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走进索辰科技,感受CAE行业的长坡厚雪

第一财经 2024-03-19 10:48:37 听新闻

作者:王媛丽    责编:张佳平

在电影《飞驰人生2》中,为了测试赛车安全性,组委会要求参赛队伍必须使用实车进行安全对撞测试,主角张驰带领的辛地车队在经费极度短缺的情况下,不得不花费一半的经费去造一辆测试车辆。而在现实中,汽车对撞的安全测试完全可以使用CAE软件在虚拟世界进行仿真模拟测试。

国内CAE软件的龙头企业索辰科技(688507.SH)副总经理兼董事会秘书谢蓉在采访时表示,汽车对撞测试是汽车研发过程中的必要工序,使用CAE仿真技术模拟对撞已经非常成熟,实车对撞只能测试一种工况,成本动辄上百万,而通过CAE仿真软件来做,不仅可以实现对撞、侧撞等多工况测试,能够快速出结果,且能大幅降低单次实验成本。

汽车对撞测试仅仅是CAE软件无数应用场景之一,能够在大楼建造之前就能预测其抗震性能,在飞机设计阶段就能评估其空气阻力和隐身等性能...在工程设计领域,CAE技术在一定程度上能够帮助人类“预测未来”,被誉为工业设计软件的“冠上明珠”。

研发门槛高、投入周期长、产业生态弱,国内CAE软件企业在过去很长时间里都举步维艰。近年来,在政策支持和行业共识之下,下游应用需求持续扩大,国内CAE行业终于迎来了爆发增长期。作为国内CAE软件的龙头企业,索辰科技见证了国内CAE行业的长坡厚雪。

汇正财经资深研究员朱光宙在接受第一财经采访时表示,CAE软件由于介入到企业研发前端,能够帮助企业优化产品性能和节约研发成本,起到四两拨千斤的作用。相比较我国工业产值规模占全世界20%的比重,我国工业设计软件产值仅占6%,CAE等工业设计软件未来发展潜力巨大。

坚持自主研发,聚焦工业领域创新需求

CAE(Computer Aided Engineering,计算机辅助工程)属于研发设计类工业软件,是通用型的工具软件产品,主要通过物理模型的数值模拟,来预测产品/工程功能的可用性、可靠性、效率和安全性等。CAE软件融合了物理学、数学、工程学、计算机科学等多学科的算法和技术,涉及学科广,模型复杂,需要深厚的理论基础和持续的技术创新。

目前国内CAE软件关键技术自主可控程度较低,国内市场大部分被安西斯、达索、西门子、MSC等欧美企业占据。根据《中国工业软件产业白皮书(2020)》的研究数据,国内95%的研发设计类工业软件依赖进口,其中,CAE软件国内市场前十大CAE软件供应商全部为境外企业。

汇正财经资深研究员常国钦在接受第一财经采访时表示,CAE软件在实现新型工业化和绿色制造方面起到关键性作用,尤其是国外软件在我国CAE软件市场占主导地位情况下,CAE技术自主可控和CAE软件国产化非常重要。

索辰科技成立于2006年,长期专注于CAE软件研发、销售和服务,始终坚持核心技术的自主创新。在国内CAE技术几乎空白的情况下,索辰科技不得不在研发上投入大量人力物力。

根据索辰科技招股说明书和定期报告,索辰科技2019年至2022年研发费用分别为5870.94万元、6246.79万元、6107.58万元和8760.14万元,研发费用率分别为50.68%、38.59%、31.70%和32.69%。

CAE技术主要特点就是能够在计算机中完成虚拟实验,从而部分或全部替代实物实验。因此,实物实验成本越高或没法进行实物实验的行业对CAE仿真技术的需求就越大,例如航空航天、船舶舰艇、高铁等“大国重器”领域,小到零部件,大到整机都离不开CAE技术的支持。

谢蓉在接受采访时表示,最早成立之初,国内CAE技术与国外大厂仍有较大差距,索辰采取的策略是与国外软件做一个差异化竞争,在一些相对细分的市场做完全自主研发的CAE软件,去满足特定场景的客户需求。

索辰科技优先选择了特种行业和科研院所进行市场切入,将有限的研发、销售资源集中于特种领域,聚焦这些领域的创新需求,通过差异化的服务打开市场,同时也把握住了相关领域对于信息安全及核心软件技术自主可控的需求所带来的机遇。

经过十余年的持续研发,索辰科技产品覆盖流体、结构、声学、电磁、光学、测控等多个学科,并形成跨学科的仿真软件,产品性能得到国内众多企业的认可,已被规模应用于国内航空航天、船舶海洋、核工业等领域。

根据Wind数据,索辰科技2019-2022年营业收入规模从1.16亿元增长到了2.68亿元,实现了三年32.27%的复合增速。

回顾企业发展历程,谢蓉也坦言,研发一款技术完全自主可控的CAE软件远比想象中难很多,遇到了各种各样的问题,比如:国内相关技术人才短缺和产业生态薄弱、长期高研发投入的行业壁垒。

2023年,索辰科技终于迎来资本曙光,实现科创板上市,迎来公司自成立以来一个重要的里程碑。索辰科技副总裁孙扬表示,索辰作为唯一一家以CAE软件为主营业务的上市公司,体现了资本市场和工业市场对索辰实力和前景的高度认可,也为未来的发展提供了资源、资本和平台。

新兴产业为CAE行业带来广阔市场,索辰科技加速布局

如今,CAE技术已经走进千行百业,除了航天航空领域,人形机器人、汽车、家用电器、消费电子、芯片等先进制造业也广泛引入CAE技术来缩短研发周期、验证可靠性、提高产品性能。

常国钦表示,CAE行业发展除了军用市场,更广阔的市场空间还是来自民用市场,尤其是在高端制造和高端设备领域,使用CAE技术进行仿真模拟测试,能够大幅提升产品性能,缩短研发时间。

朱光宙也表示,CAE软件在一些新兴行业的下游应用更值得期待,包括新能源汽车、风能、光伏、人型机器人等行业。

谢蓉表示,民用市场对国产CAE厂商来说是一个非常重要的领域,从产品功能上来看,索辰与国外CAE软件相比,已经能够满足80%的场景覆盖,索辰接下来会加大民用市场布局,提高民用市场国产CAE软件的市占率。

在民用市场应用领域布局上,孙扬表示,索辰首先会关注CAE技术应用较为成熟,市场规模较大的行业。其中汽车行业是在航空航天之外应用CAE最广泛、最成熟的行业之一,尽管国外CAE软件已深入融入各大汽车研发体系,但随着新能源车替代燃油车以及汽车智能化趋势都将带来CAE应用新需求,索辰将抓住汽车行业新增量实现相关技术重点突破。

除了汽车等成熟行业,孙扬也表示,索辰也在积极布局未来产业,例如新能源、机器人领域。其中机器人行业与索辰已有业务结合紧密,无论是智能控制系统还是机器人本体,都需要仿真环境去支持研发和迭代。

据悉,索辰科技已经成立机器人事业部,旨在将其在工业软件领域的专业技术和丰富积累应用于机器人领域,以推动工业软件与机器人技术的融合创新。索辰科技机器人事业部首席科学家高峰表示,目前索辰的机器人事业部重点在发展两件事:一是人形机器人的专用软件,索辰长期在CAE、三维CAD核心引擎等的技术积累有助于我们去做一款设计仿真分析一体化的机器人软件;二是人形机器人正向设计的全面解决方案,降低机器人研发门槛,推广机器人在各个领域、各个场景的应用。

积极拥抱新技术,做好底层技术积累

CAE仿真技术的发展一直以来就是通过跨学科的技术融合来推动的,其中包括云计算和人工智能等计算机领域的前沿技术。

随着云计算技术的发展,国内外CAE仿真软件公司都提出了云端CAE概念和产品。2022年Ansys收购云仿真供应商 Onscale,推进CAE业务云化战略。云化CAE一方面能够降低用户使用成本,前期投入少,付费模式更灵活;一方面,云化CAE在版本更新和协作方面具有一定优势。

2023年3月5日,索辰科技云上未来仿真云发布会上,孙扬表示,经过两年半的研究测试,索辰推出仿真云产品和服务,基于云计算的仿真计算平台,允许用户按需获取计算资源,降低了硬件投资成本,并提供在线专业支持服务。索辰的仿真云提供和索辰专业软件一样的产品,是完全正版、功能最强大的商业级产品。

谢蓉在接受第一财经采访时表示,公司布局仿真云一方面希望为用户提供更高效便捷的产品服务,另外一方面也希望通过仿真云平台,降低CAE软件的使用门槛,通过与高校进行合作,培养用户使用国产CAE软件的习惯,从而构建用户生态。

未来,人工智能和机器学习技术的发展也将为CAE软件带来更加智能化的分析能力和更广阔的应用市场。孙扬表示,CAE软件在一些需要实时响应的工业应用场景下计算速度还不够快,但通过CAE生成的样本结合人工智能就可以训练出求解速度更快、计算成本更低的模型,从而能够在数字孪生等应用场景中实现实时数据仿真预测结果。另外一方面,人工智能也为CAE行业带来了新的需求,例如强化学习等人工智能算法训练也需要CAE技术提供模拟仿真环境。

 

 

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