故障解析の世界市場

世界の故障解析市場は2030年までに98億米ドルに達する見込み

故障解析の世界市場は、2024年に65億米ドルと推定されており、2024年から2030年の分析期間においてCAGR 6.9％で成長し、2030年までに98億米ドルに達すると予測されています。本レポートで分析対象となったセグメントの一つである電子機器・半導体用途分野は、7.5%のCAGRを記録し、分析期間終了時までに44億米ドルに達すると予測されています。材料科学用途分野の成長率は、分析期間において6.1%のCAGRと推定されています。

米国市場は18億米ドルと推定される一方、中国は6.4%のCAGRで成長すると予測されています

米国における故障解析市場は2024年に18億米ドルと推定されます。世界第2位の経済大国である中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR6.4％で推移し、2030年までに15億米ドルの市場規模に達すると予測されています。その他の注目すべき地域市場としては、日本とカナダが挙げられ、それぞれ分析期間中に6.7％、5.6％のCAGRで成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約5.8％のCAGRで成長すると予測されています。

世界の故障解析市場- 主な市場動向と促進要因の概要

故障解析は、エンジニアリングと製品開発にどのような変革をもたらしているのでしょうか？

故障解析は、部品・システム・プロセスの故障原因とそのメカニズムに関する深い知見を提供することで、産業におけるエンジニアリングおよび製品開発へのアプローチを変革しています。この学際的実践は、材料・電子機器・構造物・機械における故障の根本原因を調査し、将来の再発防止、安全性の向上、製品設計の改善を図るものです。走査型電子顕微鏡（SEM）、X線回折、機械的応力試験などの高度な技術を活用することで、エンジニアや科学者は、製品やシステムの故障を引き起こした根本的な要因（機械的、熱的、化学的、電気的要因など）を特定することが可能となります。

航空宇宙、自動車、電子機器、建設などの産業において、故障解析は製品や構造物の信頼性と安全性を確保するために不可欠です。例えば、航空宇宙分野の重要部品の故障は壊滅的な結果を招く可能性があるため、再発防止のためには故障メカニズムの理解が極めて重要です。故障解析から得られる知見は、直面する問題の解決に役立つだけでなく、製品設計、材料選定、製造プロセスの改善においても重要な役割を果たします。製品ライフサイクルの早い段階で弱点を特定することで、企業は品質管理の強化、製品性能の向上、高額なリコールや修理の削減が可能となり、故障解析は現代のエンジニアリングにおいて不可欠なツールとなっています。

故障解析が製品の信頼性向上と壊滅的故障の防止に不可欠な理由とは？

故障解析が製品の信頼性向上と重大な故障の防止に不可欠である理由は、故障の根本原因を理解するための体系的なアプローチを提供し、エンジニアがより耐久性と信頼性の高い設計を開発することを可能にするためです。航空宇宙、自動車、原子力などの安全性が最優先される産業では、単一の故障が重大な経済的損失、環境被害、さらには人命の損失につながる可能性があります。故障解析は、疲労、腐食、熱劣化、応力破断など、正確な故障モードを特定し、将来の同様の事故を防ぐ解決策を提供します。材料欠陥、設計上の問題、不適切な使用、製造上のばらつきなどの要因を調査することで、故障解析は問題の再発を防ぎ、製品の長期的な性能と安全性を確保します。

さらに、故障解析は製造メーカーが材料や製造工程を改良することを可能にし、製品の信頼性を向上させます。例えば電子機器製造において、故障解析は特定の部品が熱応力、電気的過負荷、または不適切なはんだ付け技術によって故障する理由を明らかにします。これらの問題を特定することで、メーカーは設計パラメータを調整し、より適切な材料を選択し、あるいは組立工程を改善して製品の信頼性を高めることができます。このように、故障解析は企業がコストのかかる製品リコールを回避し、保証請求を減らし、一貫して高品質で信頼性の高い製品を提供することで消費者の信頼を築く、積極的な戦略です。また、業界が規制基準や安全認証に準拠し、予期せぬ事故や故障の可能性を最小限に抑えることで、リスク管理においても重要な役割を果たします。

業界横断的な故障解析の応用範囲拡大と革新とは？

技術と材料科学の進歩が続く中、故障解析の応用範囲は幅広い産業に拡大しています。航空宇宙・防衛分野では、エンジン、着陸装置、航空電子システムなどの重要部品の故障調査に故障解析が広く活用されています。航空機部品は過酷な環境に曝され、ごくわずかな故障でも重大な安全リスクを招く可能性があります。航空宇宙分野における故障解析では、破断解析、金属組織学、非破壊検査（NDT）などの手法を用いて、部品の健全性を損なう可能性のある破断、疲労、腐食を検出することが一般的です。さらに、故障解析は宇宙船部品の材料疲労を理解する上で重要な役割を果たし、より安全で信頼性の高い宇宙探査技術の開発に貢献しています。

自動車産業においては、特に電気自動車（EV）や自動運転技術の普及に伴い、故障解析は車両の安全性と耐久性を確保する上で極めて重要です。エンジニアは故障解析を用いて、バッテリーの劣化、モーターの故障、センサーの不具合などの問題を調査します。EVバッテリーは熱サイクルや繰り返しの充放電サイクルにさらされるため、故障解析によりバッテリー劣化の要因を特定し、材料や冷却システムの改良を提案することで、バッテリー寿命の延長が可能となります。さらに、自動運転技術の台頭に伴い、センサーやプロセッサー、その他の電子機器が実環境下で確実に機能することを保証するため、故障解析の活用がますます進んでいます。これにより、車両の安全性と性能の向上が図られています。

故障解析の革新は、故障の調査と予測のためのより高度なツールや技術の開発を推進しています。例えば、走査型電子顕微鏡（SEM）や透過型電子顕微鏡（TEM）の進歩により、エンジニアは原子レベルで材料を分析し、故障の一因となった可能性のある欠陥や微細構造の変化を特定できるようになりました。このレベルの精度は、微小な欠陥が重大な製品故障につながる半導体やナノテクノロジーなどの産業において特に重要です。さらに、人工知能（AI）と機械学習が故障解析プロセスに統合され、大規模データセット内の故障パターンを迅速に特定することが可能となっています。AIアルゴリズムは、温度、応力、材料特性といった異なる変数間の微妙な相関関係を検出でき、故障原因への深い洞察を提供し、より正確な故障予測を可能にします。

エネルギー分野では、タービン、発電機、送電線などの発電設備の安全性と信頼性を維持するため、故障解析が極めて重要です。世界のエネルギー需要が拡大し続ける中、風力タービンや太陽光パネルなどの再生可能エネルギーシステムが普及するにつれ、故障解析はこれらのシステムにおける機械的摩耗、腐食、電気的故障の根本原因を特定するのに役立ちます。例えば風力タービンでは、ブレードの疲労、ギアボックスの故障、発電機の破損などを理解するために故障解析が活用され、設備の寿命延長と総合的なエネルギー効率の向上に貢献しています。持続可能なエネルギーへの依存度が高まる中、再生可能エネルギーインフラの長期的な信頼性を確保する上で故障解析の役割は、これまで以上に重要性を増しています。

故障解析市場の成長を牽引する要因は何でしょうか？

故障解析市場の成長は、現代技術の複雑化、製品信頼性・安全性への需要の高まり、解析ツール・技術の進歩など、いくつかの主要な要因によって推進されています。主要な促進要因の一つは、電子機器、航空宇宙、自動車、エネルギーなどの産業における製品・システムの複雑化です。高度な材料、小型化された部品、複雑な設計が組み込まれたデバイスが高度化するにつれ、設計上の欠陥、材料の欠陥、製造上の誤りによる故障の可能性が高まっています。故障解析はこれらの問題を診断するために不可欠であり、競争が激化する市場においてメーカーが製品の品質と信頼性を維持する上で役立ちます。

故障解析市場の成長を促進するもう一つの重要な要因は、特に航空宇宙、医療、自動車などの規制産業における安全性の重視の高まりです。世界中の政府や規制機関は、製品とプロセスの安全性と信頼性を確保するために、企業が満たすべき厳格な安全基準と認証を確立しています。故障解析は、潜在的な安全上の危険を特定し、事故、製品リコール、規制上の罰則につながる可能性のある故障を防止することで、企業がこれらの基準に準拠するのを支援します。例えば自動車産業では、ブレーキ、エアバッグ、バッテリーなどの重要部品に対して厳しい安全基準を満たす必要があり、故障解析はこれらの部品が実使用環境下で正しく機能することを検証する重要な手段となります。

半導体製造、通信、再生可能エネルギーなどのハイテク産業における信頼性への需要の高まりも、故障解析の成長を促進する要因です。世界経済が高度な技術に依存するようになるにつれ、企業は業務の混乱や財務的損失を引き起こす可能性のあるシステム障害を許容できません。集積回路の微小な欠陥が重大な性能問題につながる半導体産業において、故障解析は極めて重要な役割を果たします。さらに、5Gネットワークやモノのインターネット（IoT）の拡大に伴い、電子部品やシステムの信頼性を確保することがこれまで以上に重要となっています。故障解析は、製造工程の早い段階で潜在的な脆弱性を検出するのに役立ち、製品がこれらのハイテク分野で要求される厳しい性能要件を満たすことを保証します。

非破壊検査（NDT）、走査型電子顕微鏡（SEM）、X線断層撮影などの分析ツール・技術の進歩も、故障解析市場の成長をさらに促進しています。これらのツールにより、エンジニアは材料や部品をこれまでにない精度で検査でき、肉眼では確認できない欠陥、破損、その他の摩耗や損傷の兆候を特定することが可能となります。人工知能（AI）や機械学習を故障解析プロセスに統合することで、故障の予測能力や保守スケジュールの最適化が向上し、高い信頼性と性能が求められる産業分野における故障解析の採用がさらに促進されています。

結論として、産業が製品の信頼性、安全性、性能のさらなる向上を求め続ける中、故障解析市場は著しい成長が見込まれます。技術の複雑化が進み、故障予防の必要性がより重要になるにつれ、故障解析は産業を問わず製品やシステムの長期的な成功を確保する上で、ますます中心的な役割を果たすでしょう。解析技術の継続的な進歩とAIの統合により、故障解析は進化を続け、品質管理の強化、安全性の向上、製品開発の最適化を実現する強力なツールを企業に提供し続けるでしょう。

セグメント：

装置（走査型電子顕微鏡（SEM）、集束イオンビーム装置（FIB）、デュアルビーム装置（FIB-SEM）、透過型電子顕微鏡（TEM）、その他装置）用途（エレクトロニクス・半導体、材料科学、産業科学、バイオサイエンス）

調査対象企業の例

• A&D Company Ltd.
• Carl Zeiss Smt GmbH
• FEI Company
• Hitachi High-Technologies Corporation
• Intertek Group PLC
• JEOL Ltd.
• Motion X Corporation
• Tescan Orsay Holding, a. s.
• Thermo Fisher Scientific, Inc.

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目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• その他欧州
• アジア太平洋地域
• 世界のその他の地域

第4章 競合