2022年中国CAE行业发展历程、市场竞争格局及技术发展趋势

2023-05-31 0 451

2022年中国CAE行业发展历程、市场竞争格局及技术发展趋势

书名副标题:2022年我国CAE(数字图像处理工程建设)金融行业态势,升级换代代替内部空间宽广「图」

一、CAE(数字图像处理工程建设)金融行业基本上概述

1、基本上概念

CAE指工程建设内部结构设计中的数字图像处理工程建设,指用计算机辅助解预测繁杂工程建设和商品的液体力学操控性,和提高效率操控性等,把工程建设(制造)的全过程无机地组织起来,其关键性是将相关的重要信息应用软件系统,使其造成共存是工程建设(商品)的整座开发周期性。而CAE应用软件可作动态结构预测,动态预测;科学研究非线性、非线性难题;预测内部结构(液态)、液体、磁等。

2、核心理念商业价值

CAE商业价值急速加强,已在各金融行业广为应用。CAE应用软件透过电子计算机对工程建设、贵重物品展开模拟演示,能急剧减少内部结构设计和金属材料制造成本,延长内部结构设计周期性;透过“交互式原型机”来校正安全性,并提早研判潜在性难题;演示各式各样测试计划;展开事前校正预测等,是轻工业专业领域不可或缺的劳特尔。CAE现阶段已经广为应用于航太、电动汽车、积体电路、电子系统、建筑物等专业领域,当中航太和电动汽车仍然是最小的应用专业领域。

CAE核心理念商业价值

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3、发展心路历程

国内对CAE的科学研究和开发始于上世纪70年代,涌现了一批具有自主知识产权的有限元预测应用软件,如我国飞机强度科学研究所开发的HAJIF,大连理工大学开发的JIGFEX等。国内早期CAE商品针对特定专业领域,相对更专业,但更像是专家科研的数值计算程序,一般工程建设师难以掌握,后续推广和服务更难以为继,限制了市场化进展。90年代后,以ANSYS、MSC为代表的国外CAE商品席卷国内市场,成熟、好用而稳定的国外CAE也纷纷取代了国内的“老版本”程序,同时教育版本的渗透也加速了国外CAE的普及,国外巨头迅速接近垄断了国内市场,升级换代CAE进入沉寂期。2000年代中期开始,国外CAE商品不可能完成国内所有金融行业的需求,催生了国内围绕特定金融行业的CAE二次开发服务,国内CAE厂商陆续成立,开启商业化道路。尤其在当前强调智能制造,轻工业自主的背景下,国内CAE金融行业也进入了快速发展期。

国内外CAE发展心路历程

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二、CAE(数字图像处理工程建设)金融行业产业链

1、产业链示意图

我国CAE金融行业上游CAE应用软件开发基础设施主要由应用软件解器、基础应用软件商品和硬件设备组成;中游应用软件开发及应用主要包括CAE应用软件开发和CAE咨询等;下游应用专业领域主要是电动汽车、工程建设机械、航太、电子、交通运输等金融行业。

我国CAE金融行业产业链示意图

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2、下游

CAE是提高企业竞争力和保证国家安全的战略控制技术,在制造业和国民经济各专业领域中具有宽广的应用内部空间。广为应用于机械制造、航太、电动汽车、电子电器、国防军工、建筑物等专业领域。

CAE商品下游应用占比情况

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注:以Ansys为例。

三、全球CAE(数字图像处理工程建设)金融行业现状

欧美是CAE等轻工业应用软件的起源地,也是CAE应用的巨大市场,由于CAE在需求、知识、应用、数据等方面依赖于轻工业体系,故CAE巨头多来自于制造业强国。从全球市场来看,全球市场规模由2017年的55.3亿美元持续增长至2021年的83.74亿美元,期间年均复合增速为10.93%

2017-2021年全球CAE市场规模及增速

2022年中国CAE行业发展历程、市场竞争格局及技术发展趋势

资料来源:亿渡,华经产业科学研究院整理

四、我国CAE(数字图像处理工程建设)金融行业现状

1、市场规模

伴随国家政策的支持、越来越多的厂商认识到CAE对商品内部结构设计的重要作用,除了航太、船舶等军工金融行业作为CAE的传统市场,汽车金融行业和消费电子金融行业的CAE市场也呈现出蓬勃发展的势头。近年来国内CAE市场也在迅速发展,2021年我国CAE金融行业市场规模达到21.8亿元,同比增长17.84%。

2016-2021年我国CAE金融行业市场规模及增速

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2、区域分布

现阶段,国内CAE金融行业销售地区主要集中在华东、华南、华北等地区。当中,华东地区排名第一,2021年的份额达到40%。

2021年我国CAE市场销售区域分布

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3、安装包大小

CAE文件安装包大小急速扩大。1990年CAE应用软件安装包大小仅50MB,如今CAE应用软件安装包大小已经达到约20GB。

1990-2020年CAE应用软件安装包大小变化情况

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五、CAE(数字图像处理工程建设)金融行业竞争新格局

现阶段我国CAE市场仍由国外厂商占主导地位。根据IDC数据,2021年Ansys、西门子、达索为前三厂商,市场份额分别为19.1%、16.5%、10.2%,几乎占据了整体市场的半壁江山,而升级换代厂商整体市场份额仅为15%,升级换代代替内部空间宽广。

2021年我国CAE竞争新格局

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六、CAE(数字图像处理工程建设)金融行业控制技术行业发展态势

1、CAD/CAE应用软件一体化

随着未来环境对航空装备操控性、研制周期性等的要求越来越高,在装备内部结构设计阶段尽早引入模拟预测,可对装备操控性展开充分的模拟和优化,并有效加速内部结构设计迭代,在此过程中的关键性因素是内部结构设计/模拟所需CAD/CAE应用软件的一体化,此为CAE应用软件重要的发展方向。

2、多物理场耦合预测

以高超声速飞行器为例,其面临流场、温度场、磁场、声场等多物理场耦合的复杂服役环境,只有透过多场耦合模拟预测的方式,才能最小程度演示飞行器的真实受载状态,为飞行器内部结构设计提供支持,因此多物理场耦合预测是CAE应用软件的重要发展方向。

3、多尺度预测

随着未来各类新型复合金属材料的广为应用,需要准确预测非均质金属材料的微观内部结构对金属材料操控性的影响,可以借助多尺度预测应用软件,从微观、细观到宏观多个层面展开模拟,并对颗粒/纤维体积分数、纤维方向等参数展开提高效率设计,为新型复合金属材料的内部结构设计提供支持,因此多尺度预测是CAE应用软件的重要发展方向。

4、高操控性计算环境部署

为了适应快速发展的高操控性计算硬件环境,CAE应用软件需要急速吸收高精度、高效率并行数值算法,展开应用软件的并行化升级,并面向高操控性计算环境展开应用软件适应性改造,为超大规模的高效、高精度模拟奠定基础。

5、云平台部署

云平台近年来取得了快速发展,借助云平台可以展开CAE应用软件快速部署,并保证应用软件、数据的统一配置和管理;同时可利用云端高操控性计算资源和海量存储空间,展开大规模模型的高效计算和数据文件管理;借助云平台,可高效开展异地协同内部结构设计模拟,提升装备研制效率;因此CAE应用软件在云平台部署是重点发展方向之一。

书名副标题:2022年我国CAE(数字图像处理工程建设)金融行业态势,升级换代代替内部空间宽广「图」

华经产业科学研究院对CAE金融行业发展现状、金融行业上下游产业链、竞争新格局及重点企业等展开了深入剖析,最小限度地减少企业投资风险与经营制造成本,提高企业竞争力;并运用多种数据预测控制技术,对行

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