CAE是工业领域,从设计端到制造端之间的仿真软件。位于CAD到CAM应用之间,主要负责设计后的仿真验证环节。可以提高企业研发效率、推动工业自主正向设计,是高端工业领域的重要软件。
国外龙头主要是通用型厂商,场景众多容纳部分垂直型创新公司。CAE软件所需技术在近50年未发生根本性变革,优势厂商通过工程经验拉开差距。CAE由于应用场景多元化、专业化,因此行业内既有头部通用型厂商,也容纳垂直领域创新型小公司,也正因为场景过于细分、专业,通用型CAE软件此前多采取并购方式拓展产品业务线。 国产CAE差距主要在工程经验,借国产化机遇进入核心客户验证提升。CAE开发需要基础科学能力+软件开发能力+工程化实践经验,由于国产CAE起步较晚,我国工业信息化水平距发达国家尚有差距,国产CAE主要劣势在于基础科学实践经验及工程经验。目前优势厂商已经建立起规模化的人才团队,进行基础科学等项目攻关,随着国产化机遇进入核心客户积累经验,预计国产CAE将在未来几年实现产品力快速提升。 CAE行业属性决定了格局相对分散,先发优势有利于打造通用型产品。CAE需求场景分散,不同环境下对于底层的基础科学能力要求不一,因此分散型的行业性应用较多。单行业功能开发需要know-how,参考海外打造通用型产品大多通过先发优势进行并购实现。目前国产CAE公司大多处于专精领域开发阶段,厂商并购需要资金也需要优质标的,国产CAE通用型产品先行者具备在并购市场的优势,有望持续扩大优势份额。 国外CAE公司均诞生于资金扶持、成熟于商业落地、壮大于并购。CAE软件的研发迭代需要投入较高成本,西方软件在萌芽期均受益于专项支持资金或工业资金扶持,后期通过商业落地提高CAE软件的创收能力,形成“商业-研发”的良性循环。因为应用场景的分散,通用型软件的本质是众多细分软件的融合。 相关标的:国产CAE目前仍处于探索加速期,相关通用产品预计为未来替换主力。索辰科技(产品+渠道+先发优势):通用性CAE的软件产品,覆盖流体、结构、声学、电磁、光学、测控等多个学科,从特殊行业及科研院所开始推进,具备先发优势。中望软件(CAD拓展,协同优势):基于CAD系列核心技术,持续对公司二维CAD、三维CAD/CAM、电磁/结构等多学科仿真等All-in-One CAx产品矩阵进行迭代优化,协同优势明显。盈建科(建筑结构领域融合):建筑设计软件,涵盖建筑设计场景下的模拟仿真部分,产品属于工业软件的BIM/CAD/CAE范畴,主要用于建筑设计单位、施工生产单位及科研部门。霍莱沃(电磁细分领域深耕):电磁领域深耕多年,形成细分领域优势仿真软件,围绕电磁领域打造了覆盖仿真、设计优化及应用验证的完整产品系列。 风险提示:存在回款周期较长,对业绩造成不良影响的风险;国产CAE拓展商用市场不及预期的风险;研发产出不及预期的风险。 研究报告全文:行业及产计算机业2023年09月22日国产CAE持续推进有望迎来快速行业研成长期究行看好智造TMT系列之二十二业深度相关研究本期投资提示大模型迭代智能驾驶机器人算法进证化机器人系列深度研究之12CAE是工业领域从设计端到制造端之间的仿真软件位于CAD到CAM应用之间主2023年9月19日券要负责设计后的仿真验证环节可以提高企业研发效率推动工业自主正向设计是高端研特斯拉Dojo英伟达GPU谷歌究TPU昇腾趋势是带宽与扩展性-智工业领域的重要软件报联汽车深度三十三暨华为系列深度之六告国外龙头主要是通用型厂商场景众多容纳部分垂直型创新公司CAE软件所需技术在近2023年9月18日50年未发生根本性变革优势厂商通过工程经验拉开差距CAE由于应用场景多元化专业化因此行业内既有头部通用型厂商也容纳垂直领域创新型小公司也正因为场景证券分析师过于细分专业通用型CAE软件此前多采取并购方式拓展产品业务线黄忠煌A0230519110001huangzhswsresearchcom国产CAE差距主要在工程经验借国产化机遇进入核心客户验证提升CAE开发需要基施鑫展A0230519080002础科学能力软件开发能力工程化实践经验由于国产CAE起步较晚我国工业信息化shixzswsresearchcom水平距发达国家尚有差距国产CAE主要劣势在于基础科学实践经验及工程经验目前优洪依真A0230519060003hongyzswsresearchcom势厂商已经建立起规模化的人才团队进行基础科学等项目攻关随着国产化机遇进入核胡雪飞A0230522120002心客户积累经验预计国产CAE将在未来几年实现产品力快速提升huxfswsresearchcom联系人CAE行业属性决定了格局相对分散先发优势有利于打造通用型产品CAE需求场景分散崔航不同环境下对于底层的基础科学能力要求不一因此分散型的行业性应用较多单行业功862123297818能开发需要know-how参考海外打造通用型产品大多通过先发优势进行并购实现目前cuihangswsresearchcom国产CAE公司大多处于专精领域开发阶段厂商并购需要资金也需要优质标的国产CAE通用型产品先行者具备在并购市场的优势有望持续扩大优势份额国外CAE公司均诞生于资金扶持成熟于商业落地壮大于并购CAE软件的研发迭代需要投入较高成本西方软件在萌芽期均受益于专项支持资金或工业资金扶持后期通过商业落地提高CAE软件的创收能力形成商业-研发的良性循环因为应用场景的分散通用型软件的本质是众多细分软件的融合相关标的国产CAE目前仍处于探索加速期相关通用产品预计为未来替换主力索辰科技产品渠道先发优势通用性CAE的软件产品覆盖流体结构声学电磁光学测控等多个学科从特殊行业及科研院所开始推进具备先发优势中望软件CAD拓展协同优势基于CAD系列核心技术持续对公司二维CAD三维CADCAM电磁结构等多学科仿真等All-in-OneCAx产品矩阵进行迭代优化协同优势明显盈建科建筑结构领域融合建筑设计软件涵盖建筑设计场景下的模拟仿真部分产品属于工业软件的BIMCADCAE范畴主要用于建筑设计单位施工生产单位及科研部门霍莱沃电磁细分领域深耕电磁领域深耕多年形成细分领域优势仿真软件围绕电磁领域打造了覆盖仿真设计优化及应用验证的完整产品系列风险提示存在回款周期较长对业绩造成不良影响的风险国产CAE拓展商用市场不及预期的风险研发产出不及预期的风险请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明行业深度投资案件结论和投资分析意见CAE作为高端制造业和特殊行业的重要工具型软件国产替代需求明确国产CAE有望通过导入核心客户积累工程项目弥补工程实践经验差距带来整体产品能力提升国产CAE厂商实现长期成长需要打造通用性软件平台参考海外经验并购会成为具备性价比的方式预计目前已经具备先发优势的部分厂商未来通过并购扩大国内市场领先优势原因及逻辑工具型软件高端制造业需求明确CAE是位于CAD与CAM之间在设计阶段进行物理层面仿真验证的通用型工具软件是高端制造业降低成本提升效率的关键工具国产化比例低率先进入核心客户验证提升目前CAE市场国产化比例低CAE需要基础科学能力软件开发能力工程化实践经验由于我国CAE起步较晚主要劣势在于基础科学实践经验及工程经验目前优势厂商已经建立起规模化的人才团队进行基础科学等项目攻关随着国产化机遇进入核心客户积累经验预计国产CAE将在未来几年实现产品力快速提升细分场景多通用型产品大多靠并购先发优势关键CAE需求场景分散不同环境下对于底层的基础科学能力要求不一因此分散型的行业性应用较多单行业功能开发需要know-how海外打造通用型产品大多通过先发优势进行并购实现目前国产CAE公司大多处于专精领域开发阶段厂商并购需要资金也需要优质标的国产CAE通用型产品先行者具备在并购市场的优势有望持续扩大优势份额有别于大众的认识市场认为国产CAE起步晚产品能力不具备竞争力难以实现成长我们认为此前差距主要体现在基础科学实践经验及工程经验较少目前国内CAE优势厂商已经建立起规模化的人才团队进行基础科学等项目攻关随着国产化机遇进入核心客户积累经验预计国产CAE将在未来几年实现产品力快速提升市场认为场景复杂且细分行业多难以形成规模化企业我们认为参考海外打造通用型产品大多通过并购实现目前国产CAE公司大多处于专精领域开发阶段厂商并购需要资金也需要优质标的国产CAE通用型产品先行者具备在并购市场的优势有望持续扩大优势份额形成规模化优势请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第2页共22页简单金融成就梦想行业深度目录1CAE是智能制造基石软件511CAE推动工业从简单模仿走向正向设计512国内产品差距主要在工程化经验613头部趋于集中具备长尾分散空间72海外经验巨头并购成长萌芽必需资金821美国西屋核电支持安西斯并购政军界支持MSC萌芽822法国达索联合IBM占有CAD市场并购CAE以完善产品线1023德国并购UG成为西门子转折点采取本土低价策略1124日本英国重硬轻软的结果1225并购是成为巨头的路径CAX趋势明显123国内展望国产化需求迫切1431需求端CAE面临卡脖子风险国产化在即1432供给端国产四类CAE公司1533国内产业环境两大问题待破局164相关标的1741索辰科技打造通用型国产CAE先发优势显著1742中望软件从CAD优势拓展CAE产品1843盈建科CAE融合建筑结构设计软件1944霍莱沃专注电磁场领域CAE205风险提示21请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第3页共22页简单金融成就梦想行业深度图表目录图1CAE位于设计之后制造之前5图2汽车受力仿真实验6图3直升机旋翼流场仿真6图4CAE软件的关键在于与工业界的交流7图5单款CAE软件Fluent包含多项函数8图6组合多项函数分析螺母受力问题8图7模拟螺母场景的呈现9图8Fluent只是安西斯产品矩阵中极小部分9图9达索软件始于CAD通过并购跨入CAE环节10图10西门子自研失败软件能力主要来自并购UG11图11流体仿真在航空发动机的应用17图12飞机起落架的声学仿真分析18图13设计-分析-加工实现高效协同18图14打造国产3DCAx一体化解决方案19图15三维变形及应力云图表达19图16霍莱沃电磁领域具备长期经验20表1设计验证端需要基础学科能力5表2美国十分重视建模仿真的战略意义9表3CAE通用型巨头发展初期多次并购12表4国产CAE应用案例14表5国内CAE软件玩家主要分为四类15表6重点公司估值表单位亿元20请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第4页共22页简单金融成就梦想行业深度1CAE是智能制造基石软件CAE软件是众多工业软件中的一种地位关键不易开发对工业的赋能效力强CAEComputerAidedEngineering名为计算机辅助工程用于设计与制造之间的仿真实验环节此类仿真模拟实验可以加快研发速度降低工程师研发难度主要用于高端制造领域如汽车航天精密仪器特殊行业等11CAE推动工业从简单模仿走向正向设计CAE位于设计之后制造之前工业软件包含非常多的细分门类相关软件覆盖了工业制造的整个流程CAE实现了先验证再实物可帮助提升工程师设计能力工业界最初的模仿通常是逆向的通过产品实物倒推工程细节再为漏洞打补丁因为缺失设计的逻辑基础这种模仿只能暂时地复刻产品很难进一步地优化图1CAE位于设计之后制造之前资料来源知识自动化申万宏源研究表1设计验证端需要基础学科能力软件名称软件功能EDA电子设计自动化辅助完成超大规模集成电路芯片设计制造封装测试整个流程CAD计算机辅助设计计算机及其图形设备帮助设计人员进行虚拟设计CAE计算机辅助工程研发部门使用CAD软件得到初步几何模型以后使用CAE软件在物理角度上优化模型性能包括静态结构分析动态分析电磁分析等CAM计算机辅助制造为加工产品过程编码控制数控机床加工过程BIM建筑信息模型通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息PLC局部逻辑控制工业环境下应用的数字运算操作电子系统实现工业自动控制MES制造执行系统位于上层的计划管理系统ERP与底层的工业控制PLC之间的面向车间层的管理请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第5页共22页简单金融成就梦想行业深度软件名称软件功能信息系统ERP企业资源计划生产资源计划制造财务销售采购等功能外还有质量管理实验室管理业务流程管理产品数据管理存货分销与运输管理人力资源管理和定期报告系统PLM产品生命周期管理帮助扩展型企业整合数据流程业务系统以及人员信息SCM软件配置管理通过执行版本控制变更控制的规程以及使用合适的配置管理软件资料来源工业软件简史申万宏源研究CAE实现了先验证再制造但将CAE加入进来后可以先利用CAE仿真软件验证CAD设计结果例如测试汽车车身受力能力直升机旋翼流场情况先通过模拟环境验证设计的合理性节省物料成本时间成本待设计结果通过仿真验证后再投入车间制造CAMManufacture图2汽车受力仿真实验图3直升机旋翼流场仿真资料来源研究埠申万宏源研究资料来源索辰科技招股说明书申万宏源研究高端制造行业性能要求高测试成本高是CAE的主要应用场景特殊行业很多实验具有危险性且产品需要适应不同物理环境因此使用仿真软件是众多产品的必然途径高端制造行业CAE的使用者往往面临向下游供应最新产品的竞争压力且寻求研发降本汽车等行业单次实体实验成本高因此使用仿真软件具有经济意义12国内产品差距主要在工程化经验CAE软件的底层学科主要是数学物理计算机技术工程学通过数学物理的公式算法表达物理世界的规律进而做出仿真推测利用计算机语言将数学物理的表达在软件中呈现通过工程学经验使仿真结果更贴近真实世界减少公式描述的偏差基础学科能力工程学经验下游的制造业基底资金支持四项缺一不可在数学物理计算机工程学这三大部分中市场更加注意公司是否掌握了最新的底层技术或最前沿的基础理论实际上更大的差距和壁垒在工程学经验CAE软件公司的确应该掌握足够的基础科学理论及编程实现能力但是工程经验算例积累所培养的know-how优势是会被软件使用者直接感知也是最影响软件效用的部分请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第6页共22页简单金融成就梦想行业深度国产CAE的与全球领先厂商的差距主要还是工程化实践基础理论方面已有积累1970s我国科学家就开始了在有限元一种主流的求解方式方面深入研究国内诸多科研团队基于自身需要未曾放弃自研CAE软件如大连理工大学北京航空航天大学等在底层的基础理论方面我国已有所积累在计算机科学方面不是短板CAE软件对代码的要求是通过编程模拟理论科学最终呈现可视化的结果我国具备丰富的计算机编程人才此项与国外产品基本不存在差距但在工程经验方面仍需追赶拥有庞大工业用户群体丰富算例积累的软件厂商是难以被新进入者赶超的其终端功能计算方法是依据每一次使用者实验所反馈的问题来改进的而这背后是每个工业实体付出的时间成本工程师学习成本实物实验损失等如何快速积累大规模用户丰富的案例反馈是新进者面临的巨大挑战图4CAE软件的关键在于与工业界的交流资料来源申万宏源研究13头部趋于集中具备长尾分散空间CAE软件设计细分场景众多给新进入者机会目前CAE软件的龙头厂商走通用型路线产品矩阵较丰富涵盖仿真模拟的80场景及功能使用方根据需求将各种功能拼接组合即可满足大部分实验需要不过面对每个具体实验通用型软件不能完全契合该场景实验方则会对比直接实物实验的成本与定制二次开发CAE的成本理论上上述计划外的市场场景具有无数种即龙头厂商不能覆盖的具体场景也有无数种这为新进入者提供了切入产业的缝隙请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第7页共22页简单金融成就梦想行业深度2海外经验巨头并购成长萌芽必需资金目前国际主流的CAE龙头厂商是安西斯西门子达索海克斯康收购美国MSC等品牌这些品牌在全球市场中国市场都形成了寡头格局对于初创CAE公司必须具有支持大量研发的资金基底对于较为成熟的CAE公司必须能够落地商业项目使现金持续回流21美国西屋核电支持安西斯并购政军界支持MSC萌芽目前安西斯创始人最初供职于美国西屋电气公司公司的仿真产品最初也围绕着服务西屋核电公司而开发到了2000年左右安西斯通过大量并购小型专精CAE公司而逐渐成为通用型巨头以安西斯子品牌Fluent为例Fluent作为负责仿真流体的子工具其内部就囊括了多项函数多种工具这些繁杂的功能是经历多代工程师试错改进后的结果仿真情景有无数种任一领域都可开辟出过往软件未曾覆盖的功能通用型软件通过覆盖了80的场景而成为通用型即用户可通过组合多项函数调参来实现自己需要的仿真场景比如图中的螺母受力分析这背后需要软件在各个功能上是极度完善的否则组合结果会有较大偏差针对每项场景的小型CAE软件都是时间经验累积的成果并购是成为通用型软件的重要手段本质是用并购资本换取时间经验图5单款CAE软件Fluent包含多项函数图6组合多项函数分析螺母受力问题资料来源bilibili安西斯教程仿真秀申万宏源研究资料来源bilibili安西斯教程仿真秀申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第8页共22页简单金融成就梦想行业深度图7模拟螺母场景的呈现图8Fluent只是安西斯产品矩阵中极小部分资料来源bilibili安西斯教程仿真秀申万宏源研究资料来源bilibili安西斯教程仿真秀申万宏源研究国际上第一款CAE软件是由美国航空航天界和国防科技工业牵头培育的MSC美国国家力量不仅为CAE初创期提供资金支持还引导CAE研究项目商业模式的成熟开发CAE软件初期需要承担的不仅是研发成本还有仿真结果的验证成本并且资金回流的时点较远因此需要资金实力雄厚的支持方美国国家科学基金会美国国家航空航天局国防部能源部等就担任了这样的角色帮助研究团队跨过战略亏损期MSC曾承接美国航空航天局开发项目成功开发了有限元分析程序Nastran并且后期收购了Nastran此举完善了MSC在仿真建模领域的功能2017年MSC被瑞典海克斯康公司收购用于加强瑞典军事制造的实力表2美国十分重视建模仿真的战略意义时间文件内容2009美国制造业依靠建模和模拟将建模模拟和分析的高性能计算视为维系美国制造保持全球领导地位业竞争力战略的王牌2010高性能计算与美国制造业圆桌会指出高性能计算建模与模拟能够显著缩短设计周期等议报告加强竞争力2011高端制造合作伙伴计划AMP重构先进制造发展理念重点发展三大领域复杂系统设计工具模块化制造设备开放式参与平台2012国家先进制造战略计划再次明确将重点发展数值模拟分析技术2014数字化制造与设计创新研究所旨在进行数字化设计工程和制造等过程的技术和流程研发与应用推动数字化建模和仿真等工业软件技术发展2000至今NASA联合GE普惠等公司研发从2009年起NASA通过各种形式向工业界转化了NPSS数字推进系统数值仿真5000多个软件项目资料来源工业软件简史申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第9页共22页简单金融成就梦想行业深度22法国达索联合IBM占有CAD市场并购CAE以完善产品线达索在CAE领域的研究探索并不早公司一直致力于CAD的发展在CAE方面主要通过并购后来居上达索在1967-1977年间进行了较为成功的CAD开发到了1980年达索母公司及软件开发部门面临内部开发与开放盈利之间的两难选择最终决定将CAD作为公司产品开放出售达索在推广CAD软件时有两大关键决策1与IBM硬件进行捆绑2为波音公司提供定制化产品对于上述第二项策略当时CATIA面对的竞对主要是各个公司内部开发的软件达索围绕波音公司的需求进行定制化开发最终得到波音公司认可法国及美国的航空业给予了达索CATIA软件发展机会也帮助公司积累资金进行并购扩充产品线到了2005年达索才开始向CAE环节覆盖主要是通过大量并购小型仿真软件整合产品线2005之后的十多年中达索分别收购了瑞典工程仿真环境开发商DynasimAB塑料注塑仿真软件Simpoe多体仿真软件SimPACK高度动态流体场仿真软件NextLimitDynamics在汽车建模仿真领域提供模型库的Modelon德国合资公司以及领先的工程仿真软件Exa等通过有效的并购策略及布局达索成为CADCAECAM全线产品巨头图9达索软件始于CAD通过并购跨入CAE环节资料来源申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第10页共22页简单金融成就梦想行业深度23德国并购UG成为西门子转折点采取本土低价策略西门子受益于对UG的成功并购为其工业软件发展打下基础同时自身业务与软件之间相互促进形成可持续发展的模式不同于美国德国工业软件的崛起更多地来自于对国外寡头垄断高价的反击且发展动力来自企业而非政府在1970s-1980s期间工业界软硬件一体化发展彼时IBM硬件是较佳选择与之捆绑销售的达索CATIA也就成为德国制造商不得不接受的软件并且部分工业零配件商只能接收获得CATIA许可证的设计文件使得后来者难以切入市场为了应对达索公司高额的软件订阅费用德国汽车厂商奔驰用了十几年的时间将达索替换成西门子德国本土企业西门子曾尝试通过自研切入CAD市场在1990s曾用SIGRAPH软件与中国机械工业电脑应用技术开发公司MICT合作但未见效果1990年以后西门子CAD软件在德国销声匿迹直到2007年西门子以35亿美元收购美国工业软件UG辅以其他多项并购案件逐渐成为国际工业软件巨头UG本是美国麦道航空公司研发后因开发策略的失误公司其他产品质量不佳而陷入资金断裂危机后由波音公司并购当时的波音公司与达索CATIA合作密切因此麦道的UG在航空领域被边缘化转而尝试切入民品汽车赛道即西门子工业软件擅长的领域UG子产品NXSolidEdgeTechomatix分别是CADCAMCAE软件西门子将其并购后拥有了更为完善的产品线图10西门子自研失败软件能力主要来自并购UG资料来源申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第11页共22页简单金融成就梦想行业深度24日本英国重硬轻软的结果美法德的工业软件都受益于本国雄厚的工业基础但也有工业强国在CAE方面远远落后于人曾在半导体电池行业领先的日本曾是欧洲工业强国的英国却未能培养出自己的世界级工业软件其中的原因多为商业化要素的缺失或商业化策略的失误日本作为全球第三大经济体且拥有世界一流的制造业但是在工业软件方面并不领先导致这种情况的原因有1日本发展理念重硬轻软2软件人才的培养体系不发达3虽然日本企业自研能力很强但西方通用型工业软件具有先发优势所以基于西方通用型软件二次开发的软件遍布其国内自研软件较少日本多采用二次开发满足需求软件端丧失长期竞争力日本工业界重视硬件偏好于将软件开发工作外包且招标过程对软件公司的技术能力考核并不严格各软件公司往往凭借渠道资源承接项目创新动力不大最终导致日本工业软件的现状是多依托国外工业软件二次开发创新国产化动力不强硬件端的要求驱动软件发展英国曾是工业大国且基础学科研究功底深厚国内曾涌现出诸多优秀的工业软件比如Vero计算机辅助制造Romax机械仿真FloTHERM热传递分析等但是英国去工业化使得工业软件失去了发展基底往日优异的工业软件也相继被美国瑞士等国家的公司收购25并购是成为巨头的路径CAX趋势明显回顾欧美市场的并购史并购单项专精应用的价格浮动在1-10亿人民币之间目前头部通用型企业的产品矩阵具有上百种功能除自研开发部分场景外通过并购建立体系的资金需求量较大结合前文所述CAE用户在商业领域的竞争特性后来者若要超越目前的通用型龙头如达索西门子安西斯难度极大并且CAE软件巨头在工业制造的全产业链培养了完整生态用户粘性极强从设计初期CAD到工业制造CAMMES等各环节头部品牌往往使用独家软件证书可理解为密钥进行生产交流若要替换耗时较久例如上世纪80年代奔驰公司德国为了摆脱达索公司法国高昂的软件授权费历时30多年一直保留双份数据库才于2015年宣布成功将达索替换为西门子德国表3CAE通用型巨头发展初期多次并购收购方收购方身份时间被收购方被收购方身份价格AspenPlus化工领域大型通用流程模拟系统MnuboAI物联网数据分析Autodesk二维机械CADRevit建筑领域BIMDelcamCAMIBM2008瑞典TelelogicMDI多体软件分析公司ADAMAS原为福特专用开发软件Mentor2012西门子-Flowmaster处理流体MSCMDI多体软件分析公司请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第12页共22页简单金融成就梦想行业深度Pisces核能仿真PTC产品生命周期管理系统Keppware物联网Integrity达索系统通用型仿真巨头MagicDraw2018NoMagic系统建模软件2017Isight2013Apriso供应链计划排产2亿美元2014Quntiq供应链计划排产2亿欧元Ortem生产运营管理Deneb物流仿真2006Dynasim建模-电气动力Dymola拥有较多模型库法国ESI专业仿真公司2013ITI处理流体540万欧元菲尼克斯德国KW-SoftwarePLC海克斯康本是测量仪器制造商BricsCAD轻量化CAD瑞士DST核级管道应力分析2014Vero全球CAM第一MSC仿真开创者Q-DAS质量软件美国鹰图1980s五大CAD之一美国格里森齿轮机床公司英国Romax风电齿轮样机分析瑞士KISSsoft机械设计及传动分析日本三菱化学ARRK热舒适分析瑞典Telelogic电信系统建模软件2006I-Logix系统建模软件西门子自动化巨头2019Emulate3D建立工厂模型2015Polarion程序生命周期管理PreScan荷兰安全避撞仿真CD-adapco子软件CFD流体解析PSSE输电系统分析NXUG以CAM起家瑞士IBS质量管理软件2001-2016年间约20家软件企业110亿美元Technomatix物流仿真Esprit机器优化资料来源工业软件简史申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第13页共22页简单金融成就梦想行业深度3国内展望国产化需求迫切31需求端CAE面临卡脖子风险国产化在即国外软件断供信号推动CAE国产化从安全角度分析特殊行业相关行业的自研需求一直存在据腾讯新闻芯智讯等媒体2023年6月美国商务部工业与安全局将PeraGlobal安世亚太列入所谓实体清单当中公司在国内PLM虚拟仿真等领域具备一定实力为应对技术卡脖子风险国内已有部分落地商业项目使用国产CAE软件一旦软件被商业项目验证后其后续的工业基底研究反哺的相互促进是必然趋势不过这一进程将十分缓慢应以长期视角期待公司成长表4国产CAE应用案例时间研发主体应用场景内容202305华力创通-300045C919国产大飞机华力创通5月31日在互动平台表示公司为C919的研制提供了仿真测试服务针对客舱动力燃油信息系统国产化显示系统等系统提供了系统验证环境202208大连理工-物理学半导体设备仿真大连理工物理学院PSEG团队在王友年教授的带领下从2005年开始院历时十余年时间在国内率先研发出等离子体工艺腔室仿真软件MAPS截至目前MAPS仿真软件已分别为北方华创中微半导体设备上海拓荆科技苏州迈为武汉长江存储等多家企业提供仿真服务高校团队企业光伏仿真光伏器件仿真设计平台是由中国长江三峡集团有限公司联合浙江大学吉林大学香港大学安徽大学金华大道至简网络科技有限公司共同研发服务于光伏行业的在线计算平台202302武汉东研智慧比亚迪合肥工厂东研智慧采用自主研发的虚拟调试等先进技术为比亚迪合肥新工厂投产缩短3个月神工坊企业汽车航海电力神工坊基于高性能仿真平台APP开发框架满足定制化的仿真需求目高校前已与中船重工中航商发中国一汽中国商飞清华大学浙江大学等高校及科研单位合作元王CAE三一重工-泵送机构仿真流基于美国Altair的软件二次开发程202204海克斯康一汽依托海克斯康仿真平台二次红旗开发迅力科技广汽仿真迅力科技为达索系统代理商基于该系统二次开发202206浪潮-HPC-基础设浪潮信息联合NEC德国加施速车辆仿真系统计算速度中科曙光车辆仿真中科曙光公司从客户实际情况出发为比亚迪打量身打造了一套全新的CAE仿真计算系统资料来源中科曙光官网长江日报集微网申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第14页共22页简单金融成就梦想行业深度32供给端国产四类CAE公司目前国产CAE厂商主要分为四类学院派传统派代理派云应用派回溯国产CAE行业的发展历史国产CAE软件的落后主要源于1980-2010期间的宏观背景产业背景1国内CAE起步晚22000s期间商业环境的不支持32000s时期制造业基底不强CAE开发者承接项目数量少没有形成足够的实验数据反馈2000年左右国际巨头涌入中国市场CAE行业的商业用户放弃国产软件同时产业资金不重视CAE软件研发国内制造业偏低端没有形成产业资金自主研发的良性循环表5国内CAE软件玩家主要分为四类研发者产品研发运营模式学院派中国科学院研发出FEPGFEPSSEFEM依靠院所研究资源空气动力研究所围绕计算流体力学的风雷软件理论功底比较强基中国飞机强度研究所航空结构分析软件HAJIF本功很扎实专注于大连理工大学研制出了JEFIX有限元软件垂类领域华中科技大学冲压成型分析软件华铸CAE西安电子科技大学大规模并行电磁计算软件Laspcem苏州同元-华中科技大学教授创办MWorks软件复旦大学EastWave高频电磁仿真软件郑州机械研究所紫瑞CAE湖南大学与吉林大学针对汽车结构的KMAS分析系统中科院梁国平创立--飞箭软件有限元分析系统可用领域较为通用大连理工大学--大工安道2004年即研发adoptsmart主要针对船舶仿真大连理工大学教授创立--大连英特自主研发通用型专用型产品兼备传统派中国建筑科学研究院土木工程结构分析软件PKPM传统派的创始人往往西安前沿注重通用性与高校部队联合开发是技术骨干大部分合肥太泽透平主攻透平方向走垂直路线上海索辰主攻特殊行业行业上海东峻走电磁仿真路线北京超算科技以多场耦合见长北京希格玛仿真石化压力容器领域唯一与国外抗衡的国产软件济南圣泉从韩国收购了铸造软件AnyCasting深耕铸造行业上海望友专注PCBA工艺设计仿真经纬恒润专研汽车控制发动机仿真航空工业总公司飞机结构多约束优化设计系统YIDOYU等一批自主程序代理派北京海基专注于高空高速流动的CFD软件代理商为不同CAD安世亚太-ANSYS的代理商协同仿真平台等软件CAE软件进行二次开发实现软件之间的数据传递这些基本上属于客户定制化的开发并没有触及核心算法请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第15页共22页简单金融成就梦想行业深度云应用派北京云道智造覆盖电子石油石化航天车辆等领域提出了普惠仿真上海数巧覆盖新能源工程航天车辆等领域的理念提供仿真软北京蓝威集成各类有限元求解器提供SAAS式CAE服务件平台杭州远算科技覆盖能源生物机械航天车辆等领域北京适创科技主要围绕铸造压缩领域资料来源有限元分析50年发展之路申万宏源研究33国内产业环境两大问题待破局目前自主开发CAE遇到的问题有发展CAE面临周边软件生态兼容问题CAE软件在承接上下游产业链业内交流时面临兼容问题目前大部分国内的科研院所高校在文件交流环节会采用转格式来克服但可能面临精度缺失数据缺失发展CAE面临初期投入与后期反哺问题从零开始开发CAE软件的投入成本巨大CAE作为可复制的研发工具可具有显著的规模化效应业务量大分公司多的工业企业可从投资中获利较多根据其可二次开发修改的特性拥有广泛业务范围的工业企业可以充分利用已有CAE软件进行衍生开发请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第16页共22页简单金融成就梦想行业深度4相关标的41索辰科技打造通用型国产CAE先发优势显著据索辰科技招股说明书公司聚焦并深耕CAE工业软件经过十余年的持续研发公司产品覆盖流体结构声学电磁光学测控等多个学科并形成跨学科的仿真软件产品性能得到国内众多军工单位和科研院所的认可已被规模应用于国内航空航天国防装备船舶海洋核工业等领域并逐步向民用市场拓展索辰科技的工程仿真软件是纯软件产品为通用型的仿真工具软件是公司核心技术的集中体现为公司报告期各期贡献的毛利约90相较于通用型的工程仿真软件公司的仿真产品开发业务具有定制化特征主要面向军工单位及科研院所部分核心领域产品包括1流体仿真Aries是一款通用流体力学仿真软件包含三大基于气体动理学的流场求解器笛卡尔网格CFD求解器非结构网格CFD求解器直接模拟蒙特卡洛DSMC求解器同时包括光滑粒子流体动力学SPH水动力学求解器支持气动噪声燃烧多相热辐射稀薄流共轭传热水动力等多物理场的仿真计算图11流体仿真在航空发动机的应用资料来源索辰科技招股说明书申万宏源研究2结构仿真Virgo软件提供三大核心求解器针对常规应用的通用非线性有限元求解器针对几何超大变形等高度非线性问题的再生核粒子求解器针对高速冲击侵彻爆炸等应用的近场动力学求解器软件支持在结构仿真中广泛使用的多种分析类型提供丰富的材料模型库以及完备的有限元单元库支持常用的边界条件和载荷类型并提供多种约束条件及接触算法等可满足工程中的大量结构仿真需求3声学仿真请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第17页共22页简单金融成就梦想行业深度Taurus是一款全频域声学工程仿真软件集成了能量法有限元法谱元法边界元法在内的多种主流算法能够针对不同物理现象和工程问题采用不同算法求解Taurus计算频域覆盖1Hz-80KHz可为航空航天发动机电子电器船舶等客户提供全频域的声学仿真解决方案能够解决船舶和航空领域中的部件级与系统级的声源和声传播问题图12飞机起落架的声学仿真分析资料来源索辰科技招股说明书申万宏源研究42中望软件从CAD优势拓展CAE产品国内CAD优势拓展CAE协同公司深耕CAD领域多年同时发展CAE业务打造CAX一体化产品CAE与CAD在设计及验证环节紧密承接联合开发可具有协同效应资源复用摊薄开发成本销售成本2022年中望软件完成了2次CAE软件的产品版本发布可以期待后续CADCAE产生112的效果图13设计-分析-加工实现高效协同资料来源中望软件官网申万宏源研究打造CAx一体化平台公司始终高度重视核心技术的研发为满足市场日益复杂的工业设计分析制造的需求公司专注于研发设计类工业软件自主核心技术的研发并基请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第18页共22页简单金融成就梦想行业深度于系列核心技术持续对公司二维CAD三维CADCAM电磁结构等多学科仿真等All-in-OneCAx产品矩阵进行迭代优化结构仿真是近期重点CAE领域公司基于自主内核优势不断提升前处理网格划分以及结构仿真能力与此同时公司积极布局新产品线面向电机设计仿真一体化研发低频电磁仿真软件提供高效便捷且高精度的电机仿真工具图14打造国产3DCAx一体化解决方案资料来源中望软件官网申万宏源研究43盈建科CAE融合建筑结构设计软件建筑设计软件涵盖建筑设计场景下的模拟仿真部分公司主营业务及产品属于工业软件的BIMCADCAE范畴所涉及的技术是先进制造的重要组成部分是促进建筑设计单位施工生产单位及科研部门提高智能制造及智能建造等技术创新能力和设计水平加快设计与交付效率促进自身快速发展的关键图15三维变形及应力云图表达资料来源盈建科官网申万宏源研究请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第19页共22页简单金融成就梦想行业深度44霍莱沃专注电磁场领域CAE电磁领域深耕多年形成细分领域优势仿真软件据公司年报公司长期致力于CAE的国产化推进并围绕电磁领域打造了覆盖仿真设计优化及应用验证的完整产品系列公司的仿真软件包括通用仿真软件三维电磁仿真软件RDSim专用仿真软件天线布局仿真软件等产品设计优化软件包括天线设计优化软件相控阵设计优化软件等产品应用验证软件包括复杂电磁环境仿真软件天线故障诊断软件等产品图16霍莱沃电磁领域具备长期经验资料来源霍莱沃年报申万宏源研究表6重点公司估值表单位亿元归母净利润PE证券代码公司名称总市值PBLF2022A2023E2024E2025E2022A2023E2024E2025E688507SH索辰科技710540700951251321017457263688083SH中望软件15000611019729023821367652582688682SH霍莱沃3605008011215272453224576300935SZ盈建科23-028-------246资料来源Wind申万宏源研究注归母净利润采用wind一致预期时间截至2023921请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明第20页共22页简单金融成就梦想
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