Tamaño del mercado de monitoreo de salud estructural (SHM), participación, crecimiento y análisis de la industria, por aplicación (puentes y presas, edificios y estadios, embarcaciones y plataformas, estructuras de aviones y turbinas eólicas y otros), por solución (hardware y software), por tecnología ( inalámbricos y cableados) y análisis regional, 2024-2031

Tamaño del mercado de monitoreo de salud estructural

El tamaño del mercado mundial de monitoreo de salud estructural (SHM) se valoró en USD 2.348,0 millones en 2023 y se prevé que crezca de USD 2.682,3 millones en 2024 a USD 7.886,5 millones en 2031, exhibiendo una tasa compuesta anual del 16,66% durante el período previsto. En el alcance del trabajo, el informe incluye soluciones ofrecidas por empresas como Nova Metrix LLC, Campbell Scientific, Inc., COWI, Geocomp Corporation, Acellent Technologies, Inc., Sixense, Pure Technologies (Xylem, Inc.), Digitex, SGS. SA, Cinemetría y otros.

El crecimiento del mercado está impulsado por el imperativo de garantizar la seguridad y la longevidad de la infraestructura. El monitoreo del estado estructural (SHM) aprovecha sensores avanzados y análisis de datos para detectar y evaluar la integridad estructural en tiempo real, previniendo posibles fallas y optimizando los programas de mantenimiento, reduciendo así los riesgos y mejorando la eficiencia operativa.

El mercado de monitoreo de la salud estructural está experimentando un crecimiento sólido, en gran parte atribuible a la creciente necesidad de seguridad, longevidad y eficiencia operativa de la infraestructura. A medida que la urbanización se acelera a nivel mundial, inversiones sustanciales en infraestructura están impulsando la demanda de sistemas SHM avanzados. Una importante entrada de capital al desarrollo de infraestructura pone de relieve un énfasis global en mejorar la infraestructura.

Los sistemas SHM, que utilizan tecnologías como la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML), ofrecen capacidades críticas para monitorear la salud estructural, detectar anomalías y permitir el mantenimiento predictivo. Esto minimiza el tiempo de inactividad y optimiza la asignación de recursos. La integración de estas tecnologías proporciona información basada en datos y permite estrategias de mantenimiento proactivas, que son esenciales para extender la vida útil de los activos críticos.

El mercado está preparado para presenciar un crecimiento significativo a medida que los avances tecnológicos y el aumento de las inversiones en infraestructura impulsen una adopción generalizada, garantizando la seguridad y la sostenibilidad de los entornos urbanos.El monitoreo de la salud estructural es un campo de la ingeniería que implica el monitoreo continuo o periódico del estado y desempeño de estructuras como edificios, puentes, presas y tuberías.

SHM emplea varios sensores, sistemas de adquisición de datos y técnicas analíticas para evaluar la integridad y el estado de las estructuras en tiempo real o durante períodos prolongados.El objetivo principal de SHM es detectar y evaluar cualquier cambio, daño o deterioro en las propiedades estructurales que puedan comprometer la seguridad, confiabilidad o funcionalidad.

Al monitorear el comportamiento y el desempeño estructural, SHM permite la detección temprana de defectos o anomalías, lo que permite realizar mantenimiento o reparaciones oportunas para evitar fallas catastróficas y extender la vida útil de los activos de infraestructura.SHM desempeña un papel crucial para garantizar la seguridad, la resiliencia y la longevidad de las estructuras civiles, mecánicas y aeroespaciales, contribuyendo significativamente a la sostenibilidad general de los entornos construidos.

Revisión del analista

El avance del monitoreo de la salud estructural representa una evolución crucial en la gestión de infraestructuras. SHM integra tecnologías de sensores avanzadas y análisis de datos sofisticados para monitorear continuamente el estado de estructuras como puentes, edificios y presas. Este enfoque proactivo mejora la seguridad al detectar problemas potenciales de manera temprana, optimiza los esfuerzos de mantenimiento y extiende la vida útil de los activos críticos. La implementación de sistemas SHM permite a las partes interesadas tomar decisiones basadas en datos, mejorando así la eficiencia operativa y reduciendo el tiempo de inactividad debido a fallas inesperadas.

• Por ejemplo, en octubre de 2022, Sumitomo Heavy Industries Marine & Engineering (SHI-ME) se asoció con Light Structures AS y seleccionó el sistema de monitoreo de salud estructural SENSFIBTM para el tercer buque de una serie de petroleros de crudo construidos para Samos Steamship.

Esta colaboración subrayó el compromiso de SHI-ME de integrar tecnología avanzada para mejorar la seguridad y el rendimiento de la embarcación. Al implementar el sistema SENSFIBTM, los capitanes y navegantes del barco obtuvieron acceso a datos en tiempo real que predicen y abordan fuerzas dinámicas como latigazos, golpes y cizallas durante las operaciones. Además, el desarrollo continuo de modelos predictivos e inteligencia artificial mejora las capacidades de SHM, ofreciendo evaluaciones más precisas y estrategias de mantenimiento predictivo.

Factores de crecimiento del mercado de monitoreo de salud estructural

La rápida urbanización y el aumento de la inversión en infraestructura presentan importantes oportunidades para la adopción de sistemas estructurales de seguimiento de la salud.

• Según un informe del Banco Mundial, la participación privada en inversiones en infraestructura (PPI) alcanzó los 96.700 millones de dólares en 409 proyectos, con una inversión promedio de cinco años de 103.500 millones de dólares. En particular, alrededor del 19% del patrocinio de proyectos en países en desarrollo provino de entidades con sede en China, lo que destaca un crecimiento sustancial en el desarrollo de infraestructura.

Se espera que este aumento de la inversión y la urbanización impulse la demanda de sistemas SHM, ya que estas tecnologías desempeñan un papel crucial para garantizar la seguridad, la longevidad y la eficiencia operativa de la infraestructura nueva y existente. Es probable que las capacidades de monitoreo mejoradas proporcionadas por los sistemas SHM sean esenciales para gestionar la creciente complejidad y escala de la infraestructura urbana, ofreciendo así importantes oportunidades de crecimiento para el mercado de monitoreo estructural de la salud.

Sin embargo, un desafío importante en el mercado es la integración de diversas tecnologías de sensores y sistemas de gestión de datos. Esta complejidad surge de las variaciones en los protocolos de comunicación, los formatos de datos y los requisitos de energía entre los sensores. La gestión de grandes volúmenes de datos en tiempo real aumenta el desafío y pone de relieve la necesidad de soluciones sólidas de almacenamiento, procesamiento y análisis.

Garantizar la compatibilidad y escalabilidad entre diferentes tipos de sensores y aplicaciones de monitoreo exige enfoques estandarizados y sistemas interoperables. Si no se abordan estos desafíos de integración, se producirán sistemas SHM fragmentados, se verá comprometida la precisión de los datos y se incrementarán los costos de implementación.

Para superar este obstáculo, las partes interesadas de la industria pretenden invertir en tecnologías de sensores interoperables, protocolos de comunicación estandarizados y plataformas integrales de gestión de datos, fomentando así la colaboración para desarrollar soluciones SHM escalables y cohesivas capaces de satisfacer diversas necesidades de aplicaciones y al mismo tiempo garantizar una integración perfecta y la interoperabilidad de los datos.

Tendencias del mercado de monitoreo de salud estructural

La necesidad crítica de una infraestructura segura y duradera está alimentando la demanda de monitoreo de la salud estructural. Esta tecnología monitorea continuamente el estado de una estructura a través de datos en tiempo real recopilados por una red de sensores avanzados. El campo de la tecnología de sensores SHM está en constante evolución, con varias opciones cableadas e inalámbricas disponibles.

Estos sensores, incluidas las células de carga, los LVDT, los sensores de fibra óptica y las galgas extensométricas, desempeñan un papel crucial en la recopilación de datos precisos para el análisis estructural. Las empresas líderes en el desarrollo de sensores están explorando activamente nuevas tecnologías para mejorar la precisión de los datos y las evaluaciones estructurales generales. Una innovación notable en este campo es el método de emisión acústica (AE), iniciado por Toshiba Corporation.

Este método aprovecha las vibraciones generadas por los vehículos en movimiento sobre puentes para detectar la presencia y ubicación de grietas. Los sensores AE detectan estas ondas elásticas y sirven eficazmente como herramienta de inspección interna de la estructura del puente. El método AE también ha demostrado ser eficaz para detectar el impacto de las gotas de lluvia sobre la superficie de la carretera, lo que demuestra su versatilidad.

El campo del monitoreo de la salud estructural está experimentando un cambio transformador debido a la integración de la IA y el aprendizaje automático. Esta integración está impulsando la generación de conocimientos basados ​​en datos y mejorando significativamente la gestión de la infraestructura. Los algoritmos de IA mejoran la detección de anomalías mediante el análisis continuo de datos de sensores para identificar problemas sutiles que pueden indicar problemas futuros, lo que permite intervenciones proactivas y previene fallas costosas.

Aprendizaje automáticoLos modelos entrenados con datos históricos y en tiempo real facilitan el mantenimiento predictivo, optimizando así la asignación de recursos y minimizando el tiempo de inactividad al permitir la planificación estratégica de las actividades de mantenimiento. Además, la IA y el ML brindan a los administradores de infraestructura información valiosa a partir de una gran cantidad de datos SHM, lo que guía las decisiones estratégicas sobre reparaciones, actualizaciones y gestión general.

Este enfoque basado en datos optimiza la asignación de recursos, prioriza las reparaciones en función de evaluaciones de riesgos y extiende la vida útil de los activos de infraestructura críticos. Se espera que la integración de AI y ML impulse el crecimiento del mercado de monitoreo de la salud estructural, ofreciendo un mejor mantenimiento, una mejor toma de decisiones y optimización de costos, garantizando así la seguridad, la longevidad y la eficiencia operativa de la infraestructura.

Análisis de segmentación

El mercado global está segmentado según la aplicación, la solución, la tecnología y la geografía.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado de SHM se clasifica en puentes y represas, edificios y estadios, embarcaciones y plataformas, estructuras de aviones y turbinas eólicas, máquinas y equipos grandes y otros. El segmento de puentes y represas obtuvo los mayores ingresos de 855,8 millones de dólares en 2023. Una gran parte de los puentes y represas del mundo están llegando al final de su vida útil.

SHM ofrece una solución rentable para el monitoreo proactivo, lo que permite la detección temprana de problemas antes de que se conviertan en fallas catastróficas que podrían afectar negativamente la seguridad pública y el bienestar económico. Las regulaciones estrictas exigen inspecciones periódicas y planes de mantenimiento basados ​​en datos para estas estructuras críticas. Los sistemas SHM proporcionan una plataforma sólida para el cumplimiento, ofreciendo datos en tiempo real que demuestran el cumplimiento de las normas de seguridad.

Al prevenir fallas importantes y minimizar las interrupciones mediante un mantenimiento específico, SHM ofrece importantes ahorros de costos para los propietarios de puentes y presas. Con el creciente énfasis en la seguridad de la infraestructura y el cumplimiento normativo, se espera que el segmento de puentes y represas experimente un crecimiento significativo en los próximos años.

Por solución

Según la solución, el mercado se divide en hardware y software. El segmento de hardware capturó la mayor cuota de mercado de monitoreo de la salud estructural del 62,34 % en 2023. Estos componentes desempeñan un papel vital en la adquisición y transmisión de datos, lo que influye significativamente en la eficacia de todo el sistema SHM. Los avances en la tecnología de sensores, incluida la miniaturización y las capacidades inalámbricas, son factores clave que respaldan el crecimiento segmentario y facilitan la implementación y la recopilación de datos en tiempo real.

Una infraestructura de comunicación confiable garantiza una transmisión fluida de datos al sistema de monitoreo central, mientras que un suministro de energía constante es esencial para el funcionamiento del sensor y del sistema. Los actores del mercado innovan continuamente para mejorar la rentabilidad de las soluciones de hardware y adaptarse a los avances en la tecnología de sensores, ampliando así el alcance de SHM a una gama más amplia de estructuras. Con la creciente demanda de monitoreo en tiempo real y soluciones rentables, se prevé que el segmento de hardware experimente un crecimiento sólido.

Por tecnología

Según la tecnología, el mercado se divide en inalámbricos y cableados. Se espera que el segmento inalámbrico capture la mayor participación de mercado de monitoreo de la salud estructural, del 67,84%, para 2031. Este segmento, que comprende sensores inalámbricos, sistemas de comunicación y protocolos de transmisión de datos, facilita una implementación fácil y flexible en varias estructuras. Estos sensores, como acelerómetros y extensímetros, brindan capacidades confiables de recopilación de datos y al mismo tiempo minimizan las complejidades de la instalación.

Los sistemas de comunicación utilizan protocolos inalámbricos comoWifi, Bluetooth y redes celulares para una transmisión fluida de datos a sistemas de monitoreo central, mejorando así la eficiencia operativa y reduciendo los costos de mantenimiento. El segmento experimenta un crecimiento significativo debido a la creciente demanda de soluciones de monitoreo en tiempo real y la adopción generalizada de la tecnología IoT en la gestión de infraestructura.

Los actores del mercado están invirtiendo fuertemente en I+D para desarrollar soluciones inalámbricas innovadoras adaptadas a los requisitos de SHM, incluidos sensores energéticamente eficientes y plataformas de análisis de datos basadas en la nube. A medida que los propietarios de infraestructuras prioricen la seguridad y la confiabilidad, se espera que aumente la demanda de soluciones SHM inalámbricas, creando oportunidades lucrativas para los actores del mercado.

Análisis regional del mercado de monitoreo de salud estructural

Según la región, el mercado global se clasifica en América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, MEA y América Latina.

La cuota de mercado de vigilancia estructural de la salud de América del Norte se situó en torno al 33,78% en 2023 en el mercado global, con una valoración de 793,2 millones de dólares. La infraestructura avanzada de la región, junto con estrictas normas de seguridad, impulsa la demanda de tecnologías SHM en varios sectores, incluidos puentes, edificios, presas y túneles.

Los avances tecnológicos en sensores, análisis de datos e IoT desempeñan un papel fundamental en la mejora de la eficiencia y eficacia de los sistemas SHM, asegurando un monitoreo continuo y la detección temprana de anomalías estructurales. Las iniciativas gubernamentales destinadas a la resiliencia y seguridad de la infraestructura refuerzan aún más el crecimiento del mercado regional al fomentar la colaboración entre actores de la industria, universidades e instituciones de investigación.

Se prevé que Europa será testigo de un crecimiento sustancial a una tasa compuesta anual del 20,50% durante el período previsto. Esta notable expansión está impulsada por un aumento de las inversiones en infraestructura basada en energía y un compromiso con la innovación tecnológica. Países como Dinamarca están encabezando la transición hacia fuentes de energía renovables, con objetivos ambiciosos establecidos para la penetración de las energías renovables en la combinación energética.

• Para 2028, las proyecciones indican que es probable que siete países europeos superen una penetración del 50% de energías renovables variables. Se prevé que Dinamarca lidere con una incorporación prevista del 90% de energía eólica y solar fotovoltaica (PV) en su red eléctrica.

Este cambio hacia la energía renovable requiere un monitoreo y mantenimiento sólidos de la infraestructura, lo que genera una mayor demanda de sistemas SHM. A medida que las inversiones en infraestructura basada en energía continúan aumentando en toda Europa, se prevé que crezca la demanda de sistemas SHM.

Panorama competitivo

El informe de mercado de Monitoreo de la salud estructural (SHM) proporcionará información valiosa con énfasis en la naturaleza fragmentada de la industria. Los actores destacados se están centrando en varias estrategias comerciales clave, como asociaciones, fusiones y adquisiciones, innovaciones de productos y empresas conjuntas para ampliar su cartera de productos y aumentar sus cuotas de mercado en diferentes regiones.

Las empresas están implementando iniciativas estratégicas impactantes, como ampliar los servicios, invertir en investigación y desarrollo (I+D), establecer nuevos centros de prestación de servicios y optimizar sus procesos de prestación de servicios, que probablemente crearán nuevas oportunidades para el crecimiento del mercado.

Lista de empresas clave en el mercado de monitoreo de salud estructural

• NovaMetrix LLC
• Campbell científica, Inc.
• COWI
• Corporación Geocomp
• Acellent Technologies, Inc.
• Sixense
• Tecnologías puras (Xylem, Inc.)
• Digitex
• SGSSA
• Cinemetría

Desarrollo clave de la industria

• Junio ​​2023 (Aprobación):Samsung Heavy Industries Co., Ltd. logró un hito importante al recibir la aprobación de principio (AIP) de ABS para su sistema de monitoreo de tensión del casco (HSMS), según los estándares ABS SMART Tier 2. Este logro sigue un esfuerzo de desarrollo colaborativo con ABS centrado en mejorar la seguridad del casco a través de tecnología de barcos inteligentes. El AIP verifica la viabilidad del diseño y su cumplimiento con los criterios ABS SMART Tier 2, que abarcan el monitoreo de cargas y operaciones específicas de la embarcación, proporcionando actualizaciones periódicas sobre las condiciones estructurales y empleando análisis basados ​​en la física para evaluar y predecir de manera integral la salud estructural.

El mercado global de monitoreo de la salud estructural está segmentado como:

Por aplicación

• Puentes y represas
• Edificios y estadios
• Buques y Plataformas
• Estructuras de aviones y turbinas eólicas
• Grandes máquinas y equipos
• Otros

Por solución

• Hardware
• Software

Por tecnología

• Inalámbrico
• cableado

Por región

• América del norte
  • A NOSOTROS.
  • Canadá
  • México
• Europa
  • Francia
  • Reino Unido
  • España
  • Alemania
  • Italia
  • Rusia
  • Resto de Europa
• Asia-Pacífico
  • Porcelana
  • Japón
  • India
  • Corea del Sur
  • Resto de Asia-Pacífico
• Medio Oriente y África
  • CCG
  • África del Norte
  • Sudáfrica
  • Resto de Medio Oriente y África
• América Latina
  • Brasil
  • Argentina
  • Resto de América Latina