國產(chǎn)CAE持續(xù)推進有望迎來快速成長期

投資案件結(jié)論和投資分析意見CAE作為高端制造業(yè)和特殊行業(yè)的重要工具型軟件，自主研發(fā)需求明確，國產(chǎn)CAE有望通過導(dǎo)入核心客戶積累工程項目，彌補工程實踐經(jīng)驗差距，帶來整體產(chǎn)品能力提升。國產(chǎn)CAE廠商實現(xiàn)長期成長需要打造通用性軟件平臺，參考海外經(jīng)驗，并購原因及邏輯CAECADCAM之間，在設(shè)計目前CAE市場國產(chǎn)化比例低，CAECAECAECAE業(yè)功能開發(fā)需要know-how，海外打造通用型產(chǎn)品大多通過先發(fā)優(yōu)勢進行并購實現(xiàn)。目前國產(chǎn)CAE公司大多處于專精領(lǐng)域開發(fā)階段，廠商并購需要資金也需要優(yōu)質(zhì)標(biāo)的，國產(chǎn)CAE有別于大眾的認(rèn)識市場認(rèn)為，國產(chǎn)CAE起步晚，產(chǎn)品能力不具備競爭力，難以實現(xiàn)成長。我們認(rèn)為，此前差距主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)科學(xué)實踐經(jīng)驗及工程經(jīng)驗較少。目前國內(nèi)CAE優(yōu)勢廠商已經(jīng)建立起規(guī)?；娜瞬艌F隊，進行基礎(chǔ)科學(xué)等項目攻關(guān)，隨著國產(chǎn)化機遇進入核心客戶積累經(jīng)驗，預(yù)計國產(chǎn)CAE將在未來幾年實現(xiàn)產(chǎn)品力快速提升CAE公司大多處于專精領(lǐng)域開發(fā)階段，廠商并購需要資金也需要優(yōu)質(zhì)標(biāo)的，國產(chǎn)CAE通用型產(chǎn)品先行者具備在并目錄TOC\o"1-2"\h\z\uCAE智能造基軟件 5CAE推動工業(yè)從簡單模仿走向正向設(shè)計 5國內(nèi)產(chǎn)品差距主要在工程化經(jīng)驗 6頭部趨于集中，具備長尾分散空間 7海外經(jīng)驗巨頭購成，萌必需金 8美國：西屋核電支持安西斯并購，政軍界支持MSC萌芽 8法國：達(dá)索聯(lián)合IBM占有CAD市場，并購CAE以完善產(chǎn)品線 德國：并購UG成為西門子轉(zhuǎn)折點，采取本土低價策略 日本、英國：“重硬輕軟”的結(jié)果 并購是成為巨頭的路徑，CAX趨勢明顯 國展望國產(chǎn)需求切 14需求端：CAE面臨卡脖子風(fēng)險，國產(chǎn)化在即 供給端：國產(chǎn)四類CAE公司 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)環(huán)境兩大問題待破局 相標(biāo)的 17索辰科技：打造通用型國產(chǎn)CAE，先發(fā)優(yōu)勢顯著 中望軟件：從CAD優(yōu)勢，拓展CAE產(chǎn)品 盈建科：CAE融合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件 霍萊沃：專注電磁場領(lǐng)域CAE 風(fēng)提示 21圖表目錄圖1：CAE位于設(shè)計之后，制造之前 5圖2：汽車受力仿真實驗 6圖3：直升機旋翼流場仿真 6圖4：CAE軟件的關(guān)鍵在于與工業(yè)界的交流 7圖5：單款CAE軟件Fluent包含多項函數(shù) 8圖6：組合多項函數(shù)分析螺母受力問題 8圖7：模擬螺母場景的呈現(xiàn) 9圖8：Fluent只是安西斯產(chǎn)品矩陣中極小部分 9圖9：達(dá)索軟件始于CAD，通過并購跨入CAE環(huán)節(jié) 10圖10：西門子自研失敗，軟件能力主要來自并購UG 11圖11：流體仿真在航空發(fā)動機的應(yīng)用 17圖12：飛機起落架的聲學(xué)仿真分析 18圖13：設(shè)計-分析-加工，實現(xiàn)高效協(xié)同 18圖14：打造國產(chǎn)3DCAx一體化解決方案 19圖15：三維變形及應(yīng)力云圖表達(dá) 19圖16：霍萊沃電磁領(lǐng)域具備長期經(jīng)驗 20表1：設(shè)計驗證端需要基礎(chǔ)學(xué)科能力 5表2：美國十分重視建模仿真的戰(zhàn)略意義 9表3：CAE通用型巨頭發(fā)展初期多次并購 12表4：國產(chǎn)CAE應(yīng)用案例 14表5：國內(nèi)CAE軟件玩家主要分為四類 15表6：重點公司估值表（單位：億元） 20CAECAE軟件是眾多工業(yè)軟件中的一種，地位關(guān)鍵，不易開發(fā)，對工業(yè)的賦能效力強。CAE（ComputerAidedEngineering）名為“計算機輔助工程”，用于設(shè)計與制造之間的仿真實驗環(huán)節(jié)。此類仿真模擬實驗可以加快研發(fā)速度，降低工程師研發(fā)難度，主要用于高端制造領(lǐng)域：如汽車、航天、精密儀器、特殊行業(yè)等。CAE位于設(shè)計之后，制造之前。工業(yè)軟件包含非常多的細(xì)分門類，相關(guān)軟件覆蓋了工業(yè)制造的整個流程。CAE實現(xiàn)了先驗證，再實物，可幫助提升工程師設(shè)計能力。工業(yè)界最初的模仿通常是逆向的：通過產(chǎn)品實物倒推工程細(xì)節(jié)，再為漏洞打補丁。因為缺失設(shè)計的邏輯基礎(chǔ)，這種模仿只能暫時地復(fù)刻產(chǎn)品，很難進一步地優(yōu)化。圖1：CAE位于設(shè)計之后，制造之前 資料來源：知識自動化，研究軟件名稱軟件功能軟件名稱軟件功能EDA 電子設(shè)計自動化計算機輔助設(shè)計計算機輔助工程計算機輔助制造BIM 建筑信息模型PLC 局部邏輯控制輔助完成超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計、制造、封裝、測試整個流程。計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行虛擬設(shè)計。研發(fā)部門使用CAD軟件得到初步幾何模型以后，使用CAE軟件在物理角度上優(yōu)化模型性能，包括靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析、動態(tài)分析、電磁分析等。為加工產(chǎn)品過程編碼，控制數(shù)控機床加工過程。通過數(shù)字信息仿真，模擬建筑物所具有的真實信息。工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，實現(xiàn)工業(yè)自動控制。MES制造執(zhí)行系統(tǒng)（ERP）之間的面向車間層的管理軟件名稱軟件功能信息系統(tǒng)。ERP 企業(yè)資源計劃流程管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，存貨、分銷與運輸管理，人力資源管理和定期報告系統(tǒng)。PLM 產(chǎn)品生命周期管理幫助擴展型企業(yè)整合數(shù)據(jù)、流程、業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及人員信息。SCM 軟件配置管理通過執(zhí)行版本控制、變更控制的規(guī)程，以及使用合適的配置管理軟件。資料來源：《工業(yè)軟件簡史》，研究CAE實現(xiàn)了“先驗證，再制造”。CAECAE驗證CAD驗證設(shè)計的合理性，節(jié)省物料成本、時間成本，待設(shè)計結(jié)果通過仿真驗證后再投入車間制造CAM（Manufacture）。圖2：汽車受力仿真實驗 圖3：直升機旋翼流場仿真 資料來源：研究埠，研究 資料來源：索辰科技招股說明書，研究高端制造行業(yè)性能要求高、測試成本高，是CAE的主要應(yīng)用場景。特殊行業(yè)，很多實CAE國內(nèi)產(chǎn)品差距主要在工程化經(jīng)驗CAE在軟件中呈現(xiàn)，通過工程學(xué)經(jīng)驗使仿真結(jié)果更貼近真實世界，減少公式描述的偏差?；A(chǔ)學(xué)科能力、工程學(xué)經(jīng)驗、下游的制造業(yè)基底、資金支持，四項缺一不可。在數(shù)學(xué)/物理、計算機、工程學(xué)這三大部分中，市場更加注意公司是否掌握了最新的底層技術(shù)、或最前沿的基礎(chǔ)理論，實際上更大的差距和壁壘在工程學(xué)經(jīng)驗。CAE軟件公司的確應(yīng)該掌握足夠的基礎(chǔ)科學(xué)理論及編程實現(xiàn)能力，但是工程經(jīng)驗、算例積累所培養(yǎng)的know-how優(yōu)勢是會被軟件使用者直接感知，也是最影響軟件效用的部分。國產(chǎn)CAE的與全球領(lǐng)先廠商的差距主要還是工程化實踐。1970s（一種主流的求解方式）CAE北京航空航天大學(xué)等，在底層的基礎(chǔ)理論方面我國已有所積累。在計算機科學(xué)方面不是短板，CAE軟件對代碼的要求是通過編程模擬理論科學(xué)，最終呈現(xiàn)可視化的結(jié)果。我國具備豐富的計算機編程人才，此項與國外產(chǎn)品基本不存在差距。但在工程經(jīng)驗方面仍需追趕，擁有龐大工業(yè)用戶群體、豐富算例積累的軟件廠商是難以被新進入者趕超的，其終端功能、計算方法是依據(jù)每一次使用者實驗所反饋的問題來改進的，而這背后是每個工業(yè)實體付出的時間成本、工程師學(xué)習(xí)成本、實物實驗損失等，如何快速積累大規(guī)模用戶、豐富的案例反饋，是新進者面臨的巨大挑戰(zhàn)。圖4：CAE軟件的關(guān)鍵在于與工業(yè)界的交流 資料來源：研究頭部趨于集中，具備長尾分散空間CAE軟件設(shè)計細(xì)分場景眾多，給新進入者機會。目前CAE軟件的龍頭廠商走通用型路線，產(chǎn)品矩陣較豐富，涵蓋仿真模擬的80%場景及功能，使用方根據(jù)需求將各種功能拼接組合，即可滿足大部分實驗需要。不過面對每個具體實驗，通用型軟件不能完全契合該場景，實驗方則會對比直接實物實驗的成本與定制二次開發(fā)CAE的成本。理論上，上述計劃外的市場場景具有無數(shù)種，即龍頭廠商不能覆蓋的具體場景也有無數(shù)種，這為新進入者提供了切入產(chǎn)業(yè)的縫隙。海外經(jīng)驗：巨頭并購成長，萌芽必需資金目前國際主流的CAE（收購美國MSC）等品牌，這些品牌在全球市場、中國市場都形成了寡頭格局。對于初創(chuàng)CAE公司，必須具有支持大量研發(fā)的資金基底；對于較為成熟的CAE公司，必須能夠落地商業(yè)項目使現(xiàn)金持續(xù)回流。MSC目前，安西斯創(chuàng)始人最初供職于美國西屋電氣公司，公司的仿真產(chǎn)品最初也圍繞著服務(wù)西屋核電公司而開發(fā)。到了2000年左右，安西斯通過大量并購小型專精CAE公司而逐漸成為通用型巨頭。以安西斯子品牌Fluent為例，F(xiàn)luent作為負(fù)責(zé)仿真流體的子工具，其內(nèi)部就囊括了多項函數(shù)、多種工具，這些繁雜的功能是經(jīng)歷多代工程師試錯改進后的結(jié)果。仿真情景有無數(shù)種，任一領(lǐng)域都可開辟出過往軟件未曾覆蓋的功能，通用型軟件通過覆蓋了80%的場景而成為“通用型”，即用戶可通過組合多項函數(shù)、調(diào)參來實現(xiàn)自己需要的仿真場景（比如圖中的螺母受力分析），這背后需要軟件在各個功能上是極度完善的，否則組合結(jié)果會有較大偏差。針對每項場景的小型CAE軟件都是時間經(jīng)驗累積的成果，并購是成為通用型軟件的重要手段，本質(zhì)是用并購資本換取時間經(jīng)驗。圖5：單款CAE軟件Fluent包含多項函數(shù) 圖6：組合多項函數(shù)分析螺母受力問題 資料來源：bilibili@安西斯教程，仿真秀，研究 資料來源：bilibili@安西斯教程，仿真秀，研究圖7：模擬螺母場景的呈現(xiàn) 圖8：Fluent只是安西斯產(chǎn)品矩陣中極小部分 資料來源：bilibili@安西斯教程，仿真秀，研究 資料來源：bilibili@安西斯教程，仿真秀，研究國際上第一款CAE軟件是由美國航空航天界和國防科技工業(yè)牽頭培育的MSC，美國國家力量不僅為CAE初創(chuàng)期提供資金支持，還引導(dǎo)CAE研究項目商業(yè)模式的成熟。開發(fā)CAE軟件初期，需要承擔(dān)的不僅是研發(fā)成本，還有仿真結(jié)果的驗證成本，并且資金回流的時點較遠(yuǎn)，因此需要資金實力雄厚的支持方。美國國家科學(xué)基金會、美國國家航空航天局、國防部、能源部等就擔(dān)任了這樣的角色，幫助研究團隊跨過“戰(zhàn)略虧損期”。MSC曾承接美國航空航天局開發(fā)項目，成功開發(fā)了有限元分析程序Nastran，并且后期收購了Nastran，此舉完善了MSC在仿真建模領(lǐng)域的功能。2017年，MSC被瑞典海克斯康公司收購，用于加強瑞典軍事制造的實力。時間文件時間文件內(nèi)容2009《美國制造業(yè)——依靠建模和模擬保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位》業(yè)競爭力戰(zhàn)略的王牌。2010《高性能計算與美國制造業(yè)圓桌會議報告》加強競爭力。2011高端制造合作伙伴計劃（AMP）設(shè)計工具、模塊化制造設(shè)備、開放式參與平臺。2012《國家先進制造戰(zhàn)略計劃》再次明確將重點發(fā)展數(shù)值模擬分析技術(shù)。2014“數(shù)字化制造與設(shè)計創(chuàng)新研究所”展。2000至今NASA聯(lián)合GE、普惠等公司研發(fā)從2009年起，NASA通過各種形式向工業(yè)界轉(zhuǎn)化了NPSS（數(shù)字推進系統(tǒng)數(shù)值仿真）5000多個軟件項目。資料來源：《工業(yè)軟件簡史》，研究法國：達(dá)索聯(lián)合IBM市場，并購達(dá)索在CAECADCAE1967-1977CAD1980年，達(dá)索母公司及CAD作為公司產(chǎn)品開放出售。達(dá)索在推廣CAD軟件時，有兩大關(guān)鍵決策：1）與IBM硬件進行捆綁；2）為波音公司提供定制化產(chǎn)品。對于上述第二項策略，當(dāng)時CATIA面對的競對主要是各個公司內(nèi)部開發(fā)的軟件，達(dá)索圍繞波音公司的需求進行定制化開發(fā)，最終得到波音公司認(rèn)可。法國及美國的航空業(yè)給予了達(dá)索CATIA到了2005年，達(dá)索才開始向CAE環(huán)節(jié)覆蓋，主要是通過大量并購小型仿真軟件整合產(chǎn)品線。2005之后的十多年中，達(dá)索分別收購了瑞典工程仿真環(huán)境開發(fā)商DynasimAB、塑料注塑仿真軟件Simpoe、多體仿真軟件SimPACK、高度動態(tài)流體場仿真軟件NextLimitDynamics、在汽車建模仿真領(lǐng)域提供模型庫的Modelon德國合資公司，以及領(lǐng)先的工程仿真軟件Exa等。通過有效的并購策略及布局，達(dá)索成為CAD/CAE/CAM全線產(chǎn)品巨頭。圖9：達(dá)索軟件始于CAD，通過并購跨入CAE環(huán)節(jié) 德國：并購UG西門子受益于對UG的成功并購，為其工業(yè)軟件發(fā)展打下基礎(chǔ)，同時自身業(yè)務(wù)與軟件之間相互促進，形成可持續(xù)發(fā)展的模式。不同于美國，德國工業(yè)軟件的崛起更多地來自于對國外寡頭壟斷高價的反擊，且發(fā)展1970s-1980sIBMCATIA也就成為德國制造商不得不接受的軟件CATIA許可證的設(shè)計文件，使得后來者難以切入市場。了應(yīng)對達(dá)索公司高額的軟件訂閱費用，德國汽車廠商奔馳用了十幾年的時間將達(dá)索替換成西門子。德國本土企業(yè)西門子曾嘗試通過自研切入CAD市場，在1990s曾用SIGRAPH軟件與（MIC年以后西門子CAD軟件在德國銷聲匿跡。直到2007年，西門子以35億美元收購美國工業(yè)軟件UG，輔以其他多項并購案件，逐漸成為國際工業(yè)軟件巨頭。UG本是美國麥道航空公司研發(fā)，后因開發(fā)策略的失誤，公司其他產(chǎn)品質(zhì)量不佳而陷入資金斷裂危機，后由波音公司并購。當(dāng)時的波音公司與達(dá)索CATIA合作密切，因此麥道的UG在航空領(lǐng)域被邊緣化，轉(zhuǎn)而嘗試切入民品——汽車賽道，即西門子工業(yè)軟件擅長的領(lǐng)域。UG子產(chǎn)品NX/SolidEdge/Techomatix分別是CAD/CAM/CAE軟件，西門子將其并購后擁有了更為完善的產(chǎn)品線。圖10：西門子自研失敗，軟件能力主要來自并購UG 美、法、德的工業(yè)軟件都受益于本國雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)。但也有工業(yè)強國在CAE方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于人，曾在半導(dǎo)體/電池行業(yè)領(lǐng)先的日本、曾是歐洲工業(yè)強國的英國卻未能培養(yǎng)出自己的世界級工業(yè)軟件，其中的原因多為商業(yè)化要素的缺失、或商業(yè)化策略的失誤。日本作為全球第三大經(jīng)濟體，且擁有世界一流的制造業(yè)，但是在工業(yè)軟件方面并不領(lǐng)先。導(dǎo)致這種情況的原因有：1）日本發(fā)展理念“重硬輕軟”；2）軟件人才的培養(yǎng)體系不發(fā)達(dá)；3）雖然日本企業(yè)自研能力很強，但西方通用型工業(yè)軟件具有先發(fā)優(yōu)勢，所以基于西方通用型軟件二次開發(fā)的軟件遍布，其國內(nèi)自研軟件較少。日本多采用二次開發(fā)滿足需求，軟件端喪失長期競爭力。日本工業(yè)界重視硬件，偏好于將軟件開發(fā)工作外包，且招標(biāo)過程對軟件公司的技術(shù)能力考核并不嚴(yán)格，各軟件公司往往憑借渠道資源承接項目，創(chuàng)新動力不大。最終導(dǎo)致日本工業(yè)軟件的現(xiàn)狀是：多依托國外工業(yè)軟件二次開發(fā)、創(chuàng)新國產(chǎn)化動力不強、硬件端的要求驅(qū)動軟件發(fā)展。英國曾是工業(yè)大國，且基礎(chǔ)學(xué)科研究功底深厚，國內(nèi)曾涌現(xiàn)出諸多優(yōu)秀的工業(yè)軟件，計算機輔助制造Romax（機械仿真FloTHERM（熱傳遞分析英國去工業(yè)化使得工業(yè)軟件失去了發(fā)展基底，往日優(yōu)異的工業(yè)軟件也相繼被美國、瑞士等國家的公司收購?；仡櫄W美市場的并購史，并購單項專精應(yīng)用的價格浮動在1-10億人民幣之間。目前頭部通用型企業(yè)的產(chǎn)品矩陣具有上百種功能，除自研開發(fā)部分場景外，通過并購建立體系的資金需求量較大。結(jié)合前文所述CAE用戶在商業(yè)領(lǐng)域的競爭特性，后來者若要超越目前的通用型龍頭（如達(dá)索、西門子、安西斯），難度極大。并且，CAE軟件巨頭在工業(yè)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈培養(yǎng)了完整生態(tài)，用戶粘性極強。從設(shè)計初期（CAD）到工業(yè)制造（CAM/MES等）各環(huán)節(jié)，頭部品牌往往使用獨家軟件證書（可理解為密鑰）進行生產(chǎn)交流，若要替換耗時較久。例如上世紀(jì)80年代，奔馳公司（德國）為了擺脫達(dá)索公司（法國）高昂的軟件授權(quán)費，歷時30多年，一直保留雙份數(shù)據(jù)庫，才于2015年宣布成功將達(dá)索替換為西門子（德國）。收購方收購方身份收購方收購方身份時間被收購方被收購方身份價格AspenPlus化工領(lǐng)域大型通用流程模擬系統(tǒng)MnuboAI物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析Autodesk二維機械CADRevit建筑領(lǐng)域BIMDelcamCAMIBM2008瑞典TelelogicMDI多體軟件分析公司ADAMAS原為福特專用開發(fā)軟件Mentor2012西門子-Flowmaster處理流體MSCMDI多體軟件分析公司Pisces 核能仿真PTC產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)Keppware物聯(lián)網(wǎng)Integrity達(dá)索系統(tǒng)通用型仿真巨頭MagicDraw2018NoMagic系統(tǒng)建模軟件2017Isight2013Apriso供應(yīng)鏈/計劃排產(chǎn)2億美元2014Quntiq供應(yīng)鏈/計劃排產(chǎn)2億歐元Ortem生產(chǎn)運營管理Deneb物流仿真2006Dynasim建模-電氣動力Dymola擁有較多模型庫法國ESI專業(yè)仿真公司2013ITI處理流體540萬歐元菲尼克斯德國KW-SoftwarePLC海克斯康美國格里森本是測量儀器制造商BricsCAD輕量化CAD瑞士DST核級管道應(yīng)力分析2014Vero全球CAM第一MSC仿真開創(chuàng)者Q-DAS質(zhì)量軟件美國鷹圖1980s五大CAD之一齒輪機床公司英國Romax風(fēng)電齒輪樣機分析瑞士KISSsoft機械設(shè)計及傳動分析ARRK熱舒適分析瑞典Telelogic電信系統(tǒng)建模軟件2006I-Logix系統(tǒng)建模軟件西門子自動化巨頭2019Emulate3D建立工廠模型2015Polarion程序生命周期管理PreScan荷蘭安全避撞仿真CD-adapco子軟件CFD流體解析PSS/E輸電系統(tǒng)分析NX（UG）以CAM起家瑞士IBS質(zhì)量管理軟件2001-2016年間約20家軟件企業(yè)110億美元Technomatix物流仿真Esprit機器優(yōu)化資料來源：《工業(yè)軟件簡史》，研究國內(nèi)展望：國產(chǎn)化需求迫切國外軟件斷供信號推動CAE國產(chǎn)化。從安全角度分析，特殊行業(yè)相關(guān)行業(yè)的自研需求一直存在。2023年6月美國商務(wù)部工業(yè)與安全局將PraGlbl安世亞太）列入所謂“實體清單”當(dāng)中。公司在國內(nèi)PLM、虛擬仿真等領(lǐng)域具備一定實力。為應(yīng)對技術(shù)“卡脖子”風(fēng)險，國內(nèi)已有部分落地商業(yè)項目使用國產(chǎn)CAE軟件。一旦軟件被商業(yè)項目驗證后，其后續(xù)的工業(yè)基底、研究反哺的相互促進是必然趨勢，不過這一進程將十分緩慢，應(yīng)以長期視角期待公司成長。時間 研發(fā)主體 應(yīng)用場景 內(nèi)容表4：國產(chǎn)CAE應(yīng)用案例時間 研發(fā)主體 應(yīng)用場景 內(nèi)容202305 華力創(chuàng)通-300045C919國產(chǎn)大飛機 華力創(chuàng)通5月31日在互動平臺表示公司為C919的研制提供了仿真測試服務(wù)，針對客艙、動力燃油、信息系統(tǒng)、國產(chǎn)化顯示系統(tǒng)等系統(tǒng)提供了系統(tǒng)驗證環(huán)境。202208 大連理工-物理學(xué)半導(dǎo)體設(shè)備仿真 大連理工物理學(xué)院PSEG團隊在王友年教授的帶領(lǐng)下從2005年開始，院—— 高校團隊+企業(yè)202302 武漢東研智慧

歷時十余年時間，在國內(nèi)率先研發(fā)出等離子體工藝腔室仿真軟件—，截至目前MAPS仿真軟件已分別為北方華創(chuàng)、中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海拓荊科技蘇州邁為武漢長江存儲等多家企業(yè)提供仿真服務(wù)光伏仿真 光伏器件仿真設(shè)計平臺是由中國長江三峽集團有限公司聯(lián)合浙江大學(xué)、吉林大學(xué)、香港大學(xué)、安徽大學(xué)、金華大道至簡網(wǎng)絡(luò)科技有限公司共同研發(fā)，服務(wù)于光伏行業(yè)的在線計算平臺。比亞迪合肥工廠 東研智慧采用自主研發(fā)的虛擬調(diào)試等先進技術(shù)，為比亞迪合肥新工廠產(chǎn)縮短3個月?！?神工坊（企業(yè)）+汽車航海電力 神工坊基于高性能仿真平臺開發(fā)框架滿足定制化的仿真需求目高校 前已與中船重工、中航商發(fā)、中國一汽、中國商飛、清華大學(xué)、浙江學(xué)等高校及科研單位合作—— 元王三一重工-泵送機構(gòu)仿真流基于美國Altair的軟件二次開發(fā)程202204 海克斯康&一汽依托?？怂箍捣抡嫫脚_二次紅旗 開發(fā)—— 迅力科技 廣汽仿真 迅力科技為達(dá)索系統(tǒng)代理商，基于該系統(tǒng)二次開發(fā)202206 浪潮-HPC-NEC施 速車輛仿真系統(tǒng)計算速度—— 中科曙光 車輛仿真 中科曙光公司從客戶實際情況出發(fā)，為比亞迪打量身打造了一套全新的CAE仿真計算系統(tǒng)。資料來源：中科曙光官網(wǎng)，長江日報，集微網(wǎng)，研究供給端：國產(chǎn)四類目前國產(chǎn)CAE廠商主要分為四類：學(xué)院派、傳統(tǒng)派、代理派、云應(yīng)用派?；厮輫a(chǎn)CAE行業(yè)的發(fā)展歷史，國產(chǎn)CAE軟件的落后主要源于1980-2010期間的宏觀背景、產(chǎn)業(yè)背景：1）國內(nèi)CAE起步晚；2）2000s期間商業(yè)環(huán)境的不支持；3）2000s時期制造業(yè)基底不強。CAE開發(fā)者承接項目數(shù)量少，沒有形成足夠的實驗數(shù)據(jù)反饋；2000年左右國際巨頭涌入中國市場，CAE行業(yè)的商業(yè)用戶放棄國產(chǎn)軟件，同時產(chǎn)業(yè)資金不重視CAE軟件研發(fā)、國內(nèi)制造業(yè)偏低端，沒有形成“產(chǎn)業(yè)資金+自主研發(fā)”的良性循環(huán)。研發(fā)者產(chǎn)品研發(fā)者產(chǎn)品研發(fā)/運營模式學(xué)院派中國科學(xué)院研發(fā)出FEPG、FEPS、SEFEM依靠院所研究資源，理論功底比較強，基本功很扎實，專注于垂類領(lǐng)域?？諝鈩恿ρ芯克鶉@計算流體力學(xué)的風(fēng)雷軟件中國飛機強度研究所航空結(jié)構(gòu)分析軟件HAJIF大連理工大學(xué)研制出了JEFIX有限元軟件華中科技大學(xué)沖壓成型分析軟件華鑄CAE西安電子科技大學(xué)大規(guī)模并行電磁計算軟件Laspcem蘇州同元-華中科技大學(xué)教授創(chuàng)辦MWorks軟件復(fù)旦大學(xué)EastWave高頻電磁仿真軟件鄭州機械研究所紫瑞CAE湖南大學(xué)與吉林大學(xué)針對汽車結(jié)構(gòu)的KMAS分析系統(tǒng)中科院梁國平創(chuàng)立--飛箭軟件有限元分析系統(tǒng)，可用領(lǐng)域較為通用大連理工大學(xué)--大工安道2004年即研發(fā)adopt.smart，主要針對船舶仿真大連理工大學(xué)教授創(chuàng)立--大連英特自主研發(fā)，通用型、專用型產(chǎn)品兼?zhèn)鋫鹘y(tǒng)派中國建筑科學(xué)研究院土木工程結(jié)構(gòu)分析軟件PKPM傳統(tǒng)派的創(chuàng)始人往往是技術(shù)骨干，大部分走垂直路線。西安前沿注重通用性，與高校、部隊聯(lián)合開發(fā)合肥太澤透平主攻透平方向上海索辰主攻特殊行業(yè)行業(yè)上海東峻走電磁仿真路線北京超算科技以多場耦合見長北京希格瑪仿真石化壓力容器領(lǐng)域，唯一與國外抗衡的國產(chǎn)軟件濟南圣泉從韓國收購了鑄造軟件AnyCasting，深耕鑄造行業(yè)上海望友專注PCBA工藝設(shè)計仿真經(jīng)緯恒潤專研汽車控制、發(fā)動機仿真航空工業(yè)總公司飛機結(jié)構(gòu)多約束優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)YIDOYU等一批自主程序。代理派北京?；鶎Ｗ⒂诟呖崭咚倭鲃拥腃FD軟件代理商為不同CAD軟件、軟件進行二次開發(fā)，實現(xiàn)軟件之間的數(shù)據(jù)傳遞，這些基本上屬于客戶定制化的開發(fā)，并沒有觸及核心算法。安世亞太-ANSYS的代理商協(xié)同仿真平臺等云應(yīng)用派北京云道智造 覆蓋電子、石油石化、航天車輛等領(lǐng)域提出了“普惠仿真”的理念，提供仿真軟件平臺。上海數(shù)巧 覆蓋新能源、工程、航天車輛等領(lǐng)域北京藍(lán)威 集成各類有限元求解器，提供式服務(wù)杭州遠(yuǎn)算科技 覆蓋能源、生物、機械、航天車輛等領(lǐng)域北京適創(chuàng)科技主要圍繞鑄造壓縮領(lǐng)域資料來源：《有限元分析50年發(fā)展之路》，研究國內(nèi)產(chǎn)業(yè)環(huán)境兩大問題待破局目前自主開發(fā)CAE遇到的問題有：發(fā)展CAE面臨周邊軟件生態(tài)兼容問題。CAE軟件在承接上下游產(chǎn)業(yè)鏈、業(yè)內(nèi)交流時，面臨兼容問題。目前大部分國內(nèi)的科研院所、高校在文件交流環(huán)節(jié)會采用轉(zhuǎn)格式來克服，但可能面臨精度缺失、數(shù)據(jù)缺失。發(fā)展CAE面臨初期投入與后期反哺問題。從零開始開發(fā)CAE軟件的投入成本巨大，CAE作為可復(fù)制的研發(fā)工具，可具有顯著的規(guī)?；?yīng)，業(yè)務(wù)量大、分公司多的工業(yè)企業(yè)可從投資中獲利較多；根據(jù)其可二次開發(fā)、修改的特性，擁有廣泛業(yè)務(wù)范圍的工業(yè)企業(yè)可以充分利用已有CAE軟件進行衍生開發(fā)。相關(guān)標(biāo)的索辰科技：打造通用型國產(chǎn)據(jù)索辰科技招股說明書，公司聚焦并深耕CAE工業(yè)軟件，經(jīng)過十余年的持續(xù)研發(fā)，公司產(chǎn)品覆蓋流體、結(jié)構(gòu)、聲學(xué)、電磁、光學(xué)、測控等多個學(xué)科，并形成跨學(xué)科的仿真軟件，產(chǎn)品性能得到國內(nèi)眾多軍工單位和科研院所的認(rèn)可，已被規(guī)模應(yīng)用于國內(nèi)航空航天、國防裝備、船舶海洋、核工業(yè)等領(lǐng)域，并逐步向民用市場拓展。索辰科技的工程仿真軟件是純軟件產(chǎn)品，為通用型的仿真工具軟件，是公司核心技術(shù)的集中體現(xiàn)，為公司報告期各期貢獻(xiàn)的毛利約90%。相較于通用型的工程仿真軟件，公司的仿真產(chǎn)品開發(fā)業(yè)務(wù)具有定制化特征，主要面向軍工單位及科研院所。部分核心領(lǐng)域產(chǎn)品包括：1）流體仿真Aries是一款通用流體力學(xué)仿真軟件，包含三大基于氣體動理學(xué)的流場求解器：笛卡爾網(wǎng)格CFD求解器、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格CFD求解器、直接模擬蒙特卡洛（DSMC）求解器。同時包括光滑粒子流體動力學(xué)SPH水動力學(xué)求解器。支持氣動噪聲、燃燒、多相、熱輻射、稀薄流、共軛傳熱、水動力等多物理場的仿真計算。圖11：流體仿真在航空發(fā)動機的應(yīng)用 資料來源：索辰科技招股說明書，研究結(jié)構(gòu)仿真Virgo軟件提供三大核心求解器：針對常規(guī)應(yīng)用的通用非線性有限元求解器；針對幾何超大變形等高度非線性問題的再生核粒子求解器；針對高速沖擊、侵徹、爆炸等應(yīng)用的近場動力學(xué)求解器。軟件支持在結(jié)構(gòu)仿真中廣泛使用的多種分析類型，提供豐富的材料模型庫以及完備的有限元單元庫，支持常用的邊界條件和載荷類型，并提供多種約束條件及接觸算法等，可滿足工程中的大量結(jié)構(gòu)仿真需求。聲學(xué)仿真Taurus是一款全頻域聲學(xué)工程仿真軟件，集成了能量法、有限元法、譜元法、邊界元Taurus計算頻域覆蓋1Hz-80KHz圖12：飛機起落架的聲學(xué)仿真分析資料來源：索辰科技招股說明書，研究優(yōu)勢，拓展國內(nèi)CAD優(yōu)勢，拓展CAE協(xié)同。公司深耕CAD領(lǐng)域多年，同時發(fā)展CAE業(yè)務(wù)，打造CAX一體化產(chǎn)品。CAE與CAD在設(shè)計及驗證環(huán)節(jié)緊密承接，聯(lián)合開發(fā)可具有協(xié)同效應(yīng)，資源復(fù)用攤薄開發(fā)成本、銷售成本。2022年，中望軟件完成了2次CAE軟件的產(chǎn)品版本發(fā)布。可以期待后續(xù)CAD+CAE產(chǎn)生1+1>2的效果。圖1