计算机辅助工程市场规模、份额和行业分析，按部署（云和本地）、按类型（有限元分析 (FEA)、计算流体动力学 (CFD)、热分析、多体动力学等）、按最终用户（汽车、医疗设备、工业设备、国防与航空航天、电子等）和区域预测，2024-2032 年

2023 年全球计算机辅助工程市场价值为 80 亿美元，预计 2024 年将达到 89.1 亿美元，到 2032 年将达到 216 亿美元，预测期内（2024-2024 年）复合年增长率为 11.7% 2032）。计算机辅助工程（CAE）是一种通过模拟性能来开发产品设计并帮助解决各行业技术问题的计算机软件。这包括产品、流程和制造工具的验证、模拟和优化。集成软件解决方案消除了对多个原型type 和产品召回的需要。这显着降低了与原型设计和产品召回策略相关的成本。客户越来越多地量化他们对软件的贡献。因此，公司愿意为有助于低价值流程的软件支付高额许可费。他们正在开发类似于软件即服务 (SaaS) 定价模型的替代定价和交付模型，允许客户选择即用即付订阅。

同时，新的定价模型预计将影响软件提供商的收入确认、现金流和财务状况。这些模型是通过使用参考架构和将数据视图置于业务流程之上的能力来完成的。参考架构是建模信息的基础，尤其是产品和制造模型。

这些组织正在实施超融合基础设施 (HCI) 平台，以建立私有云，提供先进的存储和计算服务，预计将推动市场增长。此外，越来越多地使用计算流体动力学（CFD）软件来评估温度和性能以及延长电池单元的电池寿命，预计将推动市场增长。  此外，CFD 的日益普及有助于最大限度地减少电动汽车的充电，预计将在 2024 年至 2032 年期间为市场创造利润丰厚的增长机会。

COVID-19 的爆发扰乱了日常生活，导致人们和企业重新考虑他们的活动和目标。这些改进已被证明可以推动技术进步和创新。公司投入时间和金钱来开发、推广、销售和支持完整的集成计算机辅助工程解决方案。尽管销售额保持稳定，但由于 COVID-19 大流行，2020 年销售额增长率略有下降。

计算机辅助工程市场趋势

飞机设计采用率不断提高，推动 CAE 需求

节能飞机和商用航空的销量和产量不断增长，预计将在预测期内产生对 CAE 解决方案的潜在需求。

• 根据美国联邦航空管理局的航空航天预测，到 2036 年，全球将有大约 34,000 架民用飞机。
• 根据德勤 2020 年报告，2020 年中国商用飞机产量达到 1,900 架左右，较 2019 年增加 1,450 架。

此外，计算机辅助工程解决方案还用于设计电池驱动的飞机发动机和机翼上装有太阳能电池板的低排放飞机。最先进的客机和最环保的下一代飞机设计都是使用该程序创建的。例如，

• A350 机翼（由 CEA 设计）在高空飞行时会发生结构变形，燃油消耗取决于飞机的重量，因为它平衡襟翼以微调其重心。

A350 比其他商用飞机使用的燃油少 25%，从而降低了碳排放和乘客的总体碳足迹。这是由于飞机发动机风扇性能的提高以及通过 CAE 模拟提高的效率disc。此外，由于发动机的可听度比同等飞机发动机低 40%，因此噪音污染也减少了。这些因素将在预测期内促进市场增长。

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计算机辅助工程市场增长因素

增加物联网和 3D 打印的采用来推动市场增长

在产品设计中越来越多地使用物联网 (IoT)、人工智能 (AI)、机器学习 (ML)、自动化、云等数字技术有助于提高产品质量和耐用性。此外，为了最大限度地减少产品开发时间和成本，用户正在采用计算机辅助工程解决方案，预计这将推动市场增长。

建筑信息模型 (BIM)、3D 打印和并行工程等不断发展的工程模式预计将影响 CAE 趋势。 3D 打印是增材制造的一种形式，使用户能够将任何物体打印为 3D 图像。该技术有助于最大限度地降低生产成本并有助于开发新的生产方法。此外，易用性和无限定制能力是影响3D打印市场的主要因素，预计这将对市场产生积极影响。

此外，3D 打印在消费电子、航空航天和国防、汽车和医疗保健等多个垂直行业中变得越来越重要。例如，医疗保健领域的 3D 打印带来了更强大和定制的手术工具、医疗设备和实验室设备，如眼镜、药物输送设备、助听器、外骨骼等。此外，增材制造方法还改善了牙科和骨科手术中的患者专用假体植入物，这增加了对 CAE 解决方案的需求。

市场参与者正在推出新的 CAE 解决方案。例如，

• 2022 年 5 月，英特尔宣布推出 Intel VTune Profiler，以提升云、HPC、物联网、存储、媒体等领域的系统性能、应用性能和系统配置。它可以帮助用户调整整个应用程序的性能。

因此，物联网 (IoT) 和 3D 采用的增加将推动计算机辅助工程市场的增长。

限制因素

安装成本高且缺乏技术专业知识阻碍市场增长

Linux 等开源平台是开放架构软件的顶级提供商之一。另一方面，CAE 软件可以通过互联网轻松访问。然而，CAE 解决方案供应商对支持、定制和维护服务收取高价，这可能会增加开源平台的采用，从而降低市场增长。此外，缺乏有关 CAE 软件部署的技术知识预计将限制市场的增长。

用户认为，精确的结果只会在产品设计周期的后期才会出现，这使得推动更多复合材料零件的设计变得困难。此外，公司正在不断增强工具和流程开发来应对这一挑战。 CAE 的其他可能的缺点是：

• 硬件故障：计算机故障可能会导致工作失败。
• 员工技能：操作 CAE 软件可能需要接受培训。
• 安全性：工作可能容易受到病毒或黑客攻击。
• 更新：系统可能需要定期更新。
• 系统成本：购买新系统可能会很昂贵。

这些因素可能会在一定程度上阻碍 CAE 的采用和需求。

计算机辅助工程市场细分分析

按部署分析

云细分市场因快速数字化转型而处于领先地位

按照部署，市场分为云和本地。云细分市场占据主导地位，并将在 2024 年至 2032 年期间创下最高复合年增长率。云可以实现更快的分发、削减成本、减少维护并增强可扩展性。

另一方面，本地部署在 2023 年占据了显着的市场份额。部署模型增加了软件部署费用和升级费用。

根据 type 分析

有限元分析部分将产生最大份额以防止故障

根据type，市场分为有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）、热分析、多体动力学等。有限元分析 (FEA) 预计将在 2024 年至 2032 年期间占据主导收入份额。其具有更高的准确性、易于访问和预防未来故障等功能，预计将促进其在关键结构工程中的应用。此外，其预测产品性能的能力正在各个行业中得到采用。

预计多体动力学将在预测期内出现快速增长。根据物理测试分析虚拟原型type 的投资成本较低，预计将推动计算机辅助工程市场份额的增长。

按最终用户分析

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评估实际模块的需求不断增长，引领汽车细分市场

根据最终用户，市场分为汽车、医疗设备、工业设备、国防与航空航天、电子等。汽车行业将在 2024 年至 2032 年期间获得最大的细分市场份额。亚太地区对评估通风、冷却和空气动力学等散热方法的可行性的需求日益增长，预计将推动对计算机辅助工程软件的需求。巴西和阿根廷等国家是该地区的主要汽车制造商。

医疗设备将在预计期间获得快速增长。政府对医疗保健系统的日益关注预计将推动医疗设备制造商投资该软件。它提供准确产品的能力正在推动其对医疗设备的需求。

区域见解

从区域来看，市场分为五个关键区域：北美、欧洲、南美、亚太地区、中东和非洲。它们被进一步细分为国家/地区。

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欧洲在 2021 年占据了最高的市场份额。欧洲国家主要市场参与者的存在预计将进一步提振市场。同样，汽车行业是整个欧洲的关键行业，这可能会刺激对计算机辅助工程的需求。越来越多的虚拟车辆开发商和联网汽车提供商正在大力投资可靠的工程工具，以优化生产成本。

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由于政府在制造业发展方面的支出增加以及可再生能源生产能力的提高，预计亚太地区将在预测期内占据显着的市场份额。此外，考虑到全球硬件和设备需求的增长，该地区的销售和制造业已出现反弹。

阿根廷、巴西、智利、哥伦比亚等南美洲国家正在更新产业政策以增加市场收入。这些国家还增加外国投资以促进该地区的工业化。例如，2030年可持续发展议程被确定为促进工业可持续发展。预计这将推动南美洲市场的增长机会。

中东和非洲制造业生产率的不断提高预计将增加计算机辅助工程软件提供商的机会。近年来，制造业已成为中东和非洲国家的关键经济指标。

此外，北美的许多公司，例如 ANSYS, Inc.、Altair Engineering Inc.、Dassault Systèmes 和 Bentley Systems, Inc. 等，都非常重视数字革命，并且经常被认为是数字化革命的领导者。物联网、人工智能 (AI)、自动化和云等下一代技术的最初采用者。该地区公司不断实施这些技术正在推动该地区的市场发展。

计算机辅助工程市场重点企业名单

主要参与者强调先进的计算机辅助工程来巩固自己的地位。

全球市场包含一个充满活力的初创生态系统。预计将有超过 100 家初创公司为市场客户开发和创新计算机辅助工程解决方案。这样的市场预计将形成激烈的竞争，要求当前的组织不断更新和实施产品的新进展。

主要公司简介：

• ESI 集团（法国）
• 西门子股份公司（德国）
• Hexagon AB（瑞典）
• Aveva 集团（英国）
• SimScale（德国）
• ANSYS, Inc.（美国）
• Altair Engineering Inc.（美国）
• Autodesk, Inc.（德国）
• Bentley 软件公司（美国）
• 达索系统（美国）

主要行业发展：

• 2023 年 5 月：Velo3D 与PhysicsX 合作，作为 Velo3D 技术合作伙伴计划的一部分。通过此次合作，Velo3D 客户将能够访问PhysicsX 的人工智能物理模拟工作流程，从而显着加速其模拟循环。
• 2023 年 4 月：Avient Corporation 引入了计算机辅助工程功能，可以对结构金属替代应用中的纤维增强聚合物材料进行准确预测，从而通过消除重复设计来增强纤维复合材料的性能。
• 2022 年 6 月：Ansys 与 1D-2D 设计分析和设计软件供应商 SoftInWay 合作简化多级、单级和多模块涡轮机械的设计工作流程。
• 2022 年 5 月：西门子推出了 Simcenter Femap，这是一款增强型仿真应用程序，用于编辑、创建和检查复杂系统或产品的有限元模型。
• 7 月 2021 年：达索系统为制造企业推出了 DELMIAworks，它可以对整个制造供应链提供实时控制和可视性。它是企业资源规划 (ERP) 和制造执行系统 ​​(MES) 应用程序套件的协作环境，可帮助制造商报告端到端制造流程。

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