《CAE的发展趋势》课件

的发展趋势CAE计算机辅助工程（）正迅速发展成为现代工业设计与制造的核心技术CAE本次演讲将深入探讨的当前发展状况、市场规模、应用领域以及未来趋CAE势我们将聚焦年全球与中国市场背景，分析技术如何推动创新，解2025CAE决工程难题，并为各行业带来转型升级的机遇通过理解的发展趋势，CAE企业可以更好地规划技术路线，把握行业先机什么是？CAE计算机辅助工程定义与的关系CAD/CAM计算机辅助工程（）是利用计算机技术对产品设计方案进是现代数字化工程体系中的重要组成部分，与计算机辅助CAE CAE行仿真和分析的工程手段它通过建立数学模型，模拟产品在各设计（）和计算机辅助制造（）形成完整的生态CAD CAMCAx种工况下的物理行为，帮助工程师评估设计性能、优化设计方链负责产品的几何建模，负责产品性能验证与优CAD CAE案化，负责加工与生产过程CAM技术让工程师能够在计算机环境中预测产品性能，大幅减CAE少实体样机制作与测试的成本与时间，显著提升产品开发效率与质量的主要功能模块CAE结构仿真分析（）FEA有限元分析是的核心功能，用于模拟产品在各种负载条件下的应力、变CAE形、振动等力学行为，评估结构强度、刚度和疲劳寿命流体仿真分析（）CFD计算流体动力学技术模拟液体或气体流动状态，分析热传导、压力分布、阻力等性能，广泛应用于航空、汽车、能源等领域多物理场仿真结合力学、热学、电磁学等多种物理场进行耦合分析，解决复杂工程问题，如电子设备的热电分析、生物医学中的流固耦合等--优化设计与测试验证全球市场规模CAE亿亿

1126.

4210.6%116年全球市场（人民币）复合年增长率年预测（美元）20242025市场保持稳健增长，成为工业软件中增速年市场的预期增速，高于得益于智能制造与数字化转型的加速推进CAE2023-2025CAE最快的领域之一一般工业软件全球市场正处于快速增长阶段，主要驱动因素包括制造业数字化转型加速、产品开发周期缩短需求增加、计算能力提升以及新兴行业应用场景CAE扩展北美和欧洲市场占据主导地位，亚太地区尤其是中国市场增速显著随着云计算、人工智能等新技术的融合应用，市场将迎来更广阔的发展空间，为工业软件生态带来革命性变化CAE全球市场历年增长CAE中国市场现状CAE市场规模年达亿元人民币

2024286.9年均增长率年超过2025-20308%区域分布区域市场差异显著中国市场正处于快速发展期，年市场规模已达亿元人民币，未来五年预计将保持年均以上的增长速度与全球市场CAE

2024286.98%相比，中国市场的特点是需求增长快、本土化加速、应用领域不断拓展CAE区域发展不均衡是中国市场的明显特征，沿海发达地区应用较为成熟，中西部地区正在加速追赶随着新基建和中国制造CAE CAE等国家战略的深入实施，技术在中国制造业转型升级中的作用日益凸显，未来市场潜力巨大2025CAE中国主要细分领域CAx多功能CAE集成多种物理场分析能力的综合平台，支持单功能CAE多学科协同仿真近年来市场份额增长较快，能满足复杂工程问题的解决需求针对特定物理场的专业分析软件，如结构分析、流体分析、电磁场分析等优势在于算垂直行业仿真法深度和专业性强，适合特定领域专家使用针对特定行业定制开发的仿真软件，如汽车碰撞分析、电子散热分析、打印仿真等，3D具有较高的行业适应性中国市场呈现多元化发展趋势，从早期以单功能工具为主，逐步向多物理场、跨学科的综合性平台演进同时，针对特定行CAx CAE业的垂直应用软件也在快速发展，为用户提供更加专业化的解决方案华东地区发展CAE产业集聚效应创新要素汇聚国际合作深入制造业与汽车产业带动了需求，形高校、研究院所与工程技术中心密集分跨国企业研发中心集中，推动了国际先进IT CAE成了长三角应用高地上海、江苏、布，为技术创新提供了丰富的智力支技术的引进与本地化宝马、通用等CAE CAE CAE浙江三地市场占全国总量的以持同济、上交大等高校的研究处于企业在沪苏浙地区设立的研发中心都配备CAE40%CAE上，是技术应用最为成熟的区域国内领先水平，培养了大量专业人才了先进的系统CAE CAE华东地区凭借其强大的制造业基础和创新环境，成为中国应用的领先区域近年来，随着智能网联汽车、集成电路等新兴产业的快速发CAE展，华东地区市场呈现出跨学科、高性能、云化等新特点，市场活力持续提升CAE华南地区发展CAE航空航天驱动深圳、珠海航空航天产业集群电子信息支撑华为、中兴等科技巨头带动市场高速增长年增长率超过，领跑全国12%华南地区是我国应用的另一重要区域，以深圳、广州为中心，形成了以电子信息、航空航天为特色的应用生态得益于电子信息产业CAE CAE的快速发展，华南地区市场增速明显高于全国平均水平，尤其在电子设备热分析、电磁兼容性仿真等领域应用广泛CAE华南地区市场的一个显著特点是跨国企业与本土软件并存发展一方面，华为等龙头企业引进了大量国际一流软件；另一方面，以鼎CAE CAE阳科技、中望软件等为代表的本土厂商也在快速成长，形成了多元化的市场格局CAE华北华中西部发展动向//CAE华北地区以北京、天津为中心，轨道交通和能源行业应用增速明显中国中车、国家电网等大型企业成为技术应用的标杆，CAE CAE带动了区域市场的快速发展政策支持力度大，国产化替代趋势明显华中地区以武汉、长沙等城市为核心，装备制造业对的需求不断增长智能仿真、数字孪生等新概念在此区域快速落地，形成了CAE独特的应用生态西部地区虽然市场体量相对较小，但借助成都、西安等科技中心城市的带动，以及国家西部大开发战略的支持，市场正在加速增长，特别是在航空航天、国防军工等领域应用前景广阔CAE全球主要厂商CAE西门子（）达索系统（）ANSYS SiemensDassault Systèmes全球最大的软件供应商，提供全面的多通过和系列产品，提供以品牌提供高端仿真产品，与CAE NXCAE SimcenterSIMULIA物理场仿真解决方案在结构、流体、电磁与深度集成的仿真解决方案，特别在汽平台深度融合，在航空航PLM3DEXPERIENCE等领域拥有强大的分析能力，年营收车、航空等领域优势明显其数字孪生战略天、生命科学等领域拥有广泛的用户基础2023超过亿美元，在中国市场占有率约影响了整个行业发展方向近年在中国市场投入加大2035%除上述三大巨头外，和（隶属于）也是全球市场的重要玩家这些国际厂商凭借其深厚的技术积累和Altair MSCSoftware HexagonCAE完善的产品线，占据了全球市场的主导地位，也是中国高端市场的主要供应商CAE CAE中国本土厂商CAE浪潮依托强大的云计算基础，推出浪潮云平台，提供高性能计算与仿真一体化解决方CAE案，在能源、重工等领域取得突破华天软件专注于电子设计自动化和仿真分析，在电子产品热分析和可靠性仿真领域处于领先地位，服务于华为、中兴等龙头企业中望软件从扩展到领域，通过自主研发与并购整合，形成了覆盖结构分析、运动仿真CAD CAE的产品链，在中小企业市场份额快速增长烽火科技专注于流体仿真和燃烧分析，在能源、化工等行业形成了特色解决方案，是国产替代的重要力量近年来，随着国产化替代浪潮的兴起，一批创新型企业快速崛起，如深圳的云计算平台、CAE CAE北京的结构优化软件公司、上海的多物理场仿真初创企业等这些企业虽然规模较小，但在细分领域具有独特优势，是中国产业自主创新的重要力量CAE行业应用一汽车工业结构与碰撞仿真新能源汽车专项应用在整车结构设计、碰撞安全性评估中发挥关键作用通过电池热管理、电磁兼容性、轻量化设计等成为在新能源汽CAE CAE数字化虚拟试验，大幅减少实车碰撞试验次数，降低研发成本车领域的热点应用特别是电池安全性仿真已成为产品研发的必以上，缩短开发周期要环节40%30%中国汽车企业已将深度融入整车开发流程，从白车身到内智能驾驶场景下，传感器布置优化、车辆动力学控制等也大量依CAE外饰件，全面构建数字仿真验证体系赖技术支持，推动了多物理场耦合仿真的快速发展CAE行业应用二航空航天与国防流体力学分析热设计仿真振动声学分析多学科优化航空器空气动力学性能优化，减阻发动机热防护，材料极限性能预测飞行器结构振动控制，噪声抑制一体化设计，系统性能全局优化增升设计航空航天是技术应用最深入的领域之一在我国两机专项（航空发动机和燃气轮机）中，技术发挥了不可替代的作用，帮助攻克了多项技术难关CAECAE商飞客机研发过程中，大量采用数值仿真技术进行气动、结构、系统设计与优化，大幅提升了设计效率和产品可靠性C919国防军工领域，已成为武器装备研发的核心支撑技术，从海陆空天各类平台到精确制导武器系统，技术的应用无处不在，为国防科技创新提供了关键CAE CAE工具行业应用三机械与装备制造结构力学分析成型工艺仿真机械零部件强度、刚度与寿命预测冲压、铸造、焊接等工艺优化虚拟调试验证机电一体化仿真设备与生产线虚拟调试，缩短上线时间控制系统与机械系统协同优化机械与装备制造业是技术应用的传统领域，覆盖工程机械、机床装备、精密仪器等多个子行业在三一重工、徐工集团等龙头企业，已成CAE CAE为产品研发的标准流程，实现了设计方案的快速迭代与优化数字化制造与虚拟调试是近年来的发展热点，通过对生产设备和生产线进行虚拟仿真，可以在实际制造前发现并解决潜在问题，大幅降低调试成本和时间这一领域将成为未来应用的重要增长点CAE行业应用四电子与半导体微电子热分析电子设备散热是在电子行业的核心应用从芯片级到系统级的热分析，帮助CAE工程师设计合理的散热方案，确保设备在各种工况下可靠运行特别是随着集成电路功率密度的不断提高，热管理已成为设计的关键挑战电磁兼容性仿真通过电磁场仿真，预测电子设备内部和外部的电磁干扰问题，优化设计以满足法规要求这在通信设备、医疗电子等领域尤为重要，可避免后期认证EMC测试的返工风险多物理场协同设计半导体器件和电子系统通常涉及电热力多场耦合问题，需要综合考虑各--物理场的交互影响通过多物理场协同仿真，可以更准确地预测实际工作状态下的性能和可靠性在华为、中兴等通信设备制造商，已成为标准设计流程的一部分国内集成电路CAE产业近年来高速发展，对和工具的需求也随之大幅增长，特别是在先进工艺EDA CAE制程中，物理仿真的重要性日益凸显行业应用五造船与轨道交通应用领域主要分析类型典型软件工具应用价值船体结构设计强度分析、疲劳分析、提高船体结构可靠性ANSYS MAESTRO船舶流体动力学阻力分析、推进效率、降低能耗、提高航速STAR-CCM+FLUENT高铁车体设计轻量化优化、强度校核、减重提高载客量HyperWorks ABAQUS15%,轨道系统分析振动噪声、安全性评估系列、乘坐舒适性提升安全系数增加MSC LS-DYNA,造船与轨道交通行业作为重大装备制造的代表，对技术有着旺盛的需求中国船舶集团、中国中车等龙头企业已建立完善的应用体系，覆盖产品全生命周期特CAE CAE别是在中国高铁快速发展的十余年间，技术在车辆轻量化设计、安全性评估、系统优化等方面发挥了重要作用CAE标准化仿真流程是这些行业的特点，由于产品开发周期长、安全要求高，建立严格的仿真验证标准和流程至关重要，这也推动了行业专用工具的开发和应用CAE与工业融合CAE

4.0智能制造支撑成为智能制造的重要支撑技术，通过数字化仿真验证制造方案的可行性与优CAE化性，减少实际生产中的试错成本在柔性生产线规划、工艺参数优化等方面应用广泛虚拟工厂建设结合数字孪生理念，技术被用于构建虚拟工厂，模拟生产线运行状态，预测CAE产能瓶颈，优化物流路径，为工厂规划与改造提供决策依据数据驱动设计与大数据分析技术融合，实现基于历史数据和市场反馈的设计优化，让产品CAE更贴合用户需求这种数据驱动的设计方法正成为制造业创新的新引擎工业背景下，与生产制造环节的融合日益深入，不再局限于产品设计阶段，而是

4.0CAE贯穿产品和生产系统的全生命周期在海尔、美的等智能制造标杆企业，已经成为智CAE能工厂建设的核心技术，通过虚实结合的方式提升制造效率和产品质量与数字孪生CAE双向反馈机制全生命周期仿真实时仿真预测仿真结果与实物传感数据之间建立从产品概念设计、详细设计到生产制造、结合边缘计算技术，正向实时仿真CAE CAE双向反馈机制，不断优化数字模型精度，运行维护，贯穿产品全生命周期，方向发展，为产品运行状态提供即时预CAE同时为实物运行提供预测性指导，形成支持各阶段的决策优化，实现产品性能测，支持预测性维护和状态监控，延长闭环优化体系的持续提升设备使用寿命数字孪生是工业领域的革命性概念，而作为其核心技术支撑，正经历深刻变革传统的基于物理模型的正与数据驱动模型深度融合，形成CAE CAE物理模型数据模型的混合仿真新范式这种融合使突破了传统的产品设计环节，延伸到了产品使用全过程+CAE在风电场、智能电网等领域，基于数字孪生的应用已取得显著成效，为设备运维和系统优化提供了强大工具，是实现精细化管理的关键技术CAE与物联网（）融合CAE IoT物联网技术与的融合创造了全新的应用模式通过物联网设备采集的实时数据能够持续校准和优化模型，使仿真结果更加贴CAE CAE近实际这种数据反哺仿真的模式正在改变传统以理论模型为主的局限，形成理论与实践相结合的新方法论CAE在工业设备监控、城市基础设施管理等领域，的应用案例不断涌现例如，通过对桥梁、大坝等结构的实时监测数据与有限IoT+CAE元模型结合，实现了结构安全性的动态评估与预警；在工业设备领域，结合设备运行数据与仿真模型，实现了精准的故障预测和寿命评估，为预测性维护提供了科学依据与机器学习CAE AI/自动建模与网格划分仿真加速与代理模型全局敏感性分析人工智能技术在前处理环节的应用机器学习算法可以通过对已有仿真结果利用技术对大量参数的敏感性进行分CAE AI日益广泛，智能识别几何特征、自动生的学习，构建快速响应的代理模型析，识别对结果影响最显著的关键参成网格、智能处理复杂接触等功能大幅（），在保持一定精数，简化复杂模型，提高设计效率在Surrogate Model提升了建模效率特别是基于深度学习度的前提下，将计算时间从小时级缩短多参数、强非线性系统中尤为有效，可的网格优化技术，可以根据预期分析类到秒级这在参数化设计、优化迭代等以避免过度设计和资源浪费型自动生成高质量网格，减少人工干场景下特别有价值预与的融合是计算工程领域最活跃的研究方向之一传统基于物理方程的求解方法与数据驱动的机器学习方法相结合，正在形成AI CAE物理信息机器学习（）的新范式，兼具物理模型的可解释性和数据模型的高效性Physics-Informed MachineLearning高性能计算（）与HPC CAE超级计算集群应用加速计算GPU大规模仿真对计算能力要求极高，（图形处理器）并行计算技术在CAE GPU超级计算机的发展为复杂问题的求解领域得到广泛应用，特别是在流CAE提供了强大支持中国的天河、神体动力学和结构动力学分析中，GPU威等超算平台已成为计算的重加速可以将计算速度提升倍CAE5-10要基础设施，支持航空航天、船舶等新一代架构的发展将进一步释放GPU领域的超大规模分析的计算潜力CAE云计算与分布式并行基于云计算的分布式并行计算为提供了灵活、可扩展的计算资源按需付费CAE的模式降低了中小企业的使用门槛，推动了技术的普及近年来基于容器技CAE术的计算环境标准化也简化了复杂仿真任务的部署高性能计算是技术发展的重要推动力，计算能力的提升直接拓展了的应用边CAE CAE界随着量子计算等前沿技术的发展，未来有望在更大规模、更高精度的仿真领CAE域取得突破，解决当前难以处理的复杂问题云与商业模式CAE SaaS云端协作优势打破地域限制，支持全球团队实时协作弹性资源调度按需配置计算资源，高效利用硬件能力订阅制商业模式降低初始投入，优化企业资金使用云是软件发展的重要趋势，将传统桌面软件转变为基于云端的服务这种转变不仅带来了技术架构的变革，更重要的是商业模式的创新CAE CAE从传统的永久授权模式转向基于订阅的模式，大幅降低了用户的初始投入门槛，使中小企业也能负担得起高端工具SaaS CAE典型的云平台包括、等国际平台，以及国内的浪潮云、云道智造等这些平台提供从前处理、求解到后处理的全流程在CAE OnScaleSimScale CAE线服务，用户只需通过浏览器即可完成复杂的仿真任务未来，随着技术的普及和算力的进一步提升，云将成为行业主流使用模式5G CAE前沿技术多场耦合仿真CAE热学分析力学分析温度场分布与热流预测应力应变与结构变形流体分析电磁场分析4流场速度压力分布电场磁场分布与干扰多场耦合仿真是技术发展的前沿方向，通过将热学、力学、电磁学、流体力学等多个物理场在同一求解框架下进行联合分析，可以更准确地模拟实际工程CAE问题传统的单场分析往往忽略了物理场之间的相互影响，导致结果与实际情况存在偏差在电动汽车电池热管理、电子设备散热设计、航空发动机热机械流体分析等领域，多场耦合仿真已成为标准方法随着算法和计算能力的进步，多场耦合的--规模和精度不断提高，为解决复杂工程问题提供了强大工具国内外厂商也将多场耦合作为核心技术方向，持续投入研发资源CAE与增材制造（打印）CAE3D设计阶段通过拓扑优化生成适合打印的轻量化结构，充分发挥增材制造的设计自由度优势3D引导的泛函设计已成为航空航天等高端领域的标准方法CAE工艺优化阶段模拟打印过程中的温度场、应力场分布，预测变形和残余应力，优化支撑结构和打3D印参数，提高成品精度和质量材料性能预测基于微观结构模拟，预测打印材料的各向异性力学性能，为产品设计提供更准确的3D材料参数这在金属打印领域尤为重要3D性能验证对打印成品进行结构完整性和功能性分析，验证是否满足设计要求，形成设计制3D-造验证的闭环-与增材制造的结合正在改变传统的设计制造理念，实现从减材制造到增材制造的范式转变CAE在这一过程中，不再只是验证工具，而是贯穿全流程的使能技术，推动了设计方法与制造工艺的CAE深度融合与绿色低碳发展CAE可再生能源设备优化技术在风力发电机叶片气动优化、太阳能电池热管理等方面发挥重要作用，提高能源转换效率，降低度电成本通过仿真优化，现代风机叶片能效提升超过CAE20%节能减排优化轻量化设计、流线型优化、能源系统效率提升等均依赖技术支持汽车领域的空气动力学优化可降低的燃油消耗；电子设备散热优化可减少的能耗CAE5-10%15-20%碳捕集与储存技术在碳捕集装置设计、二氧化碳地质封存安全性评估等领域提供技术支撑，加速低碳技术推广应用基于仿真的碳捕集工艺优化可提高捕集效率，降低能耗CAE碳达峰、碳中和战略背景下，正成为绿色低碳技术创新的重要工具通过数字化仿真手段，可以在更短时间内开发出更高效、更环保的产品和工艺，减少物理原型试制和试验过程中的资源消耗，本身就是一种绿色研发方式CAE助力新能源产业CAE与医疗健康CAE医疗器械仿真个性化医疗解决方案技术广泛应用于心脏支架、假基于患者等影像数据构建CAE CT/MRI体关节、义齿等医疗器械的设计与个性化生物力学模型，为特定患者验证，通过仿真分析产品在人体内设计最优治疗方案这在脊柱矫的力学行为，提高产品安全性与使正、颅颌面重建等领域已有成功应用寿命用案例数字化手术模拟通过技术模拟手术过程，预测手术结果，辅助医生制定手术方案骨科、牙CAE科领域的数字化手术规划已成为临床常规在医疗健康领域的应用正从传统的医疗器械设计扩展到个性化医疗、手术规划等更广CAE泛的领域生物力学建模与仿真已成为医学工程的重要分支，为医疗创新提供科学工具特别是在骨科内植物、牙科修复体等领域，技术结合打印已实现个性化医疗器械CAE3D的快速设计与制造随着生物材料模型的不断完善和计算方法的进步，生物医学将在精准医疗、再生医-CAE学等前沿领域发挥更大作用，促进医疗技术创新和健康产业发展典型用户案例一比亚迪和吉利作为中国领先的汽车制造商，技术在其产品开发中发挥了关键作用比亚迪建立了完善的应用体系，覆盖白车身强CAE CAE度分析、碰撞安全性评估、优化、空气动力学分析等全方位仿真验证特别是在电动汽车开发中，电池系统的热管理与安全性分析成NVH为应用的重点，为比亚迪刀片电池的研发提供了技术支撑CAE吉利汽车实施数字化驱动创新战略，建立了从概念设计到生产制造的全流程数字化设计体系仿真贯穿整个开发过程，前期用于设CAE计方案筛选，中期用于性能优化，后期用于验证确认通过技术的广泛应用，吉利大幅缩短了产品开发周期，将新车型开发时间从CAE48个月缩短到个月，并显著提升了产品品质30典型用户案例二万500090%网格单元数量物理试验替代率航发发动机超大规模仿真计算规模数值仿真验证降低实体试验需求40%开发周期缩短数字化技术推动研发效率提升中国航发和商飞是技术应用的典型代表中国航发在航空发动机研制过程中，大量采用多物理场耦合CAE仿真技术，解决燃烧室流体热化学反应、涡轮叶片气动热力耦合等复杂问题单个发动机仿真模型----网格单元数量可达万量级，求解过程依赖国家超算中心提供的高性能计算资源通过技术的应5000CAE用，显著提升了设计质量，减少了物理试验次数，加速了发动机自主研发进程商飞大型客机项目中，贯穿了从方案设计到适航取证的全过程通过建立数字样机数字风洞C919CAE-数字铁鸟三位一体的数字化验证体系，实现了高效迭代优化特别是在结构设计、气动优化、系统集成-等方面，技术的应用大幅降低了研发风险，确保了首飞成功和后续适航认证的顺利推进CAE发展中的挑战CAE商业闭源软件壁垒源代码不可见，深度定制困难高昂的许可成本中小企业难以负担全功能版本专业人才短缺工程背景与软件能力兼备者稀缺自主可控需求加剧关键技术受制于人风险增加发展面临多重挑战，最显著的是商业闭源软件形成的技术壁垒国际主流软件采用闭源模式，核心算法不对外开放，用户无法针对特定需求进行深度定CAE CAE制，也难以与企业已有系统实现无缝集成高昂的许可成本也限制了技术在中小企业中的普及应用CAE随着国际形势变化，关键技术卡脖子风险逐渐显现，自主可控需求日益迫切特别是在航空航天、国防军工等战略领域，软件的国产化替代已成为重要任务CAE此外，高水平人才短缺也制约了技术应用深度，培养兼具工程背景和软件开发能力的复合型人才成为行业共识CAE中国自主的突破路径CAE数学力学基础创新核心算法自主开发产学研用深度协同的核心是数学模型和力学基础，中突破关键算法是自主发展的核心中国自主的发展需要产学研用紧密CAE CAE CAE国需要加强理论研究，在有限元方法、中国科学家正在非线性求解器、大规模协作，形成创新生态政府引导、企业计算流体力学、多场耦合等基础理论上并行计算、高性能前后处理等方面加大主体、高校支撑、用户参与的协同创新实现突破近年来，清华、北大等高校研发力度以中科院软件所为代表的研模式在浙江、四川等地已初见成效，一在网格自适应技术、高阶数值方法等方究机构已在某些算法领域接近国际先进批面向特定行业的自主软件开始商CAE面取得了一系列进展水平业化应用中国自主发展正采取两条腿走路的策略一方面推动基础理论和核心算法的自主创新；另一方面，基于开源框架发展应用生CAE态，积累工程经验开源自主知识产权的混合模式为中国产业提供了可行路径，一批国产软件已在特定领域实现了应用验+CAE CAE证学科前沿数智融合新一代CAE物理模型新范式自适应求解策略AI+传统物理模型与人工智能技术深度融合，形基于计算过程的实时反馈，智能调整求解参成物理信息机器学习（）新范式这数和网格分布，提高计算效率和结果精度PIML种方法既保持物理模型的解释性，又利用这种计算感知计算（AIComputation-提升计算效率，适合处理高度非线性、多尺）方法可显著提升大Aware Computation度的复杂工程问题规模仿真的性能数据驱动的不确定性量化结合统计学习方法，评估模型参数、边界条件等不确定因素对结果的影响，提供更可靠的决策支持这对高风险、高投入项目的决策尤为重要数智融合正引领技术进入新时代物理模型与数据模型的融合不再是简单的并列关系，而是形成CAE了深度嵌入的复合模型，充分发挥两者优势这种新一代技术能够处理更复杂的工程问题，提供CAE更高效的求解方案，为产品创新提供更强大的工具在材料设计、生物医学、天气预报等跨学科领域，数智融合已显示出巨大潜力未来随着量子计CAE算、类脑计算等技术的发展，将迎来更广阔的应用前景CAE分析政策经济技术社会PEST///政策环境经济因素十四五规划将列为关键工业软CAE中国制造业转型升级和高质量发展对件，享受税收优惠和专项资金支持卡需求增长研发投入强度提升和创2CAE脖子技术攻关计划和国产替代政策为自新驱动战略实施为市场扩容数字CAE主提供了政策红利和市场空间CAE经济新业态催生新应用场景社会教育技术环境/人才培养体系逐步完善，专业教育云计算、人工智能、等新技术与CAE5G与工程实践结合加强社会认知度提融合创新加速算力提升和开源生CAE升，企业应用意愿增强工程师能力提态繁荣为发展提供基础跨领域技CAE升推动应用深入术整合带来新机遇综合分析，中国产业发展环境总体向好政策支持力度加大，经济转型提供广阔市场，技术进步带来创新机遇，人才培养PEST CAE与社会认知不断提升这些因素共同推动中国产业进入发展快车道CAE全球与中国技术路线比较比较维度国际龙头企业中国本土企业技术特点算法优势明显，通用性强行业定制化，针对性强研发模式大规模投入，系统性研发聚焦细分领域，渐进式创新集成程度一体化单点突破，逐步扩展CAD/CAE/CAM服务模式标准化产品，全球化支持本地化服务，深度定制发展趋势平台化、生态化、云服务化专业化、行业化、国产化国际龙头企业如、等在核心算法和技术积累方面具有显著优势，产品成熟度高，ANSYS Siemens通用性强，但价格昂贵且定制难度大中国本土企业起步较晚，但更注重行业特点和用户需求，提供针对性更强的解决方案和本地化服务，在某些垂直领域已形成独特优势从技术路线看，国际企业追求平台化和全覆盖，构建完整生态；中国企业多采取点线面CAx--战略，先在特定领域突破，再逐步扩展应用范围未来，随着中国企业技术积累和市场份额的提升，两种技术路线将逐步融合，形成更加多元的市场格局未来市场规模预测微观创新自动化与可视化低代码与自动化大模型交互可视化AR/VR工具正向更高度自动化方向发展，将专人工智能大模型与结合，实现自然语言增强现实和虚拟现实技术为结果展示提CAE CAE CAE家经验封装为标准流程和模板，通过低代码交互和智能建模辅助用户可以通过口语化供了全新方式工程师可以沉浸式体验仿真或无代码界面降低使用门槛参数化设计与描述创建仿真模型，助手能够理解工程意结果，直观感受产品性能，支持团队协作决AI自动优化技术使非专业用户也能获取高质量图并转化为专业模型，大幅简化建模过程策，提升设计评审效率仿真结果这些微观创新正在改变工程师与工具的交互方式，从技术驱动向体验驱动转变自动化技术解放了工程师的重复性工作，使他们能够CAE专注于更具创造性的任务；智能交互降低了学习曲线，扩大了用户群体；沉浸式可视化增强了洞察力，促进了跨学科协作开放平台与生态合作开放与互联互通API软件厂商正逐步开放应用程序接口，支持与外部工具的集成标准化数据交换格CAE式和互操作协议正在制定，促进不同系统间的数据流转，打破信息孤岛插件与扩展生态基于开放架构的插件市场和扩展生态正在形成，第三方开发者可以创建专业垂直领域的功能模块这种模式既保持了平台的稳定性，又激发了创新活力行业联盟与标准化领域的行业联盟正在推动技术标准和最佳实践的制定中国工程仿真标准化联盟CAE已发布多项行业标准，为互操作性和质量保证提供基础开源项目与社区协作开源项目日益活跃，为行业创新提供了新动力、等开源平CAE OpenFOAMFEniCS台在特定领域已具备与商业软件比肩的能力，成为教学与研究的重要工具开放平台与生态合作是领域的重要趋势相比早期封闭式发展模式，开放生态能够更好地整合各CAE方资源，加速创新，满足多样化需求中国企业正积极参与这一转变，通过开放战略构建竞争优CAE势，创造共赢生态与企业数字化转型CAE战略层数字化决策与创新驱动管理层流程再造与知识管理技术层模型集成与数据互通已超越单纯的技术工具角色，成为企业数字化转型的重要驱动力在战略层面，支持基于仿真的决策，帮助企业优化产品组合、评估技术CAE CAE路线、预测市场趋势管理层面，推动了研发流程再造，从传统的串行开发向并行协同开发转变，建立了基于模型的系统工程方法论CAE正向研发闭环是赋能企业转型的核心价值通过建立从概念设计到制造验证的完整仿真链，实现设计前移、验证并行、质量内生的研发模式CAE的深度集成进一步强化了这一优势，使产品研发过程中的数据、流程和知识形成闭环管理，最大化发挥数字资产价值先进制造企业正PLM+CAE围绕打造数字孪生体系，将产品全生命周期置于统一的数字环境中管理CAE人才培养与教育创新高校教育企业培训产教融合在线教育相关课程体系建设与教学改革岗位技能提升与认证体系校企协同培养实用型人才数字化学习平台与资源共享CAE人才短缺是制约发展的重要因素，系统性的人才培养计划正在多层次展开高校层面，工程仿真已成为机械、航空、土木等专业的核心课程，一些高校还CAE开设了专门的方向或专业新兴课程如计算工程数值仿真等将理论与实践紧密结合，培养学生的工程思维和软件应用能力CAE校企产教融合是培养实用型人才的有效途径企业提供实际工程案例和实习机会，高校提供理论基础和创新思维培养，双方优势互补同时，软件厂CAE CAE商也在构建认证体系和培训网络，通过线上线下结合的方式提供终身学习渠道未来，随着人才培养体系的完善，中国人才缺口有望逐步缩小，为产业发CAE展提供智力支持国际趋势与对标欧美发达国家应用已进入深度融合阶段，呈现出全流程数字化、多学科交叉、仿真驱动设计等特点欧洲汽车行业将与、CAE CAEPLM系统深度集成，构建完整数字主线；美国航空航天领域推行基于模型的系统工程（），实现设计仿真优化制造无缝衔接；MES MBSE---日本制造业注重与实验测试的协同，建立了严谨的仿真验证体系CAE中国应用正在快速追赶，部分领域已接近国际先进水平华为、中国商飞等龙头企业的应用水平已达到全球一流，形成了具有中CAE CAE国特色的应用模式例如，中国高铁应用结合自主创新与标准化管理，创造了世界瞩目的中国速度；光伏产业链应用实现了从CAECAE硅片到系统的全覆盖，支撑中国光伏产业走向全球领先未来，中国有望在特定领域形成中国方案，走向全球投资与融资机会技术创新投资行业应用投资核心算法、智能仿真等前沿技术创业企垂直行业解决方案提供商成为投资CAE业正受到风险投资关注以自主知识产热点，特别是面向新能源、生物医药、权为核心的创新创业项目，特别是智能驾驶等新兴领域的专业化服务CAE CAE在国产替代关键领域的项目，融资活跃企业这类企业通常具有明确的客户场度高，估值水平持续提升景和快速的商业变现能力并购整合机会随着市场竞争加剧，行业并购整合加速，龙头企业通过收购补强技术短板和拓展应CAE用领域国际巨头也积极布局中国市场，与本土企业展开合作或收购，整合全球资源资本市场对行业的关注度持续提升，投资逻辑从早期的技术追赶转向应用落地和生CAE态构建股市场已有多家相关企业成功上市，市场表现活跃科创板和北交所为A CAE CAE技术创新企业提供了新的融资渠道，支持行业长期发展未来投资机会主要集中在三个方向一是具有自主核心技术的基础软件平台；二是深度融合、云计算的新一代工具；三是面向特定行业的专业化解决方案这些领域有望产生新AI CAE的行业领军企业和独角兽重点政策与支持方案国家专项基金税收优惠政策科技部核心软件攻关专项将列自主研发软件企业可享受增值税CAE CAE为重点支持方向，累计投入超过亿即征即退、研发费用加计扣除等税收20元十四五规划中的智能制造专项优惠高新技术企业认定对相关CAE也对技术创新提供资金支持技术领域给予重点支持CAE创新券与示范工程地方政府推出应用创新券，补贴企业购买软件和服务建立应用示范工CAE CAECAE程，遴选标杆企业进行重点扶持，带动产业链发展政策支持是中国产业发展的重要推动力从中央到地方，已形成多层次、全方位的支持CAE体系在技术研发方面，国家重点研发计划设立专项课题，支持核心算法攻关；在应用推广方面，工信部推动在重点行业的规模化应用，建立应用标准和评价体系CAE各地方政府也结合区域产业特点，出台针对性政策上海推出制造业升级行动计划，CAE+为企业提供资金和技术支持；浙江实施百企千亿智能制造工程，将作为核心支撑技术；CAE深圳设立工业软件产业基金，重点投资等关键软件企业这些政策形成合力，共同推动CAE中国产业高质量发展CAE行业典型痛点及解决对策算法国产化算力瓶颈业务落地难国际关系变化带来的技术封锁复杂仿真对算力需求巨大，计理论与工程实践脱节，CAE风险是行业最大痛点应对策算资源不足制约应用深度解仿真结果与实际偏差大改进略包括加大基础研究投入，决方案包括优化算法效率，措施包括加强仿真验证，建培养算法人才；发展开源社区，减少计算量；构建专用云平台，立可靠的模型库；发展数据驱构建自主创新生态；产学研联提供弹性计算资源；发展边缘动的混合仿真方法；结合物联合攻关，突破核心技术瓶颈计算，支持分布式仿真网技术，实现仿真与测试协同用户培训专业门槛高，普通工程师难以掌握解决途径包括开发低代码平台，简化操作流程；建立行业知识库，提供标准模板；构建培训认证体系，提升用户能力这些痛点是制约产业发展的关键因素，需要产业各方共同努力才能有效解决从技术层面看，提升自主创新能力是CAE根本出路；从应用层面看，降低使用门槛、强化实际效果是关键；从生态层面看，构建开放共享的协同创新体系是长远之策未来十年在科技创新角色CAE数据引擎模型引擎整合多源数据，驱动智能决策融合物理模型与数据模型，提供预测性洞察创新引擎计算引擎突破传统边界，催生颠覆性创新3利用超级算力，解决复杂科学问题未来十年，将成为新工业革命的底层支撑技术，在科技创新中扮演更加核心的角色数据模型算力三重引擎将共同推动从分析工具向创新引擎转变，成CAE--CAE为连接物理世界与数字世界的关键桥梁在材料科学领域，将加速新材料发现与应用；在生物医药领域，将推动精准医疗与生物仿真；在能源领域，将支持新能CAE源技术突破与系统优化与量子计算、类脑计算等前沿技术的融合将开辟全新应用空间，解决当前无法处理的超复杂问题同时，也将从专业技术工具逐步普及为标准工程方法，CAECAE融入教育体系和工业实践，成为工程师的必备技能，推动创新文化形成这一转变将为中国实现科技自立自强提供有力支撑市场主要风险分析技术壁垒与知识产权风险市场对外依存与供应链安全核心算法专利集中在国际巨头手中，中国企业面临知识产权侵权高端市场仍以国外软件为主，关键行业对外依存度高，存CAE风险和技术封锁威胁部分关键领域如非线性结构分析、多物理在供应链安全隐患技术更新迭代快，国产替代面临追赶压力场耦合等，国产软件与国际先进水平尚存差距全球化背景下的技术脱钩趋势加剧了这一风险缓释措施加强自主创新，建立知识产权保护与合规体系；发展缓释措施建立供应链安全评估机制；推进关键领域国产CAE开源替代方案，降低依赖；推动国际技术合作与专利交叉授权替代进程；构建多元化供应体系，避免单一依赖；加强国际合作，参与全球标准制定行业整体增长前景光明，但具体企业和项目需要审慎评估风险市场竞争加剧可能导致价格战和利润下滑；技术迭代加速可能使现有投资面临快速贬值；人才争夺战加剧企业运营成本上升企业需要做好战略规划，通过技术创新和市场差异化来应对这些挑战年蓝图与趋势展望2035零物理原型工程实时闭环工程高保真数字仿真将大幅减少甚至消除物理原型的需全行业数智仿真普及物理世界与数字世界将实现实时同步，产品从设计求，实现零物理原型开发通过混合现实技术，到年，技术将在全行业普及应用，成为到运行的全生命周期都处于持续优化状态基于边工程师可以在虚拟环境中体验、评估和优化产品，2035CAE标准工程方法从传统制造业到服务业，从大型企缘计算和技术，仿真将从实验室走向现场，从根本上改变产品开发流程，显著缩短上市时间和5G/6G业到中小企业，将无处不在简化的操作界面从离线分析转变为在线优化，形成设计制造使降低开发成本CAE--和智能助手将使非专业人员也能使用仿真工具，实用反馈再设计的闭环工程体系--现人人可仿真的愿景年的将与当前有本质区别，不再是独立的分析工具，而是融入产品生命周期管理的核心环节人工智能与仿真的深度融合将带来模型构建、求解过2035CAE程和结果分析的革命性变化物理模型与数据模型相互校准、共同进化，形成更加精准的预测能力结论主流趋势总结1自主化核心技术国产替代加速智能化赋能高效仿真分析AI云化基于云的弹性计算资源行业融合跨领域协同创新应用发展呈现出四大主流趋势自主化是中国特色的发展路径，在核心技术受制约的背景下，国产软件CAECAE通过自主创新开源融合的模式加速追赶，在部分垂直领域已实现突破智能化是技术发展的必然方向，+AI与传统物理模型的融合正在创造新一代范式，大幅提升建模效率和计算速度CAE云化是商业模式和计算方式的重要变革，基于云的服务降低了使用门槛，提高了资源利用效率，促进了协CAE同创新行业融合是应用拓展的关键趋势，正从传统机械、航空等领域向生物医药、金融、城市规划等新CAE兴领域渗透，创造了更广阔的应用空间这四大趋势相互作用，共同推动进入新的发展阶段CAE结论企业应对与战略建议2技术战略人才策略企业应构建自主开源商业的混合技术建立复合型人才培养机制，既要引进高端++体系，降低技术风险核心领域坚持自主算法专家，也要培养懂专业知识的应用型研发，非核心领域可借助开源工具和商业人才通过与高校合作、内部培训、社区软件，形成互补优势特别是制造业企业，参与等多种方式，打造多层次人才梯CAE应将纳入数字化转型整体规划，与队建立有效的知识管理体系，沉淀企业CAE、等系统协同演进仿真经验和最佳实践PLM MES3生态布局参与开源社区和标准建设，构建开放创新生态软件企业应提供开放和扩展机制，吸CAE API引第三方开发者；用户企业应积极参与行业联盟和标准制定，推动互操作性提升跨界合作成为获取创新资源的重要途径面对快速发展的大趋势，企业应主动应对，制定前瞻性战略软件企业应聚焦技术创新与行CAECAE业深耕，通过专业化和平台化双轨并行提升竞争力；用户企业应将视为核心能力而非简单工具，CAE系统性提升仿真应用水平打造核心竞争力是企业取胜的关键对供应商而言，核心竞争力在于算法创新和行业知识积累；CAE对用户企业而言，核心竞争力在于将深度融入业务流程，实现数据驱动的智能研发未来的市场CAE竞争将更加注重整体解决方案能力和生态构建能力，而非单一技术优势互动环节QA/感谢各位参与本次《的发展趋势》专题分享在本环节中，我们诚邀各CAE位就技术发展、市场前景、应用案例等方面提出问题，共同探讨行业未CAE来的发展方向您可能关心的问题包括中小企业如何经济高效地应用技术？自主CAECAE软件与国际产品的差距主要体现在哪些方面？人才培养应注重哪些关键CAE能力？多学科融合将为带来哪些新机遇？CAE欢迎通过现场提问或在线互动平台分享您的见解和疑问我们的专家团队将针对您的问题提供专业解答，也欢迎在会后继续交流讨论，共同推动中国CAE产业的健康发展。