工业仿真软件（CAE），指的是利用软件工具和算法，建立工程系统模型，在计算机中对实际工程系统的真实运行情况进行模拟研究的过程。有数据显示，国内95%的研发设计类工业软件依赖进口，其中，工业仿真软件是国外企业垄断程度最高的领域。

国产工业仿真软件如何来扩大市场份额？3月5日，科创板上市公司索辰科技提供了一个可能性参考：其工业仿真软件正式上云，拟率先拓展中小企业客户市场。

“经过了两年半的内部测试和半年的压力测试，今天我们正式发布工业仿真云产品，希望通过这款产品为索辰科技注入新的力量。”在索辰科技工业仿真云产品上线发布会现场，索辰科技副总裁孙扬表示，上云后，工业仿真软件可以帮助下游应用端节省产品开发时间、降低开发成本。因此，该产品或对中小企业有一定的吸引力。

国内唯一一家CAE行业上市公司

公开资料显示，索辰科技是一家专注于工业仿真软件（CAE）研发、销售和服务的高新技术企业，于2023年登陆科创板。目前，除索辰科技外，国内尚无以CAE软件开发为主营业务的上市公司。

一位行业人士坦言，CAE软件属于研发设计类工业软件，在航天航空、兵器船舶、汽车、电子电气、医疗设备等领域均有广泛应用，在民用领域的市场规模非常广阔。根据企业2023年半年报及年报，2023年上半年索辰科技实现营业收入2.15亿元，同比增长35.36%；其中工业仿真软件的销售额实现1.54亿元，同比增长328.15%。2023年全年，公司实现营业总收入3.22亿元，同比上升20.10%。

“不过，在民用领域，外资品牌已建立起了较为强大的产品及销售体系，国产品牌想要突破有一定难度。”前述行业人士表示。


上云后或发力中小企业市场

将工业仿真软件上云，是索辰科技迈出的探索性一步。记者注意到，工业仿真云是索辰科技上市时的募投项目之一。在发布会现场，孙扬表示，凭借该产品，下游客户即可摆脱本地部署限制，在任何一台电脑上都可以打开网页进行仿真分析，使用工业仿真软件的成本有望降低，因此，企业也有望将下游市场拓展至高校、中小企业等客户群体中，并通过使用，完成产品迭代及用户习惯的培养。

在招股书中，索辰科技透露了更多的信息：工业仿真软件上云后，一方面为软件厂商提供可持续性收入、提升利润率和客户粘性、减少盗版使用；另一方面，也可以为企业用户减少硬件/人力成本、减少一次性支出、实现按需购买，中小企业可通过购买服务的方式进行仿真设计，降低研发创新成本。

在发布会现场，记者获悉，目前，索辰科技的通用结构/声学软件已经进入了部分高校，培养了一定的客户基础。上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院副教授李清表示，索辰科技的相关软件已走进该学院的教学课堂，成为培养学生实际操作能力和工程实践能力的重要平台，“这不仅让学生们近距离接触学习到行业内国产自研的顶尖软件工具，更为将来步入工业界打下坚实基础。”


工业软件的卡脖子难题

中国在芯片上遭遇的卡脖子难题几乎众所周知，但工业软件的所遇到的类似问题，却并不为很多人所熟知。

工业软件，被公认为“工业制造的大脑和神经”，是数字经济时代工业领域的“皇冠”。现代制造就是在工业软件的基础上建立起来的，如在产品设计领域，就是通过二维、三维设计软件，大大降低了人工作图的工作量。以设计飞机为例，如果用手工绘图方式，一架飞机光设计图纸就有数十万张。

但是，在中国制造独步天下的同时，我国在工业软件上却非常薄弱。

以被称为“芯片之母”的EDA工具市场为例，主要由Synopsys、Cadence、西门子三大欧美巨头所垄断。相关数据显示，这三大巨头企业的市场份额占比超过7成。

CAD软件市场的境况同样如此。东方证券的数据显示，达索、西门子、PTC以及Autodest在中国市场占有率高达90%，国内中望软件、苏州浩辰、数码大方三家公司的总份额不到10%。

落后就有可能挨打。事实上，回顾过去几年，中国在工业软件上频频被卡脖子：

2019年5月，被美国列入实体清单的华为，无法使用最新的EDA去设计芯片。

2020年6月，哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等多个科研机构和公司，被美国列入实体清单，此后两校师生发现无法再通过学校账号登入海外数理分析软件MATLAB。

2022年3月，美国设计软件公司Figma发布消息，由于大疆在美国制定的实体清单中，Figma无法为大疆提供服务……

为什么中国工业软件差距如此大？首先是门槛高，工业软件看起来是软件，背后实际上非常复杂，涵盖概念、框架、系统等设计，以及数字物理样机、仿真验证登终端环节，涉及结构、机械、磁声、光、电、热、力、流体、振动等众多领域，是一个规模宏大、多学科深度交叉、技术高度融合的复杂系统。一个数据可以佐证，安装一款CATIA会生成将近17万个文件、4000多个文件夹，整个安装包高达7GB，由此可以想象其难度。

其次是投入大，周期长。例如，著名的工业软件公司Ansys、UGS、Dassault Systemes、Camstar、Synopsys、Cadence分别成立于1970年、1969年、1977年、1984年、1986年和1988年，普遍有超过30年以上的沉淀和积累。

在投入上，国内外的差距也很大。华为工业软件及工业云CTO丘水平曾用三个“不如人”来形容：投入不如人，中国整体投入不如欧美一家公司五年的投入；人不如人，欧美前十大工业软件企业员工总数将近20万，中国前十大工业软件企业员工总数不足5000；技不如人。

但是，工业软件这个领域又是绕不过去的。如果没有工业软件这个基础，不仅中国制造失去了根基，关键领域严重受制于人，更无法实现制造业的高质量发展。正如赛迪智库电子信息研究所副所长陆峰所说，发展工业软件是推进数字化制造的必然选择，也是推进制造业高质量发展的内在要求，更是建设制造强国的必然要求。

中国自主CAE发展的关键策略

如今，宏观环境非常有利用于中国自主仿真发展，长时间发展的通道已经形成。战略上，这是一个好的时代的到来。但战术上，国际产业的发展历程证明，CAE是一项高投入、见效慢的产业。如果不能很好地利用国情、后发优势和中国市场特点，完全复制国外的发展路径，反倒成功的可能性很低。因此，目前国际局势虽然有利于中国自主仿真技术和产业的发展，但战略选择和战术确定上仍然有许多需要解决的难题。


1、仿真技术研究和积累

仿真是个传统产业，经过60多年的发展，基本形成一套稳定的国际格局。无论从技术上还是商业上已经形成完整版图。中国CAE研发单位需要绘制一套明晰的技术和产业地图，需要分析清楚：

1）产业珠峰的高度；2）珠峰登顶的路线及陷阱；3）我们的当前位置。


2、中国用户刚需的准确识别

中国自主仿真发展的最大困难是国际仿真企业建立的技术壁垒，他们每年的研发投入较高（Ansys研发投入的公开数据是3亿美金/年）。按照我们的起点和投入短时间内基本无法逾越。

但是，我们分析认为，中国仿真软件的对标对象不应该是国际最先进的仿真软件，而应该是中国用户的刚需。我们在用户现场观察发现：国际先进的仿真软件在用户方经常使用的功能非常有限，主要原因并非用户水平有限和软件不好，而是中国工业水平所限。国际软件是根据产出国的工业水平的需求开发。依据当前中国的工业水平，我国用户对工业软件的需求必然不高。经过分析，我们认为只需要做出国际先进软件的40%的功能即可满足中国“刚需”。

搞清楚“刚需”到底是什么，则需要在用户现场摸爬滚打，实地考察。笔者所在的团队有幸每天可以在用户现场观察并记录中国用户日常在用的国际软件的功能到底有哪些功能，这些功能便是天然的用户“刚需”。


3、切实可行的工程化验证

与其他工业软件最大的不同在于，仿真软件需要大量的工程化验证。开发出第一套仿真软件其实并不难，难的是这套软件是否经得住实际工程的考验。国际先进仿真软件都要经过长期和大量工程验证方可实用，这种验证有两个途径：要么完成大量试验，要么由用户在企业现场做大量应用。对中国仿真软件公司而言，这两个途径都不具有可行性，不论哪种途径都需要大量的时间和资金。即使资金花得起，时间也等不起。所以一家新出现的仿真公司或新出现的仿真软件，在工程化验证方面往往都是大弱项。我们的专家历时25年，积累了大量的工程应用案例。这些案例虽然使用的是国际软件，但都是中国用户的工程实践。利用这个案例库，可以直接验证我们开发出的软件，相当于重用过去的时间和资金，填补了未来时间和资金的缺口。


4、舶来品替换能力和策略

如前所述，开发首版CAE软件并不难，真正困难的是替换用户正在使用的国外软件。“中国用户的仿真效益普遍不高”的现象是国际软件留给我们的机会。我国政府为企业购买的国外昂贵仿真软件并没有换回期望的能力。利用该策略，我们可以通过解决中国企业仿真应用实效不高的问题，逐步实现自主软件的替换。


5、商业通路及规模化推广

没有成功的商业路线就没有成功的技术路线。不论开发多好的产品，只有能卖给用户才能回笼资金，继续开发新的功能和版本。仿真软件是典型的B-to-B市场，国外软件进入中国30多年，经过长期的关系型营销，客户关系早已被固化，全新进入者在触达客户方面往往具有难以逾越的障碍。谁能利用好曾经的仿真客户基础，谁就能率先实现商业成功的中国自主仿真企业。其实，商业的成功，并不仅仅是营销的成功，而在于对中国工业的深刻理解。谁能为工业企业打造适用的解决方案，谁才是真正建立用户信任的企业。

国产工业软件如何突破核心自主可控技术难关？

工业软件中，CAE面临的“自主可控“难题最为严峻。中国市场中前十大的 CAE 供应商没有一家是国产。我们认为可以从三个方面进行解决。

第一个，最重要的是人才。吸引人才参与自主技术研发与创新很重要。CAE 软件对人才要求非常高，它既要求懂物理和工程问题，又要求懂数学问题以进行求解，最后还要把求解的方式软件化，变成工具，让更多的工程人员来使用这种工具。所以它对人才的要求非常高。在这方面，大湾区已经陆续出台了非常好的人才政策，可以吸引国内外人才与科研团队扎根，给了我们很大信心和支持。

第二是产品方面一定要坚持自主创新。当前，自主CAE软件与国际商软在技术成熟度上仍有较大差距，需较长时间才能实现赶超，这个过程中一定要咬牙将核心技术自主研发坚持到底。十沣科技的核心团队其实在 CAE 领域做了整整十年，才达到今天的成果，期间也遇到过发展环境非常低迷的时候，但仍然还是坚持下来了。

最后是生态合作。CAE 软件是“用“出来的，它需在产业客户的实际使用中，完成性能的优化迭代。中国是制造业大国，拥有海量工程案例，只有通过开放多元的生态合作，推动产业客户开放应用场景及共研共创，才能利用好海量的工程案例。助力产业客户发展的同时，反哺自主CAE软件。这也是中国CAE软件产业发展的独特优势和极佳前景。