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CAE用于工业模拟仿真，被誉为“工业软件金冠上的明珠”

工业软件是在工业制造业领域应用的软件，包括系统软件、编程话语、应用软件和中间件等。按照产物形态、用途和特质的不同，工业软件商场可进一步细分为研发假想类、坐蓐限定类、筹划护士类以及运维处事类。在多类工业软件中，研发假想类工业软件主要作用是提高企业在产物研发责任领域的才智和成果，该类软件具有靠拢度高、开发难度大、开发周期长、资金需求高档特征，是工业软件中相等要紧的类别，亦然国内最为“卡脖子”和薄弱的表情之一。

筹划机辅助工程（CAE）是指在产物/工程假想阶段用筹划机软件对产物/工程技俩的责任景况、行径进行基于物理模子的模拟，来揣度其功能可用性、可靠性、成果和安全性等，杀青产物/工程的假想优化，保证产物/工程达到预期功能并得志各式性能策画。按其研究的物理场，可分为结构、流体、电磁、声学、光学等以及多学科耦合的模拟仿真。因其触及学科日常、模子复杂，被誉为“工业软件金冠上的明珠”。

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CAE软件分为前处理、求解器和后处理三大模块，其中求解器为CAE软件的中枢。前处理过程中，用户在GUI为求解器提供/生成试验的几何模子和空间网格，选定物理模子和数值求解算法尽头参数，凭据试验工况诞生求解的范围条目；求解器旨在求解数学物理模子对应的方程，可基于不同的筹划策略，愚弄有限差分法、有限体积法、平直模拟蒙特卡洛方法、分的子能源学等求解方法，来求解复杂的N-S方程、麦克斯韦方程等，求解器决定了仿真模子的筹划精度和筹划成果；求解过程收尾后，后处理模块不错为客户提供可视化的界面，对模拟驱逐进行索求、分析和多方式的展示。

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工业基础薄弱带来多数需求，CAE国产替代是经久趋势

自2019年以来，好意思国的科技封闭导致我国多家科研机构和研究所被禁用基础工业软件。杀青要害本领自主可控，爱戴国度安全成为国度需求，研发假想类CAE软件国产化替代需求难题。出于形势和安全筹商，国度高度爱重商酌产业发展，推出一系列计谋促进产业数字化发展，鼓动工业软件领域的国产化替代，促进国产工业软件快速进入受制裁的科研院所和企业，并缓缓加速融入其他大型企业坐蓐历程。未来，杀青自主可控的国产化替代将成为行业的经久发展趋势。

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我国工业软件商场与工业加多值严重不匹配。2021年，公共工业软件产物商场领域达到4,561亿好意思元；中国工业软件商场领域为东说念主民币2,414亿元，我国工业软件商场领域仅为公共的7.95%，但我国工业加多值占公共比重却接近30%，两者严重不相符，存在近3倍的差距。工业软件看成扶植中国制造的底层假想才智照旧被社会各界普遍意识，同期国度层面正视我国工业软件尤其是工业基础软件实力薄弱，空腹化较为严重的事实。同期我国产业结构濒临急剧转型的阶段，将带来多数的研发假想类软件需求。

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汽车商场应用占比最大，国防及航空航天商场增速最快

CAE行业由上游的软件开发基础设施、中游软件开发及应用以及下流应用领域构成。上游的软件开发基础设檀越要包括软件求解器、基础软件产物以及硬件开采等；中游软件开发及应用主要包括CAE软件开发以及CAE议论等；下流应用领域主如果汽车、工程机械、航空航天、电子、交通运载等行业。

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CAE软件主要用于汽车、国防军工、电子电气、医疗开采等高端制造业。汽车一直是CAE软件最主要的需求末端，2021年占比为30.05%，国防与航空航天的商场增长最快，占比仅次于汽车，达到24.82%，其次是电子、医疗开采、工业开采等领域。CAE软件触及流体、结构、光学、声学、电磁、测控、多学科等多个目的，现在商场需求最大的细分领域为结构、流体、电磁三大类，数据自大流体仿真商场占比约30%、结构仿真占比约35%、电磁仿真占比约20%，其他仿真占比约15%。

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商酌论述：智研议论发布的《2023-2029年中国CAE行业商场全景评估及发展策略分析论述》

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公共商场领域受下流应用需求继续扩大，国内商场迎来爆发增长

21世纪以来，一方面CAE本领跟着筹划机本领，尤其是高性能筹划的发展而快速发展，各类仿真算法理解，软件的仿真精度、成果等大幅提高，交易化应用领域高速拓展。同期，CAE领域行业靠拢度束缚提高，大软件公司为提高分析本领、拓宽应用领域和商场范围，CAE行业商场领域跟着下流行业需求领域束缚扩大而加多。数据自大，2022年公共CAE行业商场领域约为105亿好意思元，同比增长17%。

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就国内商场而言，制造业转型带来的多数需求，重复国产化替代进度加速以及打击盗版力度的加大，国内CAE软件商场领域迎来爆发。同期出于对先进制造和信息安全问题的筹商，国产研发假想类工业软件进入国内大型企业的要领将加速，国产工业软件杀青对国外工业软件的缓慢替代将成为工业软件行业的经久趋势。据统计，2022年中国CAE软件行业商场领域约为25.9亿元，同比增长18.8%，增速快于公共，国产化率从2016年的7.0%提高至2022年的16.2%。

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行业高度靠拢，国外企业先发上风占据较大商场份额

从行业竞争方法来看，国外厂商起步早、收入体量大，头部企业靠拢度高。数据自大，2021年公共CAE前三大供应商Ansys、西门子和达索系统市占率推测77%，行业靠拢度相等高。国内CAE软件起步较晚且发展缓慢，20世纪90年代引入国外厂商后弥远被其占据主要商场。2021年中国制造业CAE商场中，前三大厂商均为国外CAE厂商，共占45.8%的份额。

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现在国内CAE行业主要包括三类厂商，1）专注CAE软件厂商：其主营业务主要围绕CAE软件张开，该类厂商现在可进一步分为两类，①经典CAE仿真软件公司：如索辰科技、英特仿真、上海东峻等，其专注于通用型及定制化的土产货部署CAE软件，现在在缓慢向云化、数字孪生等领域进行拓展；②新兴交易模式CAE厂商：如云说念智造、数巧科技等，其主要以云化的CAE为主要产物目的。2）CAD厂商衍生至CAE软件业务：如Autodesk、达索横向拓展CAE业务，若杀青假想/仿真一体化，软件成果将提高。3）以国外CAE产物代理为主的厂商：如安世亚太，其最早将仿真本领和TRIZ体系引入中国，与泰西最大仿真本领议论处事公司CADFEM和公共最大仿真本领公司Ansys培育了邃密的合作关联，现在开启自研CAE软件说念路。总体来看，国内厂商在产物方面已杀青一定程度的突破，况且在探索新的交易模式，未来中枢在于产物供给继续迭代下，何如积存愈加丰富的算例，以及冲破国外厂商千里淀的客户生态。

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商场趋向多物理场耦合、全历程协同、云化，数字孪生商场应用远景宽敞

行业继续迭代，多物理场耦合、全历程协同、云化为CAE行业发展趋势。1）多物理场耦合：仿真场景日渐复杂，需要在多物理场、化学场耦合的情况下进行仿真。在真正工况下，各个物理参数时常会相互影响，原先CAE仿真软件需在多个单一学科软件中进行屡次往来筹划，筹划驱逐的精确性无法得志需求，多物理场耦合仿真将底层求解公式进行会通，筹划驱逐更精确、仿真成果更高。此外，除多物理场耦合，CAE有望杀青材料、化学、生物等多学科聚积，如2014年达索收购acclrys，现改名为BIOVIA，BIOVIA主要侧新生物科学。2020年西门子收购了筹划化学公司Culgi，Culgi软件不错提供量子化学和分子模拟功能。2）全历程协同：未来CAE软件将向仿真、测试、材料、反馈优化表情全历程进行协同发展，杀青仿真驱逐辅助假想参数的优化。3）云仿真和SaaS化：措置CAE求解对企业带来的算力、硬件资本参加大问题，提高工业历程成果，易于储存备份以及用户之间的承接。SaaS请托的产物初度付费的价钱更友好，软件部署及更新方便，中小企业选定度高。

数字孪生聚积CAE，将杀青物理实体造谣模子仿真考证，助力未来智能化制造。字孪生本领是智能制造的中枢本领之一，所以数据与模子的集成会通为中枢的新模式，通过在数字空间实时构建物理对象（包括财富、行径、过程等）的精确数字化映射，基于分析揣度造成最好轮廓决策，杀青工业全业务历程的闭环优化。数字孪生聚积CAE软件，本色上是在传统 CAE 的基础上重复东说念主工智能、大数据本领和物联网本领，将研发假想延迟到产物制造全生命历程。CAE 基于第一性旨趣或称为基于物理机理的方法来揣度物理宇宙的未来景况，这使得东说念主们不错在数字孪生体中提前梭巡产物的运转是否正常、先见故障何时发生以及故障发生的后果。凭据数字孪生体反应出的问题，更始产物假想决策或运转策略，直到对揣度的驱逐发放后再操作物理实体。这么会减少事故发生、镌汰假想和运转资本、加速产物迭代进度，提高产物性量和可靠性。

●以上数据及信息可参考智研议论（www.chyxx.com）发布的《2023-2029年中国CAE行业商场全景评估及发展策略分析论述》。

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