CAE市場規模 2020中國CAE行業發展現狀及市場前景規模分析

• 2020年7月10日 WuYaNan來源：中研網 978 61
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在近年來電腦與3D CAD快速發展情況下，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品所開發的用于產品性能分析、預測和優化的軟件，稱之為專用CAE軟件;可以對多種類型的工程和產品的物理、力學性能進

CAE是用計算機輔助求解復雜工程和產品結構強度、剛度、屈曲穩定性、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化設計等問題的一種近似數值分析方法。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品所開發的用于產品性能分析、預測和優化的軟件，稱之為專用CAE軟件;可以對多種類型的工程和產品的物理、力學性能進行分析、模擬和預測、評價和優化，以實現產品技術創新的軟件，稱之為通用CAE軟件。CAE軟件的主體是有限元分析(FEA軟件。根據經驗，CAE各階段所用的時間為：40%～45%用于模型的建立和數據輸入，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，完成分析數據的輸入，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)數據交換技術

CAE系統中的各個子系統，個個功能模塊都是系統有機的組成部分，它們都應有統一的幾類數據表示格式，是不同的子系統間、不同模塊間的數據交換順利進行，充分發揮應用軟件的效益，而且應具有較強的系統可擴展性和軟件的可再用性，以提高CAE系統的生產率。各種不同的CAE系統之間為了信息交換及資源共享的目的，也應建立CAE系統軟件均應遵守的數據交換規范。國際上通用的標準有GKS、IGES、PDES、STEP等。

(4)工程數據管理技術

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

(5)管理信息系統

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力發展水平的產物。市場經濟環境中企業的競爭不僅是人才與技術的競爭，而且是管理水平、經營方針的競爭，是管理決策的競爭。決策的依據和出發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，有效地利用信息控制企業活動是CAE系統具有戰略意義、事關全局的一環。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行業發展現狀及市場前景規模分析

CAE從60年代初在工程上開始應用到今天，已經歷了50多年的發展歷史，其理論和算法都經歷了從蓬勃發展到日趨成熟的過程，現已成為工程和產品結構分析中(如航空、航天、機械、土木結構等領域)必不可少的數值計算工具，同時也是分析連續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系統的功能和計算精度都有很大提高，各種基于產品數字建模的CAE系統應運而生，并已成為結構分析和結構優化的重要工具，同時也是計算機輔助4C系統(CAD/CAE/CAPP/CAM)的重要環節。

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

隨著計算機技術及應用的迅速發展，特別是大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，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展。CAD、CAM已經在電子、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，成為最具有生產潛力的工具，展示了光明的前景，取得了巨大的經濟效益。

信息化與智能化的發展靠硬件，更要靠軟件。國內工業軟件研發與應用存在的短板必須徹底解決，實現自主可控的工業軟件研發和應用體系，智能制造才能持續發展。由上篇可知，目前我國主流商用CAE軟件大多數來自歐美發達國家，其市場占有率高達97%，壟斷大多數核心技術。隨著國家對工業軟件的安全性日益重視，國內自主CAE軟件的發展迫在眉睫。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市場發展前景及規模分析

CAE技術是企業創新和轉型的最基本手段，中國企業和國際標桿企業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，仿真是設計的必備手段，可以替代大多數的試驗，在研發全程成為設計的依據;而在中國企業，仿真只是設計的“選修課”，只是試驗的“附屬品”，多數情況下是在研發后期進行設計校核。在國際標桿企業，“仿真驅動研發”已經成為企業戰略，而在中國，仿真在很多企業的價值仍然是“錦上添花”。CAE在開發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，在汽車行業的應用以及一些例如選軟件網的試用尤為廣泛。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專用軟件。汽車行業在國外是有限元軟件的主要應用行業，其所涉及的專業領域相當廣泛，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品的結構力學性能，以及優化結構性能等，把工程(生產)的各個環節有機地組織起來，其關鍵就是將有關的信息集成，使其產生并存在于工程(產品)的整個生命周期。而CAE軟件可作靜態結構分析，動態分析;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行業的市場規模為25.52億元，到2017年增長至35.47億元，預計2018年全年市場規模將達到41.89億元。

根據中研普華研究院《2018-2023年中國CAE行業競爭分析及發展前景預測報告》顯示：

CAE行業發展概述

第三節 CAE市場特征分析

一、市場規模

圖表：2015-2018年中國CAE行業市場規模

數據來源：中研普華產業研究院

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

二、產業關聯度

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

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，轉而對專業應用的需求逐漸增大，這得益于CAE技術在整個制造行業的整體作用在提升和更多的人以及企業開始重視CAE本身所能創造的價值。所謂專業應用方面的培訓，也即是針對某些具體的行業問題的CAE分析而做的培訓，比如汽車行業的整車分析等等。

其次是CAE技術的發展，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境，結合大量的分析經驗做出最有效的CAE分析，為產品的設計和制造提供強有力的支持，是很多行業和企業的需求。而CAE技術人才的培養所需要的時間成本和資源成本都不是簡單的一點就可以，因此除了少數行業積累的CAE分析經驗比較成熟，很多的行業并不成熟。因此，追求復雜、多物理場、多耦合場等CAE分析能力的提升，解決專業難題也是現在CAE行業發展的一大趨勢，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技術在制造業的大量應用(未來)，CAE咨詢對于企業而言變得很是關鍵。

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，都是串聯在一起。CAE的個性化定制是將CAE技術更好的推廣到企業的比較好的方式，CAE技術的門檻確實比較高，對于企業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技術。

《2018-2023年中國CAE行業競爭分析及發展前景預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對我國CAE行業的供需狀況、發展現狀、子行業發展變化等進行了分析，重點分析了國內外信息系統管理行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了CAE行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報告對于信息系統管理產品生產企業、經銷商、行業管理部門以及擬進入該行業的投資者具有重要的參考價值，對于研究我國信息系統管理行業發展規律、提高企業的運營效率、促進IT企業的發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行業專業分析，請關注中研普華研究院報告《2020-2025年管理信息系統行業市場深度分析及發展策略研究報告》

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