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2025-03-18 78 TMT行业报告
研发设计类工业软件处于工业制造的上游,对工业制造智能化意义重大。通过研发设计类工业软件赋能工业制造的研发数 字化可以显著降低生产成本,提高生产效率,提高工业制造的智能化水平。根据《中国工业软件白皮书(2020)》数据, 产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的5%,但是产品设计决定了75%的产品成本。研发设计类工业软件可以 帮助企业在产品设计阶段从源头控制成本,对工业制造的影响举足轻重。 当前,我国研发设计类工业软件市场规模持续快速增长。根据CCID数据,我国研发设计类工业软件市场规模2018年为 142.7亿元,2021年将达到223.9亿元,2018-2021年间年均复合增长率为16.20%。CAD(Computer Aided Design)计算机辅助设计,处于设计的最前端环节,是指通过利用计算机快速的数值计算和强大的 图文处理功能,辅助工程技术人员进行工程绘图、产品设计,具体可以进一步分为二维的2D CAD和三维的3D CAD。 CAD被广泛应用于建筑业、制造业设计等领域,全球市场规模超百亿美元。CAD作为设计工具,其初衷是用于替代图纸设 计,提高工作效率,如今被广泛应用于建筑、室内装潢、机械及模具、电子及电气、航空航天、石油及化工、地质勘测、 园林、景观等领域。从市场规模上来看,据BIS Research公布的数据显示,全球CAD市场规模2018年为74.7亿美元,2023年 预计将达到112.2亿美元,年复合增速为7.51%。
2023年,3D CAD将占比75%,2D CAD将占比 25%。根据中国工业技术软 件化产业联盟数据,2018年我国CAD软件市场规模约为7.33亿美元,占全球的比重较低。CAE(Computer Aided Engineering)计算机辅助工程,处于设计研发的中端环节,主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析, 对其未来的工作状态和运行行为进行模拟,及早发现设计缺陷,并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性。CAE可以将仿真验证后 的结果反馈给设计建模阶段,进行修改,直到满意。应用 CAE 软件进行仿真分析一般包括前处理、求解和后处理三个步骤: 前处理主要是对三维实体模型进行预处理,为CAE软件的求解器提供可理解、可处理的信息。前处理一般包含了模型的导入和修复、基本几何 创建、模型简化、网格划分等。其中网格划分对提高求解效率和分析结果至关重要,占到了CAE 工程师工作量的70-80%。 求解器是CAE软件的核心。所谓求解器,指的是针对特定场景(比如液体流动、温度传播以及结构变形),用程序编码的方式实现对物理规律、 数学原理的客观还原。按照领域的不同,可分为结构、流体、电力、电磁场等领域的求解器。 后处理是求解结果可视化的重要呈现方式。后处理是把求解后的结果文件进行可视化处理,即把源文件处理成图片、动画和数据结果等可以被 用户理解的形式的过程。
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