根據《2024-2029年工業軟件產業現狀及未來發展趨勢分析報告》分析，計算機輔助工程（CAE）是指在產品/工程設計階段用計算機軟件對產品/工程項目的工作狀態、行為進行基于物理模型的模擬，來預測其功能可用性、可靠性、效率和安全性等，實現產品/工程的設計優化，保證產品/工程達到預期功能并滿足各種性能指標。CAE軟件本質是把物理和工程學科的理論模型做數學處理后得到的代數求解過程固化而成的計算機程序，且包括豐富的工程數據、模型和簡單易操作的用戶界面和結果分析功能。

隨著計算機技術的不斷發展，CAE軟件的技術水平也在不斷提升。目前，CAE軟件已經實現了高度集成化、模塊化和可定制化，能夠滿足不同客戶的需求。同時，CAE軟件還在不斷提升仿真精度和效率，以適應更加復雜和精細的工程需求。據華經產業研究院統計數據顯示，2023年中國CAE軟件行業市場規模約為30億元，同比增長16%，增速快于全球。

圖表：2021-2023年中國CAE軟件行業市場規模

目前，全球CAE軟件市場競爭激烈，主要的競爭者包括Ansys、Autodesk、達索系統、西門子等公司。這些公司在CAE領域擁有較強的技術實力和品牌影響力，并且在不斷進行技術創新和產品升級。根據IDC，Ansys（美）、西門子（德）和達索系統（法）在2023年中國CAE軟件市場排名前三，國產份額占比較低。

圖表：2023年全球CAE軟件市場競爭格局

許多分析工作都是基于市場反饋的問題來進行的，這意味著在設計或生產階段可能未能及時發現和解決問題，導致后期需要投入更多的資源和時間進行修正。

CAE分析雖然可以進行各種模擬，但與實際應力測試相比，可能無法完全準確地反映產品在實際使用中的性能。這可能導致設計上的缺陷在后期才被發現。

分析工作未流程化，分析報告未標準化。這可能導致分析過程的不一致性和結果的不確定性，影響工程設計的效率和質量。

目前的分析工作主要集中在靜強度分析上，而缺乏動態分析、疲勞分析以及非線性分析等其他重要的分析方法。這些分析方法的缺失可能導致對產品性能評估的不全面。

盡管CAE軟件和計算資源不斷提升，但在處理復雜的非線性、非均勻和多物理場耦合等情況時，模型的精度和準確性仍然是一個挑戰。這可能導致模擬結果與實際情況存在偏差。

隨著工程模型的不斷增大和復雜化，需要更多的計算資源和更長的計算時間來完成分析。這可能會影響工程設計和優化的效率。

CAE技術在處理涉及多種物理場相互作用的問題時，需要綜合考慮多個物理場的影響，增加了分析的難度和復雜性。

在技術創新方面，隨著工程問題的復雜性增加，CAE軟件將更加注重多物理場的耦合分析，以提高仿真的真實性和準確性。例如，在航空航天工程中，需要同時考慮結構、流體、熱、電磁等多物理場的相互作用。另外，人工智能和機器學習的發展將為CAE技術帶來新的機遇，通過智能算法優化產品設計過程，提高分析效率。例如，利用機器學習進行參數優化、自動網格劃分等。

在市場應用方面，CAE技術在汽車、航空航天、國防、電子等領域的應用將越來越廣泛。隨著這些行業的快速發展，對CAE技術的需求也將持續增長。另外，隨著智能制造和工業4.0的推進，CAE技術將在產品設計、優化和生產過程中扮演更加重要的角色。通過CAE技術，可以實現產品的快速設計、優化和驗證，提高生產效率和質量。

數字化和智能化方面，未來的CAE軟件將更加數字化和智能化，能夠更好地支持企業的產品研發和創新。例如，通過引入虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術，實現產品的虛擬展示和測試。CAE軟件將更加注重用戶體驗的優化，提供更加簡潔、直觀的操作界面和豐富的功能選項，降低用戶的學習成本和使用難度。

國產化趨勢方面，隨著國家對工業軟件國產化的重視，國產CAE軟件將迎來更多發展機遇。政府將出臺一系列政策扶持國產CAE軟件的發展，提高其在國際市場上的競爭力。國產CAE軟件在技術創新、市場開拓和人才培養等方面需要進一步加強，以提高國際競爭力。通過與高校、科研機構和企業合作，加強技術研發和人才培養，推動國產CAE軟件的發展。

云計算能夠提供更強大的計算能力，解決CAE計算過程中的瓶頸問題。這將使CAE分析更加高效、準確。另外，SaaS模式可以降低用戶的成本，提供更便捷和靈活的使用方式。用戶無需購買昂貴的軟件和硬件，只需按需付費即可使用CAE服務。

CAE應用前景廣闊，將在云計算和SaaS模式等方面迎來更加廣闊的發展空間。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷擴大，CAE將在未來發揮更加重要的作用。