根據(jù)《2024-2029年工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析報告》分析，計算機輔助工程（CAE）是指在產(chǎn)品/工程設計階段用計算機軟件對產(chǎn)品/工程項目的工作狀態(tài)、行為進行基于物理模型的模擬，來預測其功能可用性、可靠性、效率和安全性等，實現(xiàn)產(chǎn)品/工程的設計優(yōu)化，保證產(chǎn)品/工程達到預期功能并滿足各種性能指標。CAE軟件本質(zhì)是把物理和工程學科的理論模型做數(shù)學處理后得到的代數(shù)求解過程固化而成的計算機程序，且包括豐富的工程數(shù)據(jù)、模型和簡單易操作的用戶界面和結(jié)果分析功能。

隨著計算機技術的不斷發(fā)展，CAE軟件的技術水平也在不斷提升。目前，CAE軟件已經(jīng)實現(xiàn)了高度集成化、模塊化和可定制化，能夠滿足不同客戶的需求。同時，CAE軟件還在不斷提升仿真精度和效率，以適應更加復雜和精細的工程需求。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2023年中國CAE軟件行業(yè)市場規(guī)模約為30億元，同比增長16%，增速快于全球。

圖表：2021-2023年中國CAE軟件行業(yè)市場規(guī)模

目前，全球CAE軟件市場競爭激烈，主要的競爭者包括Ansys、Autodesk、達索系統(tǒng)、西門子等公司。這些公司在CAE領域擁有較強的技術實力和品牌影響力，并且在不斷進行技術創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。根據(jù)IDC，Ansys（美）、西門子（德）和達索系統(tǒng)（法）在2023年中國CAE軟件市場排名前三，國產(chǎn)份額占比較低。

圖表：2023年全球CAE軟件市場競爭格局

許多分析工作都是基于市場反饋的問題來進行的，這意味著在設計或生產(chǎn)階段可能未能及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，導致后期需要投入更多的資源和時間進行修正。

CAE分析雖然可以進行各種模擬，但與實際應力測試相比，可能無法完全準確地反映產(chǎn)品在實際使用中的性能。這可能導致設計上的缺陷在后期才被發(fā)現(xiàn)。

分析工作未流程化，分析報告未標準化。這可能導致分析過程的不一致性和結(jié)果的不確定性，影響工程設計的效率和質(zhì)量。

目前的分析工作主要集中在靜強度分析上，而缺乏動態(tài)分析、疲勞分析以及非線性分析等其他重要的分析方法。這些分析方法的缺失可能導致對產(chǎn)品性能評估的不全面。

盡管CAE軟件和計算資源不斷提升，但在處理復雜的非線性、非均勻和多物理場耦合等情況時，模型的精度和準確性仍然是一個挑戰(zhàn)。這可能導致模擬結(jié)果與實際情況存在偏差。

隨著工程模型的不斷增大和復雜化，需要更多的計算資源和更長的計算時間來完成分析。這可能會影響工程設計和優(yōu)化的效率。

CAE技術在處理涉及多種物理場相互作用的問題時，需要綜合考慮多個物理場的影響，增加了分析的難度和復雜性。

在技術創(chuàng)新方面，隨著工程問題的復雜性增加，CAE軟件將更加注重多物理場的耦合分析，以提高仿真的真實性和準確性。例如，在航空航天工程中，需要同時考慮結(jié)構(gòu)、流體、熱、電磁等多物理場的相互作用。另外，人工智能和機器學習的發(fā)展將為CAE技術帶來新的機遇，通過智能算法優(yōu)化產(chǎn)品設計過程，提高分析效率。例如，利用機器學習進行參數(shù)優(yōu)化、自動網(wǎng)格劃分等。

在市場應用方面，CAE技術在汽車、航空航天、國防、電子等領域的應用將越來越廣泛。隨著這些行業(yè)的快速發(fā)展，對CAE技術的需求也將持續(xù)增長。另外，隨著智能制造和工業(yè)4.0的推進，CAE技術將在產(chǎn)品設計、優(yōu)化和生產(chǎn)過程中扮演更加重要的角色。通過CAE技術，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的快速設計、優(yōu)化和驗證，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

數(shù)字化和智能化方面，未來的CAE軟件將更加數(shù)字化和智能化，能夠更好地支持企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新。例如，通過引入虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術，實現(xiàn)產(chǎn)品的虛擬展示和測試。CAE軟件將更加注重用戶體驗的優(yōu)化，提供更加簡潔、直觀的操作界面和豐富的功能選項，降低用戶的學習成本和使用難度。

國產(chǎn)化趨勢方面，隨著國家對工業(yè)軟件國產(chǎn)化的重視，國產(chǎn)CAE軟件將迎來更多發(fā)展機遇。政府將出臺一系列政策扶持國產(chǎn)CAE軟件的發(fā)展，提高其在國際市場上的競爭力。國產(chǎn)CAE軟件在技術創(chuàng)新、市場開拓和人才培養(yǎng)等方面需要進一步加強，以提高國際競爭力。通過與高校、科研機構(gòu)和企業(yè)合作，加強技術研發(fā)和人才培養(yǎng)，推動國產(chǎn)CAE軟件的發(fā)展。

云計算能夠提供更強大的計算能力，解決CAE計算過程中的瓶頸問題。這將使CAE分析更加高效、準確。另外，SaaS模式可以降低用戶的成本，提供更便捷和靈活的使用方式。用戶無需購買昂貴的軟件和硬件，只需按需付費即可使用CAE服務。

CAE應用前景廣闊，將在云計算和SaaS模式等方面迎來更加廣闊的發(fā)展空間。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷擴大，CAE將在未來發(fā)揮更加重要的作用。