Tendenze del mercato globale del monitoraggio della salute strutturale, rapporto di previsione 2025-2037
Si prevede che il mercato del monitoraggio della salute strutturale crescerà da 3,6 miliardi di dollari a 32,5 miliardi di dollari, con un CAGR di oltre il 18,5% nel periodo di previsione, tra il 2025 e il 2037. Nel 2025, il valore del settore del monitoraggio della salute strutturale è stimato in 398,17 milioni di dollari.
Il mercato è trainato principalmente dall'aumento dell'invecchiamento e del deterioramento delle infrastrutture in tutto il mondo. Molti paesi in tutto il mondo si trovano ad affrontare la sfida dell'invecchiamento di gallerie, ponti ed edifici, spingendo verso maggiori investimenti nei sistemi SHM per la rilevazione precoce di problemi strutturali. Negli Stati Uniti, il rapporto 2021 dell'American Society of Civil Engineers (ASCE) ha assegnato alle infrastrutture statunitensi un livello C, con il 42% dei ponti che ha 50 anni. Pertanto, in risposta a ciò, la legge bipartisan sulle infrastrutture del 2021 ha stanziato 40 miliardi di dollari per le riparazioni dei ponti, una parte dei quali destinata in particolare allo sviluppo di tecnologie SHM avanzate.
La crescente frequenza di disastri naturali e crolli strutturali di alto profilo ha evidenziato la necessità di rigorosi sistemi di monitoraggio avanzati per garantire la stabilità strutturale e prevenire incidenti mortali. I sistemi SHM aiutano a rilevare i primi segnali di stress o danni strutturali, il che può prevenire cedimenti catastrofici e salvare vite umane. Pertanto, l'adozione di sistemi SHM sta crescendo in aree e settori ad alto rischio come i trasporti, l'energia e le infrastrutture pubbliche. Dopo il crollo del condominio Surfside in Florida nel 2021, che ha causato la morte di 98 persone, stati americani come la Florida e New York hanno proposto ispezioni strutturali e monitoraggio obbligatori per gli edifici di età superiore a una certa soglia. Ciò sta incoraggiando l'adozione di sistemi SHM nei settori immobiliari residenziali e commerciali.
Fattori trainanti e sfide per la crescita del settore del monitoraggio della salute strutturale
Fattori di crescita
- Normative governative e programmi di investimento infrastrutturale: Le politiche e le normative nazionali e internazionali costringono gli stakeholder pubblici e privati a implementare sistemi di monitoraggio strutturale per garantire la conformità agli standard di sicurezza. Molti paesi stanno rendendo obbligatorie le ispezioni strutturali e incoraggiando l'integrazione di soluzioni SHM. La Direttiva (UE) 2020/1057 dell'Unione Europea impone che i ponti e le infrastrutture di trasporto all'interno della Rete Transeuropea di Trasporto (TEN-T) debbano soddisfare rigorosi standard di sicurezza e ispezione. Pertanto, Germania e Francia hanno implementato programmi pilota SHM in conformità con tali politiche.
- Progressi tecnologici in sensori, IoT e IA: Le innovazioni nelle reti wireless, l'analisi predittiva basata sull'IA e i sistemi di monitoraggio cloud in tempo reale hanno notevolmente migliorato l'accuratezza e l'economicità dei sistemi SHM. Queste tecnologie stanno espandendo l'implementazione del monitoraggio strutturale (SHM) in nuovi e diversificati ambiti, tra cui città intelligenti, piattaforme offshore e costruzioni di grattacieli. Nel 2023, Huawei e l'amministrazione municipale di Shenzhen hanno lanciato un sistema SHM basato sull'intelligenza artificiale per tracciare oltre 300 ponti e gallerie chiave, utilizzando il 5G, il cloud computing e l'intelligenza artificiale per rilevare crepe e anomalie di vibrazione in tempo reale.
Principali innovazioni tecnologiche nel mercato del monitoraggio strutturale
Il mercato del monitoraggio strutturale (SHM) sta vivendo una rapida evoluzione, alimentata dall'adozione di tecnologie all'avanguardia come l'intelligenza artificiale, l'Internet of Things (IoT), le reti di sensori wireless, le ispezioni basate su droni e la blockchain. Questi progressi stanno migliorando significativamente la precisione, l'efficienza operativa e il potere predittivo dei sistemi SHM in diversi settori. La tabella seguente presenta alcune delle principali aziende o regioni che hanno adottato innovazioni tecnologiche.
Trend tecnologico | Adozione e impatto del settore |
IA e ML | Utilizzato nel 27% dei sistemi SHM per l'analisi predittiva e il rilevamento precoce dei guasti. |
Reti di sensori wireless | Adottato nel 32% dei nuovi sistemi, riducendo i costi di installazione e manutenzione costi. |
Ispezioni con droni | Abilita ispezioni visive più rapide e sicure con immagini termiche e ad alta risoluzione. |
Blockchain | Protegge i dati SHM con trasparenza, Tenuta dei registri a prova di manomissione. |
Integrazione IoT | Il monitoraggio in tempo reale tramite sensori connessi consente una risposta più rapida ai problemi strutturali. |
Tendenze di intelligenza artificiale e apprendimento automatico nel mercato SHM nel mercato globale del monitoraggio dello stato strutturale
L'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico stanno trasformando il SHM consentendo un rilevamento delle anomalie e una previsione della manutenzione più rapidi e accurati. I modelli di deep learning come le reti neurali complesse (CNN) elaborano dati complessi come segnali di sollecitazione e vibrazione per segnalare tempestivamente potenziali guasti. Le aziende leader utilizzano l'intelligenza artificiale per simulazioni strutturali, ottimizzazione della supply chain e gemelli digitali, modelli virtuali che prevedono le prestazioni in tempo reale. Queste innovazioni migliorano la velocità, la precisione e la conformità delle ispezioni, riducendo al contempo i tempi di fermo e i costi operativi. Di seguito alcuni esempi.
Azienda | Integrazione AI e ML | Risultato |
Civils.ai | Simulazioni di intelligenza artificiale sui dati dei ponti del Regno Unito | Valutazioni dello stato di salute dei ponti più rapide del 44% |
Senseive | ML nei nodi wireless per il rilevamento di anomalie | Rilevamento più rapido del 32% rispetto ai metodi manuali |
Altair | Deep learning per modelli vibrazionali riconoscimento | Aumento del 30% nella precisione del rilevamento dei guasti |
Hexagon AB | AI per l'ottimizzazione della supply chain dei sensori SHM | Riduzione del 20% dei costi logistici |
Strainstall | IA predittiva per la pianificazione della manutenzione offshore | Pianificazione della manutenzione migliorata del 36%, tempi di inattività ridotti |
Limiti
- Costi iniziali elevati e complessità di integrazione: una delle sfide più significative del mercato è rappresentata dagli elevati costi iniziali e dalla complessa integrazione dei sistemi. L'implementazione di un sistema SHM completo comporta spese relative a sensori avanzati, unità di acquisizione dati, infrastrutture di comunicazione, piattaforme software e manodopera qualificata. Inoltre, l'integrazione di questi sistemi in infrastrutture esistenti può essere tecnicamente complessa e dirompente. Questi elevati costi iniziali possono limitarne l'adozione, in particolare tra i proprietari di asset di piccole e medie dimensioni o nelle regioni con finanziamenti limitati. Inoltre, il ritorno sull'investimento, sebbene sostanziale nel lungo termine grazie alla riduzione dei rischi e all'ottimizzazione della manutenzione, potrebbe non essere immediatamente evidente.
Mercato del monitoraggio della salute strutturale: approfondimenti chiave
| Attribut du rapport | Détails |
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Anno base |
2024 |
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Anno di previsione |
2025-2037 |
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Tasso di crescita annuo composto (CAGR) |
18,5% |
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Dimensione del mercato dell'anno base (2024) |
3,6 miliardi di dollari |
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Dimensione del mercato prevista per l'anno (2037) |
32,5 miliardi di dollari |
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Ambito regionale |
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Segmentazione del monitoraggio della salute strutturale
Tecnologia (Sistemi SHM cablati, Sistemi SHM wireless)
Si prevede che il segmento dei sistemi SHM cablati nel mercato del monitoraggio dello stato di salute strutturale raggiungerà una quota del 60% entro la fine del 2037, grazie alla sua superiore accuratezza e affidabilità dei dati. Questi sistemi utilizzano generalmente connessioni fisiche come cavi coassiali e fibra ottica per la trasmissione dei dati e garantiscono una trasmissione del segnale continua e ininterrotta. La capacità di supportare una fitta rete di sensori e di fornire un'alimentazione ininterrotta li rende ideali per un monitoraggio costante e a lungo termine.
Uso finale (Infrastrutture civili, Aerospaziale, Energia, Minerario, Marittimo)
Si prevede che il segmento delle infrastrutture civili manterrà una quota del 35% durante il periodo di previsione a causa dell'urgente necessità di monitorare strutture obsolete come ponti, gallerie e dighe. Il monitoraggio costante garantisce la sicurezza pubblica e previene guasti catastrofici, evitando vittime. I governi di tutto il mondo stanno investendo massicciamente in queste tecnologie per rispettare rigide norme di sicurezza e prolungare la vita utile delle infrastrutture critiche. Inoltre, l'integrazione di tecnologie avanzate come IoT, intelligenza artificiale e sensori intelligenti migliora le capacità di monitoraggio in tempo reale, rendendo i sistemi SHM efficienti e più convenienti. La crescente frequenza dei disastri naturali e l'enfasi sulla resilienza ai disastri sottolineano ulteriormente l'importanza del monitoraggio strutturale (SHM) nelle infrastrutture civili.
La nostra analisi approfondita del mercato globale del monitoraggio della salute strutturale include i seguenti segmenti:
Tecnologia |
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Utilizzo finale |
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Componente |
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Offerta |
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Applicazione |
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Vishnu Nair
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Settore del monitoraggio della salute strutturale: Sinossi regionale
Analisi del mercato nordamericano
Si prevede che il mercato nordamericano raggiungerà una quota del 38,2% entro il 2037, grazie a ingenti investimenti nello sviluppo e nella manutenzione delle infrastrutture. L'espansione del mercato è alimentata dall'urgente necessità di monitorare infrastrutture obsolete, come ponti, dighe e gallerie, per garantire la sicurezza pubblica e ottimizzare i programmi di manutenzione. L'integrazione di sistemi di intelligenza artificiale, IoT e sensori wireless ha migliorato le capacità di monitoraggio in tempo reale, rendendo i sistemi SHM efficienti ed economici. Ad esempio, l'Illinois Structural Health Monitoring Project si è rivelato estremamente utile nello sviluppo di reti di sensori wireless a basso costo per il monitoraggio in tempo reale delle infrastrutture civili, a dimostrazione dell'impegno della regione per l'innovazione in questo settore.
Negli Stati Uniti, il mercato del monitoraggio della salute strutturale è destinato a registrare una crescita significativa a causa dell'invecchiamento delle infrastrutture del Paese, che richiede un monitoraggio accurato e in tempo reale per prevenire guasti catastrofici. Iniziative governative, come quella dell'U.S. Army Corps of Engineers, sono state importanti nello sviluppo di sensori che forniscono informazioni continue sulle condizioni dei componenti critici delle infrastrutture. Inoltre, recenti sviluppi del settore, come la partnership tra Kinemetrics e National Instruments per migliorare le tecnologie di monitoraggio con analisi avanzate dei dati, sottolineano l'attenzione del Paese all'integrazione di soluzioni all'avanguardia per rafforzare la resilienza delle infrastrutture.
Analisi del mercato Asia-Pacifico
Si prevede che l'Asia-Pacifico raggiungerà una solida quota del 25% dal 2025 al 2037, a causa dell'urbanizzazione e della crescente domanda di infrastrutture di alta qualità. I principali paesi della regione, come India, Giappone e Corea del Sud, stanno investendo nello sviluppo infrastrutturale, inclusi ponti, edifici e gallerie. Ciò supporta l'utilizzo di sistemi di monitoraggio strutturale per mantenere le infrastrutture sicure e stabili. Inoltre, i crescenti casi di calamità naturali e problemi strutturali evidenziano l'importanza del monitoraggio in tempo reale. Ad esempio, in Giappone, frequenti terremoti e calamità naturali facilitano l'utilizzo di tecnologie SHM per proteggere strutture di alto profilo. Inoltre, la crescita delle città intelligenti sta incoraggiando l'inclusione dei sistemi SHM nella pianificazione urbana moderna.
Il mercato SHM in Cina è in crescita grazie alle moderne iniziative infrastrutturali e alle rigorose normative di sicurezza. Le politiche governative, tra cui la Belt and Road Initiative, volte a modernizzare le infrastrutture, hanno favorito la rapida adozione dei sistemi SHM in progetti edilizi su larga scala. Ciò migliora la sicurezza e la durabilità di queste infrastrutture critiche. Inoltre, il settore edile svolge un ruolo chiave nell'economia, motivando sia il settore pubblico che quello privato a utilizzare tecnologie di monitoraggio avanzate. Dando priorità alla manutenzione proattiva e all'analisi dei dati in tempo reale, il Paese sta rafforzando l'affidabilità e la durata delle sue infrastrutture.
Aziende che dominano il mercato del monitoraggio della salute strutturale
- Panoramica dell'azienda
- Strategia aziendale
- Offerte di prodotti chiave
- Performance finanziaria
- Indicatori chiave di prestazione
- Rischio Analisi
- Sviluppo recente
- Presenza regionale
- Analisi SWOT
Il mercato presenta una vasta gamma di operatori globali, ognuno con punti di forza distinti. Leader come Siemens AG e Nova Metrix LLC forniscono soluzioni SHM integrate con sensori e analisi avanzati. Innovatori come National Instruments e Acellent Technologies si concentrano su progressi hardware e software in tempo reale. Aziende europee come COWI A/S e SIXENSE offrono servizi di ingegneria e SHM specializzati, mentre aziende come Structural Monitoring Systems Plc. (Australia) ed Element Materials Technology (Regno Unito) contribuiscono con soluzioni di monitoraggio e certificazione di nicchia. Il mercato è in rapida evoluzione, trainato dall'innovazione tecnologica e dalla crescente domanda di sicurezza delle infrastrutture. Di seguito è riportato un elenco delle principali aziende globali leader di mercato.
Nome dell'azienda | Paese | Quota di mercato stimata (%) |
Siemens AG | Germania | 13% |
Nova Metrix LLC | USA | 12% |
National Instruments Corp | USA | 10% |
Acellent Technologies, Inc. | USA | 8% |
Campbell Scientific, Inc. | USA | 7% |
COWI A/S | Danimarca | XX% |
Structural Monitoring Systems Plc. | Australia | XX% |
Hottinger Brüel & Kjær (HBK) | Germania | XX% |
Digitexx Data Systems, Inc. | USA | XX% |
Geocomp Corporation | USA | XX% |
Kinemetrics, Inc. | USA | XX% |
SIXENSE | Francia | XX% |
GeoSIG Ltd. | Svizzera | XX% |
RST Instruments Ltd. | Canada | XX% |
Tecnologia dei materiali elementari | Regno Unito | XX% |
Di seguito sono riportate le aree coperte da ciascuna azienda nel mercato del monitoraggio della salute strutturale:
Sviluppi recenti
- Nel febbraio 2025, , alla conferenza IMAC 2025, Siemens ha presentato una ricerca rivoluzionaria sul miglioramento delle tecniche di misurazione delle vibrazioni. Il suo team ha introdotto un metodo avanzato di Trasformazione di Punto Virtuale (VPT) che estende di oltre il 30% l'intervallo di frequenza delle misurazioni delle vibrazioni. Questa innovazione mira a migliorare l'accuratezza e l'affidabilità delle valutazioni strutturali in progetti ingegneristici complessi.
- Nel settembre 2023, Acellent Technologies ha presentato il suo sistema di monitoraggio degli elicotteri al Workshop Internazionale sul Monitoraggio della Salute Strutturale presso l'Università di Stanford. Il sistema, già in uso presso le Forze Armate norvegesi, ha dimostrato capacità di monitoraggio in tempo reale per flotte di elicotteri obsolete, evidenziando l'impegno di Acellent nel progresso delle tecnologie SHM nelle applicazioni aerospaziali.
Crediti degli autori: Abhishek Verma
- Report ID: 173
- Published Date: Jun 26, 2025
- Report Format: PDF, PPT
