2023年索辰科技研究报告:专注于CAE核心技术,长期成长空间广阔

  • 来源:国元证券
  • 发布时间:2023/10/07
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索辰科技研究报告:专注于CAE核心技术,长期成长空间广阔。公司成立于2006年,是一家专注于CAE软件研发、销售和服务的高新技术企业。公司自成立以来,坚持面向世界科技前沿,面向国家重大需求,专注于CAE核心技术的研究与开发,在实现自身技术持续提升、经营规模不断扩大的同时,为实现我国工业软件自主研发、核心技术自主可控的新局面贡献力量。2019-2022年,公司营业收入快速增长,CAGR达32.27%,毛利率一直保持在60%以上。2022年,公司实现营业收入2.68亿元,同比增长39.11%,实现归母净利润0.54亿元,同比增长6.78%。CAE引领产业转型升级,国产替代空间广阔随着我国信息技术的...

1. 公司介绍:国产 CAE 软件翘楚,未来成长潜力巨大

1.1 历史沿革:坚持探索仿真技术,产品体系不断完善

公司成立于 2006 年,是一家专注于 CAE 软件研发、销售和服务的高新技术企业。 公司自成立以来,坚持面向世界科技前沿,面向国家重大需求,专注于 CAE 核心技 术的研究与开发,在实现自身技术持续提升、经营规模不断扩大的同时,为实现我国 工业软件自主研发、核心技术自主可控的新局面贡献力量。基于创始团队多年来在 CAE 行业积累的技术与工程应用经验,公司专注于流体、结构、电磁等学科基础算 法的研究、技术开发与方法创新,以创始团队丰富的经验积累为基础开发各类仿真应 用技术。未来,公司将遵循自主研发的发展战略,依靠自身的创新能力和技术优势, 持续开发新产品、开拓新市场,促进公司持续、稳步、健康发展,努力成为具有国际 竞争力的 CAE 软件全产业链的综合解决方案提供商。

经过持续的研发投入和技术创新,公司目前已形成流体、结构、电磁、声学、光学、 测控等多个学科方向的核心算法,并开发出多类型工程仿真软件,能实现对多物理场 工程应用场景的仿真,为中国航发、中国船舶、航空工业、航天科技、航天科工、中 国电子、中国电科、中核集团、中国兵工等军工集团及中科院下属科研院所等提供多 学科覆盖的工程仿真软件及仿真产品开发服务。

公司 CAE 软件的核心产品为工程仿真软件和仿真产品开发,产品涉及流体、结构、 光学、声学、电磁、测控、多学科等多个方向,可满足航空航天、国防装备、船舶海 洋、重型机械、核工业、电子电器、地面交通等复杂产品或工程领域的仿真需求。 公司的工程仿真软件是通用型的仿真工具软件,是公司收入、利润的最主要来源,可 进一步细分为单一学科仿真软件、多学科仿真软件和工程仿真优化系统。

单一学科仿真软件是公司用于流体、结构、声学、电磁、光学、测控等领域仿真 软件的统称,可以单独实现不同场景、不同工程环境的仿真模拟计算,是通用型 工具软件。

多学科仿真软件是将多类别的仿真软件与多类型的仿真系统集成在一个仿真环 境下运行,帮助客户提升复杂工程整体设计的效率,多学科仿真软件以单一学科 软件为基础。

工程仿真优化系统是在产品系统及详细设计、试验验证、生产等阶段引入仿真分 析方法,实现产品设计、生产全周期的仿真驱动,提升解决工程实际问题的能力。 仿真产品开发业务是公司根据细分工程领域客户的具体需求,为客户提供定制化的 仿真解决方案,主要包括解决特定工程问题的纯仿真软件产品开发,仿真-试验融合 验证系统、高性能平台、仿真云平台等软硬件一体的仿真方案,为客户提供高性能运 算、云服务、多学科仿真、试验等多种综合仿真服务。

1.2 财务分析:财务指标表现良好,加大投入布局未来

2019-2022 年,公司营业收入实现快速增长,CAGR 达 32.27%,毛利率一直保持在 60%以上。2022 年,公司实现营业收入 2.68 亿元,同比增长 39.11%,实现扣非归 母净利润 0.27 亿元,同比下降 2.50%,毛利率为 63.41%,净利率为 20.06%。公司 收入规模增长主要系 CAE 软件国产替代需求持续增长,业务规模增加所致。公司扣 非归母净利润有所下降的主要原因系:由于部分客户仿真产品开发业务需求增多,导 致该类产品收入占比提升,公司综合毛利率有所下降;公司持续推进研发项目,加大 研发投入;公司销售团队持续扩张;2022 年末,受疫情影响,公司销售回款情况不 及预期,信用减值损失较大。2023 年上半年,公司实现营业收入 2149.34 万元,同 比增长 35.36%;实现扣非归母净利润-3349.91 万元。

公司的核心业务为工程仿真软件和仿真产品开发。2022 年,工程仿真软件、仿真产 品开发的收入占比分别为 50.23%、49.76%。2023 年上半年,公司加大了工程仿真 软件营销力度,实现收入 1542.72 万元,同比增长 328.15%,占主营业务比例大幅 提升至 71.78%。

工程仿真软件:公司的工程仿真软件是通用型的仿真工具软件。2019-2022 年, 该业务持续成长,营业收入分别为 0.67、1.24、1.33、1.35 亿元。此项业务收 入持续增长主要系:国防军工领域软件国产化趋势加速,公司紧抓机遇,加大客 户拓展力度,客户数量持续增长。

仿真产品开发:公司的仿真产品开发是公司根据细分工程领域客户的具体需求, 为客户提供定制化的仿真解决方案。2019-2022 年,该业务营业收入分别为 0.30、 0.38、0.59、1.33 亿元。此项业务收入增长主要系:近年来,军工单位对国产化 软件的需求持续增长,针对军工领域特定应用场景的定制化仿真软件也被逐渐 重视,部分军工单位会要求公司提供软硬件、多模块一体的定制化仿真方案。公 司与中国航发、中国船舶、航天科工等客户的合作不断深入,公司通过软硬件集 成的方式,为用户设计、开发定制化的仿真产品。

随着业务规模不断扩大,规模效应逐步凸显,公司期间费用率整体呈下降趋势。2019-2022 年,期间费用占营业收入的比例分别为 79.20%、60.17%、49.91%、48.54%。 其中,研发费用率分别为:50.68%、38.59%、31.70%、32.68%;销售费用率分别 为:9.43%、5.87%、4.13%、4.51%;管理费用率分别为:17.77%、15.58%、13.25%、 10.53%;财务费用率分别为:1.32%、0.13%、0.83%、0.82%。

公司在研发上的持续投入为技术、产品的不断创新提供了有力保障。2022 年,公司 研发投入为 0.88 亿元,同比增长 43.43%。公司积极引进高技术水平人才,人才队 伍建设逐步完善,员工规模有序扩大,截至 2023 年 6 月 30 日,公司总人数为 210 人,研发人员数量为 138 人,占公司员工总人数的 65.71%。

2019-2022 年,公司经营性现金流量净额分别为-661.26、7793.46、-5055.12、92.66 万元。2021 年,公司经营性现金流量净额低于同期净利润,主要系经营性应收项目 增加、合同负债减少。

1.3 股权架构:核心团队经验丰富,员工持股长期发展

目前,公司的控股股东、实际控制人为陈灏先生。截至 2023 年 6 月 30 日,陈灏先 生直接持有公司 1628.66 万股股份,占公司股份总数的 26.62%。陈灏先生系公司创 始人,中欧国际工商学院 EMBA,目前担任公司董事长、总经理。陈灏先生在 CAE 工业软件领域深耕二十余年,是国产 CAE 软件行业领军人物,指导公司长期发展战 略规划,制定研发总体规划及路线,主持或参与流体、结构、声学、电磁等多个学科 仿真软件产品的研发。上市前,公司采用间接持股的方式对员工进行股权激励,宁波 辰识与上海索汇均系以公司员工为主体,以持有公司股份为目的设立的持股平台。 公司核心技术人员均具有多年工业软件行业经验,技术经验丰富。公司与核心技术人 员均签订劳动协议、保密协议、竞业协议,通过法律手段保护公司的核心技术。公司 坚持实行并不断完善针对技术人员的激励机制,实施包括固定薪酬、绩效薪酬、年终 奖等以技术和能力为基础的薪酬体系,通过具有竞争力的薪酬水平和福利待遇吸引 技术人才,稳定科研队伍。

公司于 2023 年 8 月发布《2023 年限制性股票激励计划(草案)》,拟向激励对象授 予不超过 22.0000 万股的限制性股票,约占本激励计划草案公告时公司股本总额 6117.3432 万股的 0.3596%。其中,首次授予限制性股票 19.0080 万股,占本激励 计划草案公告时公司股本总额 6117.3432 万股的 0.3107%,首次授予部分占本次授 予权益总额的 86.4000%;预留 2.9920 万股,占本激励计划草案公告时公司股本总 额 6117.3432 万股的 0.0489%,预留部分占本次授予权益总额的 13.6000%。本次 限制性股票的授予价格为每股 66.05 元。本激励计划授予的激励对象总人数为 27 人, 约占公司截至 2022 年 12 月 31 日员工总数 194 人的 13.92%,包括:(1)公司总经 理助理兼技术总监张志刚、高级研发工程师王瑞洁、研发总监李季等核心技术人员; (2)核心骨干及董事会认为需要激励的其他人员。本激励计划首次授予部分限制性股 票的归属考核年度为 2023-2025 年三个会计年度,每个会计年度考核一次。

1.4 募投项目:紧密围绕主营业务,增强综合竞争实力

2023 年 4 月,公司在上海证券交易所科创板成功上市,IPO 募集资金总额为 253746.97 万元,募集资金净额为 231574.91 万元。本次募集资金投资方向主要为 研发中心建设项目、工业仿真云项目、年产 260 台 DEMX 水下噪声测试仪建设项目、 营销网络建设项目及补充流动资金。通过募集资金投资项目的实施,公司研发与生产 相关的人员、设备、资金投入将进一步加强,构建云仿真生态环境能力将得到提升, 服务客户的能力增强,营运资金更加充沛。

研发中心建设项目:本项目通过租赁新的办公场地、购入软硬件设备和引进技 术人才,改善研发环境和辅助设备,对声学仿真软件、结构仿真软件、电磁仿真 软件、光学仿真软件及多物理场仿真软件、CAD for CAE Plexian 进行持续优化 升级研发;提升公司自主研发能力、科技成果转化能力和试验检测能力,强化前 沿技术研发实力,进而提升产品质量和性能,增强客户黏性,提高公司盈利能力 和整体实力。

工业仿真云项目:本项目拟研发和建设工业仿真云平台,包括应用层云端 CAE 仿真软件研发、平台服务层平台生态体系建设等两部分。云端 CAE 仿真软件研 发是将公司涉及流体、结构、光学、声学、电磁、测控及多学科等多个方向的仿 真软件部署到云端,包括前处理器、求解器和后处理器等模块的云化。借助索辰 工业仿真云平台的云端 CAE 仿真软件,用户可以随时随地进行模拟仿真,无需 下载安装软件,在任何一台电脑上都可以打开网页进行仿真分析。

年产 260 台 DEMX 水下噪声测试仪建设项目:本项目在嘉兴科技城购置土地 40 亩,新建建筑面积约 40000.00 平方米。本项目主要分为三部分建设,分别 是制造水下噪声测试仪、检测数据及实验服务以及工程技术软件的销售与技术 服务,项目建设成功后,将形成的稳定产品和服务能力。

营销网络建设项目:本项目拟在上海、北京、成都、西安、武汉等 7 个城市分 三年增设营销中心。由于公司客户主要为军工单位及科研院所,潜在客户在北 京、上海、成都、西安等 7 个主要城市较为集中,如航天科工、航天科技、中国 船舶等集团在前述城市下属单位较多,公司选择客户相对集中的重点城市并进 行营销网络建设。本项目建设有利于公司深化在全国主要业务区域发展和渠道 建立,将提升公司在全国的市场占有率和品牌影响力。另外,营销中心的增设, 可为公司提供信息资源与业务资源,补充服务能力,提升公司价值。本项目投资 主要用于场地租赁和装修、软硬件购置、办公设备购置、人员薪资、市场开发和 品牌推广。

补充流动资金:为保障公司在发行上市后继续保持快速、健康发展,公司综合考 虑了行业发展趋势、自身经营特点、财务状况及未来发展规划,拟将本次募集资 金中的 30000.00 万元用于补充流动资金,以满足公司生产经营的资金需求,优 化资本结构,为公司后续巩固市场地位、拓展市场空间打下坚实基础。

2. 行业分析:CAE 行业壁垒较高,国产替代空间广阔

2.1 产业介绍:融合多种学科算法,政策支持快速发展

计算机辅助工程(Computer Aided Engineering, CAE),是指在产品/工程设计阶段用 计算机软件对产品/工程项目的工作状态、行为进行基于物理模型的模拟,来预测其 功能可用性、可靠性、效率和安全性等,实现产品/工程的设计优化,保证产品/工程 达到预期功能并满足各种性能指标。在产品/工程设计与改进中,CAE 软件的应用, 能够起到优化设计方案、提升产品性能、减少试验次数、提升研发效率、缩短开发周 期、降低设计风险和研发成本的效果。 CAE 软件本质是把物理和工程学科的理论模型做数学处理后得到的代数求解过程固 化而成的计算机程序,且包括丰富的工程数据、模型和简单易操作的用户界面和结果 分析功能。作为一种综合性、知识密集型信息产品,CAE 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。

CAE 软件的底层是物理学和数学。物理学角度来看,CAE 的本质是用物理学规律或 模型对工程问题进行客观描述。比如流体力学中,流体运动在宏观上满足动量、质量、能量守恒等物理规律,在微观上满足分子动力学理论,就可以依据一定模型来对流体 运动进行宏微观的描述,如 Navier-Stokes 方程等。从数学的角度,CAE 是使用合 适的计算数学方法,如有限差分法(FD)、有限体积法(FVM)、有限元方法(FEM)、格 子 Boltzmann(LBM)、气体动理学算法(GKS)等方法,将基于物理学规律和模型而成 的理论方程变换为计算机可以表达、存贮和求解的代数方程。 CAE 软件的开发目标是解决实际的工程问题,工程问题具有复杂性,仿真软件必须 要与具体的工况相结合,才能发挥出实际的效果。工业软件本身是工业技术软件化的 产物,其源于工业领域的真实需求,是对工业领域研发、工艺、装配、管理等工业技 术/知识的积累、沉淀与高度凝练。由于不同工业领域所面临的学科理论、工况环境、 规范及标准不同,因此,CAE 软件在开发时,需要针对特定的工程问题进行深入研 究,不断推陈出新,以更好的实现仿真模拟,开发出符合客户需求的 CAE 软件产品。

CAE 软件通常包括核心的求解器与图形用户界面(GUI),使用过程通常包含前处理、 求解计算与后处理三个阶段。前处理过程中,用户在 GUI 为求解器提供/生成实际的 几何模型和空间网格,选择物理模型和数值求解算法及其参数,根据实际工况设置求 解的边界条件,之后求解器开始运行求解并输出结果数据,整个计算过程无需用户干 涉。求解过程结束,用户用软件对计算结果进行后处理,包括对计算结果数据的提取、 分析和展示等。

根据《中国工业软件产业白皮书(2020)》,工业软件可按照产品生命周期的阶段或环 节划分为研发设计类工业软件、生产制造类软件、运维服务类软件和经营管理类软件。 其中,CAE 为研发设计类工业软件的典型代表。 不同类型的工业软件在产业链中有不同的应用侧重点,研发设计类工业软件主要用于产品的研发设计阶段,生产制造类工业软件主要用于产品制造、加工、组装阶段, 经营管理类软件应用领域较广,主要集中在产品制造、营销和售后服务中。

不同类型的工业软件在我国的发展并不均衡,其中研发设计类工业软件系明显短板。 根据《中国工业软件产业白皮书(2020)》的调研数据,我国 95%以上的研发设计类 工业软件依赖进口,研发设计类各细分软件领域的前十大供应商中,国内企业数量明 显处于劣势。 随着我国信息技术的高速发展以及各行业信息化需求剧增,软件行业已逐渐成为国 家信息化建设与信息技术应用的支柱。我国要成为现代化工业与制造业大国,需要不 断推进“工业化”和“信息化”融合,在信息产业推动国民经济发展的过程中,工业 软件行业发挥着举足轻重的作用。工业软件行业的发展工作提高到国家战略发展高 度,在产业发展方面获得了大量国家政策支持,有利于促进行业全面快速的发展。公 司持续打造核心技术具有自主知识产权的工业软件,与国家产业发展政策相符合,适 应国家发展的战略需求。政策支持将使公司得以在相对宽松的行业环境下发展,拥有 国外竞争对手所不具备的良好发展环境。

2.2 行业格局:市场规模稳步扩大,本土厂商快速成长

21 世纪以来,一方面 CAE 技术随着计算机技术,尤其是高性能计算的发展而快速发 展,各类仿真算法涌现,软件的仿真精度、效率等大幅提升,商业化应用领域高速拓 展。同时,CAE 领域行业集中度不断提升,大软件公司为提升分析技术、拓宽应用领域和市场范围,不断加强对中小 CAE 软件企业的并购,安西斯、达索、西门子、 MSC 等 CAE 龙头企业通过市场并购和整合不断提升市场影响力。CAE 行业市场规 模随着下游行业需求规模不断扩大而增加,根据 Credence Research 的数据,2020 年全球 CAE 市场规模为 81 亿美元,市场集中度较高,主要被前三大供应商所主导, 分别是西门子、安西斯和达索,市占率共计 47%。

21 世纪以来,随着境外 CAE 软件技术的进一步提升以及龙头企业逐步形成垄断优 势,国内各类进口 CAE 软件的代理商、培训商、二次开发企业兴起,进一步压缩了 本土 CAE 软件的发展空间,造成了“研发不及代理”的发展困境。根据《中国工业 软件产业白皮书(2020)》的研究数据,目前,国内市场前十大 CAE 软件企业均为境 外软件厂商。据 IDC 预测,中国 CAE 市场规模将从 2021 年的 32.1 亿元增长到 2026 年的 74.8 亿元,年复合增长率为 18.4%。 近几年,安世亚太、索辰科技、安怀信、前沿动力、英特仿真、霍莱沃、云道智造和 十沣科技等本土厂商的市场份额快速攀升,在 CAE、SaaS CAE 等产品形态上都有 亮眼的表现,但从市场份额来看仍有较大提升空间。IDC 调研数据显示,2021 年本 土厂商在 CAE 市场达到 15%左右的市场占有率,其中,公司占据了 1.6%的市场份 额。

随着经济全球化的深入推进,国际工业软件巨头全面参与国内市场竞争。在核心工业 软件领域中的 CAE 软件市场,外资巨头依靠技术优势和先发优势在国内市场占据了 较大的市场份额。随着国内工业软件企业技术水平的不断进步,国内企业逐渐凭借对 本地化客户定制化需求的深入理解、快速响应的服务优势、成本优势站稳脚跟,并通 过加大研发投入,丰富产品种类,延伸产业链以进入新的发展阶段,以期在国产替代 的市场中逐步实现对外国工业软件巨头的追赶及超越。

目前,我国 CAE 软件企业较少,国内市场尚无与公司主要产品类型完全相同的上市 公司。公司所处细分行业为研发设计类工业软件,主要包括 CAE、CAD、EDA 等。 国内上市公司中,以 CAD 为主营业务的公司为中望软件,以 EDA 为主营业务的公 司包括华大九天、概伦电子、广立微。

2.3 未来趋势:正向设计驱动创新,国产化重要性凸显

“正向设计”是指在产品设计过程中,从需求出发,通过各种设计理念、方法和工具 设计出产品的各类要素,以制作一个全新的产品,与此对应的是“逆向工程”,是指 对一项产品进行逆向剖析及研究,从而演绎并得出该产品的各类设计要素,以制作出 功用相近,但又不完全相同的产品。 我国工业在发展过程中,从产业链角度,偏加工、组装和制造,但是前端的产品设计 环节中,原始创新不足,正向设计能力欠缺,更多的是做“逆向工程”,然后通过人 口红利、原材料价格等获得的成本优势而拓展市场,导致在高端制造领域与部分发达 国家存在一定的差距,成为制约我国制造业转型升级的重要因素之一。 党的十八大以来,我国经济由高速增长转向了高质量发展,转变发展方式、优化经济 结构、转换增长动能已经成为了刻不容缓的重要任务。在此背景下,推进新一代信息 技术和工业制造业深度跨界融合,更加注重基础研究、注重原始创新、正向设计,提 升企业的底层自主研发设计能力,成为实现从“中国制造”向“中国创造”转型的必 由之路。

CAE 作为重要的研发设计类工业软件,可以实现产品设计方案的优化、提升产品性 能、缩短开发周期、减少设计成本,并通过模拟仿真预测产品功能可用性、可靠性、 效率和安全性等,是实现产品正向设计、原始创新的核心工具软件。 随着经济的不断发展和信息化的不断加深,国家对软件安全的需求日益增长,尤其是 政府、军事、金融等重点领域,软件安全已经成为信息安全的重要组成部分,关乎国 家信息安全。2019 年以来,我国多家科研机构和研究所被禁用基础工业软件,工业 软件领域核心技术国产化的重要性愈发突出,面向国家重大需求,在关键领域、卡脖 子的领域努力实现关键核心技术自主可控的需求较为迫切。出于对先进制造和信息 安全问题的考虑,国产工业软件进入国内大型企业的步伐也将加快。在国内政策推动 及宏观环境影响下,工业软件国产化将成为工业软件行业的长期发展趋势。 云计算通过虚拟化技术,可以实现底层 IT 资源的池化,即将过去独立的服务器、存 储设备组成一个规模更为庞大的算力资源池,云计算技术能够提供弹性、可扩展、高 性能的计算资源。通过搭建仿真云平台,可以将仿真技术在中小企业中普及推广,中 小企业可通过购买服务的方式进行仿真设计,降低研发创新成本,满足激发中小企业 创新活力的需要。

3. 竞争力分析:研发驱动快速成长,掌握优质客户资源

3.1 研发优势:研发打造核心优势,技术能力领先行业

公司主营业务为 CAE 软件的研发、销售和服务,目前已形成流体、结构、电磁、声 学、光学、测控等多个学科方向的核心算法,并开发出多类型工程仿真软件。CAE 软 件由前处理、求解器、后处理三大模块组成,其中,求解器将 CAE 软件底层的物理、 数学算法用计算机语言展示并计算求解,是 CAE 软件的核心,具有较高的知识产权 价值,在产业链中占据价值的“制高点”。 经过多年的研发,公司共形成十三项核心技术,其中九项技术为仿真求解器相关算法, 剩余四项分别为前处理模块中的模型导入和建模相关技术、后处理模块的轻量化及 沉浸式显示技术、基于公司各类仿真产品和技术的产品全生命周期管理技术、高性能 与云计算技术,核心技术全部为公司自主研发。

公司在部分细分领域已具备一定的技术和算法优势。例如,在流体仿真领域,公司使 用的气体动理学算法、直接模拟蒙特卡洛方法、光滑粒子流方法等均为行业目前较先 进的算法。其中,气体动理学算法系公司率先将该算法与其他技术相结合商业化应用 于通用流体仿真分析,具有较高的前瞻性。直接模拟蒙特卡洛方法可用于稀薄气体环境仿真,该细分领域国外同行在国内均不提供对应的算法支撑,公司通过自主研发实 现技术突破有着重大意义。公司目前在流体、结构、声学领域开发的多个求解算法均 是以高性能计算为支撑,部分算法在千核以上的并行计算中依然有良好的加速比,具 有一定的技术竞争优势。 作为知识、技术密集型企业,公司高度重视技术研发及知识产权保护工作,2019-2022 年,研发支出占营业收入的比重分别为 50.68%、38.59%、31.70%、32.68%,一直 保持在较高水平。

历经十余年潜心研发,公司不断突破并积累领先的核心算法经验,公司系拥有自主研 发、覆盖多学科核心技术的 CAE 软件企业,参与了六项国家级重点科研专项,其中 一项为牵头单位,五项为参研单位。

长期以来,公司坚持以自主创新为驱动,通过持续的研究开发、技术积累和产品创新, 掌握了一系列核心技术,截至 2023 年 6 月 30 日,公司拥有授权的发明专利 30 项, 计算机软件著作权 207 个。2019 年以来,公司在《噪声与振动》、《科学技术创新》、 《应用数学进展》等期刊发表专业论文 13 篇。公司于 2007 年被评定为软件企业, 于 2010 年被评定为高新技术企业,且已取得与公司业务相匹配的军工业务资质。 2019 年以来,公司研发人员不断加强在工程仿真领域的理论和应用研究,在科研领 域获得多项奖项、荣誉。

3.2 产品布局:产品覆盖多个领域,优势领域实现超越

公司 CAE 软件的核心产品为工程仿真软件和仿真产品开发。工程仿真软件进一步按 照学科分类,可以细分为流体仿真软件、结构仿真软件、声学仿真软件、电磁仿真软 件、光学仿真软件、测控类仿真软件等。同时,由于工程问题的复杂性,多物理场复 合的环境较多,因此在前述单一物理场学科软件的基础上,形成了多学科耦合的仿真 软件。

流体、结构领域是公司的技术优势领域,相关产品具备与国外同行主流产品竞争的技 术先进性,也是公司近年来收入的主要来源领域。公司目前在电磁、光学、声学、测 控等领域的相关产品目前主要处于提升技术实力、拓展市场阶段。 公司流体仿真软件的代表产品为 Aries。Aries 是一款通用流体力学仿真软件,包含 三大基于气体动理学的流场求解器:笛卡尔网格 CFD 求解器、非结构网格 CFD 求 解器、直接模拟蒙特卡洛(DSMC)求解器。同时包括光滑粒子流体动力学 SPH 水动 力学求解器。Aries 可为航空航天、船舶海洋、发动机、地面交通、建筑环境、电子 器件等领域提供多类型流体仿真解决方案,如不同求解器组合覆盖全速域,可以进行 气动力、热和噪声预测;湍流模型及多物理场模型可以完成流固耦合及燃烧分析;多 种风扇模型可以实现空气调节系统仿真和火灾模拟等。

航空发动机是飞机的心脏,内部结构极其复杂。航空发动机内部零件工作在高温、高 压、高频振动、高旋转速度和复杂多变的恶劣环境下,如果零件工作的温度和压力超 过正常工作允许的温度和压力,就会导致航空发动机零件设计失效,造成严重事故。 航空发动机内部温度高,压力大,其内部的流动属于三维、粘性、跨声速和非定常可 压缩流动,对航空发动机内部的温度和压力的实验测试相当困难,常用的温度和压力 传感器无法承受如此高的温度和压力,应用 Aries 能准确模拟航空发动机工作时内部 的流场、温度和压力,有较强的实用性。 Aries 包含 DSMC 模块,是专门用于高空稀薄气体情况下飞行器在高速飞行时的气 动力仿真分析。

公司结构仿真软件的代表产品为 Virgo。Virgo 软件提供三大核心求解器:针对常规 应用的通用非线性有限元求解器;针对几何超大变形等高度非线性问题的再生核粒 子求解器;针对高速冲击、侵彻、爆炸等应用的近场动力学求解器。软件支持在结构 仿真中广泛使用的多种分析类型,提供丰富的材料模型库以及完备的有限元单元库, 支持常用的边界条件和载荷类型,并提供多种约束条件及接触算法等,可满足工程中 的大量结构仿真需求。 Virgo 软件应用非常广泛,在飞机、高速列车、航空航天、发动机、机械制造、汽车 交通、船舶、土木工程、电子设备等复杂装备的强度和动力学设计分析和优化中,均 可发挥核心作用。Virgo 的典型应用场景包括:发动机开裂疲劳分析、飞机的强度承 载分析、汽车防撞杆和安全气囊的设计、卫星结构的热应力计算、电子通讯设备的振 动分析、高速碰撞、侵彻、爆炸、飞机鸟撞、跌落等。

针对飞机结构的鸟撞问题,是航空领域研究的一个重点。由于用于验证抗鸟撞设计的 鸟撞试验成本昂贵,因此,可以通过鸟撞仿真与分析,达到优化设计、安全评估和减 少试验的目的。Virgo 软件提供高度瞬态非线性分析功能,可以对飞机关键结构模型 (机翼前缘、发动机进气道、风挡、雷达罩等)进行若干次撞击仿真,并对结果进行 后处理,获得大量的仿真数据。最后结合仿真数据,提取相关结构失效数据,分析撞 击带来的结构失效影响;利用剩余强度和剩余强度系数,评估撞击后结构的承载能力, 并以鸟撞适航条款和我国现有符合性审定方法为基础,能从定性与定量角度,对飞机 关键结构的鸟撞安全性进行评估和设计优化。

3.3 客户资源:军工行业优势显著,积极拓展民用领域

在多年的业务发展过程中,公司凭借先进的技术优势、完整的产品体系及专业化的服 务能力,通过多年的市场推广和客户开发,积累了优质的客户资源。公司致力于为高 端制造业用户提供专业化产品与服务,产品广泛应用于诸如航空航天、船舶、电子装 备等领域。公司为中国航发、中国船舶、航空工业等军工集团及中科院下属科研院所 等提供多学科覆盖的工程仿真软件及仿真产品开发服务,与客户建立了良好的合作 关系,在行业中具有较高的品牌知名度。近年来,公司的客户主要为军工单位及科研 院所,合作关系稳固且客户粘性较强,在长期市场竞争中处于优势地位。在工业软件 国产化与核心技术自主可控背景下,公司将继续保持并进一步扩大国防军工领域的 优势。 近年来,公司来自国有单位客户的收入持续增长,主要是客户范围的日益拓展及中国 航发等核心客户对公司采购金额的持续增长。十大军工集团中,除中国兵器装备集团 有限公司外,中国航发、中国船舶等九大军工集团的下属单位及科研院所均为公司的 合作客户,是公司销售收入的主要来源。公司与科研院所的合作也主要针对军工领域, 公司与中科院下属长春光学精密机械与物理研究所、上海光学精密机械研究所、南京 天文光学技术研究所等单位的合作日益密切,收入持续增长,公司除向上述科研单位 销售多学科仿真软件外,还为部分科研院所提供定制化仿真软件开发服务。

2019-2021 年,公司来自民营企业的客户销售收入分别为 841.07、1907.78、3078.05 万元,占主营业务收入比重从 2019 年的 8.71%增加到 2021 年的 16.09%。与公司 业务合作的民营客户主要包括两类,一类是航空航天、船舶、机械等领域的高端制造 企业,如宁波源海博创科技有限公司、上海轩田工业设备有限公司等;另一类是专注 于工业软件开发或工业应用系统集成企业,如中云开源数据技术(上海)有限公司、 广州阳普智能系统科技有限公司等。

随着公司销售收入增长及持续承担国家工业软件领域的重大科研专项,公司品牌知 名度不断提升,CAE 软件产品的技术实力得到市场的高度认可。公司紧抓国内机遇, 加强在民用领域的业务拓展,推动建立新的业绩增长点。 CAE 软件属于研发设计类工业软件,在航天航空、汽车、电子电气、医疗设备、建 筑工程、高端装备、通信等领域均有广泛应用,民用市场也很大的需求,例如在汽车 行业需要光滑粒子算法的相关应用,公司的流体力学仿真软件 Aries 具备相关功能。 针对民用市场,公司正在筹备汽车、新能源等方向上的需求,一方面汽车行业目前在 风阻系数方面存在竞争,对仿真软件的计算效率有越来越高的需求;另一方面汽车行业本身具有新的增量市场,相关产业正处在由燃油车往新能源车发展的重大变革时 期,相应的产生了新的需求。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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