全球模擬市場2033年將達1723億美元

全球模擬市場預計到2033年將達到1723.3億美元

模擬市場正在迅速發展，主要受到人工智能、數位雙胞胎和雲技術的推動。汽車、工業和智能建築等行業正在採用模擬技術以促進創新和提高效率。戰略投資和併購進一步加速了這一增長。

2025年7月7日，芝加哥（GLOBE NEWSWIRE）——根據Astute Analytica的報告，全球模擬市場在2024年的價值為724.4億美元，預計到2033年將達到1723.3億美元，預計在2025年至2033年期間的年均增長率為11.14%。

模擬市場現在涵蓋了汽車開發的每個階段，從概念可行性到無線更新。汽車製造商在切割第一片金屬之前，已經在高保真數位雙胞胎中微調電池熱行為、碰撞安全性和聲學。通用汽車的虛擬驗證框架在其2024年Ultium推出中消除了近1200個實體原型，為每個項目節省了數月的時間。與此同時，Waymo的虛擬駕駛里程已超過100億英里，這在公共道路上是無法複製的。這樣的數據量使機器學習模型能夠揭示稀有的邊緣案例，強化自動駕駛的決策邏輯。高帶寬傳感器和5G連接將結果反饋到相同的環境中，創造了一個良性改進循環。早期採用者報告顯示，保修成本減少了兩位數，軟件推出速度加快。

模擬市場的關鍵發現

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| 市場預測（2033） | 1723.3億美元 |
| 年均增長率 | 11.14% |
| 最大地區（2024） | 北美（35.78%） |
| 按組件劃分 | 硬件（45.22%） |
| 按技術劃分 | 虛擬現實模擬器（32.57%） |
| 按應用劃分 | 硬件（59.28%） |
| 主要驅動因素 | * 數位轉型倡議要求各行業的虛擬測試環境
* 雲計算基礎設施使可擴展的模擬部署成本降低
* 人工智能整合加速全球複雜計算建模的預測分析 |
| 主要趨勢 | * 實時協作模擬平台支持全球分布的團隊和工作流程
* 數位雙胞胎的採用徹底改變了全球製造和基礎設施管理過程
* 量子計算整合承諾在模擬處理能力上實現指數級的改進 |
| 主要挑戰 | * 高計算基礎設施成本限制了對先進模擬技術的訪問
* 行業標準化不足造成模擬平台之間的互操作性問題
* 技能人才短缺限制了全球組織有效實施模擬的能力 |

技術變革重塑模擬市場

市場正受到多種技術的重塑，這些技術提高了模型的真實度，同時降低了運行時間。邊緣到雲的框架將共同模擬任務分配到數千個GPU上，NVIDIA的Omniverse和AWS的SimSpace Weaver能夠實時協調多達120萬個數位雙胞胎。在芯片層面，AMD的第四代EPYC增加了矩陣引擎，將計算流體動力學的步驟時間減半。基於物理信息的神經網絡驅動的無網格求解器已經在GE的格林維爾設施中驗證了氫燃燒室，設計周期從幾周縮短到幾小時。市場追蹤者預計，該領域將在2030年前保持雙位數的年均增長，促進研發競賽的加劇。

展望未來，模擬市場正接近量子優勢。IBM的Eagle處理器執行了一個127量子位的變分算法，近似了對經典集群來說過於複雜的分子能量狀態，暗示著在電池化學和輕質複合材料方面的突破。混合經典-量子工作流程目前已在大眾汽車和空中巴士的試點項目中出現。與這些後端的突破相輔相成的是，前端可視化通過Apple Vision Pro和Meta Quest設備不斷進化，讓設計師能夠在照片真實的CFD漩渦或電動列車齒輪箱內部漫遊。手勢互動縮短了審查周期，而嵌入的眼動追蹤則捕捉焦點數據，進一步完善模型，縮短了人類直覺與算法精確之間的反饋循環。

服務生態系統擴展促進各行業的採用

模擬市場正在產生一個充滿活力的服務生態系統，從戰略諮詢到管理平台。工程巨頭——埃森哲工業X、凱捷工程和TCS——現在運營著專門的模擬中心，雇用超過4萬名專家。這些團隊提供模型設置、校準和驗證等交鑰匙服務，讓製造商專注於核心知識產權。2024年的一個里程碑是埃森哲收購了EclipseTech，一家雲渲染公司，將客戶項目的啟動時間縮短到48小時以內。與此同時，西門子的Xcelerator-as-a-Service在過去一年中新增了超過6000個訂閱席位，顯示出對運營開支友好參與模型的需求。

同時，精品諮詢公司正在開拓深厚的利基市場。模擬市場受益於專注於高速鐵路氣動學的ExaFlow，以及為新興大城市編寫基於代理的交通求解器的GridRover等專家。產品無關的合作夥伴關係幫助這些精品公司整合開源內核，如OpenFOAM，為成本敏感的中小企業提供企業級準確性。服務收入越來越多地與結果掛鉤；合同將獎金與經驗證的能源節省或減少的廢料掛鉤，將供應商的激勵與客戶的關鍵績效指標對齊。這一模式激發了自動驗證管道的創新，這些管道吸收實時傳感器數據，自動調整邊界條件，不斷完善數位雙胞胎，而無需手動干預。

投資激增驗證模擬市場在全球數位雙胞胎熱潮中的地位

* 2024年2月，Unlearn獲得了由Altimeter Capital主導的5000萬美元C輪融資，以推進基於AI的數位雙胞胎技術，用於臨床試驗優化。
* 2025年1月，MetAI從包括NVIDIA在內的投資者那裡籌集了400萬美元的種子資金，這是NVIDIA首次對台灣模擬技術初創公司進行投資。
* 2025年4月，Gradyent獲得了3050萬美元（2800萬歐元）的B輪融資，以擴展其實時數位雙胞胎平台，用於供暖和冷卻網絡優化。
* 2025年3月，Bentley iTwin Ventures啟動了一個1億美元的企業風險基金，專注於數位雙胞胎技術初創公司。
* 2025年1月，Forward Networks籌集了5000萬美元，以增強其企業網絡管理的數位雙胞胎解決方案。
* 2025年2月，美國國家科學基金會承諾提供1610萬美元，以支持包括模擬能力在內的共享研究基礎設施。
* 2025年3月，Altimeter Capital主導了對Unlearn的1.3億美元投資輪，以擴展其數位雙胞胎計算基礎設施。
* 2025年4月，NISAC宣布在聯邦研究中心進行重大投資，以加強關鍵基礎設施分析的模擬基礎設施。
* 2025年1月，Addin Ventures和Solomon Technology聯合投資400萬美元於工業AI和3D模擬技術。
* 2025年3月，Bentley Systems通過一個5000萬美元的戰略投資計劃擴展其數位雙胞胎產品組合，專注於基礎設施模擬初創公司。

主要參與者以創新產品套件推動模擬市場的領導地位

市場持續受到大型供應商的影響，這些供應商的產品路線圖設定了行業的基調。ANSYS 2024 R2推出了自適應GPU網格，將結構求解的速度提高了八倍，適用於Nvidia H100集群。達索的CATIA增加了生物啟發的生成設計，能在一次過程中優化重量、成本和可製造性。西門子通過電池設計工作室加強了Simcenter，將電化學、熱和機械領域結合在一起，這對鈉離子研究至關重要。新興企業Flexcompute利用傅立葉-神經-運算子內核在毫秒內生成氣動學梯度，挑戰現有供應商的速度。在整個行業中，供應商推動雲原生訂閱模型，允許在高峰項目階段進行彈性計算，將成本與項目時間表對齊。

模擬市場內部的競爭也通過生態系統戰略展開。達索與AWS合作，捆綁了即用型FAA第23部分合規包，而Altair則策劃了一個超過300個專業應用的市場，這些應用可以接入HyperWorks。開源勢頭正在增長：開放模擬接口達到了5.0版，實現了感知模型與交通模型之間的安全數據交換。擁抱開放性的供應商吸引了更廣泛的社區貢獻，這些貢獻為新的商業附加功能提供了種子。客戶通過縮短部署時間和更深入的領域定制獲得好處，強化了平台的黏性，而無需將數據綁定於專有格式。

旗艦產品展示模擬市場在當前實際部署中的影響

市場通過旗艦產品展示其價值，這些產品在目標行業中帶來了可衡量的增益。在汽車領域，BMW的慕尼黑駕駛模擬中心將VI-Grade DiM250設備與Unity可視化相結合，讓工程師在五天的迭代中完善人機界面概念。工業用戶讚揚GE的數位幽靈，這是一個雙數位雙胞胎，能在300毫秒內檢測渦輪機異常，防止計劃外停機。在建築領域，Autodesk Forma利用AI輔助的質量研究，每年將早期能源使用強度減少25千瓦時/平方米，這在赫爾辛基的試點中得到了驗證。這些成功案例突顯了模擬在壓縮開發周期和促進可持續性方面的作用，而不犧牲性能。

除了標誌性部署，模擬市場還推動了無數增量優化。約翰迪爾使用SimScale的基於瀏覽器的CFD將風扇護罩的重新設計時間縮短了三周，讓工程師能夠專注於更高價值的任務。施耐德電氣在醫院改造中嵌入EcoStruxure Building Advisor，實現了在第一個項目年度內的三位數兆瓦時節省。物流領導者DHL使用AnyLogic調整AGV群體行為，提升每日包裹通過量達到18000個單位。這些多樣的例子強調了技術的多功能性及其將虛擬洞察轉化為具體運營收益的能力，無論規模和行業如何。

前景展望：模擬市場通過標準、技能和可持續性推動增長

市場有望在標準、技能和可持續性交匯的情況下擴大其影響力。ISO 10303-239第三版將正式化基於模型的系統工程的數據交換，促進機械、電氣和軟件領域的協作。學術管道相應調整：自2021年以來，提供數位雙胞胎工程碩士課程的美國大學數量已翻倍，喬治亞理工、普渡大學和密歇根州立大學在2024年推出了新的班級。可再生能源的法規增加了緊迫性；加州的第24-2025條規定允許虛擬調試數據用於合規，促使建築師在設計草圖階段而非設計後階段整合模擬——這是廣泛採用的轉折點。

在這一不斷演變的格局中，市場可能會從以工具為中心的採購轉向基於經驗證的節省或正常運行時間的結果即服務合同。嵌入求解器中的AI副駕駛將使複雜設置民主化，讓初級工程師也能達到高級精度。道德考量——數據來源、模型偏見和網絡韌性——將越來越影響供應商的選擇。政府框架，如歐盟AI法案和美國NIST AI風險管理框架，都將模擬視為一個關鍵的測試層，確保AI驅動產品的安全部署。因此，持續的投資、戰略整合和社區標準為一個強大、包容和以影響為導向的模擬市場奠定了基礎。

全球模擬市場主要參與者：

* RTDS Technologies Inc
* ANSYS Inc.
* 西門子股份公司
* Autodesk Inc.
* Altair Engineering Inc.
* Cadence Design Systems, Inc.
* 達索系統
* 博世集團
* Hexagon AB
* 洛克威爾自動化
* Mathworks
* 霍尼韋爾國際公司
* 愛默生電氣公司
* SAS Institute Inc.
* PTC
* 其他知名參與者

主要細分市場：

按組件劃分

* 硬件
* 模擬器
* 零部件和配件
* 軟件
* 本地部署
* 單一地點
* 多地點
* 雲
* 公有雲
* 私有雲
* 混合雲
* 服務
* 諮詢
* 整合
* 培訓
* 維護

按技術劃分

* 虛擬現實（VR）模擬器
* 擴增現實（AR）模擬器
* 基於AI和機器學習的模擬器
* 數位雙胞胎模擬

按應用劃分

* 硬件
* 航空航天與國防模擬器
* 飛行模擬器
* 戰鬥訓練模擬器
* 海軍和海事模擬器
* 地面部隊模擬器
* 其他（包括 –
* 空中交通管制模擬器
* CBRN（化學/生物）模擬器
* 衛星任務模擬器）
* 汽車模擬器
* 駕駛模擬器
* 自動駕駛車輛測試模擬器
* 碰撞測試與安全模擬器
* 其他（包括 –
* 車內用戶體驗/HMI模擬
* 電池管理與動力總成優化模擬器）
* 醫療與健康模擬器
* 手術模擬器
* 患者模擬器
* 醫療設備與器械測試模擬器
* 其他（包括 –
* 緊急/公共健康模擬
* 心理健康與VR治療模擬器）
* 工業與製造模擬器
* 流程自動化與機器人模擬器
* 工廠現場與數位雙胞胎模擬器
* 供應鏈與物流模擬器
* 其他（包括 –
* 用於預測性維護的數位雙胞胎
* 人機交互模擬器
* 安全與緊急響應模擬器）
* 海事與海軍模擬器
* 船舶操控模擬器
* 潛艇與聲納訓練模擬器
* 港口與交通控制模擬器
* 其他（包括 –
* 冰航模擬器
* 環境/排放合規模擬器）
* 能源與電力模擬器
* 核反應堆與發電廠模擬器
* 石油與天然氣勘探模擬器
* 可再生能源電網模擬器
* 其他（包括 –
* 碳捕集與儲存（CCS）模擬器
* 緊急（關閉與停電情境）模擬器）
* 遊戲與娛樂模擬器
* 虛擬現實（VR）與擴增現實（AR）模擬器
* 電子競技與賽車模擬器
* 飛行與太空探索模擬器
* 其他（包括 –
* 電影（預視化）模擬器
* 虛擬事件/音樂會體驗模擬器）
* 教育與研究模擬器
* 工程與科學模擬器
* 醫療與生物研究模擬器
* 商業與經濟模擬模型
* 其他（包括 –
* 社會行為與心理學模擬器
* 藝術與創意技能模擬器）
* 軟件
* 產品設計與工程（例如，CAD/CAE）
* 流程優化
* 培訓與教育
* 研究與開發
* 預測性維護
* 數位雙胞胎建模
* 風險分析與預測

按地區劃分

* 北美
* 歐洲
* 亞太地區
* 中東
* 非洲
* 南美洲

隨著模擬技術的持續進步和應用範圍的擴大，未來的市場前景非常可觀。這不僅是對技術創新的挑戰，更是對各行業如何有效整合這些新技術進行深思的契機。隨著企業對模擬技術的投入增加，未來的競爭將不僅僅是技術本身，還包括如何在實際應用中實現更高的效率和可持續性。

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