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CAE软件市场前景一、 工业软件行业发展态势及面临的机遇与挑战（一）工业软件行业面临的机遇1、政策推动工业软件行业持续、快速发展2021年12月，工信部等八部门发布《十四五智能制造发展规划》，提出开发面向产品全生命周期和制造全过程各环节的核心软件，包括CAD/CAE/CAPP/CAM/PLM/PDM等研发设计类软件，MES/APS/EMS等生产制造类软件，ERP/SCM等经营管理类软件2021年11月，工信部发布《十四五软件和信息技术服务业发展规划》，提出重点突破工业软件研发推广计算机辅助设计、仿真、计算等工具软件，大力发展关键工业控制软件突破三维几何建模引擎、约束求解引擎等关键技术，探索开放式工业软件架构、系统级设计与仿真等技术路径重点支持三维计算机辅助设计、结构/流体等多物理场计算机辅助计算、基于模型的系统工程等产品研发2019年10月，工信部印发《工业和信息化部关于加快培育共享制造新模式新业态促进制造业高质量发展的指导意见》，明确提出未来将提升我国企业的数字化水平，培育发展一批数字化解决方案提供商，结合行业特点和发展阶段，加快推动计算机辅助设计、制造执行系统、产品全生命周期管理等工业软件普及应用，引导广大中小企业加快实现生产过程的数字化。

由此可见，工业软件行业的发展工作提高到国家战略发展高度，在产业发展方面获得了大量国家政策支持，有利于促进行业全面快速的发展2、国产化需求紧迫，工业软件市场空间广阔欧美是工业软件的起源地，也是工业软件应用的巨大市场，由于工业软件在需求、知识、应用、数据等方面依赖于工业体系，故工业软件巨头多来自于制造业强国依托于强大工业体系，外资的工业软件企业在技术、规模和市场方面占据优势，如工业软件巨头：美国的安西斯、法国的达索及德国的西门子等目前，研发设计类工业软件国内市场竞争格局中，外资企业的占比较高随着经济的不断发展和信息化的不断加深，国家对软件安全的需求日益增长，尤其是政府、金融等重点领域，软件安全已经成为信息安全的重要组成部分，关乎国家信息安全出于对先进制造和信息安全问题的考虑，国产研发设计类工业软件进入国内大型企业的步伐将加快，国产工业软件实现对国外工业软件的逐步替代将成为工业软件行业的长期趋势因此，未来研发设计类工业软件的市场空间广阔改革开放后的三十多年，我国的经济高速增长，依托廉价劳动力，批量化生产的成本优势使我国获得了世界工厂的称号，虽然经济总量在不断扩张，但是产业结构不合理，研发投入不足，技术创新水平较差。

随着工业化进程的推动，我国产业结构处于面临急剧转型的阶段同样，我国对工业软件需求的深度，与我国工业化进程的深化密不可分我国制造业从资源密集型，到劳动力密集型，再向知识密集型转化的过程中，对工业软件需求程度不尽相同劳动力密集型的工业体系，对管理软件的需求最为强烈；OEM、ODM为代表的离散制造业，需要供应链精益化运作；中国智造时代，复杂精密工业产品的自主研发和生产，则需要研发环节整个生态和生产环节众多供应商的协同运作因此，未来研发设计类工业软件在制造业重塑中扮演的角色愈发重要随着航空航天、国防、汽车等高端制造业的发展，CAE仿真技术正在成为数字空间和物理世界融合的最重要的工具其所带来的核心变革是在产品生命周期的各个阶段持续利用CAE仿真技术对原有的实验性测试进行替代从早期设计阶段直到产品的现场使用阶段，设计人员能够随时运用仿真技术，详细的仿真分析可以节省大量设计及研发成本并提升设计效率CAE仿真技术的分析能力能够协助设计人员在产品制造的各个环节做出更好的决策目前CAE仿真技术在国内整体仍处于起步阶段，但随着制造业的发展该技术会变得愈发普及，并与云技术、人工智能和机器学习深度融合，将真正实现从传统制造向智能制造的转型升级。

二）工业软件行业面临的挑战1、工业软件复合型专业技术人才相对缺乏行业属于知识、技术密集型行业，研发人员需要对流体力学理论、结构力学理论、电磁场理论、光学理论、声学理论、结构设计、系统控制、数学建模及软件编程等具备扎实的理论基础和丰富的工程经验，人才的培养需要一定时间和相应的环境现有复合型高端人才数量难以满足行业内日益增长的人才需求，制约了行业的快速发展2、工业软件研发投入大且融资渠道相对单一为保持核心竞争力，企业需持续不断地进行研发投入来应对快速变化的市场现阶段，该领域内的民营企业融资渠道普遍较为单一，难以通过大规模投入来进行研发和产业化升级，因此，研发投入大、融资渠道单一限制了该领域民营企业的进一步发展壮大二、 工业软件竞争要素:研发、生态、并购工业软件需要持续的高研发投入工业软件服务于工业制造，工业技术的不断发展，要求工业软件不断迭代与更新，以匹配最新的工业需求2021年，全球领先的工业软件公司研发费用率几乎都高于10%，更有甚者达35%以上以EDA行业为例，摩尔定律的演进推动着制造工艺不断升级，从微米到纳米，再到现在的2nm，这对EDA设计软件的要求也越来越高，EDA软件企业需要持续投入研发费用，让软件能跟上先进制程芯片设计需求。

全球EDA巨头Synopsys和CAD巨头Autodesk研发费用率2011-2021年连续10年超过20%想要在工业软件领域建立和保持竞争壁垒，就需要紧贴工业需求，跟进工业发展现状，持续的研发投入至关重要客户赋能:生态协同不断打磨工业软件产品，提升产品竞争力工业软件的生命力在于与实际工业的结合，需要使用者在应用中不断提出改进需求，与工业软件开发商深度互动，工业软件开发商才能持续迭代和改进几乎每一个优秀的工业软件背后都有一个与之陪跑的制造业巨头，例如达索的CATIA三维设计软件和达索航空一起成长，最后成为飞机制造设计的全球标准每年在达索SolidWorks的全球用户大会上，达索高管公布新的软件版本后，会收集并对现场提出的用户需求进行筛选，确定哪些需求会在下一个版本中进行改进和发布赋能客户:客户需求是多样的，个性化的，开放的生态建设可以起到四两拨千斤的获客效果开放是生态建设的重要法门，只有解决好系统的开放性问题，提供良好的二次开发工具，软件公司才能避免消耗自己大量的开发资源，同时吸引来大量的第三方开发人员，通过二次开发来满足客户的个性化需求，从而获得更多客户AutoCAD提供了可以对软件进行二次开发的AutoLisp语言，后来又支持HighC和C++等语言进行二次开发，便捷的二次开发环境使得AutoCAD及其DWG文件格式成为二维CAD领域事实上的标准。

并购帮助工业软件企业快速提升实力、占领市场1）工业细分领域众多，孕育出了各类工业软件，细分市场较小;2）工业逐步向互联化、智能化发展，不同工业环节逐渐打通，对应工业软件也开始整合，如CAD、CAE、CAM一体化;3）工业软件是多年工业知识的积淀，技术壁垒较高，自研成本很高，造不如买三个因素共同作用，并购成为工业软件行业企业成长的常用方法如Moldflow是注塑仿真的领先公司，Delcam是CAD/CAM软件公司，在模具加工等行业应用广泛，本身也进行过诸多并购，这两家公司最终被Autodesk公司并购，补全了Autodesk的产品链工业软件行业最终竞争格局:寡头垄断新兴工业软件出现时，由于技术尚未稳定，可能市场格局较为分散，但随着技术发展、生态形成、并购加剧，最终将演变为寡头格局从全球市场来看，各个环节、各个领域的工业软件市场最终都是由几个巨头瓜分三、 工业软件迎爆发机遇近年来，国家密集出台智能制造、工业互联网政策指引，尤以新基建的提出凝聚了共识第三次工业与科技革命以来，先进工业体与工业软件巨头的崛起相伴相生，当前我国工业软件的发展与工业产值严重不匹配，但政策的强力扶持和全球先进制造产业的聚集，为国内相关IT产业的发展创造了优良契机。

据工信部，2019年我国工业增加值总量占全球比重超过20%同年我国工业软件市场规模同期仅占全球6%，我国工业软件占工业增加值的比例低于全球平均水平根据赛迪的数据，中国工业软件整体是一个超2000亿的市场，行业增速在16%以上，前景十分广阔从行业格局来看，工业设计类子赛道仍然存在达索、西门子、Synopsis、Cadence、Autodesk、Ansys等国外软件巨头，同时也不乏广联达、神州软件、中望等国产引领者，国产厂商有望迎来成长加速的替代周期工业软件是工业互联网和工业4．0的核心环节，同时也是我国智能制造、智能建造的重要基础和核心支撑工业软件是指在工业领域里应用的软件，能够定义工业产品、控制生产设备、优化制造和管理流程、变革生产方式、提升全要素生产率，是现代工业的灵魂工业软件公司将工业流程和技术的程序化背后需要有工业企业的强大工业流程和庞大技术数据支撑，由工厂场景数据提升工业软件算法价值不同于一般意义的软件，工业软件研发要求工程师同时具备软件开发技能和丰富的工业知识与技术，同时研发周期长、研发迭代速度慢，高端工业软件的护城河极深以流程工业为例，如果把工控系统比作是智能制造的大脑，那么工业软件中蕴含的工艺、生产、设备等多方面知识就是大脑中的知识。

它既能与硬件结合，也能独立存在，具备独特功能，赋予机器以智能根据应用环节和场景的不同，工业软件主要可分为四大类：研发设计类、生产控制类、信息管理类以及嵌入式软件从细分产品结构市场份额上看，嵌入式软件占比最大，约为57．4%，主要应用于工业通信、能源电子、汽车电子等领域信息管理类和生产控制类占比相当，研发设计类占比较低信息管理类和生产控制类占比相当，研发设计类占比较低生产控制类软件是实现工业生产自动化控制系统的核心所在，用于工业生产中的过程控制，改善生产设备的效率和利用率，主要包含MES，DCS，SCADA，EMS等生产控制软件竞争格局分散，MES、DCS等占比较高，行业集中度有进一步提高的趋势海外厂商的产品和服务行业通用性较强，国内厂商相对更专注于特定工业领域开发行业垂直软件，如聚焦于钢铁行业的宝信软件DCS产业链下游多为周期性行业（化工、电力、石化等），集中度高，前五名客户较为稳定在多类工业软件中，研发设计软件位于环节，价值高，研发难度大研发设计软件对人才素质要求高、产品可靠性需求强、行业knowhow知识需求大研发设计软件又可分为CAD、CAM、CAE、PLM等，其中CAD和CAE软件占比分别为13．58%和9．57%。

据中国工业技术软件化产业联盟，2017-2019年我国产品研发类工业软件的平均市场规模为270亿元从行业格局来看，中高端研发设计类工业软件市场份额长期被外国巨头垄断，且壁垒较高根据赛迪披露情况，估算2019年我国CAD市场空间在30亿左右，中望市场份额约为10%，远远领先于其他国产厂商四、 工业软件行业的竞争情况随着经济全球化的深入推进，国际工业软件巨头全面参与国内市场竞争在核心工业软件领域中的CAE软件市场，安西斯、达索、西门子、MSC等企业已形成巨头垄断的局面，在国外市场占据着技术、规模和市场的绝对优势；在国内市场，外资巨头依靠技术优势和先发优势占据了较大的市场份额根据《中国工业软件产业白皮书（2020）》数据显示，我国高端CAD、CAE、MES、PLM等研发设计类软件市场被安西斯、达索、西门子、MSC等国外厂商垄断2019年我国研发设计类软件产品中国企业数量占比较低在工业信息化高速发展的背景下，CAE软件的重要性在我国显著提升，企业在产品设计与生命周期各阶段对CAE软件的需求不断增加，在各领域的应用日益广泛随着国内工业软件企业技术水平的不断进步，国内企业逐渐凭借对本地化客户定制化需求的深入理解、快速响应的服务优势、成本优势站稳脚跟，并通过加大研发投入，丰富产品种类，延伸产业链以进入新的发展阶段，以期在的市场中逐步实现对外国工业软件巨头的追赶及超越。

五、 CAE行业发展简介（一）全球CAE软件。