深度报告-20211104-天风证券-计算机_工业软件底层技术剖析_28页_3mb

报告摘要

工业软件底层技术剖析总结

核心内容

工业软件作为现代制造业的核心工具，其底层技术的国产替代化进程面临诸多挑战。工业软件通常由多个核心模块组成，包括几何内核、几何约束求解器、网格剖分求解器等。这些模块构成了工业软件的底层支撑，决定了软件的功能实现与稳定性。目前，全球工业软件市场主要由国外巨头主导，如达索、西门子、ANSYS、MSC等，它们不仅在技术层面具有优势，还在产业链生态构建方面占据主导地位。国产工业软件在这些核心模块上仍存在技术短板，替代之路“道阻且长”。

主要观点

几何内核：是CAD系统的基础，主要由达索的ACIS和西门子的Parasolid两大阵营占据市场。Parasolid是当前市场上最成熟、应用最广的几何内核，而中望软件的Overdrive内核是国内少有的实现商业化应用并经过大规模工业实践验证的三维几何建模内核。
几何约束求解器：是实现参数化特征建模的关键，目前市场被国外公司垄断，主要产品为D-Cubed的DCM和LEDAS的LGS。国内华天软件研发的DCS是完全自主研发的二维、三维约束求解引擎，具有一定的竞争力。
有限元分析（CAE）：基于CAD模型进行工程分析与物理仿真，网格剖分是其核心步骤。主流CAE软件如ANSYS、ADINA、MSC等多为国外厂商，其技术成熟、应用广泛。国产CAE软件在技术与市场占有率方面仍有较大提升空间。
国产替代挑战：由于国外软件在技术积累、产业链生态和客户基础方面具有明显优势，国产替代在技术层面和商业应用层面都面临较大困难。然而，中望软件在几何内核领域取得了一定突破，有望推动国产替代进程。

关键信息

几何内核：
- ACIS和Parasolid是目前市场上的两大主要几何内核，ACIS支持灵活的模块化搭配，Parasolid功能更完备，应用范围更广。
- 中望软件的Overdrive内核在建模精度、功能完整性、稳定性等方面达到国内领先水平，支持三维设计、参数化设计和大场景处理。
几何约束求解器：
- DCM和LGS是目前主流的几何约束求解引擎，其中DCM被西门子广泛使用，LGS在俄罗斯市场有广泛应用。
- 国内华天软件的DCS是自主研发的约束求解引擎，支持二维和三维约束求解，并具备与国际标准兼容的API接口。
CAE有限元分析：
- 网格剖分是CAE的核心步骤，影响计算精度和规模。
- 主流CAE软件包括ANSYS、ADINA、MSC等，其中ANSYS以多物理场分析技术著称，ADINA技术成熟，MSC在非线性分析方面具有优势。
- 国产CAE软件在技术、产品线、市场占有率等方面仍需加强。

投资观点

重点推荐中望软件：公司具备自主研发的三维几何建模内核Overdrive，技术成熟，市场应用广泛。随着国产替代加速，公司有望从CAD拓展至CAX全产业链，未来成长空间较大。
风险提示：
- 市场竞争加剧。
- 国内外疫情对制造业IT预算造成影响。
- 公司业绩不及预期。

技术分析

Overdrive内核结构：
- 分为三层：内存与数据管理层、几何对象数学算法层、三维造型实现层。
- 支持三维几何建模、参数化设计、大场景设计、数据存储与管理、模型渲染与轻量化等核心技术。
几何约束求解器结构：
- 分为界面层、逻辑处理层和数据处理层。
- 支持参数化制图、几何约束求解，具备较强的求解能力和反馈机制。
网格剖分技术：
- 主流方法包括映射法、栅格法、几何分解法、拓扑分解法和节点连接法。
- 各种方法各有优劣，适用于不同类型的模型和分析需求。

结论

工业软件底层技术的发展决定了整个行业的技术壁垒与竞争力。当前，国外厂商在几何内核、约束求解器和CAE分析等核心技术上占据主导地位，而国产软件如中望软件在几何内核方面已取得一定突破，成为国产替代的重要力量。随着国家对关键领域自主可控的重视，国产工业软件有望在未来实现更大发展，但仍需在技术积累、产业链构建和市场拓展等方面持续努力。

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