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1、,В?#В?,工業(yè)軟件行業(yè)市場分析報告五,2021,,年,,8,,月,目錄,01,綜述：,CAX,一體化趨勢，數(shù)據(jù)交互是關(guān)鍵,02,分述：,CAX,三大品類的空間、格局與差距,03,機會：,CAX,工業(yè)軟件產(chǎn)品投資主線與標(biāo)的,04,風(fēng)險提示,2,01,綜述：,CAX,一體化趨勢，數(shù)據(jù)交互是關(guān)鍵,3,CAD/CAE,,/,CAM,,一體化發(fā)展大勢所趨：,一般來說，產(chǎn)品生產(chǎn)過程可分為初步設(shè)計、詳細設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)制造,,4,,個階段。,初步設(shè)計和詳細設(shè)計流程環(huán)節(jié)：,利用,CAD,進行產(chǎn)品幾何實體建模，為,CAE,所用；利用,,CAE,,對產(chǎn)品幾何實體模型進行性能、強度、動力,學(xué)等方面的數(shù)值模擬

2、計算，根據(jù),CAE,計算結(jié)果不斷利用,,CAD,,修改幾何實體模型，,,最終設(shè)計出符合性能和經(jīng)濟性要求的最優(yōu)化產(chǎn)品。,生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)制造流程環(huán)節(jié)：,利用,,CAD,,輸出產(chǎn)品三維圖形、工程圖紙等，并保存所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息為,CAM,所用；利用,,CAM,,完成,產(chǎn)品生產(chǎn)制造所需的工藝設(shè)計、,NC,,編程、機器人編程等工作以及實際制造工作。,圖表,1,：,CAD,、,CAE,、,CAM,三大產(chǎn)品的主要功能,圖表,2,：,CAD,、,CAE,、,CAM,在產(chǎn)品制造過程中的協(xié)同應(yīng)用,產(chǎn)品類別,主要功能,計算機輔助設(shè)計：,利用計算機及其圖形,設(shè)備進行產(chǎn)品設(shè)計工作。,CAD,計算機輔助工程：,用計算機輔助

3、求解分,析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以,及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等。其關(guān)鍵就是將有關(guān),的信息集成，使其產(chǎn)生并存在于工程,（產(chǎn)品）的整個生命周期。,CAE,CAX,計算機輔助制造：,用計算機輔助完成從,生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造整個過程，用計算,機系統(tǒng)進行制造過程的計劃、管理以及,對生產(chǎn)設(shè)備的控制與操作的運行。,CAM,資料來源：,,IDC,、迪賽顧問、市場研究部,4,CAD,CAE,CAM,建模分析自動編程一條龍,圖表,3,：,CAD/CAE/CAM,系統(tǒng)工作流程,技術(shù)層面：,CAD,和,CAE,是兩大技術(shù)方向，,CAD,的核心是基于,集合模型的造型建模，,CAE,是基于物理模型的數(shù)值,擬合求解，而,CAM

4、,是將,CAD,建模轉(zhuǎn)化為數(shù)控加工程,序的功能。,應(yīng)用層面：,CAD,、,CAE,、,CAM,三者環(huán)環(huán)相扣，由,CAE,軟件讀,取,CAD,的初步建模，進行工程分析（仿真模擬），,再將結(jié)果反饋給,CAD,繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，最后由,CAM,進行自動化數(shù)控編程。該流程結(jié)束后，與生產(chǎn),管控和管理運營軟件結(jié)合起來進行生產(chǎn)作業(yè)，由生,產(chǎn)控制系統(tǒng)進行加工制造。,CAM,與,CAD,的高度集成是大趨勢,CAM,與,CAD,的集成將極大的提高設(shè)計生產(chǎn)效率，,主流,CAD/CAM,軟件多會集成,CAE,模塊，滿足輕度,仿真分析需求。,資料來源：,,《,CAD/CAM,技術(shù)》,--,機械工業(yè)出版社、市場研究部,5

5、,2D,,CAD,領(lǐng)域,圖表,4,：,CAD/CAE/CAM,軟件主流廠商與產(chǎn)品矩陣圖,國產(chǎn)：,中望軟件,ZWCAD,、浩辰軟件,GstarCAD,、數(shù)碼,大方,CAXA CAD,電子圖板,海外：,AutodeskAutoCAD,3D,,CAD,領(lǐng)域,國產(chǎn)：,中望軟件,ZW,,3D,海外：,達索,CATIA/,Solidworks,,、西門子,NX,、,PTC,CAE,領(lǐng)域,國產(chǎn)：,中望軟件,ZWSim-EM,海外：,Ansys,、達索,SIMULIA,,、西門子,Simcenter,CAM,領(lǐng)域：,POWERMILL,，山大華天,綜合廠商（,,CAD/CAM/CAE,,）,海,,外,,：,,

6、達,,索,,CATIA/Solidworks,,、,,PTC,,：,,Creo,（,Pro/Engineer,）、西門子,NX/SolidEdge,,、歐特克,Investor/Fusion,,360,資料來源：各公司官網(wǎng)、市場研究部,6,02,分述：,CAX,三大品類的空間、格局與差距,CAD,：外資壟斷，,2D,國產(chǎn)替代，,3D,基本可用,CAE,：三巨頭主導(dǎo)全球市場，國產(chǎn)化率不足,5%,CAM,：核心技術(shù)亟待突破，國產(chǎn)廠商幾近空白,7,CAD,中國市場規(guī)模增速強于全球市場，海外巨頭仍占據(jù)全球,80%,市場份額,中國,CAD,市場增速明顯高于全球：,根據(jù),BIS,,Reasech,數(shù)據(jù)，未

7、來幾年全球,CAD,市場規(guī)模增速預(yù)計保持,6.5%,，,2028,年將達到,138.3,億美元。,其中，同期中國,CAD,市場規(guī)模增速明顯高于全球。,無論是中國還是全球，四大,CAD,巨頭壟斷行業(yè)：,全球,CAD,市場仍然由海外巨頭主導(dǎo)，四大巨頭占據(jù)全球,CAD,市場的,80%,，包括達索,（,,31%,,）、,,Autodesk,（,28%,,）、西門子（,,21%,,）、,PTC,（,8%,）。,根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研數(shù)據(jù)，,209,年中國,2D,,CAD,市場規(guī)模約,23,億左右，其中,Autodesk,收入超過,18,億，市占率,78%,，處于絕對壟斷地位。,圖表,5,：全球,CAD,市場規(guī)模

8、及增速預(yù)測,圖表,6,：全球,CAD,市場競爭格局（,2016,）,圖表,7,：中國,2D,,CAD,市場競爭格局,16,14,12,10,2%,13.83,4%,,4%,11.22,28%,31%,11%,7.47,7,7.03,8,6,4,2,0,8%,78%,21%,12%,2016,2017,2018,2023E,2028E,市場規(guī)模（,10,億美元）,達索,Autodesk,西門子,PTC,其他,Autodesk,,中望,,江蘇浩辰,,數(shù)碼大方,,其他,資料來源：,BIS Research,市場研究部,8,圖表,8,：,Autodesk2D CAD,產(chǎn)品主要應(yīng)用行業(yè)占比,國產(chǎn),2D,

9、,CAD,軟件可基本市場國產(chǎn)替代，應(yīng)用于中低端場景,開采,6%,2D,,CAD,方面：,國產(chǎn)軟件（以中望軟件為例）已可基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代,，國產(chǎn)化率約,11%,。已有國產(chǎn),2D,,CAD,產(chǎn)品采用多核處理器，運行速度,基本趕上,AutoCAD,。兼容性方面國產(chǎn)軟件較海外軟件有一定差距。,8%,汽車,22%,機械儀器,高等教育,建筑,8%,8%,8%,15%,行業(yè)分布：,海外主流,2D,,CAD,產(chǎn)品可適用于高端設(shè)備，如精密機械、電,腦軟硬件、醫(yī)療企業(yè)、汽車等的生產(chǎn),。,國內(nèi)主流,2D,,CAD,產(chǎn)品主要適用,于基礎(chǔ)機械制造和建筑行業(yè)等相對中低端場景。,制造業(yè),醫(yī)療設(shè)備,電腦軟件,9%,8%,9%

10、,圖表,9,：國內(nèi)市場,2D,,CAD,主要產(chǎn)品對比,圖表,10,：中望,2D,,CAD,產(chǎn)品主要應(yīng)用行業(yè)占比,AutoCAD,ZWCAD,3%,航空航天,開發(fā)商,歐特克,中望,6%,8%,建筑業(yè)、制造業(yè)、學(xué)校,,建筑業(yè)、制造業(yè)、學(xué)校,交通,輪船,汽車,建筑,客戶對象及應(yīng)用領(lǐng)域,29%,等,等,運行速度,可靠性,快,較快,12%,好,好,較好,好,可擴展性,19%,22%,二次開發(fā)兼容性,1000,個以上,182,個,性能與,AutoCAD,相差不,大，性價比高,特點,性能強大,資料來源：,Credence Research,、,Global information,、,Business Wi

11、re,、市場研究部,9,圖表,11,：達索,3D CAD,產(chǎn)品主要應(yīng)用行業(yè)占比,國產(chǎn),3D,,CAD,軟件基本可用，未來有望逐步替代，應(yīng)用于中低端場景,國產(chǎn),3D,,CAD,在非高端領(lǐng)域已基本可用，未來,3-5,年有望逐步替代達索,Solid Works,，但與海外高端產(chǎn)品還有明顯差距。,汽車,21%,32%,電腦軟件,航空航天,精密機械,高等教育,其他,國產(chǎn)三維幾何建模能力，國產(chǎn)軟件較海外軟件有一定差距，不能運用,于高端的航空航天、精密制造行業(yè)。,海外主流,3D,,CAD,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于,該類行業(yè)，而國內(nèi)主流,3D,,CAD,產(chǎn)品主要用于工業(yè)工程、汽車機械等行,業(yè)，預(yù)計追趕,CATIA,還需

12、要較長時間。,14%,9%,13%,11%,圖表,12,：國內(nèi)市場,3D,,CAD,主要產(chǎn)品對比,圖表,13,：中望,3D,,CAD,產(chǎn)品主要應(yīng)用行業(yè)占比,CATIA,達索,CGM,（達索所有）,NX,西門子,ZW3D,中望,3%,航空航天,開發(fā)商,內(nèi)核,Parasolid,（西門子,,所有）,,Overdrive,（中望所有）,6%,8%,交通,航空航天、船舶、機械、,,航空航天、船舶、機械、,汽車、電子高科技、裝備,,汽車、電子高科技、裝備,客戶對象與應(yīng)用領(lǐng),域,零配件、機械、電子高科,技、裝備制造等,29%,輪船,制造等,高端,制造等,高端,12%,汽車,定位,中高端,超復(fù)雜場景建模質(zhì)量

13、高，,,超復(fù)雜場景建模質(zhì)量高，,,建模質(zhì)量滿足簡單通用場,三維幾何建模能力,建筑,穩(wěn)定好,穩(wěn)定好,景，部分滿足一般復(fù)雜場,強，完全具備,A,級曲面建,,強，完全具備,A,級曲面建,,中等，具備自由曲面建模,模能力，實現(xiàn)全平臺的二,,模能力，實現(xiàn)全平臺的二,,能力，全面支持一階連,19%,研究院,/,設(shè)計院,機械,22%,曲面建模質(zhì)量,階連續(xù),強,階連續(xù),強,續(xù)，部分支持二階連續(xù),中等,大體量裝配能力,資料來源：,Credence Research,、,Global information,、,Business Wire,、市場研究部,10,國內(nèi),CAD,廠商產(chǎn)品覆蓋面廣，可選擇性多樣，價格優(yōu)勢

14、明顯于國外廠商,中望軟件和數(shù)碼大方同時覆蓋,2D,,CAD,和,3D,,CAD,產(chǎn)品，價格低于海外同類產(chǎn)品，約為海外產(chǎn)品價格一半,中望軟件，蘇州浩辰，數(shù)碼大方全面覆蓋,CAD,產(chǎn)品市場，提供多樣選擇區(qū)間，優(yōu)于海外產(chǎn)品,圖表,14,：國內(nèi)外知名,CAD,廠家產(chǎn)品報價對比,廠商,版本,ZWCAD,,2020,基于,ZWCAD,,2020,二次,開發(fā)的專業(yè)軟件,ZW3D,,2020,產(chǎn)品類型,定價,人民幣定價,2D,,CAD,499,,英鎊,-1,224,,英鎊,4,363-10,702,,元,中望軟件,蘇州浩辰,數(shù)碼大方,2D,,CAD,899,,英鎊,-1099,,英鎊,7,860,,元,-9,

15、609,,元,3D,,CAD,2D,,CAD,2,500,,英鎊,-5,800,,英鎊,799,,美金,-1,099,,美金,21,858,,元,-33,225,,元,5,695,,元,-7,833,,元,GStartCAD,CAXA,,CAD,,電子,,圖板,2020,2D,,CAD,3D,,CAD,3,680,,元,-5,800,,元,29,800,,元,3,680,,元,-5,800,,元,29,800,,元,CAXA,,3D,,實體設(shè),,計,2020,月付,,210,,美月、年付,,127,,美元,/,月、,,年付,,8,724-17,962,歐特克,達索,AutoCAD,,（每年訂閱

16、）,2D,,CAD,3D,,CAD,三年付,,102,,美,,元,/,月,元,SolidWorks,3,995,,美元,-7,995,,美元,28,475,,元,-56,986,,元,資料來源：各公司官網(wǎng)，市場研究部,11,針對不同復(fù)雜場景及曲面設(shè)計需求，體量裝配數(shù)量，,3D,,CAD,產(chǎn)品滿足各層次需求,3D,,CAD,主要分第一陣營平均技術(shù)指標(biāo)、第二陣營平均技術(shù)指標(biāo)、第三陣營平均技術(shù)指標(biāo)，分別對應(yīng)三維幾何建模能力自由曲面建模質(zhì),量、大體量裝配設(shè)計能力、行業(yè)應(yīng)用模塊、典型應(yīng)用領(lǐng)域等技術(shù)特征。,三維幾何建模能力場景主要劃分為：簡單場景建模質(zhì)量可用，一般復(fù)雜場景建模質(zhì)量可靠，超復(fù)雜場景建模質(zhì)量高

17、穩(wěn)定好。,突破方向,圖表,15,：,3D CAD,領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)特征或其他市場地位依據(jù),第一陣營平均技術(shù),,第二陣營平均技術(shù),,第三陣營平均技術(shù),,中望產(chǎn)品,ZW3D,技術(shù),持續(xù)對三維幾何建模內(nèi)核進行突破，特,別是面對超復(fù)雜零件設(shè)計場景的建模能,力的提升；實現(xiàn)自由曲線及曲面的一階,、二階、三階連續(xù)性質(zhì)量要求，支持,A,級曲面建模能力。,指標(biāo),指標(biāo),指標(biāo),指標(biāo),建模質(zhì)量完全滿足簡,單通用場景，部分滿,足一般復(fù)雜場景,具備自由曲面建模能,力，全面支持一階連,續(xù)，部分支持二階連,續(xù),超復(fù)雜場景建模質(zhì),,一般復(fù)雜場景建模,,簡單通用應(yīng)用場景,三維幾何建模能力,量高、穩(wěn)定好,質(zhì)量可靠,建模質(zhì)量可用,基本具

18、備自由曲面,建模能力，支持一,階、二階連續(xù)性要,求,完全具備,A,級曲面,自由曲面建模質(zhì)量,,建模能力，實現(xiàn)全,平臺的二階連續(xù),具備自由曲面建模,能力，支持一階連,續(xù)性要求,持續(xù)提升產(chǎn)品在大體量裝配設(shè)計的支撐,能力，包括建立基于主骨架設(shè)計的,,數(shù),據(jù)分層管理技術(shù)，面向大體量裝配設(shè)計,的三維圖形渲染引擎技術(shù)等。,大體量裝配設(shè)計能,,100,萬,-1000,萬零,10-30,萬零部件,1-3,萬零部件,10,萬零部件,力,部件,基于,,3D,,CAD,平臺，結(jié)合典型行業(yè)需求,，實現(xiàn)更多面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng),用模塊。,行業(yè)應(yīng)用模塊,>50,>20,>3,6,基本覆蓋通用機械設(shè),計，部分滿足電子，

19、,模具設(shè)計要求,航空、汽車通用機,,電子、模具通用機,典型應(yīng)用領(lǐng)域,通用機械,械,械,資料來源：中望軟件招股書，市場研究部,12,圖表,16,：三維幾何建模內(nèi)核層次示意圖,三維幾何建模內(nèi)核決定了,3D,,CAD,的核心性能。,三維幾何建模內(nèi)核是從,3D,,CAD,開始，因為,3D,建模技術(shù)門,檻較高，中小廠商很難獨立開發(fā)，于是西門子、達索等國,外頭部廠商陸續(xù)將其三維幾何建模內(nèi)核單獨銷售，即,Parasolid,、,ACIS,、,CGM,。,3D,,CAD,幾何建模內(nèi)核架構(gòu)（以中望,3D,為例）,內(nèi)存與數(shù)據(jù)管理層,幾何對象數(shù)學(xué)算法層,三維造型實現(xiàn)層,圖表,17,：當(dāng)前全球主要的幾款三維幾何建模內(nèi)

20、核,資料來源：,,Wind,，公司官網(wǎng)，市場研究部,13,第一層（最底層）：,ZW3D,API,平臺四層邏輯，構(gòu)建,,框架，實現(xiàn)二次開發(fā),基于,,OS,,（,Operation,,System,）的無關(guān)性封裝層，,主要提供跨平臺設(shè)計支持,。,圖表,18,：,ZW3D,平臺業(yè)務(wù)邏輯,第二層：,幾何建模內(nèi)核,,Overdrive,，,為第三層平臺基礎(chǔ)設(shè)計,實現(xiàn)層及第四層行業(yè)應(yīng)用設(shè)計層提供底層支撐。,第三層：,平臺基礎(chǔ)設(shè)計實現(xiàn)層，包括實體建模、曲面建模、,參數(shù)化設(shè)計、,CAM,加工與仿真、視圖管理等模塊,，,實現(xiàn)平臺軟件的各種設(shè)計功能。,第四層：,基于平臺的行業(yè)應(yīng)用設(shè)計層，,實現(xiàn)二次開發(fā)功能。,第一

21、層至第三層構(gòu)成,ZW3D,平臺，形成標(biāo)準(zhǔn)的,API,框架，第四層基于,ZW3D,提供的標(biāo)準(zhǔn),API,框架,，結(jié)合典型行業(yè)應(yīng)用為,ZW3D,實現(xiàn)各種二次開發(fā),功能。,資料來源：中望軟件招股說明書，市場研究部,14,02,分述：,CAX,三大品類的空間、格局與差距,CAD,：外資壟斷，,2D,國產(chǎn)替代，,3D,基本可用,CAE,：三巨頭主導(dǎo)全球市場，國產(chǎn)化率不足,5%,CAM,：核心技術(shù)亟待突破，國產(chǎn)廠商幾近空白,15,中國,CAE,市場增速明顯高于全球，,CAE,三巨頭以,47%,的市占率主導(dǎo)全球市場，中國,CAE,市場國產(chǎn)化率不足,5%,。,中國,CAE,市場增速高于全球,6.6,個百分點：,

22、根據(jù),Credence,,Research,數(shù)據(jù)，,2020,年預(yù)計全球,CAE,市場規(guī)模達到,81,億美元，預(yù)計,2025,年達到,128,億美元，年均復(fù)合增速,9.6%,。根據(jù)賽迪顧問,2016-2021,年中國工業(yè)軟件市場規(guī)模數(shù)據(jù)，,2020,年中國,CAE,市場規(guī)模達到,18,億元，預(yù)計,2021,年達到,21,億元，年均復(fù)合增速為,,16.2%,，明顯高于全球增速水平。,全球,CAE,市場基本被海外企業(yè)主導(dǎo)，中國,CAE,市場國產(chǎn)化率不足,5%,：,2020,年排名前三廠商占據(jù)全球,CAE,市場的,47%,，分別是西門子、,ANSYS,和達索。在中國市場，全球,CAE,三巨頭的市占率

23、超過,95.7%,，國產(chǎn)化率不足,5%,。,圖表,19,：全球,CAE,市場競爭格局,圖表,20,：全球,CAE,市場規(guī)模及增速預(yù)測,圖表,21,：中國,CAE,市場規(guī)模及預(yù)測,128,25,140,120,21,18,20,15,10,5,16,100,81,14,73,80,60,40,20,0,65,12,47%,50,51,10,53%,0,2016A,,2017A,,2018A,,2019A,,2020A,,2025E,2016A,,2017A,,2018A,,2019E,,2020E,,2021E,西門子、,ANSYS,、達索,其他,市場規(guī)模（億美元）,市場規(guī)模（億元）,資料來源：

24、,Credence Research,、,Global information,、,Business Wire,、賽迪顧問、市場研究部,16,CAE,軟件的演進史就是工業(yè)軟件巨頭發(fā)展的并購史,以西門子和達索為例，,1979,年以來陸續(xù)收購了,LMS,公司、,UGS,公司、,MSC,,Nastran,等，達索陸續(xù)收購了,SolidWorks,、,ABAQUS,、,FeSafe,和,Isight,等。,圖表,22,：全球,CAE,軟件的起源發(fā)展流程圖（,1966-2021,）,1999,年,1972,年,非線性結(jié)構(gòu),MARC,軟件發(fā)行,1985,年,Femap,Ansot,Altair,成立，,2

25、009,年,UGS,公司被西門子收購,MSC,收購了,UAI,和,CSAR,，,但因為軟件價格過高，導(dǎo),致被,NASA,向美國聯(lián)邦貿(mào),易委員會,(FTC),提出申訴,MDI,公司成立，致力于發(fā)展,機械系統(tǒng)仿真軟件,發(fā)布了后處理軟件,HyperMesh,Altair,與,SimLab,公司簽,訂收購協(xié)議，后成功收,購,ACUSIM Software,1966,年,2003,年,1979,年,LMS,公司成立，后,1988,年,NASA,提出發(fā)展世界上,第一套泛用型的有限,元分析軟件,Nastran,計,劃,MSC Nastran,被判壟斷，源代碼須公,開，,UGS,公司加入到,Nastran,的

26、市場中,來。而后開發(fā)出了,NX,,Nastran,，,Nastran,至此一分為二,達索收購,ABAQUS,,后續(xù)開始,FeSafe,Isight,等一系列收購,Flomerics,公司成立，提供用于空,氣流及熱傳遞的分析程序。后續(xù),并購,KCC,續(xù)收購,Imagine(2007,年），,Emmeskay(2010),S,AMTECH(2011),等,CAE,軟件供應(yīng)商，,而后被西門子,1995,年,1967,年,達索公司發(fā)布,CATIA,，,SolidWorks,被達索公司收購,SDRC,公司成立,資料來源：,,IT,有的聊,17,圖表,23,：中望,ZWSim-EM,與,ANSYS HFS

27、S,對比,海外,CAE,開發(fā)商起步較早、積累較深：,其推出的各大,CAE,軟件,產(chǎn)品,具有較高的通用性、穩(wěn)定性和可靠性，且商業(yè)化程度較高,，,發(fā)展至今在下游工業(yè)制造業(yè)企業(yè)中擁有較高的知名度和影響,力，以及廣泛的客戶資源和下游渠道。,國內(nèi),CAE,廠商發(fā)展較晚：,至今,在軟件功能性、廠商整體競爭力,等方面距離海外,CAE,廠商尚存較大差距,。本土,CAE,廠商主要深,耕于特定行業(yè)，為客戶提供價格較低、專業(yè)性較強的,CAE,軟件,，并由此提升市場份額。,圖表,24,：通用型,CAE,和專用型,CAE,對比,以中望,CAE,產(chǎn)品為例：,中望的,ZWSim-EM,在非高端領(lǐng)域已基本滿足企業(yè)要求，并與中

28、,望,3D,無縫集成。,與,ANSYS,旗下最受客戶歡迎的,HFSS,性能接近，,覆蓋領(lǐng)域相似，在基礎(chǔ)建模和設(shè)計領(lǐng)域，,ZWSim-EM,可以做到,部分替代,HFSS,。,但中望,ZWSim-EM,才剛剛問世，與,HFSS,仍有較大差距，技術(shù)方,面不如,ANSYS,成熟，公司知名度落差較大，不能做到完全覆蓋,，所以我們預(yù)計實現(xiàn)完全替代仍需,5,年以上時間。,資料來源：中望軟件招股說明書，各公司官網(wǎng)，市場研究部,18,CAE,的核心開發(fā)技術(shù)分為三大塊，即：前處理、求解器和后處理。,前處理即對幾何模型進行處理，與,CAD,的模型和數(shù)據(jù)結(jié)合；后處理包括可視化、,GUI,界面等常用功能的開發(fā)；,求解器

29、負責(zé),CAE,軟件中的核心計算分析，是研發(fā)價值鏈中最重要的一環(huán)。,求解器是,CAE,最底層的物理、數(shù)學(xué)算法架構(gòu)，其源代碼是由數(shù)學(xué),、力學(xué)、材料、物理等多學(xué)科的代碼組成，難度和復(fù)雜度遠超計算機科學(xué)中的代碼。,求解器的核心技術(shù)與下游行業(yè)應(yīng)用相對應(yīng),目前,CAE,涵蓋了結(jié)構(gòu)、電磁、流體、熱仿真技術(shù)，同時演進除了多物理場仿真，各場分析數(shù)據(jù)可以無縫傳遞，,比如結(jié)構(gòu)、流體、熱、電磁,單場分析功能可以在統(tǒng)一的模擬環(huán)境和數(shù)據(jù)庫中進行。,圖表,25,：主要,CAE,廠商前后處理和求解器概述,圖表,26,：,CAE,涵蓋學(xué)科及核心技術(shù)示意圖,資料來源：,,IDC,、迪賽顧問、市場研究部,19,圖表,27,：各種,

30、,CAE,軟件在整車開發(fā)各領(lǐng)域應(yīng)用情況匯總,CAE,軟件在整車開發(fā),各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，軟件,種類繁多，應(yīng)用范圍和,場景非常多：,工作項,典型軟件,HyperMesh,ANSA,供應(yīng)商,Altair,案例及說明,在北美和中國應(yīng)用廣泛,前后處理,流體分析,BETA,歐洲市場應(yīng)用廣泛,VPG,ETA,汽車專用前處理,CAE,軟件主要應(yīng)用領(lǐng)域,為,,前后處理，流體分,析，多體動力學(xué)，,Fluent,ANSYS,Siemens,,PLM,Altair,通用、福特、戴姆勒克萊斯勒、豐田、本田等,通用、福特、克萊斯勒、豐田、本田、保時捷等,相對較為小眾，福特,Star-CD,Acusolve,MSC.Adam

31、s,Simpack,Motionsolve,MSC.Nastran,OptiStruct,Ls-Dyna,Abaqus,NVH,,,，碰撞安,,全,,結(jié)構(gòu),耐性久，優(yōu)化領(lǐng)域。,MSC,低頻范圍內(nèi)優(yōu)勢明顯，福特、豐田、通用、克萊斯勒日產(chǎn)等。,高頻范圍內(nèi)應(yīng)用逐漸增多，寶馬、,MAN,、維斯塔斯等。,較為小眾，,Ashok,,Leyland,（印度）,用戶較多,多體動力學(xué),NVH,達索系統(tǒng),Altair,CAE,商為主。,軟件主要以海外廠,MSC,CAE,軟件知名,Altair,與,MSC.Nastran,功能相當(dāng)，大模型計算速度有優(yōu)勢,幾乎已成為整車廠的標(biāo)配,供應(yīng)商為：,Altair,BETA,E

32、TA,ANSYS,, Siemens,,PLM,MSC,,達索系統(tǒng)，,nCode,International,。,ETA,碰撞安全,達索系統(tǒng),Altair,寶馬,Radioss,較為小眾，福特,MSC.Nastran,OptiStruct,Abaqus,MSC,主流應(yīng)用軟件，通用、福特、,BMW,、菲亞特等,兼容,MSC.Nastran,的關(guān)鍵字,結(jié)構(gòu)非線性方面具有明顯優(yōu)勢,-,Altair,采用,CAE,軟件的代表汽,結(jié)構(gòu)耐久性,優(yōu),,化,達索系統(tǒng),MSC,MSC.Fatigue,nCode,車廠商主要有：通用，,福特，戴姆勒克萊斯勒,，豐田，本田，保時捷,，,BMW,等。,nCode,,I

33、nternational,達索系統(tǒng),Altair,能力與,MSC.Fatigue,幾乎相當(dāng),與,Altair OptiStruct,在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面功能相當(dāng),-,Tosca,OptiStruct,Isight,達索系統(tǒng),DOE,多目標(biāo)優(yōu)化領(lǐng)域領(lǐng)先,資料來源：軟服之家，市場研究部,20,CAE,軟件通常分為兩大類：,1),）通用類軟件,,2,）專用類軟件；,按功能分類：,求解類軟件和前后類軟件；,按應(yīng)用領(lǐng)域分類：,面向領(lǐng)域結(jié)構(gòu)軟件，面向流體力學(xué)領(lǐng)域的,CFD,軟件，多物理場耦合軟件,目前比較常用的,CAE,分析軟件有,ABAQUS,，,ANSYS,，,LS-DYNA,，,DYTRAN,，,ADIN

34、A,，,NASTRAN,，,ALGOR,，,COSMOS,，,HYPERMESH,，,MARC,,等,圖表,28,：常用,CAE,軟件分類及特點,軟件名稱,軟件類型,軟件特點,特點說明,長于非線性有限元分析；,ABAQUS,通用類軟件,非線性，全面,在解決巖土，混凝土等非線性計算比其他軟件全面,擅長于多物理場和非線性問題的有限元分析；,明顯優(yōu)勢在多場耦合，尤其是物理場耦合,在計算沖擊、碰撞領(lǐng)域問題的成績斐然,物質(zhì)流動算法和流固耦合算法發(fā)展而來；,高度非線性、流固耦合方面有獨特之處,特殊解法：勁度穩(wěn)定法,,,自動步進法,,,外力,-,變位同步控制法以及,BFGS,梯度矩陣更新法；,ANSYS,L

35、S-DYNA,DYTRAN,通用類軟件,通用類軟件,多場耦合，多模塊,沖擊，碰撞,專用類軟件（鑄造類）,高度非線性，流固耦合,ADINA,通用類軟件,特殊解法,有源代碼，可以改造程序，滿足需求,長于線性有限元分析和計算；,在航天領(lǐng)域有崇高地位,NASTRAN,專用類軟件（鑄造類）,原代碼程序，航空航天,ALGOR,COSMOS,通用類軟件,專用類軟件（多物理耦合）,友好，簡單,速度,前處理，網(wǎng)格,結(jié)構(gòu)分析，操作難,易學(xué)易用，界面友好，操作簡單,占用計算機系統(tǒng)內(nèi)存小，分析速度快,精于前處理；網(wǎng)格劃分方面優(yōu)于其他軟件,具有極強結(jié)構(gòu)分析能力；操作界面使用難，但解器速度快,HYPERMESH,,專用類

36、軟件（前后處理類）,MARC,,通用類軟件,21,資料來源：各公司官網(wǎng)，市場研究部,CAE,軟件設(shè)計分析和建模仿真在全球工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,中國涉及建模仿真十大領(lǐng)域：信息通信技術(shù)驗證、機器人設(shè)計分析、航空航天裝備設(shè)計分析、船舶設(shè)計分析、軌道交通裝備設(shè)計分析、,新能源汽車設(shè)計分析、電力裝備運行分析、新材料性能驗證、生物醫(yī)療器械設(shè)計分析、農(nóng)機裝備設(shè)計分析。,美國涉及建模仿真領(lǐng)域,:,,資產(chǎn)效率分析、制造質(zhì)量管理、工況分析、未來工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等。,歐盟涉及建模仿真領(lǐng)域重點項目：雙胞胎控制、數(shù)字動態(tài)城市、車輛安全模型等,14,個領(lǐng)域。,CAE,軟件覆蓋并滲透創(chuàng)新領(lǐng)域：設(shè)計、加工、瀏覽、仿真、模具。企業(yè)定制。,

37、圖表,29,：,,CAE,設(shè)計分析和建模仿真應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,圖表,30,：,CAX,軟件廣泛應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的多個環(huán)節(jié),資料來源：山大華天軟件官網(wǎng)，市場研究部,22,02,分述：,CAX,三大品類的空間、格局與差距,CAD,：外資壟斷，,2D,國產(chǎn)替代，,3D,基本可用,CAE,：三巨頭主導(dǎo)全球市場，國產(chǎn)化率不足,5%,CAM,：核心技術(shù)亟待突破，國產(chǎn)廠商幾近空白,23,中國,CAM,市場增速高于全球,19.8%,個百分點，,CAM,三巨頭壟斷全球和中國市場，國產(chǎn),CAM,廠商核心技術(shù)亟待突破！,中國,CAM,市場增速,26.8%,，明顯高于全球,7%,的增速水平：,根據(jù),Industry,,An

38、alysis,數(shù)據(jù)，,2017,年全球,CAM,市場規(guī)模為,20.9,億美元，預(yù)計,2025,年將達到,35.7,億美元，對應(yīng),2017-2025,年均增速為,7%,。,根據(jù)中國研發(fā)類工業(yè)軟件類型占比中,CAM,軟件占比,11%,，乘上中國研發(fā)設(shè)計,類工業(yè)軟件市場規(guī)模，估算出的中國,CAM,市場規(guī)模來看，,2012-2017,年均增速,26.8%,，遠遠超過全球,CAM,市場增速。,競爭格局：,無論是全球還是中國,CAM,市場，達索、西門子、,PTC,三巨頭幾乎占據(jù)了大部分市場，國產(chǎn),CAM,廠商僅山大華天,SINOVATION,相,對成熟，國產(chǎn),CAM,廠商核心技術(shù)亟待突破。,圖表,31,：

39、中國,CAM,市場規(guī)模及增速預(yù)測,圖表,32,：全球,CAM,市場規(guī)模及增速預(yù)測,圖表,33,：全球,CAM,市場競爭格局,40,35,30,25,20,15,10,5,36.5,40,35,30,35.7,34.8,國產(chǎn),歐美,日本,Dassault,Systemes,：,CATIA,、,Solidworks,25,23.7,25,20,15,10,5,20.9,日立造船情報,系統(tǒng)株式會,14.2,山大華天：,SINOVATION,Siemens,：,NX,、,10.6,SolidEdge,社：,Space-E,PTC,：,Creo,（,Pro/Engineer,）,0,0,2012A,,2

40、013A,,2014A,,2015A,,2016A,,2017A,2017A,2025E,市場規(guī)模（億元）,市場規(guī)模（億美元）,資料來源：,Industry Analysis,、國家工信部運行監(jiān)測協(xié)調(diào)局、中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒、公司招股說明書、賽迪顧問、市場研究部,24,當(dāng)前市場中,CAM,軟件可分為三類，功能特點各有側(cè)重,CAD,程序的,CAM,插件：,用于,上述兩種解決方案之間有一個中間地帶，它具有前兩種方案所有,優(yōu)點。既為原生,CAD,軟件提供全面的,CAM,功能，使得相關(guān)性得以,保留，又可以讓用戶從專用,CAM,軟件中找到的大量工具獲益。,與,CAD,套件一起打包的,CAM,工具：,

41、優(yōu)點：具有相關(guān)性,，由于刀具路徑鏈接回,CAD,設(shè)計，因,此所有更改都會立即反映在刀具路徑中，不必手動將,CAD,文件重新導(dǎo)入外部,CAM,軟件，然后從頭開始重新編,程刀具路徑。,圖表,34,：三種,CAM,解決方案類型,缺點：功能不夠強大,，無法為具有許多特征的高度復(fù)雜零,件創(chuàng)建刀具路徑。,CAD/CAM,套件,獨立的,CAM,程序：,優(yōu)點：專用,CAM,軟件具有強大的,CAM,操作功能,，可以創(chuàng),建復(fù)雜的幾何圖形，如渦輪機。,獨立,CAM,程序,缺點：,CAD,軟件本地不能導(dǎo)入，喪失結(jié)合性,。,需要,CAM,軟件和,CAD,程序支持相同的文件格式,，因此獨,立的,CAM,程序在處理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

42、格式的文件時比較方便，,否則操作將會變得十分復(fù)雜。,CAD,,CAM,用于,的,插件,資料來源：軟服之家，市場研究部,25,CAM,產(chǎn)品類型多樣，可選擇性多，不同類型產(chǎn)品特點各有偏重。,內(nèi)置型：,CATIA,，,Fusion,,360,兩款，效率高。,獨立型：,BobCAD-CAM,，,hyperMill,，,Mastercam,，,SolidCAM,，,SprutCAM,，功能全面。,插件型：,CAMWorks,，,HSM/HSM,,Works,，,Powermill,，,Siemens,,NX,,CAM,，,SolidWorks,,CAM,，省時且省錢。,圖表,35,：全球知名,CAM,產(chǎn)

43、品及特點,產(chǎn)品,類型,操作系統(tǒng),特點,BobCAD-CAM,獨立,/,插件,Windows,BobCAD-CAM,擁有從,CAM,軟件中的所有功能，是一款全面的,CAM,軟件。,CATIA,內(nèi)置的,CAM,處理器確保了,CAD,設(shè)計和刀具路徑之間的高度相關(guān)性?？梢栽谌魏螘r候?qū)υO(shè)計進行更改，而無需,手動更新刀具路徑。,CATIA,內(nèi)置,插件,內(nèi)置,Windows,Windows,CAMWorks,在自動可加工特征識別,,(AFR),,以及交互特征識別,,(IFR),方面處于國際領(lǐng)先地位。,CAMWorks,提供了真正跟,隨設(shè)計模型變化的加工自動關(guān)聯(lián)，消除了設(shè)計更新后重新進行編程上的時間浪費。,F

44、usion,,360,包含全面的,CAM,軟件工具。將,CAM,集成到這個高級,CAD,程序中可以有效提高整體生產(chǎn)力，可用性強，具,有強大的參數(shù)化工具和分析網(wǎng)格工具，非常適合工業(yè)設(shè)計。,CAMWorks,Fusion,,360,Windows/MacOS,hyperMill,HSM/HSM,,Works,Mastercam,獨立,/,插件,插件,Windows,Windows,Windows,Windows,用戶可以在熟悉的,CAD,界面里直接進行,NC,編程，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和界面，直接完成從設(shè)計到制造的全部工作。,支持,AnyCAD,標(biāo)準(zhǔn)，可以從許多第三方軟件解決方案導(dǎo)入繪圖，并保持原件和副

45、本之間的關(guān)聯(lián)性，,它集二維繪圖、三維實體造型、曲面設(shè)計、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑摸擬及真實感摸擬等多種功能于一身。,具有集成一的加工實體仿真，方便用戶在加工前了解整個加工過程及加工結(jié)果，節(jié)省加工時間。,通過自動識別和編程加工特征類型，大大縮短編程時間，同時確保所有部件均根據(jù)您設(shè)施中經(jīng)過驗證的最佳實踐進,行加工。,獨立,/,插件,插件,Powermill,Siemens,,NX,,CAM,插件,Windows/MacOS/Linux,SolidCAM,可以實現(xiàn)與,SolidWorks,無縫集成在同一界面下，任何規(guī)模的公司都能夠從,SolidCAM,和,SolidWorks,聯(lián)合解決,方案中找

46、到屬于自己的高效加工解決方案,SolidCAM,SolidWorks,,CAM,SprutCAM,獨立,/,插件,插件,Windows,Windows,Windows,可將,CAM,功能帶入,SolidWorks,，確保機器的零件與建模的零件相同，支持自動特征識別，并自動創(chuàng)建可加工特征。,價格合理，既有獨立的程序，又為許多流行的,CAD,解決方案提供插件和工具欄，如,AutoCAD,，,Inventor,，,Onshore,，,Rhinoceros,和,Solidworks,?？梢詾槌绦蚬I(yè)機器人提供支持，創(chuàng)建復(fù)雜的無碰撞,3D,運動。,獨立,/,插件,資料來源：各公司官網(wǎng)，市場研究部,26,

47、03,機會：,CAX,工業(yè)軟件產(chǎn)品投資主線與標(biāo)的,27,?,,投資建議：,基于對,CAX,產(chǎn)業(yè)的分析與判斷，對標(biāo)國外主流的達索、西門子、,Autodesk,等工業(yè)軟件巨頭發(fā)展路徑的分析，我們歸納出如下,2,個結(jié)論：,結(jié)論,1,：,當(dāng)前中國制造業(yè)從粗放式向精細化管理模式轉(zhuǎn)變，對工業(yè)軟件的需求加大，,中國,CAX,類工業(yè)軟件市場增速明顯高于全球。,結(jié)論,2,：,無論是全球還是中國,CAX,軟件市場，海外巨頭幾乎都占據(jù)壟斷。,在,CAX,細分市場中，國產(chǎn)替代進程由高到底分別為：,2D,,CAD>3D,CAD>CAE/CAM,。,遵循工業(yè)軟件發(fā)展的兩條發(fā)展路徑：,1,）產(chǎn)品型發(fā)展路徑，我們重點推薦國產(chǎn)

48、,CAD,龍頭廠商,中望軟件,，,2D,產(chǎn)品國產(chǎn)替代進行時，,3D,和,CAE,產(chǎn)品逐步成熟。,2,）實施型發(fā)展路徑，我們推薦智能制造龍頭,能科股份,（與電新組聯(lián)合覆蓋），工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)商,朗新科技,（與通信組聯(lián)合覆蓋）,,。,此外，賽意信息和鼎捷軟件也是受益標(biāo)的。,圖表,36,：核心推薦標(biāo)的盈利預(yù)測與估值,重點公司,EPS(,元,),2020E,P/E,股票,代碼,股票,名稱,收盤價,（元）,投資,評級,2019A,1.92,0.65,0.69,2021E,2.72,1.33,1.06,2022E,3.95,1.78,1.27,2019A,293,50,2020E,277,36,2021

49、E,207,24,2022E,143,18,688083.SH,,中望軟件,603859.SH,,能科股份,300682.SZ,,朗新科技,563.00,32.21,17.20,買入,買入,買入,2.03,0.9,0.84,25,20,16,14,資料來源：,wind,、市場研究部,28,04,風(fēng)險提示,29,疫情導(dǎo)致全球經(jīng)濟的下行的風(fēng)險：疫情蔓延全球，宏觀經(jīng)濟下滑導(dǎo)致企業(yè),IT,支出增長放緩，下游客戶對工業(yè)軟件的需求下降的風(fēng)險。,制造業(yè)升級進展過慢的風(fēng)險：中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級過程中，技術(shù)和產(chǎn)品迭代過慢，升級進程低于預(yù)期。,行業(yè)競爭加劇導(dǎo)致盈利水平下降：國外工業(yè)軟件巨頭擴張進一步加劇行業(yè)競爭格局，導(dǎo)致行業(yè)盈利水平下降。,核心技術(shù)突破進程低于預(yù)期的風(fēng)險：核心技術(shù)突破困難，進程低于預(yù)期導(dǎo)致的產(chǎn)品性能更新放緩，競爭力下降。,資料來源：市場研究部,30,