Taille, part, croissance et analyse de l’industrie du marché de la surveillance de l’état des structures (SHM), par application (ponts et barrages, bâtiments et stades, navires et plates-formes, cellules et éoliennes et autres), par solution (matériel et logiciel), par technologie ( Sans fil et filaire), et analyse régionale, 2024-2031

Taille du marché de la surveillance de la santé des structures

La taille du marché mondial de la surveillance de la santé structurelle (SHM) était évaluée à 2 348,0 millions de dollars en 2023 et devrait passer de 2 682,3 millions de dollars en 2024 à 7 886,5 millions de dollars d’ici 2031, affichant un TCAC de 16,66 % au cours de la période de prévision. Dans le cadre des travaux, le rapport inclut des solutions proposées par des sociétés telles que Nova Metrix LLC, Campbell Scientific, Inc., COWI, Geocomp Corporation, Acellent Technologies, Inc., Sixense, Pure Technologies (Xylem, Inc.), Digitex, SGS. SA, cinétique et autres.

La croissance du marché est portée par l’impératif d’assurer la sécurité et la longévité des infrastructures. La surveillance de l'état des structures (SHM) exploite des capteurs avancés et des analyses de données pour détecter et évaluer l'intégrité structurelle en temps réel, anticipant les pannes potentielles et optimisant les calendriers de maintenance, réduisant ainsi les risques et améliorant l'efficacité opérationnelle.

Le marché de la surveillance de l’état des structures connaît une croissance robuste, largement imputable au besoin croissant de sécurité, de longévité et d’efficacité opérationnelle des infrastructures. À mesure que l’urbanisation s’accélère à l’échelle mondiale, des investissements substantiels dans les infrastructures stimulent la demande de systèmes SHM avancés. L’afflux important de capitaux dans le développement des infrastructures met en évidence l’accent mis à l’échelle mondiale sur l’amélioration des infrastructures.

Les systèmes SHM, utilisant des technologies telles que l'intelligence artificielle (IA) et l'apprentissage automatique (ML), offrent des capacités critiques pour surveiller l'état des structures, détecter les anomalies et permettre une maintenance prédictive. Cela minimise les temps d’arrêt et optimise l’allocation des ressources. L'intégration de ces technologies fournit des informations basées sur les données et permet des stratégies de maintenance proactives, essentielles pour prolonger la durée de vie des actifs critiques.

Le marché est sur le point de connaître une croissance significative à mesure que les progrès technologiques et l’augmentation des investissements dans les infrastructures favorisent une adoption généralisée, garantissant la sécurité et la durabilité des environnements urbains.La surveillance de l'état des structures est un domaine de l'ingénierie qui implique la surveillance continue ou périodique de l'état et des performances des structures telles que les bâtiments, les ponts, les barrages et les pipelines.

SHM utilise divers capteurs, systèmes d'acquisition de données et techniques analytiques pour évaluer l'intégrité et la santé des structures en temps réel ou sur des périodes prolongées.L'objectif principal de SHM est de détecter et d'évaluer tout changement, dommage ou détérioration des propriétés structurelles qui pourrait compromettre la sécurité, la fiabilité ou la fonctionnalité.

En surveillant le comportement et les performances des structures, SHM permet une détection précoce des défauts ou des anomalies, permettant ainsi une maintenance ou des réparations en temps opportun pour éviter les pannes catastrophiques et prolonger la durée de vie des actifs d'infrastructure.SHM joue un rôle crucial en garantissant la sécurité, la résilience et la longévité des structures civiles, mécaniques et aérospatiales, contribuant ainsi de manière significative à la durabilité globale des environnements bâtis.

Examen de l’analyste

Les progrès de la surveillance de l’état des structures représentent une évolution cruciale dans la gestion des infrastructures. SHM intègre des technologies de capteurs avancées et des analyses de données sophistiquées pour surveiller en permanence l'état des structures telles que les ponts, les bâtiments et les barrages. Cette approche proactive améliore la sécurité en détectant précocement les problèmes potentiels, optimise les efforts de maintenance et prolonge la durée de vie des actifs critiques. La mise en œuvre de systèmes SHM permet aux parties prenantes de prendre des décisions basées sur les données, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle et réduisant les temps d'arrêt dus à des pannes inattendues.

• Par exemple, en octobre 2022, Sumitomo Heavy Industries Marine & Engineering (SHI-ME) s'est associé à Light Structures AS, sélectionnant le système SENSFIBTM Structural Health Monitoring pour le troisième navire d'une série de pétroliers bruts construits pour Samos Steamship.

Cette collaboration a souligné l'engagement de SHI-ME à intégrer une technologie de pointe pour améliorer la sécurité et les performances des navires. En mettant en œuvre le système SENSFIBTM, les capitaines et navigateurs du navire ont eu accès à des données en temps réel qui prédisent et traitent les forces dynamiques telles que le fouet, le claquement et le cisaillement pendant les opérations. De plus, le développement continu de la modélisation prédictive et de l'intelligence artificielle améliore les capacités de SHM, offrant des évaluations plus précises et des stratégies de maintenance prédictive.

Facteurs de croissance du marché de la surveillance de la santé structurelle

L’urbanisation rapide et l’augmentation des investissements dans les infrastructures offrent d’importantes opportunités pour l’adoption de systèmes de surveillance de la santé structurelle.

• Selon un rapport de la Banque mondiale, la participation privée aux investissements dans les infrastructures (PPI) a atteint 96,7 milliards de dollars dans 409 projets, avec un investissement moyen sur cinq ans de 103,5 milliards de dollars. Notamment, environ 19 % du parrainage de projets dans les pays en développement provenait d’entités basées en Chine, ce qui met en évidence une croissance substantielle du développement des infrastructures.

Cette augmentation des investissements et de l’urbanisation devrait renforcer la demande de systèmes SHM, car ces technologies jouent un rôle crucial pour garantir la sécurité, la longévité et l’efficacité opérationnelle des infrastructures nouvelles et existantes. Les capacités de surveillance améliorées fournies par les systèmes SHM seront probablement essentielles à la gestion de la complexité et de l’échelle croissantes des infrastructures urbaines, offrant ainsi des opportunités de croissance significatives pour le marché de la surveillance de l’état structurel.

Cependant, un défi important sur le marché consiste à intégrer diverses technologies de capteurs et systèmes de gestion de données. Cette complexité résulte des variations des protocoles de communication, des formats de données et des besoins en énergie entre les capteurs. La gestion de grands volumes de données en temps réel ajoute au défi, soulignant la nécessité de solutions de stockage, de traitement et d'analyse robustes.

Garantir la compatibilité et l’évolutivité entre différents types de capteurs et applications de surveillance nécessite des approches standardisées et des systèmes interopérables. L’incapacité à relever ces défis d’intégration conduit à des systèmes SHM fragmentés, à une précision des données compromise et à une augmentation des coûts de mise en œuvre.

Pour surmonter cet obstacle, les acteurs de l'industrie visent à investir dans des technologies de capteurs interopérables, des protocoles de communication standardisés et des plates-formes complètes de gestion des données, favorisant ainsi la collaboration pour développer des solutions SHM évolutives et cohérentes capables de répondre à divers besoins d'applications tout en garantissant une intégration transparente et l'interopérabilité des données.

Tendances du marché de la surveillance de l’état des structures

Le besoin crucial d'infrastructures sûres et durables alimente la demande de surveillance de l'état des structures. Cette technologie surveille en permanence la santé d'une structure grâce à des données en temps réel collectées par un réseau de capteurs avancés. Le domaine de la technologie des capteurs SHM est en constante évolution, avec diverses options filaires et sans fil disponibles.

Ces capteurs, notamment les cellules de pesée, les LVDT, les capteurs à fibre optique et les jauges de contrainte, jouent un rôle crucial dans la collecte de données précises pour l'analyse structurelle. Les entreprises leaders dans le développement de capteurs explorent activement de nouvelles technologies pour améliorer la précision des données et améliorer les évaluations structurelles globales. Une innovation notable dans ce domaine est la méthode d'émission acoustique (AE) lancée par Toshiba Corporation.

Cette méthode exploite les vibrations générées par les véhicules en mouvement sur les ponts pour détecter la présence et l’emplacement des fissures. Les capteurs AE détectent ces ondes élastiques, servant efficacement d'outil d'inspection interne de la structure du pont. La méthode AE ​​s’est également révélée efficace pour détecter l’impact des gouttes de pluie frappant la surface de la route, ce qui démontre sa polyvalence.

Le domaine de la surveillance de l'état des structures subit un changement transformateur en raison de l'intégration de l'IA et du ML. Cette intégration stimule la génération d'informations basées sur les données et améliore considérablement la gestion de l'infrastructure. Les algorithmes d'IA améliorent la détection des anomalies en analysant les données continues des capteurs pour identifier les problèmes subtils qui peuvent indiquer des problèmes futurs, permettant ainsi des interventions proactives et évitant des pannes coûteuses.

Apprentissage automatiqueles modèles formés sur des données historiques et en temps réel facilitent la maintenance prédictive, optimisant ainsi l'allocation des ressources et minimisant les temps d'arrêt en permettant une planification stratégique des activités de maintenance. De plus, l'IA et le ML fournissent aux gestionnaires d'infrastructures des informations précieuses à partir de vastes données SHM, guidant ainsi les décisions stratégiques en matière de réparations, de mises à niveau et de gestion globale.

Cette approche basée sur les données optimise l'allocation des ressources, priorise les réparations en fonction des évaluations des risques et prolonge la durée de vie des infrastructures critiques. L'intégration de l'IA et du ML devrait stimuler la croissance du marché de la surveillance de l'état des structures, en offrant une maintenance améliorée, une prise de décision améliorée et une optimisation des coûts, garantissant ainsi la sécurité, la longévité et l'efficacité opérationnelle des infrastructures.

Analyse de segmentation

Le marché mondial est segmenté en fonction des applications, des solutions, de la technologie et de la géographie.

Par candidature

En fonction des applications, le marché SHM est classé en ponts et barrages, bâtiments et stades, navires et plates-formes, cellules et éoliennes, grandes machines et équipements et autres. Le segment des ponts et barrages a généré le chiffre d'affaires le plus élevé, soit 855,8 millions de dollars en 2023. Une grande partie des ponts et barrages dans le monde approchent de la fin de leur durée de vie.

SHM offre une solution rentable pour une surveillance proactive, permettant une détection précoce des problèmes avant qu'ils ne dégénèrent en pannes catastrophiques qui pourraient avoir un impact négatif sur la sécurité publique et le bien-être économique. Des réglementations strictes imposent des inspections régulières et des plans de maintenance basés sur des données pour ces structures critiques. Les systèmes SHM fournissent une plate-forme robuste pour la conformité, offrant des données en temps réel qui démontrent le respect des réglementations de sécurité.

En évitant les pannes majeures et en minimisant les perturbations grâce à une maintenance ciblée, SHM permet aux propriétaires de ponts et de barrages de réaliser d'importantes économies. Avec l'accent croissant mis sur la sécurité des infrastructures et la conformité réglementaire, le segment des ponts et barrages devrait connaître une croissance significative dans les années à venir.

Par solution

Basé sur la solution, le marché est divisé en matériel et logiciel. Le segment du matériel a capturé la plus grande part de marché de la surveillance de l’état structurel, soit 62,34 % en 2023. Ces composants jouent un rôle essentiel dans l’acquisition et la transmission des données, influençant considérablement l’efficacité de l’ensemble du système SHM. Les progrès de la technologie des capteurs, notamment la miniaturisation et les capacités sans fil, sont des facteurs clés soutenant la croissance segmentaire, facilitant un déploiement plus facile et une collecte de données en temps réel.

Une infrastructure de communication fiable garantit une transmission transparente des données vers le système de surveillance central, tandis qu'une alimentation électrique constante est essentielle au fonctionnement des capteurs et du système. Les acteurs du marché innovent continuellement pour améliorer la rentabilité des solutions matérielles et s'adapter aux progrès de la technologie des capteurs, élargissant ainsi la portée de SHM à une gamme plus large de structures. Avec une demande croissante de surveillance en temps réel et de solutions rentables, le segment du matériel devrait connaître une croissance robuste.

Par technologie

Basé sur la technologie, le marché est divisé en sans fil et en filaire. Le segment sans fil devrait conquérir la plus grande part de marché de la surveillance de l'état des structures, soit 67,84 % d'ici 2031. Comprenant des capteurs sans fil, des systèmes de communication et des protocoles de transmission de données, ce segment facilite un déploiement flexible et facile dans diverses structures. Ces capteurs, tels que les accéléromètres et les jauges de contrainte, offrent des capacités de collecte de données fiables tout en minimisant les complexités d'installation.

Les systèmes de communication utilisent des protocoles sans fil tels queWi-Fi, Bluetooth et réseaux cellulaires pour une transmission transparente des données vers les systèmes de surveillance centraux, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle et réduisant les coûts de maintenance. Le segment connaît une croissance significative en raison de la demande croissante de solutions de surveillance en temps réel et de l'adoption généralisée de la technologie IoT dans la gestion des infrastructures.

Les acteurs du marché investissent massivement dans la R&D pour développer des solutions sans fil innovantes adaptées aux exigences SHM, notamment des capteurs économes en énergie et des plateformes d'analyse de données basées sur le cloud. Alors que les propriétaires d’infrastructures donnent la priorité à la sécurité et à la fiabilité, la demande de solutions SHM sans fil devrait augmenter, créant des opportunités lucratives pour les acteurs du marché.

Analyse régionale du marché de la surveillance de la santé des structures

En fonction de la région, le marché mondial est classé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, MEA et Amérique latine.

La part de marché de la surveillance de la santé structurelle en Amérique du Nord s’élevait à environ 33,78 % en 2023 sur le marché mondial, avec une valorisation de 793,2 millions de dollars. L'infrastructure avancée de la région, associée à des réglementations de sécurité strictes, propulse la demande de technologies SHM dans divers secteurs, notamment les ponts, les bâtiments, les barrages et les tunnels.

Les progrès technologiques en matière de capteurs, d'analyse de données et d'IoT jouent un rôle central dans l'amélioration de l'efficience et de l'efficacité des systèmes SHM, garantissant une surveillance continue et une détection précoce des anomalies structurelles. Les initiatives gouvernementales visant à la résilience et à la sécurité des infrastructures renforcent davantage la croissance du marché régional en favorisant les collaborations entre les acteurs de l'industrie, les universités et les instituts de recherche.

L'Europe devrait connaître une croissance substantielle avec un TCAC de 20,50 % au cours de la période de prévision. Cette expansion notable est propulsée par une augmentation des investissements dans les infrastructures basées sur l’énergie et un engagement en faveur de l’innovation technologique. Des pays comme le Danemark sont à la tête de la transition vers des sources d’énergie renouvelables, avec des objectifs ambitieux fixés pour la pénétration des énergies renouvelables dans le mix énergétique.

• D'ici 2028, les projections indiquent que sept pays européens dépasseront probablement un taux de pénétration de 50 % des énergies renouvelables variables. Le Danemark devrait être en tête avec une intégration prévue de 90 % de l'énergie éolienne et solaire photovoltaïque (PV) dans son réseau électrique.

Cette transition vers les énergies renouvelables nécessite une surveillance et une maintenance robustes des infrastructures, ce qui entraîne une demande accrue de systèmes SHM. Alors que les investissements dans les infrastructures basées sur l’énergie continuent d’augmenter dans toute l’Europe, la demande de systèmes SHM devrait augmenter.

Paysage concurrentiel

Le rapport sur le marché de la surveillance de la santé structurelle (SHM) fournira des informations précieuses en mettant l’accent sur la nature fragmentée de l’industrie. Les principaux acteurs se concentrent sur plusieurs stratégies commerciales clés telles que les partenariats, les fusions et acquisitions, les innovations de produits et les coentreprises pour élargir leur portefeuille de produits et augmenter leurs parts de marché dans différentes régions.

Les entreprises mettent en œuvre des initiatives stratégiques percutantes, telles que l'expansion des services, l'investissement dans la recherche et le développement (R&D), la création de nouveaux centres de prestation de services et l'optimisation de leurs processus de prestation de services, qui sont susceptibles de créer de nouvelles opportunités de croissance du marché.

Liste des entreprises clés sur le marché de la surveillance de la santé des structures

• Nova Metrix LLC
• Campbell Scientifique, Inc.
• COWI
• Société Géocomp
• Acellent Technologies, Inc.
• Sixense
• Technologies pures (Xylem, Inc.)
• Digitex
• SGS SA
• Cinémétrie

Développement de l’industrie clé

• Juin 2023 (Approbation) :Samsung Heavy Industries Co., Ltd. a franchi une étape importante en recevant l'approbation de principe (AIP) d'ABS pour son système de surveillance du stress de la coque (HSMS), dans le cadre des normes ABS SMART Tier 2. Cette réalisation fait suite à un effort de développement collaboratif avec ABS axé sur l'amélioration de la sécurité de la coque grâce à la technologie des navires intelligents. L'AIP vérifie la faisabilité de la conception et sa conformité aux critères ABS SMART Tier 2, qui englobent la surveillance des charges et des opérations spécifiques au navire, la fourniture de mises à jour régulières sur les conditions structurelles et l'utilisation d'une analyse basée sur la physique pour évaluer et prédire de manière exhaustive l'état de la structure.

Le marché mondial de la surveillance de la santé structurelle est segmenté comme suit :

Par candidature

• Ponts et barrages
• Bâtiments et stades
• Navires et plates-formes
• Cellules et éoliennes
• Grandes machines et équipements
• Autres

Par solution

• Matériel
• Logiciel

Par technologie

• Sans fil
• Filaire

Par région

• Amérique du Nord
  • NOUS.
  • Canada
  • Mexique
• Europe
  • France
  • ROYAUME-UNI.
  • Espagne
  • Allemagne
  • Italie
  • Russie
  • Reste de l'Europe
• Asie-Pacifique
  • Chine
  • Japon
  • Inde
  • Corée du Sud
  • Reste de l'Asie-Pacifique
• Moyen-Orient et Afrique
  • CCG
  • Afrique du Nord
  • Afrique du Sud
  • Reste du Moyen-Orient et de l'Afrique
• l'Amérique latine
  • Brésil
  • Argentine
  • Reste de l'Amérique latine