CAE市場規(guī)模 2020中國CAE行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景規(guī)模分析

• 2020年7月10日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 978 61
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在近年來電腦與3D CAD快速發(fā)展情況下，CAE應用比例越來越高，使用難度也越來越低，使用者數(shù)量大幅成長。CAE軟件可以分為兩類：針對特定類型的工程或產(chǎn)品所開發(fā)的用于產(chǎn)品性能分析、預測和優(yōu)化的軟件，稱之為專用CAE軟件;可以對多種類型的工程和產(chǎn)品的物理、力學性能進

CAE是用計算機輔助求解復雜工程和產(chǎn)品結構強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應、熱傳導、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結構性能的優(yōu)化設計等問題的一種近似數(shù)值分析方法。計算機輔助工程主要用于模擬分析、驗證和改善設計。在近年來電腦與3D CAD快速發(fā)展情況下，CAE應用比例越來越高，使用難度也越來越低，使用者數(shù)量大幅成長。CAE軟件可以分為兩類：針對特定類型的工程或產(chǎn)品所開發(fā)的用于產(chǎn)品性能分析、預測和優(yōu)化的軟件，稱之為專用CAE軟件;可以對多種類型的工程和產(chǎn)品的物理、力學性能進行分析、模擬和預測、評價和優(yōu)化，以實現(xiàn)產(chǎn)品技術創(chuàng)新的軟件，稱之為通用CAE軟件。CAE軟件的主體是有限元分析(FEA軟件。根據(jù)經(jīng)驗，CAE各階段所用的時間為：40%～45%用于模型的建立和數(shù)據(jù)輸入，50%～55%用于分析結果的判讀和評定，而真正的分析計算時間只占5%左右。采用CAD技術來建立CAE的幾何模型和物理模型，完成分析數(shù)據(jù)的輸入，通常稱此過程為CAE的前處理。

CAE技術應用：

CAE技術是一門涉及許多領域的多學科綜合技術，其關鍵技術有以下幾個方面。

(1)計算機圖形技術

CAE系統(tǒng)中表達信息的主要形式是圖形，特別是工程圖。在CAE運行的過程中，用戶與計算機之間的信息交流是非常重要的。交流的主要手段之一是計算機圖形。所以，計算機圖形技術是CAE系統(tǒng)的基礎和主要組成部分。

(2)三維實體造型

工程設計項目和機械產(chǎn)品都是三維空間的形體。在設計過程中，設計人員構思形成的也是三維形體。CAE技術中的三維實體造型就是在計算機內建立三維形體的幾何模型，記錄下該形體的點、棱邊、面的幾何形狀及尺寸，以及各點、邊、面間的連接關系。

(3)數(shù)據(jù)交換技術

CAE系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)，個個功能模塊都是系統(tǒng)有機的組成部分，它們都應有統(tǒng)一的幾類數(shù)據(jù)表示格式，是不同的子系統(tǒng)間、不同模塊間的數(shù)據(jù)交換順利進行，充分發(fā)揮應用軟件的效益，而且應具有較強的系統(tǒng)可擴展性和軟件的可再用性，以提高CAE系統(tǒng)的生產(chǎn)率。各種不同的CAE系統(tǒng)之間為了信息交換及資源共享的目的，也應建立CAE系統(tǒng)軟件均應遵守的數(shù)據(jù)交換規(guī)范。國際上通用的標準有GKS、IGES、PDES、STEP等。

(4)工程數(shù)據(jù)管理技術

CAE系統(tǒng)中生成的幾何與拓撲數(shù)據(jù)，工程機械，工具的性能、數(shù)量、狀態(tài)，原材料的性能、數(shù)量、存放地點和價格，工藝數(shù)據(jù)和施工規(guī)范等數(shù)據(jù)必須通過計算機存儲、讀取、處理和傳送。這些數(shù)據(jù)的有效組織和管理是建造CAE系統(tǒng)的又一關鍵技術，是CAE系統(tǒng)集成的核心。采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)對所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行管理是最好的技術手段。

(5)管理信息系統(tǒng)

工程管理的成敗，取決于能否做出有效的決策。一定的管理方法和管理手段是一定社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的產(chǎn)物。市場經(jīng)濟環(huán)境中企業(yè)的競爭不僅是人才與技術的競爭，而且是管理水平、經(jīng)營方針的競爭，是管理決策的競爭。決策的依據(jù)和出發(fā)點取決于信息的質量。所以，建立一個由人和計算機等組成的能進行信息收集、傳輸、加工、保存、維護和使用的管理信息系統(tǒng)，有效地利用信息控制企業(yè)活動是CAE系統(tǒng)具有戰(zhàn)略意義、事關全局的一環(huán)。工程的整個過程歸根結底是管理過程，工程的質量與效益在很大程度上取決于管理。

2020中國CAE行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場前景規(guī)模分析

CAE從60年代初在工程上開始應用到今天，已經(jīng)歷了50多年的發(fā)展歷史，其理論和算法都經(jīng)歷了從蓬勃發(fā)展到日趨成熟的過程，現(xiàn)已成為工程和產(chǎn)品結構分析中(如航空、航天、機械、土木結構等領域)必不可少的數(shù)值計算工具，同時也是分析連續(xù)力學各類問題的一種重要手段。隨著計算機技術的普及和不斷提高，CAE系統(tǒng)的功能和計算精度都有很大提高，各種基于產(chǎn)品數(shù)字建模的CAE系統(tǒng)應運而生，并已成為結構分析和結構優(yōu)化的重要工具，同時也是計算機輔助4C系統(tǒng)(CAD/CAE/CAPP/CAM)的重要環(huán)節(jié)。

針對不同的應用，也可用CAE仿真模擬零件、部件、裝置(整機)乃至生產(chǎn)線、工廠的運動和運行狀態(tài)。計算機輔助工程(Computer Aided Engineering，CAE)技術的提出就是要把工程(生產(chǎn))的各個環(huán)節(jié)有機地組織起來，其關鍵就是將有關的信息集成，使其產(chǎn)生并存在于工程(產(chǎn)品)的整個生命周期。因此，CAE系統(tǒng)是一個包括了相關人員、技術、經(jīng)營管理及信息流和物流的有機集成且優(yōu)化運行的復雜的系統(tǒng)。

隨著計算機技術及應用的迅速發(fā)展，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，使計算機圖形學(Computer Graphics，CG)、計算機輔助設計(Computer Aided Design，CAD)與計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing，CAM)等新技術得以十分迅猛的發(fā)展。CAD、CAM已經(jīng)在電子、造船、航空、航天、機械、建筑、汽車等各個領域中得到了廣泛的應用，成為最具有生產(chǎn)潛力的工具，展示了光明的前景，取得了巨大的經(jīng)濟效益。

信息化與智能化的發(fā)展靠硬件，更要靠軟件。國內工業(yè)軟件研發(fā)與應用存在的短板必須徹底解決，實現(xiàn)自主可控的工業(yè)軟件研發(fā)和應用體系，智能制造才能持續(xù)發(fā)展。由上篇可知，目前我國主流商用CAE軟件大多數(shù)來自歐美發(fā)達國家，其市場占有率高達97%，壟斷大多數(shù)核心技術。隨著國家對工業(yè)軟件的安全性日益重視，國內自主CAE軟件的發(fā)展迫在眉睫。國內自主CAE軟件的代表廠商有西安前沿動力軟件開發(fā)有限責任公司、英特工程仿真技術(大連)有限公司、上海中仿計算機科技有限公司等。

CAE市場發(fā)展前景及規(guī)模分析

CAE技術是企業(yè)創(chuàng)新和轉型的最基本手段，中國企業(yè)和國際標桿企業(yè)的仿真條件差別并不大，但是仿真的命運卻天壤之別。在國際標桿企業(yè)，仿真是設計的必備手段，可以替代大多數(shù)的試驗，在研發(fā)全程成為設計的依據(jù);而在中國企業(yè)，仿真只是設計的“選修課”，只是試驗的“附屬品”，多數(shù)情況下是在研發(fā)后期進行設計校核。在國際標桿企業(yè)，“仿真驅動研發(fā)”已經(jīng)成為企業(yè)戰(zhàn)略，而在中國，仿真在很多企業(yè)的價值仍然是“錦上添花”。CAE在開發(fā)深度和使用效果方面遠沒有達到應有的程度。

CAE軟件在國內主要應用于汽車、電子、航空航天、土木工程、石油等行業(yè)，在汽車行業(yè)的應用以及一些例如選軟件網(wǎng)的試用尤為廣泛。軟件的類型主要包括通用前后處理軟件、通用有限元求解軟件和行業(yè)專用軟件。汽車行業(yè)在國外是有限元軟件的主要應用行業(yè)，其所涉及的專業(yè)領域相當廣泛，并且應用歷史長、應用成熟度高。

CAE指工程設計中的計算機輔助工程，指用計算機輔助求解分析復雜工程和產(chǎn)品的結構力學性能，以及優(yōu)化結構性能等，把工程(生產(chǎn))的各個環(huán)節(jié)有機地組織起來，其關鍵就是將有關的信息集成，使其產(chǎn)生并存在于工程(產(chǎn)品)的整個生命周期。而CAE軟件可作靜態(tài)結構分析，動態(tài)分析;研究線性、非線性問題;分析結構(固體)、流體、電磁等。

2015年我國CAE行業(yè)的市場規(guī)模為25.52億元，到2017年增長至35.47億元，預計2018年全年市場規(guī)模將達到41.89億元。

根據(jù)中研普華研究院《2018-2023年中國CAE行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預測報告》顯示：

CAE行業(yè)發(fā)展概述

第三節(jié) CAE市場特征分析

一、市場規(guī)模

圖表：2015-2018年中國CAE行業(yè)市場規(guī)模

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

2015年我國CAE行業(yè)的市場規(guī)模為25.52億元，到2017年增長至35.47億元，預計2018年全年市場規(guī)模將達到41.89億元。

二、產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度

目前在整個市場上可以看到CAE領域的幾大類行業(yè)，因為有利可圖，發(fā)展的較為迅猛。

首先是CAE軟件類的培訓，包括軟件基礎應用操作和專業(yè)應用，在軟件基礎應用操作這一塊做的越來越多后，轉而對專業(yè)應用的需求逐漸增大，這得益于CAE技術在整個制造行業(yè)的整體作用在提升和更多的人以及企業(yè)開始重視CAE本身所能創(chuàng)造的價值。所謂專業(yè)應用方面的培訓，也即是針對某些具體的行業(yè)問題的CAE分析而做的培訓，比如汽車行業(yè)的整車分析等等。

其次是CAE技術的發(fā)展，眾所周知，國內的CAE整體應用技術還是比較薄弱的，這個原因很多，幾句話講不完。隨著對CAE技術應用的重視程度在增加，對于CAE分析的要求也就更多，所能達到的效果的期待值也越高。更加真實的還原結構的工作運行環(huán)境，結合大量的分析經(jīng)驗做出最有效的CAE分析，為產(chǎn)品的設計和制造提供強有力的支持，是很多行業(yè)和企業(yè)的需求。而CAE技術人才的培養(yǎng)所需要的時間成本和資源成本都不是簡單的一點就可以，因此除了少數(shù)行業(yè)積累的CAE分析經(jīng)驗比較成熟，很多的行業(yè)并不成熟。因此，追求復雜、多物理場、多耦合場等CAE分析能力的提升，解決專業(yè)難題也是現(xiàn)在CAE行業(yè)發(fā)展的一大趨勢，基于此而成立的各類CAE公司很多很多。

再次是CAE咨詢，CAE咨詢這塊在國外做的非常成熟，國內對于提供成套的CAE咨詢的公司聽說的并不多，除了國外那些CAE軟件在國內的辦事處，其他的成立的小公司大多也不是以此作為盈利點，更多的應該還是軟件培訓和應用，甚至是倒賣軟件。隨著CAE技術在制造業(yè)的大量應用(未來)，CAE咨詢對于企業(yè)而言變得很是關鍵。

還有一個是CAE的個性化定制，其實這幾塊分的并沒有那么開，都是串聯(lián)在一起。CAE的個性化定制是將CAE技術更好的推廣到企業(yè)的比較好的方式，CAE技術的門檻確實比較高，對于企業(yè)而言面臨的也是更多的成本輸出，通過個性化定制能夠有效降低這個成本，同時也能大大節(jié)省CAE技術在實際設計和制造中的應用成本。個性化定制CAE技術最有效的手段是二次開發(fā)技術。

《2018-2023年中國CAE行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對我國CAE行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了國內外信息系統(tǒng)管理行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了CAE行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報告對于信息系統(tǒng)管理產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門以及擬進入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價值，對于研究我國信息系統(tǒng)管理行業(yè)發(fā)展規(guī)律、提高企業(yè)的運營效率、促進IT企業(yè)的發(fā)展壯大有學術和實踐的雙重意義。

想了解更多信息管理系統(tǒng)行業(yè)專業(yè)分析，請關注中研普華研究院報告《2020-2025年管理信息系統(tǒng)行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》

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