計算機仿真是應(yīng)用電子計算機對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和行為以及參與系統(tǒng)控制的人的思維過程和行為進行動態(tài)性比較逼真的模仿。它是通過建立某一過程或某一系統(tǒng)的模式,來描述該過程或該系統(tǒng),然后用一系列有目的、有條件的計算機仿真實驗來刻畫系統(tǒng)的特征,從而得出數(shù)量指標(biāo),為決策者提供關(guān)于這一過程或系統(tǒng)的定量分析結(jié)果,作為決策的理論依據(jù)。
計算機仿真行業(yè)的上游行業(yè)主要為計算機、計算機軟件以及電子元器件等行業(yè)。由于技術(shù)成熟、供應(yīng)商穩(wěn)定,上游原材料的價格較為穩(wěn)定。下游的產(chǎn)品和服務(wù)均可來自國防、電子信息、機械制造、航空、航天、船舶、汽車、電力、石化、物流等行業(yè)。近幾年由于我國國防和軍隊現(xiàn)代化建設(shè)、航空和航天工業(yè)進步及強烈需求,計算機仿真市場增長迅速。
國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:從國際上來說,仿真技術(shù)最初主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。20世紀(jì)50、60年代,仿真技術(shù)開始應(yīng)用于洲際導(dǎo)彈研制、阿波羅登月計劃及核電站運行等。到了70年代中期,仿真技術(shù)開始拓展至民用領(lǐng)域,主要用來培訓(xùn)民航客機駕駛員等。從80年代開始,仿真技術(shù)借助計算機仿真技術(shù)的發(fā)展開始進入了計算機仿真的嶄新時代,計算機仿真技術(shù)開始大規(guī)模地應(yīng)用于儀器儀表、虛擬制造、電子產(chǎn)品設(shè)計、仿真訓(xùn)練等生產(chǎn)、生活各方面。
我國仿真技術(shù)自20世紀(jì)60、70年代首先應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域,這一時期我國自行設(shè)計的飛機模擬器、坦克模擬器等相繼研制成功,民用領(lǐng)域的火電機組培訓(xùn)仿真系統(tǒng)、化工過程培訓(xùn)仿真系統(tǒng)、機車培訓(xùn)仿真器、汽車模擬器等也相繼研制成功。自90年代開始,以計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ),國內(nèi)建設(shè)了一批水平較高、規(guī)模較大的半實物仿真系統(tǒng),主要用于國防裝備研發(fā),如射頻制導(dǎo)導(dǎo)彈半實物仿真系統(tǒng)、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈半實物仿真系統(tǒng)、殲擊機工程飛行模擬器等。進入21世紀(jì),我國開始對分布交互式仿真、虛擬現(xiàn)實等先進仿真技術(shù)及其應(yīng)用進行研究,開展了較大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)仿真。
國外競爭現(xiàn)狀:計算機仿真行業(yè)為全球范圍內(nèi)競爭的行業(yè)。歐美發(fā)達國家廠商憑借先發(fā)優(yōu)勢和成熟仿真產(chǎn)品,在全球計算機仿真市場占據(jù)領(lǐng)先地位。其中,軌道交通細分領(lǐng)域的國際廠商主要有法國CORYS公司和德國克諾爾集團。法國CORYS公司主要業(yè)務(wù)板塊為電力仿真和交通模擬,交通模擬業(yè)務(wù)主要提供應(yīng)用于貨運、高鐵、客運、有軌電車、城鐵和地鐵的駕駛培訓(xùn)模擬機,客戶覆蓋全球范圍內(nèi)主要機車車輛制造商以及世界各地的城軌和鐵路運營商。德國克諾爾集團系世界領(lǐng)先的軌道車輛和商用車輛制動系統(tǒng)制造商,其軌道車輛系統(tǒng)業(yè)務(wù)部為城市交通工具如地鐵、客運列車和高速列車等提供駕駛員輔助系統(tǒng)、駕駛模擬裝置和電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)。
國內(nèi)競爭狀況:仿真實訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)品具有高度專業(yè)化、定制化的特點,且需要滿足實地應(yīng)用條件和安全性要求,使得該行業(yè)具有較高的技術(shù)門檻,對行業(yè)內(nèi)企業(yè)在特定領(lǐng)域的經(jīng)驗也有較高需求。軌道交通、安全作業(yè)、船舶和軍工等細分領(lǐng)域客戶在進行設(shè)備采購時普遍采用市場化招投標(biāo)制度,對供應(yīng)商的綜合技術(shù)實力、行業(yè)經(jīng)驗、產(chǎn)品成熟度和穩(wěn)定性、成本控制等多方面均提出較高要求,因此形成了較高的競爭門檻。各細分產(chǎn)品市場的競爭格局如下所述:
①軌道交通:軌道交通相關(guān)市場被公司、成都運達科技股份有限公司、上海凱延計算機科技發(fā)展有限公司、四川新科電子技術(shù)工程有限責(zé)任公司、湖南高鐵時代數(shù)字化科技有限公司等所占據(jù)。
②安全作業(yè):國內(nèi)安監(jiān)考培市場主要由徐州市廣聯(lián)科技有限公司、杭州申邦科技有限公司和公司占據(jù)。虛擬焊接市場主要由武漢灣流科技股份有限公司和公司等國內(nèi)企業(yè)占據(jù)。
③船舶、軍工:船舶仿真實訓(xùn)領(lǐng)域,國內(nèi)市場早期由于技術(shù)條件限制,一度被英國船商有限公司(Transas Marine Limited)和挪威康士伯集團公司(Kongsberg Gruppen)占據(jù)。上世紀(jì)末上海海事大學(xué)和大連海事大學(xué)先后實現(xiàn)技術(shù)突破,陸續(xù)開發(fā)出應(yīng)用于船舶駕駛和輪機訓(xùn)練的航海模擬器,且具有較高的性價比。在軍工仿真實訓(xùn)領(lǐng)域,由于仿真實訓(xùn)設(shè)備關(guān)系到國家安全與國防建設(shè),自主可控性要求高,國內(nèi)自主品牌易受軍事類客戶所接受。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展有利因素:
(1)國家政策有利于促進行業(yè)發(fā)展:近年來,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局(現(xiàn)國家應(yīng)急管理部)等機構(gòu)陸續(xù)出臺一系列政策,鼓勵軌道交通、安全作業(yè)、軍工等行業(yè)仿真培訓(xùn)的發(fā)展。在軌道交通領(lǐng)域,政策對城市軌道交通人才總體規(guī)模、職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和具體培訓(xùn)考核崗位等作出明確規(guī)定。在安全作業(yè)領(lǐng)域,政策對特種作業(yè)安全技術(shù)考試培訓(xùn)大綱、考核標(biāo)準(zhǔn)和考點用設(shè)備等作出系列規(guī)定,各省市安監(jiān)局亦先后出臺關(guān)于特種作業(yè)安全技術(shù)考試實操點建設(shè)的具體指導(dǎo)意見。在軍工領(lǐng)域,規(guī)劃綱要等再次提出促進軍民深度融合發(fā)展。國家政策的陸續(xù)出臺,有利于為軌道交通、安全作業(yè)和軍工等行業(yè)營造良好的外部發(fā)展環(huán)境,激發(fā)市場需求,推動行業(yè)快速發(fā)展。
(2)行業(yè)發(fā)展帶來巨大需求和機遇:隨著經(jīng)濟持續(xù)增長和城市化進程的加快、安全作業(yè)實操點的全面推廣、船配行業(yè)產(chǎn)值和國防軍工投入的持續(xù)增長,軌道交通、安全作業(yè)、船舶和軍工領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)保持快速發(fā)展。硬件設(shè)備的持續(xù)增加將帶來巨大的操作人才缺口,進而拉動對仿真實訓(xùn)設(shè)備的需求,為計算機仿真實訓(xùn)系統(tǒng)供應(yīng)商提供了穩(wěn)定且日益增長的市場需求和發(fā)展機遇。
(3)信息技術(shù)的進步將持續(xù)拓展計算機仿真應(yīng)用的廣度和深度:近年來,虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)等新興技術(shù)發(fā)展如火如荼,研發(fā)廠商眾多,配套軟硬件和應(yīng)用等層出不窮,設(shè)備性能亦不斷提升,應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋娛樂、教育、軍事、旅游和購物等領(lǐng)域。依托成熟的軟硬件設(shè)備和VR、AR等新技術(shù)的拓展應(yīng)用,計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓寬至傳統(tǒng)應(yīng)用外的領(lǐng)域,用戶也將獲得更加細膩、逼真的沉浸式仿真體驗。
2、不利因素:
(1)缺少完整的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):計算機仿真在我國仍處于快速發(fā)展階段,除教育部職業(yè)教育與成人教育司的軌道交通相關(guān)專業(yè)和焊接技術(shù)相關(guān)專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備出臺相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局對特種作業(yè)技術(shù)實際操作設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)作出統(tǒng)一規(guī)定外,軌道交通、安全作業(yè)領(lǐng)域仍然存在較大的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)空白,不利于計算機仿真行業(yè)的統(tǒng)一管理。
(2)市場競爭加。阂攒壍澜煌ㄅc軍工行業(yè)為例,因其具備廣泛的市場前景,發(fā)展空間巨大,國內(nèi)越來越多的企業(yè)和科研機構(gòu)加大對軌道交通和軍工類仿真軟件的投入力度,部分廠商憑借自主創(chuàng)新能力和貼近終端用戶的個性化服務(wù)參與極細分市場的競爭,具有一定的競爭優(yōu)勢,未來國內(nèi)仿真實訓(xùn)行業(yè)的競爭將逐步加劇。
(3)與國外先進廠商的技術(shù)存在差距:我國計算機仿真行業(yè)從業(yè)公司普遍進入行業(yè)較晚,經(jīng)營規(guī)模較小,缺乏具有在全球范圍內(nèi)進行全面競爭的核心產(chǎn)品,技術(shù)水平與歐美先進計算機仿真企業(yè)差距較大。雖然我國計算機仿真技術(shù)在某些方面達到了國際先進水平,但總體上技術(shù)水平尤其是應(yīng)用水平與國外先進廠商還存在一定的差距。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢:
(1)行業(yè)技術(shù)水平:歐美發(fā)達國家較早進入計算機仿真領(lǐng)域,并憑借先發(fā)優(yōu)勢和成熟仿真產(chǎn)品,在全球計算機仿真市場占據(jù)領(lǐng)先地位。
國內(nèi)計算機仿真技術(shù)首先應(yīng)用于軍工領(lǐng)域,民用計算機仿真系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)起步較晚,技術(shù)水平與國外知名廠商存在較大差距。隨著下游客戶對計算機仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的關(guān)注和重視,計算機仿真技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,目前我國計算機仿真行業(yè)處于技術(shù)和市場快速提升的發(fā)展階段。
(2)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢:隨著計算機仿真相關(guān)技術(shù)的進步和行業(yè)應(yīng)用需求的牽引,計算機仿真技術(shù)獲得了長足的發(fā)展,并呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢:
①半實物仿真越來越受重視:傳統(tǒng)純數(shù)字仿真開發(fā)過程中僅實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及算法的驗證,系統(tǒng)硬件部分未進行仿真測試,會出現(xiàn)軟件代碼與硬件環(huán)境不匹配,甚至硬件環(huán)境不可靠等問題,致使最終硬件系統(tǒng)性能難以保證。隨著構(gòu)建半實物仿真系統(tǒng)的成本不斷降低、技術(shù)不斷進步以及對仿真逼真度要求的日益提高,越來越多的系統(tǒng)在開發(fā)初期階段即引入可靠性高的半實物仿真,并貫穿于整個系統(tǒng)研發(fā)過程中,滿足現(xiàn)代裝備系統(tǒng)高效、精確、快速的設(shè)計要求,最大限度減少試制次數(shù),提高設(shè)計和開發(fā)效率,降低成本。
②虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實技術(shù)向計算機仿真領(lǐng)域不斷滲透:虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用電腦模擬產(chǎn)生三維空間的虛擬環(huán)境,提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬。增強現(xiàn)實技術(shù)將虛擬的信息應(yīng)用到真實世界,虛擬影像和真實環(huán)境實時疊加在同一空間。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)正越來越廣泛地應(yīng)用于計算機仿真領(lǐng)域,為計算機仿真實訓(xùn)系統(tǒng)使用者創(chuàng)造更多更逼真的仿真環(huán)境和更便捷的操作方式,允許使用者深度沉浸在虛擬仿真實訓(xùn)場景中,自由和不受限制地觀察和應(yīng)對各類實訓(xùn)場景。
③計算機仿真技術(shù)正全面滲透到社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域:隨著計算機仿真技術(shù)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用已逐步滲透到醫(yī)療、影視、娛樂等各個領(lǐng)域,如運用計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)的“虛擬手術(shù)”為指導(dǎo)醫(yī)學(xué)手術(shù)制定計劃、手術(shù)排練演習(xí)、手術(shù)教學(xué)、手術(shù)技能訓(xùn)練、術(shù)中引導(dǎo)手術(shù)和術(shù)后康復(fù)等方面提供了重要手段。計算機仿真技術(shù)正全面滲透到人類社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,對經(jīng)濟、社會以及人們的觀念產(chǎn)生巨大影響。
本公司出品的研究報告首先介紹了中國計算機仿真行業(yè)市場發(fā)展環(huán)境、計算機仿真行業(yè)整體運行態(tài)勢等,接著分析了中國計算機仿真行業(yè)市場運行的現(xiàn)狀,然后介紹了計算機仿真行業(yè)市場競爭格局。隨后,報告對計算機仿真行業(yè)做了重點企業(yè)經(jīng)營狀況分析,最后分析了中國計算機仿真行業(yè)發(fā)展趨勢與投資預(yù)測。您若想對計算機仿真行業(yè)產(chǎn)業(yè)有個系統(tǒng)的了解或者想投資中國計算機仿真行業(yè),本報告是您不可或缺的重要工具。
本研究報告數(shù)據(jù)主要采用國家統(tǒng)計數(shù)據(jù),海關(guān)總署,問卷調(diào)查數(shù)據(jù),商務(wù)部采集數(shù)據(jù)等計算機仿真。其中宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計局,部分行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計局及市場調(diào)研數(shù)據(jù),企業(yè)數(shù)據(jù)主要來自于國統(tǒng)計局規(guī)模企業(yè)統(tǒng)計計算機仿真及證券交易所等,價格數(shù)據(jù)主要來自于各類市場監(jiān)測計算機仿真。