軍工自主可控的剛需，讓它們成為工業(yè)仿真軟件細(xì)分賽道的國(guó)貨之光

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鑒于國(guó)內(nèi)對(duì)CAE還不夠重視，我在這里還是有必要再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍，CAE軟件是實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造2025的一個(gè)非常重要的軟件，是我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和轉(zhuǎn)型的重要關(guān)鍵技術(shù)。美國(guó)對(duì)CAE的重視程度，早已上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。

到底有多重要？比如說(shuō)一臺(tái)汽車(chē)用CAD軟件設(shè)計(jì)完成后，會(huì)采用CAE軟件模擬汽車(chē)制造的過(guò)程，看設(shè)計(jì)是否合理。這里就要模擬幾千個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，計(jì)算每一個(gè)零部件在空間中的位移、以及相互之間的作用力，用它可以有效縮短汽車(chē)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，從36個(gè)月縮短到12個(gè)月，還可以減少產(chǎn)品的制造成本，尤其對(duì)航空航天工業(yè)，具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。美國(guó)六代原型機(jī)的建造周期，之所以能從10年減為1年，和這個(gè)技術(shù)的發(fā)達(dá)密不可分。

上個(gè)視頻講了國(guó)外CAE廠商的發(fā)展現(xiàn)狀和市場(chǎng)格局，大家也應(yīng)該了解認(rèn)識(shí)到了，CAE軟件開(kāi)發(fā)道路漫長(zhǎng)、路途艱辛，沒(méi)有長(zhǎng)期的技術(shù)積累，無(wú)論是“彎道超車(chē)”或是“換道超車(chē)”都幾乎是不可能的。面對(duì)德國(guó)西門(mén)子、美國(guó)ansys和法國(guó)達(dá)索等外資仿真品牌的壟斷，國(guó)產(chǎn)CAE廠商到底應(yīng)該如何突圍，這是我們今天要探討的話題。

目前國(guó)外CAE軟件覆蓋范圍廣、功能完善，大部分龍頭企業(yè)玩的都是CAD/CAE/CAM/PDM 一體化的綜合軟件平臺(tái)。而且他們的核心產(chǎn)品不僅包括CAE 軟件，還提供求解器、通用模塊等核心技術(shù)的銷(xiāo)售。在通用CAE方面，比如對(duì)標(biāo)美國(guó)ansys這種應(yīng)用范圍很廣的軟件，國(guó)產(chǎn)幾乎全軍覆沒(méi)，在專用CAE方面，國(guó)產(chǎn)在覆蓋度、成熟度、易用性等方面，相比國(guó)外軟件，仍有較大的差距。

接下來(lái)先給大家介紹一下國(guó)內(nèi)CAE市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，目前CAE的國(guó)產(chǎn)化率約為11%，根據(jù)我做的市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，這11%基本全是做專用CAE的廠商，也就是軟件只適用于特定的細(xì)分領(lǐng)域，而且大部分客戶都是軍工企業(yè)，這個(gè)很容易理解，軍工企業(yè)是剛需，產(chǎn)品的性能可以差點(diǎn)，但是一定要保證核心技術(shù)自主可控，對(duì)信息安全保密方面會(huì)要求的更多一點(diǎn)。

根據(jù)我的調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其中最具代表性的企業(yè)有北京的盈建科、大連的英特仿真、上海的霍萊沃、北京的安世亞太、廣州的中望軟件、北京的安懷信、哈爾濱的新光光電、北京的世冠科技、合肥太澤透平、成都的前沿動(dòng)力、中船重工奧藍(lán)托等。

還有一家相信大家很熟悉了，中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所研制的國(guó)內(nèi)航空界功能最為全面的大型CAE軟件HAJIF，1979年就獲得了國(guó)防科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，因?yàn)殚L(zhǎng)期專供給軍工企業(yè)使用，涉及核心技術(shù)，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法軍用轉(zhuǎn)民用，所以拖到2016年才開(kāi)始軍轉(zhuǎn)民實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。因此也錯(cuò)過(guò)了成為國(guó)內(nèi)CAE巨頭的大好機(jī)會(huì)。

接下來(lái)介紹一下其他廠商的情況，先說(shuō)一下北京盈建科，國(guó)內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真領(lǐng)域的隱形冠軍，自主研發(fā)了2D/3D CAD 內(nèi)核引擎，還有先進(jìn)的力學(xué)有限元核心分析技術(shù)、自動(dòng)化應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等12項(xiàng)核心技術(shù)，在技術(shù)性能方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

國(guó)內(nèi)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件市場(chǎng)，現(xiàn)在基本是被（PKPM）中國(guó)建筑工程軟件研究所，和盈建科兩家國(guó)產(chǎn)軟件壟斷，國(guó)內(nèi)民用建筑設(shè)計(jì)院的工程師，基本用的都是這倆軟件，這真的算是工業(yè)軟件細(xì)分賽道的國(guó)貨之光啊。

但是國(guó)內(nèi)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的市場(chǎng)，基本被歐美廠商占領(lǐng)。現(xiàn)在急需有國(guó)產(chǎn)軟件挺身而出，在我看來(lái)盈建科就是最好的人選，因?yàn)楣I(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的底層技術(shù)原理，與民用建筑都差不多，再加上盈建科目前掌握的底層核心技術(shù)，它完全可以把在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)和用戶積累，直接復(fù)制到工業(yè)建筑領(lǐng)域。據(jù)我觀察目前已經(jīng)在做這個(gè)事情了，而且進(jìn)展神速，國(guó)內(nèi)工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)，綜合實(shí)力50強(qiáng)企業(yè)，盈建科覆蓋了14家，其中超過(guò)半數(shù)為工業(yè)建筑相關(guān)的設(shè)計(jì)院。我個(gè)人是非?？春眠@家公司的發(fā)展前景的，毫無(wú)疑問(wèn)是未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代的主力軍。

接著說(shuō)大連的英特仿真，這個(gè)公司的老板放棄了美國(guó)CAE巨頭ANSYS公司，高級(jí)研發(fā)工程師的優(yōu)厚待遇，選擇回國(guó)創(chuàng)業(yè)。主要研發(fā)替代進(jìn)口工業(yè)，以及軍工領(lǐng)域自主可控的高端CAE軟件，日本三菱重工和美國(guó)Thermalfisher賽默飛世爾 都是它的大客戶。

其中最顯赫的成績(jī)就是，自主研發(fā)了CAE汽車(chē)碰撞試驗(yàn)技術(shù)，過(guò)去設(shè)計(jì)一臺(tái)汽車(chē)，要經(jīng)過(guò)反復(fù)的碰撞試驗(yàn)，在碰撞中毀掉數(shù)輛真車(chē)，研發(fā)時(shí)間動(dòng)輒幾年，而有了仿真技術(shù)，只要在CAE軟件中輸入數(shù)據(jù)，各種碰撞結(jié)果就能迅速計(jì)算出來(lái)。而在過(guò)去，這樣的技術(shù)一直被國(guó)外公司壟斷。

其他客戶大部分都是軍工企業(yè)，比如說(shuō)給咱們戰(zhàn)斗機(jī)彈射跳傘的分離仿真，對(duì)導(dǎo)彈飛行過(guò)程的仿真，可實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈飛行過(guò)程的精確控制。

接著說(shuō)上海的霍萊沃，這家是國(guó)內(nèi)電磁仿真與測(cè)試系統(tǒng)的先行者，產(chǎn)品主要應(yīng)用于國(guó)防科技工業(yè)中的相控陣?yán)走_(dá)。這個(gè)技術(shù)的自主掌控對(duì)我們非常重要，相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)，在多款國(guó)家在研的重大型號(hào)衛(wèi)星、導(dǎo)彈、火箭上均有應(yīng)用。

創(chuàng)始人曾經(jīng)在美國(guó)CAE龍頭ANSYS擔(dān)任技術(shù)經(jīng)理，還曾獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，專業(yè)性非常強(qiáng)。自主研發(fā)了電磁場(chǎng)仿真分析，與相控陣校準(zhǔn)測(cè)試的核心算法，給“嫦娥三號(hào)”“北斗二號(hào)”“高分三號(hào)”“嫦娥四號(hào)”，以及“北斗三號(hào)”等高知名度、高難度的國(guó)家工程，提供了關(guān)鍵算法技術(shù)與仿真分析服務(wù)。

接著說(shuō)成都的前沿動(dòng)力，這家是三級(jí)保密資格單位，專注于飛行器等高端裝備的模擬仿真與評(píng)估，技術(shù)領(lǐng)頭人是胡光初博士，是具有二十多年從事航空航天飛行器尖端技術(shù)攻關(guān)的旅美科學(xué)家。在美國(guó)學(xué)習(xí)和工作了17年，期間主持了32項(xiàng)美國(guó)航空航天飛行器分析，與設(shè)計(jì)方面的科研課題，同時(shí)也是美國(guó)航空航天局（NASA)，肯塔基州五個(gè)專業(yè)委員會(huì)的委員之一，負(fù)責(zé)評(píng)審和推薦NASA研究項(xiàng)目，包括NASA下一代大型飛機(jī)N 3項(xiàng)目等。還曾在國(guó)內(nèi)榮獲國(guó)防科工委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)/二等獎(jiǎng)。

由于他在科學(xué)研究和工作中的卓越表現(xiàn)，2006年榮獲美國(guó)國(guó)會(huì)杰出勛章一枚。這個(gè)公司的主要客戶包括：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)、中國(guó)航天科技和科工集團(tuán)、中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)等。真的很慶幸這樣的高級(jí)人才能選擇回國(guó)效力，工業(yè)軟件領(lǐng)域缺的就是這樣的專業(yè)人才。

接著說(shuō)北京的安世亞太，這個(gè)公司的規(guī)模和影響力會(huì)大一點(diǎn)，產(chǎn)品主要應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的大飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、運(yùn)載火箭、飛船、坦克、 船舶、高速機(jī)車(chē)等國(guó)家重大項(xiàng)目和工程。

開(kāi)始是通過(guò)代理美國(guó)ansys軟件起家的，08年之后才走上自主研發(fā)的道路，自主開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)首款大型通用仿真軟件PeraSim，成果值得肯定，但是大家不要忘了，它目前對(duì)美國(guó)ansys供應(yīng)商依賴性較強(qiáng)，據(jù)我了解采購(gòu)ansys的占比接近一半，所以還是存在卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)，萬(wàn)一人家哪天斷供呢，所以現(xiàn)在還是要加大科研投入，爭(zhēng)取早日擺脫對(duì)美國(guó)ansys的過(guò)度依賴。

接著說(shuō)廣州的中望軟件，之前視頻介紹過(guò)這家的情況了，主要產(chǎn)品以2D和3DCAD為主，2019年自主研發(fā)了首款全波三維電磁仿真軟件ZWSim-EM，在非高端領(lǐng)域已基本滿足企業(yè)的要求。這才剛起步，軟件還不成熟，需要時(shí)間完善。

不過(guò)優(yōu)點(diǎn)是，中望具有幾何建模內(nèi)核overdrive，避免了繳納高額的專利授權(quán)費(fèi)用，不會(huì)對(duì)供應(yīng)商形成依賴，且擁有自主建模技術(shù)，具備自主研發(fā)的能力，而且中望在2D/3D CAD領(lǐng)域，已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)替代，CAE有望借著一體化這個(gè)東風(fēng)，加速替代國(guó)外廠商。

接著說(shuō)北京的安懷信，主要為軍工企業(yè)服務(wù)的，這個(gè)公司自主研發(fā)出中國(guó)市場(chǎng)上，第一款仿真模型驗(yàn)證軟件SIMV&Ver,參與了“十三五”中國(guó)航天、航空、發(fā)動(dòng)機(jī)、兵器、高鐵等多項(xiàng)頂級(jí)研究院所的智能設(shè)計(jì)規(guī)劃和項(xiàng)目實(shí)施，目前采用安懷信SimV&Ver Vibrant軟件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真模型驗(yàn)?zāi)５难芯繖C(jī)構(gòu)有：航天一院、航天三院、航天五院、航天八院、航天九院、航發(fā)集團(tuán)、兵器裝備集團(tuán)、中車(chē)集團(tuán)等數(shù)十家單位。

接著說(shuō)哈爾濱的新光光電，是國(guó)內(nèi)軍用光學(xué)仿真領(lǐng)域的隱形冠軍，這家也是主要服務(wù)于軍工企業(yè)的，客戶都是航天科工集團(tuán)等導(dǎo)彈研制單位，該公司研制的光學(xué)目標(biāo)與場(chǎng)景仿真系統(tǒng)，可用于武器裝備研制的全過(guò)程，已成功應(yīng)用于多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)導(dǎo)彈的研制，部分指標(biāo)超過(guò)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

大家想想，為什么我們現(xiàn)在導(dǎo)彈試驗(yàn)打靶的次數(shù)減少了，和這個(gè)技術(shù)的應(yīng)用也是有關(guān)系的。這個(gè)技術(shù)可以有效節(jié)省實(shí)彈打靶成本、顯著縮短研制周期、大幅降低研發(fā)成本。

最后說(shuō)一下北京的世冠科技，直接給大家講個(gè)案例好了，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919的研發(fā)，涉及多個(gè)子系統(tǒng)，在通常的研發(fā)工作中，采用多種仿真軟件,來(lái)應(yīng)對(duì)不同子系統(tǒng)的建模需求，在C919的虛擬測(cè)試環(huán)節(jié)，使用到了這家公司自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的仿真平臺(tái)GCAir，GCAir提供了飛機(jī)級(jí)虛擬集成，與仿真試驗(yàn)環(huán)境建設(shè)的整體解決方案，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)子系統(tǒng)模型與飛機(jī)模型的集成與仿真分析。之后還參與了我國(guó)數(shù)字衛(wèi)星，大型空間機(jī)械臂，國(guó)產(chǎn)商用發(fā)動(dòng)機(jī)，國(guó)家863、973、921三期，深空探測(cè)等高精尖項(xiàng)目的研發(fā)。

通過(guò)介紹這9家國(guó)產(chǎn)CAE廠商，大家可以發(fā)現(xiàn)，我們?cè)诩?xì)分領(lǐng)域這些年所取得的成績(jī)，還是有目共睹的，之所以在專用軟件方面能保持不錯(cuò)的發(fā)展勢(shì)頭，主要還是得益于軍工企業(yè)自主可控的剛需，國(guó)產(chǎn)廠商正好也可以通過(guò)與軍工企業(yè)的合作，來(lái)拓寬自己的工業(yè)知識(shí)面，這也是難得的練手機(jī)會(huì)。

而且國(guó)外這些巨頭軟件的功能就算再?gòu)?qiáng)大，也不可能完全滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、制造、建設(shè)中遇到的所有仿真需求，所以國(guó)產(chǎn)廠商現(xiàn)在采取的戰(zhàn)術(shù)，就是單點(diǎn)突破，找漏補(bǔ)漏。在通用仿真領(lǐng)域，我們還沒(méi)有一家可以對(duì)標(biāo)美國(guó)ansys這種應(yīng)用范圍很廣的廠商。

但是話說(shuō)回來(lái)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)中小企業(yè)，對(duì)仿真軟件的功能需求其實(shí)比較基礎(chǔ)，所以沒(méi)必要一上來(lái)就對(duì)標(biāo)巨頭公司的全部功能模塊。大概只需要實(shí)現(xiàn)世界一流仿真軟件約30%的功能，即可滿足很多國(guó)內(nèi)公司對(duì)仿真軟件的需要，我覺(jué)得這是國(guó)產(chǎn)軟件的機(jī)會(huì)所在。

另外國(guó)外CAE巨頭們，現(xiàn)在已經(jīng)步入了前所未有的大整合時(shí)期，他們把主要精力都集中于收購(gòu)合并，在技術(shù)深度方面則發(fā)展緩慢，這正是我們國(guó)產(chǎn)CAE軟件縮短差距的好時(shí)機(jī)，錯(cuò)過(guò)這個(gè)時(shí)機(jī)可能就很難趕超了，畢竟美國(guó)ansys巨頭每年的研發(fā)投入在20億左右，相當(dāng)于我們國(guó)內(nèi)15個(gè)CAE廠商的全年投入，看看人家的投入和重視程度，回頭再看看我們自己，起跑線就已經(jīng)輸了，還怎么玩？現(xiàn)在說(shuō)再多都沒(méi)用，一句話：提高重視程度，加大科研投入、用政策吸引海外有專業(yè)背景的人才回國(guó)效力。下期講ERP軟件，我們下期不見(jiàn)不散。