；および企業プロファイル
• 地域別市場- 北米、欧州、中国、および世界のその他の地域
• 競合情勢と投資- 投資テーマ、競争の動向、M&Aの動向
• 主な障壁- 技術的、経済的、および規制上の障壁
• 規制の枠組み- 米国、EU、中国、および新興の安全認証制度
• フィジカルAIの主権と地政学- 米国と中国の競合、欧州のジレンマ、および中堅国の機会
• 物理AIの新たなフロンティア（2028年～2040年）- 脳-コンピュータインターフェース、量子センシング、および気候物理AI

取り上げられた企業プロファイルには、ABB Robotics, ABB Smart Buildings, Abbott, Abbott (FreeStyle Libre CGM), Accuray, Activ Surgical, Adidas, Advanced Farm Technologies, AeiRobot, Aeolus Robotics, AeroFarms, AeroVironment, Aethon (TUG), AGCO Corporation, AgEagle, Agersens, Agibot / Zhiyuan Robot, Agility Robotics, AgriTask, Agrobot, AGROINTELLI, Agtonomy, AI SpaceFactory, AiCure, Aidoc, AiQ Smart Clothing, Airbus (Zephyr HAPS), AirMap, AirSeed Technologies, AliveCor (KardiaMobile), ALS (Automated Laboratory Systems), Altitude Angel, Altius Space Machines, AltoVolo, Amazfit / Zepp Health, Amazon Prime Air, Amazon Robotics, Ambi Robotics, Analog Devices, Andromeda, Anduril Industries, ANRA Technologies, ANYbotics, Aohang Intelligent Technology, APOTECAchemo, Apple, Apple (Vision Pro), Applied Intuition, Apptronik, Aquabotix, Arable, Archer Aviation, ARX Robotics, ARxIUM, Ascendance Flight Technologies, Asensus Surgical (KARL STORZ), ASI Mining, Astribot, Astrobotic Technology, Astroscale, Atlas Elektronik, AUBO Robotics, Aurora Innovation, Auterion, AutoFlight, AutoGrid, Automated Packaging Systems, AutoStore, Ava Robotics, Avidbots, Axibo, Axis Communications, Axon Enterprise (TASER / AI Defence), Baidu Apollo Go, Balyo, Bang & Olufsen, Barnstorm AgTech, Bastian Solutions, BD (Becton Dickinson) / BD Rowa / BD Pyxis, Bear Robotics, Bedrock Robotics, BeeHero, Bell Flight (Bell Textron) - Nexus / APT, Berkshire Grey, BETA Technologies, Beyond Imagination, Biofourmis, BioIntellisense, Bionik Labs, Blue In, Blue Origin, Blue River Technology (John Deere), Blue White Robotics, Boardwalk Robotics, Boart Longyear, Boeing (space systems), Boeing / Wisk Aero, Bonsai Robotics, Booster Robotics, Borg Robotics, Bosch, Bosch Sensortec, Bose, Boston Dynamics, Boston Dynamics (Spot), Brain Corp, Brainbox AI, Brainlab, Breaker Industries, BridgeDP Robotics, Bright Machines, BrightFarms, BROKK, BuildingIQ, Built Robotics, Bureau Veritas, Burro, BXI Robotics, C3.ai, CACI International, Camus Energy, Carbon Robotics, CardieX, Carrier Global, Caterpillar, Cattle Eye, Circular, Clearpath Robotics, ClearSpace, Clone Robotics, CNH Industrial (Case IH / New Holland), Cobalt Robotics, Coco, Cognex, Comau, Connecterra, Contoro Robotics, CopperTree Analytics, Corindus (Siemens Healthineers), Covariant, Cowlar, CropX, Cubic Farm Systems, Current Health, Cyberdyne, Cyberdyne (HAL), CycloTech, D-Orbit, Daikin, DARPA (RSGS program), Dascena, Dataa Robotics, Dedrone (Axon), Deep Robotics, Deep Trekker, DEKA Research, DeLaval, Denso Robotics, Devanthro, Dexcom, Diehl Aviation, Digger DTR, Diligent Robotics, DistalMotion, DJI, Dobot Robotics, Doccla, Dogtooth Technologies, DOK-ING, Doosan Robotics, Doroni Aerospace, Dreame Technology, Dronamics, DroneDeploy, Dufour Aerospace, Dusty Robotics, Dwbrobot, Dyna Robotics, Dynium Robot, Durr, EarthSense, ECA Group, Ecobee, Ecorobotix, Ecovacs, Eden Green Technology, Ehang, Einride, Eka Robotics, Ekso Bionics, Elbit Systems, Electron Robots, Elephant Robotics, Elevate Farms, Elexon Mining, Elroy Air, Embodied Inc, Emerson Electric / AspenTech, Emesent, Emmi AI, Emotiv, Enchanted Tools, EngineAI, Engineered Arts, Enkel Energi, Enlighted (Siemens), Enline Energy, Epi-Watch, Epiroc, Epirus, Epoch Robotics / ROBOTERA, Epson (Moverio), Epson Robots, Equivital, ERC System, Eureka Robotics, Eve Air Mobility, Eviation, Exyn Technologies, FANUC, Farm-ng, FarmWise, FDROBOT, Ferrovial Vertiports, Fetch Robotics / Zebra Technologies, FFRobotics, Field AI, Figure AI, Fitbit (Google), FLIR Systems / Teledyne FLIR, FLSmidth, Flyability, Flytrex, Formic, ForwardX Robotics, Foundation Robotics, Four Growers, Fourier Intelligence, Foxglove, Freight Farms, Furhat Robotics, Galaxea AI, Galbot, Garmin, Gather AI, Gatik, Gauzy, GE Aerospace (eVTOL / AAM Division), GE HealthCare, GEA, Geek+, Generalist, Generation Robots, Generative Bionics, Genetec, Ghost Robotics, GITAI, Globus Medical, Gradient Comfort, Gravis Robotics, Greeneye Technology, GreyOrange, Hanson Robotics, Harvest Automation, Harvest CROO Robotics, Heart Aerospace, Hexagon Manufacturing Intelligence, HID Global, Hirebotics, Hitachi, Hocoma, Holiday Robotics, Honda, Honeywell Building Management, Honeywell Intelligrated, Horizon Aircraft, HTC (Vive XR), Huawei, Hullbot, Humanoid (SKL Robotics), Huntington Ingalls Industries (REMUS), Hylio, i.v.STATION, IBM, IBM Maximo, ICON (extraterrestrial construction), Inceptio, iniVation AG, InOrbit.AI, InstantEye Robotics, IntBot, Interactive Wear, InteraXon (Muse), InTouch Health (Teladoc), Intuitive Machines, Intuitive Surgical, Inuktun, InVia Robotics, iRhythm, Iron Ox, Isansys Lifecare, Ispace, Itron, Jabra (GN Audio), JAKA Robotics, Jaunt Air Mobility, JBT Corporation, Joby Aviation, John Deere, Johnson & Johnson MedTech (OTTAVA), Johnson Controls, JOZ-Tech, JuneBrain, K-Scale Labs, K.U.L.T, KAKTI, Kaman (KMAX), Kawada Robotics, Kawasaki Heavy Industries, Kawasaki Heavy Industries Robotics, Keenon Robotics, Kepler Exploration Robotics, Kernel, Keybotic, Kinestral Technologies, KION Group, Kiwibot, KNAPP, Knightscope, KODE Labs, Kodiak Robotics, Koidra, Komatsu, KONE, Kratos Defense, Kuafu, Kubota, KUKA, kyDrive, L3Harris Technologies, Landis+Gyr, Laronix, Leju Robotics, Lely, Leonardo DRS, Levi Strauss (Project Jacquard), Levita Magnetics, Liebherr, LifeSignals Group, Lilium, LimX Dynamics, Lockheed Martin, Locus Robotics, Loki Robotics, Lucid Audio, Lumos Robotics, Lunar Outpost, Macco Robotics, MacLean Engineering, Magic Leap, MagicLab, Malloy Aeronautics, Manna Drone Delivery, MANUS Technology Group, MARTAC, Masimoなどがあります。

目次

第1章 エグゼクティブサマリー

第2章 イントロダクション：物理AI革命

第3章 コアテクノロジーアーキテクチャ

• 物理AIの三位一体：感知、判断、行動
• センシングおよび知覚層
• 意思決定および推論レイヤー
• アクチュエーションおよび制御層
• 柔軟性、伸縮性、生体統合性を備えた電子機器：新素材プラットフォーム
• 物理AIのためのオンボードコンピューティングとエッジコンピューティング
• シミュレーションとデジタルツインのインフラストラクチャ
• エネルギー貯蔵とエネルギー収穫

第4章 具現化ギャップと技術成熟度

• 物理AIが人間のパフォーマンスを凌駕する場所
• 具現化のギャップが依然として深刻な問題となっている箇所
• 用途別技術成熟度レベル（TRL）評価

第5章 半導体とハードウェアのエコシステム

• 物理AIチップの現状
• 部品市場のバリューチェーン
• サプライチェーンリスクと地政学的リスク
• AIチップ展開における市場の課題

第6章 世界の物理AI市場：総規模と成長予測（2026年～2040年）

• 市場の枠組み
• 3段階の導入フレームワーク：詳細な構造
• スタック全体におけるバリュープールの分配
• 2026年～2040年の3つのシナリオに基づく収益予測
• ロボット市場に特化した分析：コア市場の規模決定

第7章 産業オートメーションとスマートマニュファクチャリング

• 市場概要と戦略的背景
• ロボットアームとピックアンドプレース自動化
• コンピュータビジョン品質検査
• 人間と協働するロボット（コボット）
• 物理機器の予知保全
• AIを活用した倉庫およびサプライチェーンの自動化
• スマートビルディングAI：建築環境における物理AI
• デジタルツインとスマートファクトリーのオーケストレーション
• 市場促進要因・課題
• 企業プロファイル107件（92件社の企業プロファイル）

第8章 自律走行車とモビリティシステム

• 市場概要と戦略的背景
• 自動運転車：概念実証から商用化へ
• 自動運転貨物輸送：商業的な論理は説得力がある
• 自律型ドローン：3つの商業市場
• ラストマイル配送ロボット：歩道自律走行
• 自律型海洋システム
• エアタクシーと都市型航空モビリティ：eVTOL市場
• 規制状況：管轄区域ごとの課題
• 企業プロファイル

第9章 ヒューマノイドロボットとサービスロボット

• 市場概要：パイロット段階から生産段階へ
• 3段階の導入フレームワーク
• 競合情勢
• 平均販売価格の推移
• 地域動向
• 企業プロファイル303件（110社の企業プロファイル）

第10章 スマートインフラと建築環境

• 市場概要
• AIを活用した空調設備およびエネルギー管理
• スマートグリッドとエネルギーインフラAI
• インフラストラクチャ向けデジタルツイン
• インフラにおける物理セキュリティと巡回ロボット
• スマートビルディングAI：物理AIの視点
• 企業プロファイル

第11章 ヘルスケアと医療物理AI

• 市場概要：ヘルスケア分野における物理AIの機会
• ロボット工学：最も急速に成長している医療機器分野
• 医療用外骨格
• 病院物流および臨床支援ロボット
• AIによる診断および臨床意思決定支援
• 企業プロファイル488件（63企業プロファイル）

第12章 農業技術と環境物理AI

• 市場概要：農業における物理AIの転換点
• 自律走行型トラクターおよび農業機械
• 精密農業：センサー、分析、そしてAI
• 農業用ドローンおよび空中プラットフォーム
• 農場から食卓まで：サプライチェーンと環境におけるアグリテック
• 企業プロファイル558件（73社の企業プロファイル）

第13章 防衛、安全保障、およびデュアルユース物理AI

• 市場概要：物理AIの軍事化
• 無人航空機（UAV）：主流プラットフォーム
• 無人地上車両（UGV）
• 無人海洋システム
• 対無人航空機システム：最も急速に成長している分野
• 防衛AIソフトウェアおよび指揮統制支援
• 致死性自律兵器に関する倫理的・法的枠組み
• 企業プロファイル636件（36企業プロファイル）

第14章 宇宙ロボット工学と極限環境

• 市場概要：地球外の物理AI
• 惑星探査：探査車と着陸機
• 宇宙空間におけるサービス、組立、製造（ISAM）
• 宇宙を超えた極限環境ロボット
• 企業プロファイル

第15章 消費者向け物理AIとスマートホーム

• 市場概要
• ロボット掃除機：物理AIがマスマーケットで成功を収めた事例
• スマートホームオートメーション：物理的なAI制御レイヤー
• 家庭用屋外ロボット
• パーソナルロボットとコンパニオンロボット
• 物理世界における消費者向けAI：ソフトウェア層

第16章 ウェアラブルエレクトロニクスと物理AIの統合

• ウェアラブルエレクトロニクス市場：短期的に最大の物理AIセグメント
• 市場セグメンテーション：製品と収益
• 消費者向けウェアラブル端末：カテゴリー別販売台数（2020年～2040年）
• 市場リーダー：世界のウェアラブルエレクトロニクス出荷台数
• 拡張現実（AR/VR/MR）：成長を牽引する主要因
• スマートウォッチとフィットネストラッカー：実績のあるプラットフォーム
• 医療・ヘルスケア用ウェアラブル機器
• ヒアラブル：大規模AIオーディオ
• スマートリング：身体に密着したAIの最も身近な形態
• スマート衣料と電子テキスタイル
• 2026年～2040年のウェアラブルテクノロジーの主要動向
• ウェアラブルデバイスを物理的なAI統合レイヤーとして活用する
• 企業プロファイル

第17章 地域市場

• 北米
• 欧州
• 中国
• アジア太平洋（中国を除く）
  • 日本
  • 韓国
  • インド
  • シンガポールと東南アジア
• その他の地域
  • 中東
  • ラテンアメリカ
  • アフリカ

第18章 競合情勢と投資

• 投資の急増
• 投資テーマ
• 階層別競争力分析
• 主要な戦略的戦場
• 主要な物理AI投資家
• M&Aの現状
• AMIラボの戦略的位置付け

第19章 物理AI導入における主な障壁

• 技術的障壁
• 経済的障壁
• 規制上の障壁

第20章 規制枠組み

• 米国
• 欧州連合
• 中国
• 規制の相違リスク
• 新たな物理AI安全認証制度

第21章 物理AIの主権と地政学

• 技術力の新たな地域
• 米中物理AI競合
• 欧州の戦略的ジレンマ
• 中堅国としてのチャンス
• 物理AIと産業主権の未来
• 国家投資競争が激化（日本）

第22章 新たな物理AIの最前線（2028年～2040年）

• 収束の地平線
• 脳コンピューターインターフェースと物理AI
• 量子センシングと物理的AI知覚
• 生物物理学的AI統合
• 気候物理AI

第23章 結論と展望

• 今後10年間
• 3つの決定的な変数
• 根本的な洞察

第24章 付録

第25章 参考文献