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（1）全球CAE軟件行業(yè)發(fā)展情況：CAE軟件屬于研發(fā)設計類工業(yè)軟件，在產(chǎn)品設計過程中，能夠起到優(yōu)化設計方案、提升產(chǎn)品性能、大幅減少試驗次數(shù)、提升研發(fā)效率等效果，是產(chǎn)品研發(fā)實現(xiàn)正向設計、原始創(chuàng)新的重要工具軟件。美國是全球最早開始CAE軟件開發(fā)的國家，美國航空航天局NASA于1966年提出發(fā)展世界第一套泛用型的有限元分析軟件Nastran，并在1969年推出第一個版本。
20世紀70年代到80年代，隨著數(shù)值計算理論的不斷成熟，CAE技術也逐漸進入了蓬勃發(fā)展的時期，在市場中先后涌現(xiàn)了諸多專注于CAE軟件研發(fā)的企業(yè)。同時，個人計算機的出現(xiàn)進一步推動了CAD和CAE技術的普及與發(fā)展。20世紀90年代，由于制造企業(yè)越來越多地受到生產(chǎn)成本和產(chǎn)品“上市時間”壓力的推動，開始利用更多的自動化技術進行研發(fā)，包括更多的仿真分析軟件，仿真分析也從結構、流體領域發(fā)展到電磁、聲學、光學等多個領域，CAE市場得以強勁增長。同時，CAD技術經(jīng)過三十年的發(fā)展，經(jīng)歷了從線框技術到曲面技術，再到參數(shù)化技術、變量化技術，為CAE技術的推廣應用打下了堅實的基礎。
21世紀以來，一方面CAE技術隨著計算機技術，尤其是高性能計算的發(fā)展而快速發(fā)展，各類仿真算法涌現(xiàn)，軟件的仿真精度、效率等大幅提升，商業(yè)化應用領域高速拓展。同時，CAE領域行業(yè)集中度不斷提升，大軟件公司為提升分析技術、拓寬應用領域和市場范圍，不斷加強對中小CAE軟件企業(yè)的并購，安西斯、達索、西門子、MSC等CAE龍頭企業(yè)通過市場并購和整合不斷提升市場影響力。
CAE行業(yè)市場規(guī)模隨著下游行業(yè)需求規(guī)模不斷擴大而增加，2020年，全球CAE市場規(guī)模為81億美元，市場集中度較高，主要被前三大供應商所主導，分別是西門子、安西斯和達索，總市場占有率約為47%。
（2）國內(nèi)CAE軟件行業(yè)發(fā)展情況：中國對CAE軟件的研發(fā)最早可追溯至上世紀60年代，在解決劉家峽大壩應力分析計算中，我國老一輩科學家研制出我國第一個平面問題通用有限元程序。20世紀70年代，大連理工大學研制出了JIGFEX有限元分析軟件，航空工業(yè)部研制了HAJIF系列程序。國內(nèi)較早的將有限元方法及有限元軟件應用于航空航天、土木、建筑和水利等工程領域。
20世紀80年代，通過引進、借鑒和吸收國外軟件，國內(nèi)CAE軟件短暫呈現(xiàn)出百花齊放的繁榮格局，涌現(xiàn)出大連理工大學的JIFEX、北京大學SAP84等諸多優(yōu)秀軟件。
20世紀90年代以后，國內(nèi)工業(yè)雖然持續(xù)快速發(fā)展，但是原始創(chuàng)新不足，對工業(yè)軟件的市場需求不多，且國內(nèi)計算機技術發(fā)展相對落后于歐美，導致國內(nèi)CAE軟件在市場與技術兩方面落后于境外企業(yè)。
21世紀以來，隨著境外CAE軟件技術的進一步提升以及龍頭企業(yè)逐步形成壟斷優(yōu)勢，國內(nèi)各類進口CAE軟件的代理商、培訓商、二次開發(fā)企業(yè)興起，進一步壓縮了本土CAE軟件的發(fā)展空間，造成了“研發(fā)不及代理”的發(fā)展困境。根據(jù)《中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書（2020）》的研究數(shù)據(jù)，國內(nèi)市場目前前十大CAE軟件企業(yè)均為境外軟件廠商。根據(jù)《中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書2020》，我國2018年CAE市場規(guī)模約為6億美元，主要被國際巨頭占據(jù)，國產(chǎn)化率較低。
中金企信國際咨詢公布的《2023-2029年全球及中國CAE軟件市場深度調(diào)研及投資可行性預測咨詢報告》
（3）進入行業(yè)的主要壁壘：
1）技術壁壘：CAE軟件是算法密集型的大型工業(yè)軟件系統(tǒng)，融合了數(shù)學、物理學、計算數(shù)學、工程學等多學科的算法技術，涉及學科廣，模型復雜，需要深厚的理論基礎和持續(xù)的技術創(chuàng)新，技術門檻相對較高。產(chǎn)品的開發(fā)和改進創(chuàng)新需要多學科專業(yè)人才經(jīng)歷較長時間的技術研發(fā)才能實現(xiàn)，對于行業(yè)新進入者而言，短期內(nèi)難以突破核心技術，形成了技術壁壘。
2）人才壁壘：CAE行業(yè)是一個多學科交叉、知識密集型的產(chǎn)業(yè)，需要大量綜合性人才。早期進入行業(yè)的企業(yè)通過多年積累，擁有經(jīng)驗豐富、實力雄厚的研發(fā)隊伍。新進入CAE行業(yè)的企業(yè)難以在短期內(nèi)組建一支全面、優(yōu)秀的人才團隊，在研發(fā)人才儲備方面追趕難度較大。
3）市場壁壘：從產(chǎn)品上看，CAE軟件作為重要的研發(fā)設計類工業(yè)軟件，可以實現(xiàn)產(chǎn)品設計方案的優(yōu)化、提升產(chǎn)品性能、縮短開發(fā)周期、減少設計成本。客戶會選擇技術實力較強，能夠協(xié)助其提升產(chǎn)品設計能力的供應商進行合作。行業(yè)內(nèi)的領先企業(yè)在與下游客戶長期緊密合作的過程中，會加深理解客戶的需求，及時響應客戶的反饋，能有效樹立品牌效應，增加客戶粘性，因此新進入者通常難以在短期內(nèi)獲得客戶認同，形成市場壁壘。
（4）行業(yè)競爭企業(yè)分析：
目前，國內(nèi)CAE軟件主要品牌企業(yè)為：
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（5）產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢分析：
1）以仿真為核心的“正向設計”是我國工業(yè)自主創(chuàng)新的必經(jīng)之路：“正向設計”是指在產(chǎn)品設計過程中，從需求出發(fā)，通過各種設計理念、方法和工具設計出產(chǎn)品的各類要素，以制作一個全新的產(chǎn)品，與此對應的是“逆向工程”，是指對一項產(chǎn)品進行逆向剖析及研究，從而演繹并得出該產(chǎn)品的各類設計要素，以制作出功用相近，但又不完全相同的產(chǎn)品。
我國工業(yè)在發(fā)展過程中，從產(chǎn)業(yè)鏈角度，偏加工、組裝和制造，但是前端的產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)中，原始創(chuàng)新不足，正向設計能力欠缺，更多的是做“逆向工程”，然后通過人口紅利、原材料價格等獲得的成本優(yōu)勢而拓展市場，導致在高端制造領域與部分發(fā)達國家存在一定的差距，成為制約我國制造業(yè)轉型升級的重要因素之一。
黨的十八大以來，我國經(jīng)濟由高速增長轉向了高質(zhì)量發(fā)展，轉變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結構、轉換增長動能已經(jīng)成為了刻不容緩的重要任務。在此背景下，推進新一代信息技術和工業(yè)制造業(yè)深度跨界融合，更加注重基礎研究、注重原始創(chuàng)新、正向設計，提升企業(yè)的底層自主研發(fā)設計能力，成為實現(xiàn)從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉型的必由之路。
CAE仿真軟件作為重要的研發(fā)設計類工業(yè)軟件，可以實現(xiàn)產(chǎn)品設計方案的優(yōu)化、提升產(chǎn)品性能、縮短開發(fā)周期、減少設計成本，并通過模擬仿真預測產(chǎn)品功能可用性、可靠性、效率和安全性等，是實現(xiàn)產(chǎn)品正向設計、原始創(chuàng)新的核心工具軟件。
2）CAE技術融入到制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，重要性愈加凸顯：隨著競爭的加劇和客戶需求的多樣化，低附加值的產(chǎn)品或服務已經(jīng)不能滿足市場和環(huán)境發(fā)展的要求，現(xiàn)代制造業(yè)產(chǎn)品越來越復雜、功能越來越齊全，產(chǎn)品設計呈現(xiàn)數(shù)字化、專業(yè)化、集成化等特點。作為一種功能強大的工具軟件產(chǎn)品，CAE軟件正在成為數(shù)字空間和物理世界融合的最重要的工具，其所帶來的核心變革是在產(chǎn)品全生命周期持續(xù)利用CAE技術實現(xiàn)對試驗的替代。
當產(chǎn)品處于早期概念設計階段時，技術人員可以通過CAE技術測試初始概念并尋求初始參數(shù)的最佳解，從而獲得可靠的初步產(chǎn)品設計方案；在產(chǎn)品系統(tǒng)或詳細設計階段，開發(fā)人員可以通過CAE技術對產(chǎn)品或工程方案進行模擬，從而對產(chǎn)品設計方案進行不斷優(yōu)化；在產(chǎn)品制造階段，CAE技術與人工智能的結合有助于確保成品制造的一致性，保證產(chǎn)品精確度和降低成本。總體而言，隨著計算機技術的發(fā)展，CAE軟件的功能不斷加強，能夠融入到制造業(yè)的各個環(huán)節(jié)，成為制造業(yè)企業(yè)提升創(chuàng)新創(chuàng)造能力的重要手段。
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