发布日期：2023-11-13 来源: 网络 阅读量（ ）
军工自主可控的刚需让它们成为工业仿真软件细分赛道的国货之光鉴于国内对CAE还不够重视，我在这里还是有必要再强调一遍，CAE软件是实现中国制造2025的一个非常重要的软件，是我国制造业产业升级和转型的重要关键技术。美国对CAE的重视程度，早已上升到国家战略高度。 到底有多重要？比如说一台汽车用CAD软件设计完成后，会采用CAE软件模拟汽车制造的过程，看设计是否合理。这里就要模拟几千个零部件的运动过程，计算每一个零部件在空间中的位移、以及相互之间的作用力，用它可以有效缩短汽车的开发时间，从36个月缩短到12个月，还可以减少产品的制造成本，尤其对航空航天工业，具有深远的战略意义。美国六代原型机的建造周期，之所以能从10年减为1年，和这个技术的发达密不可分。 上个视频讲了国外CAE厂商的发展现状和市场格局，大家也应该了解认识到了，CAE软件开发道路漫长、路途艰辛，没有长期的技术积累，无论是“弯道超车”或是“换道超车”都几乎是不可能的。面对德国西门子、美国ANSYS和法国达索等外资仿真品牌的垄断，国产CAE厂商到底应该如何突围，这是我们今天要探讨的话题。 目前国外CAE软件覆盖范围广、功能完善，大部分龙头企业玩的都是CAD/CAE/CAM/PDM 一体化的综合软件平台。而且他们的核心产品不仅包括CAE 软件，还提供求解器、通用模块等核心技术的销售。在通用CAE方面，比如对标美国ansys这种应用范围很广的软件，国产几乎全军覆没，在专用CAE方面，国产在覆盖度、成熟度、易用性等方面，相比国外软件，仍有较大的差距。 接下来先给大家介绍一下国内CAE市场的发展现状，目前CAE的国产化率约为11%，根据我做的市场调研发现，这11%基本全是做专用CAE的厂商，也就是软件只适用于特定的细分领域，而且大部分客户都是军工企业，这个很容易理解，军工企业是刚需，产品的性能可以差点，但是一定要保证核心技术自主可控，对信息安全保密方面会要求的更多一点。 根据我的调研结果发现，其中最具代表性的企业有北京的盈建科、大连的英特仿真、上海的霍莱沃、北京的安世亚太、广州的中望软件、北京的安怀信、哈尔滨的新光光电、北京的世冠科技、合肥太泽透平、成都的前沿动力、中船重工奥蓝托等。 还有一家相信大家很熟悉了，中国飞机强度研究所研制的国内航空界功能最为全面的大型CAE软件HAJIF，1979年就获得了国防科技进步一等奖，因为长期专供给军工企业使用，涉及核心技术，短时间内无法军用转民用，所以拖到2016年才开始民实现商业化。因此也错过了成为国内CAE巨头的大好机会。 接下来介绍一下其他厂商的情况，先说一下北京盈建科，国内建筑结构设计仿真领域的隐形冠军，自主研发了2D/3D CAD 内核引擎，还有先进的力学有限元核心分析技术、自动化应用结构设计规范等12项核心技术，在技术性能方面处于国内领先水平。 国内民用建筑结构设计的软件市场，现在基本是被（PKPM）中国建筑工程软件研究所，和盈建科两家国产软件垄断，国内民用建筑设计院的工程师，基本用的都是这俩软件，这真的算是工业软件细分赛道的国货之光啊。 但是国内工业建筑结构设计的市场，基本被欧美厂商占领。现在急需有国产软件挺身而出，在我看来盈建科就是最好的人选，因为工业建筑结构设计的底层技术原理，与民用建筑都差不多，再加上盈建科目前掌握的底层核心技术，它完全可以把在民用建筑结构设计领域的技术和用户积累，直接复制到工业建筑领域。据我观察目前已经在做这个事情了，而且进展神速，国内工程勘察设计行业，综合实力50强企业，盈建科覆盖了14家，其中超过半数为工业建筑相关的设计院。我个人是非常看好这家公司的发展前景的，毫无疑问是未来国产替代的主力军。 接着说大连的英特仿真，这个公司的老板放弃了美国CAE巨头ANSYS公司，高级研发工程师的优厚待遇，选择回国创业。主要研发替代进口工业，以及军工领域自主可控的高端CAE软件，日本三菱重工和美国Thermalfisher赛默飞世尔 都是它的大客户BWIN官网。 其中最显赫的成绩就是，自主研发了CAE汽车碰撞试验技术，过去设计一台汽车，要经过反复的碰撞试验，在碰撞中毁掉数辆真车，研发时间动辄几年，而有了仿真技术，只要在CAE软件中输入数据，各种碰撞结果就能迅速计算出来。而在过去，这样的技术一直被国外公司垄断。 其他客户大部分都是军工企业，比如说给咱们战斗机弹射跳伞的分离仿真，对导弹飞行过程的仿真，可实现对导弹飞行过程的精确控制。 接着说上海的霍莱沃，这家是国内电磁仿真与测试系统的先行者，产品主要应用于国防科技工业中的相控阵雷达。这个技术的自主掌控对我们非常重要，相控阵雷达技术，在多款国家在研的重大型号卫星、导弹、火箭上均有应用。 创始人曾经在美国CAE龙头ANSYS担任技术经理BWIN官网，还曾获得国家科学技术进步一等奖，专业性非常强。自主研发了电磁场仿真分析，与相控阵校准测试的核心算法，给“嫦娥三号”“北斗二号”“高分三号”“嫦娥四号”，以及“北斗三号”等高知名度、高难度的国家工程，提供了关键算法技术与仿真分析服务。 接着说成都的前沿动力，这家是三级保密资格单位，专注于飞行器等高端装备的模拟仿真与评估，技术领头人是胡光初博士，是具有二十多年从事航空航天飞行器尖端技术攻关的旅美科学家。在美国学习和工作了17年，期间主持了32项美国航空航天飞行器分析，与设计方面的科研课题，同时也是美国航空航天局（NASA)，肯塔基州五个专业委员会的委员之一，负责评审和推荐NASA研究项目，包括NASA下一代大型飞机N+3项目等。还曾在国内荣获国防科工委科技进步一等奖/二等奖。 由于他在科学研究和工作中的卓越表现，2006年荣获美国国会杰出勋章一枚。这个公司的主要客户包括：中国航空工业集团、中国航天科技和科工集团、中国兵器工业集团等。真的很庆幸这样的高级人才能选择回国效力，工业软件领域缺的就是这样的专业人才。 接着说北京的安世亚太，这个公司的规模和影响力会大一点，产品主要应用于国内的大飞机、航空发动机、运载火箭、飞船、坦克、 船舶、高速机车等国家重大项目和工程。 开始是通过代理美国ansys软件起家的，08年之后才走上自主研发的道路，自主开发了国内首款大型通用仿真软件PeraSim，成果值得肯定，但是大家不要忘了，它目前对美国ansys供应商依赖性较强，据我了解采购ansys的占比接近一半，所以还是存在卡脖子的风险，万一人家哪天断供呢，所以现在还是要加大科研投入，争取早日摆脱对美国ansys的过度依赖。 接着说广州的中望软件，之前文章介绍过这家的情况了，主要产品以2D和3DCAD为主，2019年自主研发了首款全波三维电磁仿真软件ZWSim-EM，在非高端领域已基本满足企业的要求。这才刚起步，软件还不成熟，需要时间完善。 不过优点是，中望具有几何建模内核overdrive，避免了缴纳高额的专利授权费用，不会对供应商形成依赖，且拥有自主建模技术，具备自主研发的能力，而且中望在2D/3D CAD领域，已经逐步实现替代，CAE有望借着一体化这个东风，加速替代国外厂商。 接着说北京的安怀信，主要为军工企业服务的，这个公司自主研发出中国市场上，第一款仿真模型验证软件SIMV&Ver,参与了“十三五”中国航天、航空、发动机、兵器、高铁等多项顶级研究院所的智能设计规划和项目实施，目前采用安怀信SimV&Ver Vibrant软件，进行结构动力学仿真模型验模的研究机构有：航天一院、航天三院、航天五院、航天八院、航天九院、航发集团、兵器装备集团、中车集团等数十家单位BWIN官网。 接着说哈尔滨的新光光电，是国内军用光学仿真领域的隐形冠军，这家也是主要服务于军工企业的，客户都是航天科工集团等导弹研制单位，该公司研制的光学目标与场景仿真系统，可用于武器装备研制的全过程，已成功应用于多个国家重点型号导弹的研制，部分指标超过国外同类产品，总体技术水平达到国际先进、国内领先。 大家想想，为什么我们现在导弹试验打靶的次数减少了，和这个技术的应用也是有关系的。这个技术可以有效节省实弹打靶成本、显著缩短研制周期、大幅降低研发成本。 最后说一下北京的世冠科技，直接给大家讲个案例好了，国产大飞机C919的研发，涉及多个子系统，在通常的研发工作中，采用多种仿真软件,来应对不同子系统的建模需求，在C919的虚拟测试环节，使用到了这家公司自有知识产权的仿真平台GCAir，GCAir提供了飞机级虚拟集成，与仿真试验环境建设的整体解决方案，实现了多个子系统模型与飞机模型的集成与仿真分析。之后还参与了我国数字卫星，大型空间机械臂，国产商用发动机，国家863、973、921三期，深空探测等高精尖项目的研发。 通过介绍这9家国产CAE厂商，大家可以发现，我们在细分领域这些年所取得的成绩，还是有目共睹的，之所以在专用软件方面能保持不错的发展势头，主要还是得益于军工企业自主可控的刚需，国产厂商正好也可以通过与军工企业的合作，来拓宽自己的工业知识面，这也是难得的练手机会。 而且国外这些巨头软件的功能就算再强大，也不可能完全满足国内生产、制造、建设中遇到的所有仿真需求，所以国产厂商现在采取的战术，就是单点突破，找漏补漏。在通用仿真领域，我们还没有一家可以对标美国ansys这种应用范围很广的厂商。 但是话说回来，国内大多数中小企业，对仿真软件的功能需求其实比较基础，所以没必要一上来就对标巨头公司的全部功能模块。大概只需要实现世界一流仿线%的功能，即可满足很多国内公司对仿真软件的需要，我觉得这是国产软件的机会所在。 另外国外CAE巨头们，现在已经步入了前所未有的大整合时期，他们把主要精力都集中于收购合并，在技术深度方面则发展缓慢，这正是我们国产CAE软件缩短差距的好时机，错过这个时机可能就很难赶超了，毕竟美国ansys巨头每年的研发投入在20亿左右，相当于我们国内15个CAE厂商的全年投入，看看人家的投入和重视程度，回头再看看我们自己，起跑线就已经输了，还怎么玩？现在说再多都没用，一句话：提高重视程度，加大科研投入、用政策吸引海外有专业背景的人才回国效力。（写自工号：工业科技控）
