一、国产CAE软件的重要意义

        CAE（计算机辅助工程）是以有限元法、有限差分法及有限体积法为数学基础发展起来的，在制造业和国民经济各领域中具有广泛的应用，是提升企业自主创新能力和国际竞争力的关键技术，CAE软件的发展具有重要意义：

CAE软件模拟示意图

①国家科学计算水平竞争力的体现

        CAE技术作为一种跨学科的数值模拟分析技术，在各行各业取得了广泛应用。建立具有自主知识产权CAE软件产业，对我国正在构建的以企业为主体的国家创新体系具有十分重要的战略意义。CAE软件的模拟仿真分析能力也已成为与理论研究和物理实验同等重要的研究手段。CAE软件系统可提高装备制造业的自主创新能力，其高端软件历来被国外禁用。建立有自主知识产权的中国CAE软件产业，目的是要生产出能在国际市场上占有一席之地的创新产品，必须要站在我国经济发展创新能力和保障国家安全的战略高度来认识。

②打破市场垄断的需求

        上世纪80年代初，国产CAE软件曾得到过一定的发展，大部分设计院用的都是国产软件。后来国外软件长驱直入，采用低价倾销或免费的方式逐步占领了我国市场，将国产软件扼杀于襁褓之中。当我们失去可与之抗衡的国产CAE软件产品时，国外软件在中国市场的价格则升得比他们本土还高，以致我国中小企业难以承受。市场垄断在造成商品价格大大提高的同时，也从源头上抑制了国内CAE创新和产业形成。国家对自主应用软件的扶植虽然没有停止过，但因重视程度不够，只是细水长流，甚至杯水车薪。还因为科研成果评价体系的偏颇，不但导致研究工作分散，未能形成自主软件产业基础结构，而且造成了大量人才外流，加剧了国外软件对中国市场的垄断。正是由于先期自主意识不够，对软件产业缺乏全局认识的高度，最终导致对国外软件的依赖，并不时受制于强国“禁运”的紧箍咒。

③产品竞争能力的需要

       CAE技术在制造业几乎已成为所有工业领域必备的创新技术手段，是今后各企业从事技术创新的技术人员所必须掌握的基本技能。现代数值模拟仿真技术的应用，对于及时推出新产品、缩短开发周期、节约成本、提高质量具有举足轻重的作用，是企业竞争能力持续增长的关键。美国将CAE系统提到“服务于国家利益的关键技术”高度的作法值得借鉴。

④国家战略安全的需要

        国外CAE软件产品中重要或敏感的模块和功能历来是对我国禁运的。面对核心技术的封锁，虽然我们有自主研发的成果，但进口商用软件无法作为进行二次开发的平台。不具备知识载体的自主软件平台，国民经济和国防现代化的研究成果难以自成体系，不能持续发展，必然浪费资源，为人作嫁，就如同分散的小作坊面对大工业流水线，岂是对手。特别是在航空航天等重要领域，长期依赖国外CAE商业软件平台是无法健康发展的。这种局面对经济发展极为不利，且在国家战略安全的需求上长期受制于人更是后患无穷。

二、国内CAE软件的发展阶段

        国内有限元软件开发起步并不晚，基本上从1970年代就开始专有程序的研制，1990年代中期其分析能力达到了一定水平，甚至在某些方面并不亚于国外同类产品，但后来在国外产品的挤压下逐渐凋零。

        1990年代中期以前为技术发展期。该时期主要以算法理论及程序编制与提升计算性能为主，这一时期国内有些行业的数值计算程序在某些方面甚至超过了国外商用软件的水平。

        1990年代中期至2000年代中期可以说是国内CAE软件的沉寂期。在这一时期，国外商业CAE软件进入稳定的商业化运作期。其软件已不具备明显的行业特性，更加突出了软件的专业特性，使得无论是科研机构的科研人员还是工业设计部门的工程师都能够很便捷地借助国外商业CAE软件快速完成课题研究或产品设计，也正是在这一时期，CAE软件被广泛应用在装备和产品的研制过程中，逐渐体现出CAE软件对制造业的重要性。

       同时，国外CAE软件进入了成长壮大期，在市场营销上依靠国内代理商或经销商向企业用户推广产品，另一方面又采用“盗版倾销”战略与向高校提供免费教育版本的方式，在软件新版本刚推出不久便能将软件的最新版本送到个人用户手中，普及了软件使用操作方法，就这样多种因素促使了国外CAE软件迅速占领几乎整个国内CAE市场。

       2000年代中期至现在的十年间为国内CAE软件商业化运作萌芽期。国外商业CAE软件经过十多年在中国市场的开拓，基本上占领了国内绝大部分CAE市场，涉及各个行业领域。当然，国外商业软件功能再强大，也不可能完全满足国内生产、制造、建设中遇到的所有仿真需求，这逐步促生了CAE软件定制化开发服务，开启了国内CAE软件的市场化道路。 从市场化进程而言，相比国外1960年代中期开始成立商业化CAE公司，我国商业化CAE软件开发要落后四、五十年。

       最近十多年来，国外CAE公司进入前所未有的大整合时期，主要精力在横向扩展，在技术深度上发展缓慢。这是我国自主CAE软件发展千载难逢的极好机遇，抓住这次机遇定会缩短差距甚至实现超越。

三、国产CAE软件未来发展之路

①专业技术研究发展的服务平台

        服务平台应为中小企业提供CAE共享基础条件支撑，为装备制造业科研、设计以及生产提供计算分析手段，从而提高产品质量和生产效率，增强企业竞争力。其功能应体现政府的职能转变方向，即向社会服务转变、向产业扶持转变。在推广应用具有自主知识产权的CAE技术和软件过程中，服务平台应尝试用“专业技术水平评判、市场需求公开评估、企业反馈审核机制、成果转化考评模式”的方式体现自主先进软件技术在重大工程项目中的科研成果价值，从而形成具有巨大引力场的黑洞模式，吸引、吸纳社会资源进行技术与工程的对接以及行业与产业的推进，逐步形成辐射性很强的全方位合作模式。服务平台的主要推荐对象是自主CAE软件，并将其成果转化作为工作目标。这种服务符合国内工程行业的需求，能够赢得广泛认可。服务平台的成立能体现政府对于国家战略产业的掌控指导能力和决心。

②研究和应用交流推广的服务平台

       服务平台应为自主CAE技术的研究和应用提供交流支持。专业性杂志是培育该学科和产业的重要组成部分，其特色、特点和特长是我国CAE核心竞争力的体现，因此依托专业媒体是提升服务平台交流功能的重要举措之一。国内CAE软件市场几乎被国外厂商垄断。实力雄厚、财大气粗的国外主流CAE软件厂商每年都举办各种技术交流会议，其软件版本不断更新、应用面面俱到、概念层出不穷。由于缺乏自主CAE软件平台的应用，只能根据国外CAE软件提供的材料炒成菜肴，难以体现我国CAE自主创新成果。虽然我国的基础研究工作可圈可点，研究成果更是独具特色，但这些成果的落地生根之路如同浮萍，随时可能成为别人树上的果实。与专业性期刊共命运的，还有众多弱不禁风的自主CAE软件公司以及“求贤若渴”的应用企业。

③知识产权利益保护的服务平台

       知识资产通过学习和服务体现出潜在的经济价值，在分享中倍增其自身的效益；然而，能否与实物资产同样体现其应有的价值，需依托可行的知识产权保护体系。制定和实施知识产权战略是提升产业竞争力的必然选择。科技成果是重要的无形资产，需要用知识产权制度来保护才能使其具备财产权。知识产权的取得需具备一定的条件。依据知识产权法对科技成果进行产权界定，使其成果权利人在一定的期限内享有科技成果的独占权并享受由此产生的经济效益，是调动企业、个人乃至整个社会科技创新积极性的重要保证。知识产权制度是科技成果转化过程中的重要组成部分，知识产权作价出资入股是激发科技工作者创新积极性、保证创新成果不断涌现的基础。为加快科技成果资本化和产业化进程、推进知识产权的质押融资，服务平台应具有知识产权利益保护的服务功能。

④学科协作的支撑配套的服务平台

        目前，自主CAE软件产业建设中普遍存在“重实施、轻规划，重技术、轻管理，重技术、轻市场，重硬件、轻软件”的问题，需从长远的规划和可以操作的管理层面解决，以下3方面有待重视和解决：

• CAE技术已有质的提升，已经从计算机辅助工程发展到计算机分析工程，这是提出建设自主CAE软件产业的基础。
• 应了解和剖析产业化的现状和差距，从消除认识误区着手，在体制、机制和法制层面不断完善产业建设的创新模式。
• 根据经济体制结构和管理机制结构的调整，结合重大挑战性项目和若干基础科学问题，提出实际和具体的对策方案。

⑤资源调配协调沟通的公共平台

        目前，我国CAE软件开发大多由科研部门或大专院校组织和发起，相关环境的限制使这些初创软件成果难以直接进入市场资源配置，难以被纳入社会保障体系。因此，作为引导和扶持，政府公益性的服务平台建设显得尤为必要。

        目前工程模拟普遍依赖于进口商用软件的现状，既不利于我国科技与工业竞争力的提升，也无法形成与国外的垄断相抗衡。我国CAE软件产业的唯一出路就是培育自主品牌并在市场上占有一席之地。这是参与国际竞争的关键，是提高国家竞争力进而保障国家安全的关键。相关政府科技创新管理部门应组织地方的CAE软件发展管理中心平台，吸收CAE骨干企业、聘请顶尖设计师，牵头负责CAE软件包的框架、方案设计工作；融合陕西地区需求单位等外围组织积极参与，提出软件应用需求，提供软件使用优化建议，参与软件开发活动，促进创新良性发展，进一步积极创造良好的高端人才引进机制，充分发挥顶尖人才在CAE发展的重要作用。

        只有满足以上，才能建立满足国家战略需求、符合市场经济规律的CAE产业实体。走以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的自主创新之路，努力将科技成果尽快转化为市场上有竞争力的商品。