Nordamerikanischer Markt für Strukturüberwachung – Branchentrends und Prognose bis 2030

Marktanalyse und Einblicke zur Strukturzustandsüberwachung in Nordamerika

Hersteller suchen ständig nach Möglichkeiten, die Arbeitspräzision zu erhöhen, Dienstleistungen und Sicherheit zu verbessern und mit der wachsenden Technologie zu arbeiten. Diese Anforderungen werden durch die Implementierung von Strukturintegritätsüberwachungen erfüllt, da diese dazu dienen, verbesserte, unterbrechungsfreie, kostenlose und zeitnahe Dienste für die Endbenutzeranwendungen bereitzustellen. Strukturintegritätsüberwachungen werden in der Infrastrukturbranche häufig für Lösungen zur Strukturintegritätsüberwachung und die zunehmende Einführung digitaler Technologien im Industriesektor eingesetzt. Strukturintegritätsüberwachungen helfen Betreibern, bessere Entscheidungen in Bezug auf Lieferkette, Maschinen, Anlagenleistung, Bohrungen und andere Bereiche zu treffen. Der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachungen wird aufgrund der zunehmenden Digitalisierung in der Baubranche voraussichtlich wachsen.

Data Bridge Market Research analysiert, dass der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung voraussichtlich bis 2030 einen Wert von 3.409,52 Tausend US-Dollar erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 18,0 % während des Prognosezeitraums entspricht.

Marktdefinition für Strukturintegritätsüberwachung in Nordamerika

Das Structural Health Monitoring (SHM) überwacht Veränderungen der Material- und Geometrieeigenschaften von technischen Strukturen wie Brücken und Gebäuden im Laufe der Zeit anhand periodisch abgetasteter Reaktionsmessungen. Das Ergebnis dieses Prozesses sind regelmäßig aktualisierte Informationen über die Fähigkeit der Struktur, ihre beabsichtigte Funktion angesichts der unvermeidlichen Alterung und Verschlechterung zu erfüllen, die sich aus den Betriebsumgebungen für das langfristige Structural Health Monitoring ergeben. Nach extremen Ereignissen wie Erdbeben oder Explosionsbelastungen wird das Structural Health Monitoring für eine schnelle Zustandsprüfung verwendet und zielt darauf ab, nahezu in Echtzeit zuverlässige Informationen über die Integrität der Struktur bereitzustellen.

Die Überwachung der Strukturintegrität bietet den Kunden zahlreiche Vorteile: Gewinnprognose und -messung, Integration und Erweiterung von Systemen, Verfolgung und Messung von Bautätigkeiten, Verwaltung des Risikoportfolios, Steigerung des Umsatzes und Verbesserung der Produktivität, Ermöglichung von Remote-Operationen, Reduzierung manueller Interaktionen, Automatisierung von Entscheidungen und mehr. Die Überwachung der Strukturintegrität vereinfacht die Kommunikation zwischen dem System und den Bedienern. Sie hilft den Arbeitern, ihre Produktivität zu steigern und Kosten und Abläufe zu optimieren.

Marktdynamik für Strukturintegritätsüberwachung in Nordamerika

In diesem Abschnitt geht es um das Verständnis der Markttreiber, Vorteile, Chancen, Einschränkungen und Herausforderungen. All dies wird im Folgenden ausführlich erläutert:    

Treiber

• WACHSENDE INFRASTRUKTURELLE ENTWICKLUNG WELTWEIT 

Bei der Überwachung der strukturellen Integrität (Structural Health Monitoring, SHM) handelt es sich um eine Reihe von Systemen, die in großflächigen zivilen Infrastrukturen implementiert werden, um die Betreiber zu unterstützen und über die fortgesetzte Gebrauchstauglichkeit von Strukturen bei allmählichen oder plötzlichen Änderungen ihres Zustands zu informieren und um mehr über die Belastungs- und Reaktionsmechanismen oder beide zu erfahren.

Infrastruktur spielt eine entscheidende Rolle in der wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung auf der ganzen Welt. Sie ist sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern von enormer Bedeutung. Die Auswirkungen der gewaltigen Veränderungen in der Wirtschaft haben die Sichtweise der Bürger verändert.

Die Bedeutung der Infrastruktur ist allgemein anerkannt und gut erforscht. Es gab jedoch relativ wenige Versuche, Infrastrukturinvestitionen in Ländern zu verfolgen und zu überwachen, in denen Studien den Infrastrukturbedarf Nordamerikas ermittelt haben. Die Übernahme unzähliger Definitionen und Ansätze hat die Überwachung von Trends durchweg erschwert. Die verschiedenen Initiativen und Entwicklungen im Infrastrukturbereich auf der ganzen Welt werden voraussichtlich das Wachstum des nordamerikanischen Marktes für die Überwachung der Strukturintegrität vorantreiben.

Zurückhaltung

• HOHE INSTALLATIONS- UND ÜBERWACHUNGSKOSTEN

Der Bedarf und die Anforderungen an Systeme zur Strukturüberwachung sind aufgrund der raschen Digitalisierung und der verbesserten Industrialisierung gestiegen. Die meisten komplizierten zivilen Strukturen benötigen Systeme zur Strukturüberwachung. Kleine Strukturen können jedoch die Installations- und Wartungskosten von Systemen zur Strukturüberwachung nicht bewältigen. Mit zunehmendem Bedarf steigen die Rohstoffkosten für Systeme zur Strukturüberwachung allmählich an.

Sowohl die Investitionsausgaben (CAPEX) als auch die Betriebsausgaben (OPEX) sind für Systeme zur Strukturüberwachung wesentlich. Die Erstanschaffung von Systemen zur Strukturüberwachung, großen Schränken und Überwachungssoftware ist in den CAPEX enthalten. Systeme zur Strukturüberwachung kosten mehr als andere, da sie große Schränke mit Modulen erfordern, die Wachstum ermöglichen. Daher müssen Unternehmen ihre gewünschte Kapazität planen, um die Vorteile von Systemen zur Strukturüberwachung voll auszuschöpfen. Einheiten zur Strukturüberwachung erfordern nach der Installation eine fortlaufende, kostspielige Wartung. Hochkomplexe Strukturen erfordern hocheffiziente Instrumente, was die Gesamtkosten erhöht. Darüber hinaus sind die Ausgaben für die Überwachung recht hoch. Außerdem sind Systeme zur Strukturüberwachung mit Kostenproblemen bei der Wartung und Aktualisierung des Systems verbunden, was den Markt voraussichtlich einschränken wird.

Gelegenheit

INTEGRATION TECHNOLOGISCH FORTSCHRITTLICHER LÖSUNGEN ZUR STRUKTURELLEN GESUNDHEITSÜBERWACHUNG

Bei der Geschäftsprozessautomatisierung wird Technologie eingesetzt, um wiederkehrende Aufgaben oder Prozesse in einem Unternehmen auszuführen, wobei manueller Aufwand ersetzt werden kann. Dies geschieht, um Kosten zu minimieren, die Effizienz zu steigern und Prozesse zu optimieren. Die digitale Transformation hatte in den letzten Jahren für Unternehmen höchste Priorität, aber jetzt setzen sich viele Unternehmen genauer mit dem sich aktiv weiterentwickelnden Konzept der Digitalisierung auseinander.

Die Strukturintegritätsüberwachung implementiert eine Schadenserkennungsstrategie für Infrastrukturen in der Luft- und Raumfahrt, im Tiefbau und im Maschinenbau. Fortschritte bei Sensoren und Informationstechnologien haben die Strukturintegritätsüberwachung (SHM) zu einem datengesteuerten Mittel für die Sicherheit ziviler Infrastrukturen gemacht. Typische Schäden an dieser Infrastruktur können die Entwicklung von Ermüdungsrissen, die Verschlechterung struktureller Verbindungen oder Lagerverschleiß in rotierenden Maschinen sein. Die Strukturintegritätsüberwachungslösung dieser Anwendung wird Strukturdynamik, drahtlose Datenerfassung, lokale Betätigung, mikroelektromechanische Systemtechnologie (MEMS) und statistische Mustererkennungsalgorithmen integrieren.

In gewisser Weise beinhalten die neuen integrierten Technologien unter anderem die Verwendung von Ultraschall, Farbstoffpenetration und Fibroskopie. Der Einsatz dieser integrierten Technologien verursacht keine Defekte oder Schäden an den kritischen Strukturen, da es schwierig ist, den gesamten Zustand einer Struktur mit nur einer Technik zu überwachen. Der Integrationsansatz ist das beste Instrument zur Überwachung der Strukturintegrität. Daher konzentrieren sich viele wichtige Akteure auf die Entwicklung kostengünstiger Lösungen zur Strukturintegritätsüberwachung, die elektrische, magnetische, thermische und andere physikalische Variablen, chemische Variablen und eine Vielzahl von Technologien integrieren, um genauere Ergebnisse zu liefern, was wahrscheinlich die Einführung integrierter Systeme zur Strukturintegritätsüberwachung fördern wird.

Herausforderung

Fehlende Standardisierung bei der Verwaltung großer Datenmengen

Das Fehlen einer standardisierten Terminologie zur Kategorisierung und Beschreibung verschiedener Eingriffe im Bereich der Strukturüberwachung betrifft strukturelle Faktoren, Umweltfaktoren und andere, die Probleme für die Gesundheit kritischer Strukturen verursachen. Die installierten Lösungen zur Strukturüberwachung werden je nach Kritikalität der zivilen Strukturen und deren Standort klassifiziert. Verschiedene Lösungen zur Strukturüberwachung, wie das Sensorsystem, das Datenerfassungs- und -übertragungssystem, das Datenverwaltungssystem, das Zustandsbewertungssystem und andere, werden für verschiedene hochkritische Strukturen in Dämmen, Brücken und anderen Fertigungsindustrien verwendet. Daher ist die Standardisierung der wichtigste Faktor, der eine große Herausforderung für den Markt darstellt.

Die Intensität der kritischen zivilen Struktur bestimmt die geeignete Lösung zur Überwachung der Strukturintegrität, die mit Standardharmonisierung verwendet werden soll. Es gibt jedoch einige Unterschiede in den Produktdesign-, Test- und Installationsanforderungen zwischen dem Unternehmen und dem staatlichen System aufgrund der unterschiedlichen Zonenklassifizierung durch Hersteller und Aufsichtsbehörden. Die oben genannten Faktoren führten zu einem Mangel an Standardisierung, was für den Markt eine Herausforderung darstellt.

Jüngste Entwicklungen

• Im Mai 2021 führte Sisgeo Srl die MD-Profile-Messgeräte ein. Das System eignet sich für geotechnische und strukturelle Anwendungen, für die eine vertikale oder horizontale genaue Profilierung erforderlich ist, um das Produktportfolio des Unternehmens zu verbessern.
• Im November 2020 hat HBK seinen Druckkraftaufnehmer C10 überarbeitet bzw. technisch weiterentwickelt, um ihn durch höhere Präzision kosteneffizienter zu machen. Damit wird das Produkt zur idealen Lösung für anspruchsvolle Prüfbranchen, Labor- und Produktionsanwendungen.

Marktumfang für Strukturintegritätsüberwachung in Nordamerika

Der nordamerikanische Markt für Strukturüberwachung ist in sechs wichtige Segmente unterteilt, nämlich Typ, Konnektivität, Installation, Methode, Anwendung und Endbenutzer. Das Wachstum zwischen den Segmenten hilft Ihnen bei der Analyse von Wachstumsnischen und Strategien zur Marktansprache sowie bei der Bestimmung Ihrer wichtigsten Anwendungsbereiche und der Unterschiede in Ihren Zielmärkten. 

NORDAMERIKANISCHER MARKT FÜR STRUKTURELLE GESUNDHEITSÜBERWACHUNG, NACH TYP

• Hardware
• Software
• Dienstleistungen

Auf der Grundlage des Typs ist der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung in Hardware, Software und Dienstleistungen segmentiert.

NORDAMERIKANISCHER MARKT FÜR STRUKTURELLE GESUNDHEITSÜBERWACHUNG, NACH KONNEKTIVITÄT

• Verdrahtet
• Kabellos

Auf der Grundlage der Konnektivität ist der nordamerikanische Markt für die Strukturintegritätsüberwachung in kabelgebundene und kabellose Systeme unterteilt.

NORDAMERIKANISCHER MARKT FÜR STRUKTURELLE GESUNDHEITSÜBERWACHUNG, NACH ANLAGENTYP

• Neuinstallation
• Nachrüstung

Auf der Grundlage der Installation ist der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung in Neuinstallation und Nachrüstung segmentiert.

NORDAMERIKANISCHER MARKT FÜR STRUKTURELLE GESUNDHEITSÜBERWACHUNG, NACH METHODE

• Visuelle Inspektion
• Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP)

Auf der Grundlage der Methode ist der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung in Sichtprüfung und zerstörungsfreie Prüfung unterteilt.

NORDAMERIKANISCHER MARKT FÜR STRUKTURELLE GESUNDHEITSÜBERWACHUNG, NACH ANWENDUNG

• Schadenserkennung
• Risserkennung
• Dehnungsüberwachung
• Drahtbruchüberwachung
• Leckageortung
• Multimodale Sensorik
• Korrosionsüberwachung
• Hotspot-Überwachung
• Wirkungsüberwachung
• Durchbiegungsüberwachung

Auf der Grundlage der Anwendung ist der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung in Schadenserkennung, Risserkennung, Dehnungsüberwachung, Drahtbruchüberwachung, Leckageerkennung, multimodale Sensorik, Korrosionsüberwachung, Hotspot-Überwachung, Aufprallüberwachung und Durchbiegungsüberwachung segmentiert.

NORDAMERIKANISCHER MARKT FÜR STRUKTURELLE GESUNDHEITSÜBERWACHUNG, NACH ENDBENUTZER

• Bürgerlich
• Luft- und Raumfahrt
• Energie
• Bergbau
• Marine
• Industrie
• Offshore-Plattform
• Verteidigung
• Schulen
• Öffentliche Parks und Erholung
• Automobilindustrie
• Sonstiges

Auf der Grundlage des Endbenutzers ist der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung in die Bereiche Zivil, Luft- und Raumfahrt, Energie, Bergbau, Schifffahrt, Industrie, Offshore-Plattformen, Verteidigung, Schule, öffentliche Parks und Erholung, Automobil und Sonstige unterteilt.

Nordamerika Strukturelle Gesundheitsüberwachung Markt Regionale Analyse/Einblicke

Der nordamerikanische Markt für Strukturintegritätsüberwachung ist in sechs wichtige Segmente unterteilt, nämlich Typ, Konnektivität, Installationstyp, Methode, Anwendung und Endbenutzer.

Die in diesem Marktbericht abgedeckten Länder sind die USA, Kanada und Mexiko.

In den USA wird aufgrund des technologischen Fortschritts auf dem Markt für Strukturintegritätsüberwachung ein Wachstum erwartet.

Der Länderabschnitt des Berichts enthält auch Angaben zu einzelnen marktbeeinflussenden Faktoren und Änderungen der Regulierung auf dem Inlandsmarkt, die sich auf die aktuellen und zukünftigen Markttrends auswirken. Datenpunkte wie Neuverkäufe, Ersatzverkäufe, demografische Daten des Landes, Regulierungsgesetze und Import-/Exportzölle sind einige der wichtigsten Anhaltspunkte, die zur Prognose des Marktszenarios für einzelne Länder verwendet werden. Darüber hinaus werden bei der Prognoseanalyse der Länderdaten die Präsenz und Verfügbarkeit nordamerikanischer Marken und ihre Herausforderungen aufgrund großer oder geringer Konkurrenz durch lokale und inländische Marken sowie die Auswirkungen der Vertriebskanäle berücksichtigt.

Wettbewerbsumfeld und Marktanteilsanalyse für die Strukturgesundheitsüberwachung in Nordamerika

Die Wettbewerbslandschaft des nordamerikanischen Marktes für Strukturintegritätsüberwachung liefert Details nach Wettbewerbern. Die enthaltenen Details sind Unternehmensübersicht, Unternehmensfinanzen, erzielter Umsatz, Marktpotenzial, Investitionen in Forschung und Entwicklung, neue Marktinitiativen, Produktionsstandorte und -anlagen, Stärken und Schwächen des Unternehmens, Produkteinführung, Produktzulassungen, Produktbreite und -breite, Anwendungsdominanz, Produkttyp-Lebenslinienkurve. Die oben angegebenen Datenpunkte beziehen sich nur auf den Fokus des Unternehmens auf den nordamerikanischen Markt für Strukturintegritätsüberwachung.

Zu den wichtigsten Akteuren auf dem Markt für Strukturintegritätsüberwachung zählen unter anderem GEOKON, Campbell Scientific, Inc., SIXENSE Systems, Kinemetrics, Digitexx Data Systems, Inc., NATIONAL INSTRUMENTS CORP., OSMOS Group SA, HBK, Nova Ventures, Acellent Technologies Inc., James Fisher and Sons plc., SODIS Lab, GoeSIG Ltd, STRUCTURAL MONITORING SYSTEMS PLC., FEAC Engineering, Xylem Inc., Sisgeo Srl, FIRST SENSOR AG, Digitex, Geomotion Singapore und COWI A/S.

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