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CAE用于工业模拟仿真，被誉为“工业软件王冠上的明珠”

工业软件是在工业制造业领域应用的软件，包括系统软件、编程谈话、应用软件和中间件等。按照居品形态、用途和特质的不同，工业软件商场可进一步细分为研发想象类、坐褥截止类、谋划管制类以及运维做事类。在多类工业软件中，研发想象类工业软件主要作用是赞成企业在居品研发使命领域的技艺和效果，该类软件具有聚首度高、开发难度大、开发周期长、资金需求高档特征，是工业软件中十分要紧的类别，亦然国内最为“卡脖子”和薄弱的设施之一。

诡计机辅助工程（CAE）是指在居品/工程想象阶段用诡计机软件对居品/工程技俩的使命景象、行径进行基于物理模子的模拟，来展望其功能可用性、可靠性、效果和安全性等，完结居品/工程的想象优化，保证居品/工程达到预期功能并餍足各式性能方针。按其预计的物理场，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。因其触及学科闲居、模子复杂，被誉为“工业软件王冠上的明珠”。

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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/生成推行的几何模子和空间网格，聘请物理模子和数值求解算法出奇参数，凭证推行工况建立求解的规模条目；求解器旨在求解数学物理模子对应的方程，可基于不同的诡计策略，垄断有限差分法、有限体积法、径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诡计精度和诡计效果；求解过程收场后，后处理模块不错为客户提供可视化的界面，对模拟收场进行索要、分析和多容貌的展示。

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工业基础薄弱带来大齐需求，CAE国产替代是耐久趋势

自2019年以来，好意思国的科技顽固导致我国多家科研机构和预计所被禁用基础工业软件。完结关节时刻自主可控，保重国度安全成为国度需求，研发想象类CAE软件国产化替代需求进攻。出于场合和安全磋议，国度高度疼爱相干产业发展，推出一系列策略促进产业数字化发展，鼓励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，并渐渐加速融入其他大型企业坐褥过程。将来，完结自主可控的国产化替代将成为行业的耐久发展趋势。

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我国工业软件商场与工业增多值严重不匹配。2021年，寰球工业软件居品商场鸿沟达到4,561亿好意思元；中国工业软件商场鸿沟为东说念主民币2,414亿元，我国工业软件商场鸿沟仅为寰球的7.95%，但我国工业增多值占寰球比重却接近30%，两者严重不相符，存在近3倍的差距。工业软件行为复旧中国制造的底层想象技艺一经被社会各界广阔意志，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，将带来大齐的研发想象类软件需求。

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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卑劣应用领域构成。上游的软件开发基础设檀越要包括软件求解器、基础软件居品以及硬件开采等；中游软件开发及应用主要包括CAE软件开发以及CAE究诘等；卑劣应用领域主如若汽车、工程机械、航空航天、电子、交通运输等行业。

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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软件最主要的需求结尾，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、多学科等多个主意，当今商场需求最大的细分领域为结构、流体、电磁三大类，数据夸耀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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相干敷陈：智预计诘发布的《2023-2029年中国CAE行业商场全景评估及发展策略分析敷陈》

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寰球商场鸿沟受卑劣应用需求络续扩大，国内商场迎来爆发增长

21世纪以来，一方面CAE时刻跟着诡计机时刻，尤其是高性能诡计的发展而快速发展，种种仿真算法显现，软件的仿真精度、效果等大幅赞成，营业化应用领域高速拓展。同期，CAE领域行业聚首度不停赞成，大软件公司为赞成分析时刻、拓宽应用领域和商场范围，CAE行业商场鸿沟跟着卑劣行业需求鸿沟不停扩大而增多。数据夸耀，2022年寰球CAE行业商场鸿沟约为105亿好意思元，同比增长17%。

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就国内商场而言，制造业转型带来的大齐需求，重迭国产化替代程度加速以及打击盗版力度的加大，国内CAE软件商场鸿沟迎来爆发。同期出于对先进制造和信息安全问题的磋议，国产研发想象类工业软件进入国内大型企业的要领将加速，国产工业软件完结对国外工业软件的徐徐替代将成为工业软件行业的耐久趋势。据统计，2022年中国CAE软件行业商场鸿沟约为25.9亿元，同比增长18.8%，增速快于寰球，国产化率从2016年的7.0%赞成至2022年的16.2%。

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行业高度聚首，国际企业先发上风占据较大商场份额

从行业竞争花样来看，国际厂商起步早、收入体量大，头部企业聚首度高。数据夸耀，2021年寰球CAE前三大供应商Ansys、西门子和达索系统市占率认为77%，行业聚首度十分高。国内CAE软件起步较晚且发展清静，20世纪90年代引入国际厂商后永久被其占据主要商场。2021年中国制造业CAE商场中，前三大厂商均为国际CAE厂商，共占45.8%的份额。

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当今国内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，该类厂商当今可进一步分为两类，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，当今在徐徐向云化、数字孪生等领域进行拓展；②新兴营业模式CAE厂商：如云说念智造、数巧科技等，其主要以云化的CAE为主要居品主意。2）CAD厂商衍生至CAE软件业务：如Autodesk、达索横向拓展CAE业务，若完结想象/仿真一体化，软件效果将赞成。3）以国际CAE居品代理为主的厂商：如安世亚太，其最早将仿真时刻和TRIZ体系引入中国，与泰西最大仿真时刻究诘做事公司CADFEM和寰球最大仿真时刻公司Ansys建筑了爽快的合作关系，当今开启自研CAE软件说念路。总体来看，国内厂商在居品方面已完结一定程度的突破，况且在探索新的营业模式，将来中枢在于居品供给络续迭代下，怎样蓄积愈加丰富的算例，以及冲突国际厂商千里淀的客户生态。

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商场趋向多物理场耦合、全过程协同、云化，数字孪生商场应用长进无边

行业络续迭代，多物理场耦合、全过程协同、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，各个物理参数经常会相互影响，原先CAE仿真软件需在多个单一学科软件中进行屡次往还诡计，诡计收场的精确性无法餍足需求，多物理场耦合仿真将底层求解公式进行交融，诡计收场更精确、仿真效果更高。此外，除多物理场耦合，CAE有望完结材料、化学、生物等多学科辘集，如2014年达索收购acclrys，现改名为BIOVIA，BIOVIA主要侧更生物科学。2020年西门子收购了诡计化学公司Culgi，Culgi软件不错提供量子化学和分子模拟功能。2）全过程协同：将来CAE软件将向仿真、测试、材料、反馈优化设施全过程进行协同发展，完结仿真收场辅助想象参数的优化。3）云仿真和SaaS化：管制CAE求解对企业带来的算力、硬件本钱参加大问题，赞成工业过程效果，易于储存备份以及用户之间的联接。SaaS委派的居品初度付费的价钱更友好，软件部署及更新浅显，中小企业袭取度高。

数字孪生辘集CAE，将完结物理实体杜撰模子仿真考据，助力将来智能化制造。字孪生时刻是智能制造的中枢时刻之一，所以数据与模子的集成交融为中枢的新模式，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，基于分析展望造成最好玄虚决策，完结工业全业务过程的闭环优化。数字孪生辘集CAE软件，本色上是在传统 CAE 的基础上重迭东说念主工智能、大数据时刻和物联网时刻，将研发想象蔓延到居品制造全生命过程。CAE 基于第一性旨趣或称为基于物理机理的方法来展望物理寰球的将来景象，这使得东说念主们不错在数字孪生体中提前检察居品的初始是否正常、先见故障何时发生以及故障发生的后果。凭证数字孪生体反应出的问题，转变居品想象决议或初始策略，直到对展望的收场心仪后再操作物理实体。这么会减少事故发生、裁汰想象和初始本钱、加速居品迭代程度，提高居品性量和可靠性。

●以上数据及信息可参考智预计诘（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敷陈》。

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