演算法與工業軟體

❶ 工業軟體開發

工業軟體開發

1 北京華盛恆輝軟體開發公司

2 北京五木恆潤科技有限公司

3 北京平步科技有限公司

4 航天信息股份有限公司

5 北電網路nortel

國內工業軟體發展大概分為三個階段，第一，是軟體本身的發展階段；第二，是軟體的協同應用階段，在這個階段，業務流程進行串通和優化；第三個階段是「工業雲」的階段，在這個階段，軟體不再是單一的軟體，而是集成多種軟體，並提供「軟體+服務」的整體解決方案。

然而，有專家研究過工業軟體近幾年的發展趨勢，國內自主工業軟體發展現狀可以概括為「管理軟體強，工程軟體弱；低端軟體多，高端軟體少」。也就是說，一方面，國內自主工業軟體在生產管理、客戶服務和綜合管理等運營管理領域發展較好，在工程研製領域發展較差；另一方面，國內自主工業軟體在低端領域的競爭力相對較高，高端領域很多還是空白。但是從我國工業軟體市場規模的逐年增長的數據來說，這一現狀正在改變。

❷ 瞭望 | 工業軟體人才之憂

工業軟體人才奇缺的背後，是人才培養難、「造血」差、行業待遇低等原因

現在許多大學僅講授國外知名軟體的使用操作，就像是小學生本來要學會計算能力，但卻變成讓他們學怎麼用計算器

工業軟體商要聯合工業企業摸索一套規范化、流程化培養機制，建設工業軟體實訓中心，助力復合型人才的培養和團隊建設

在軟體行業中，工業軟體是一個小眾產業，卻是工業製造的大腦和神經，在產業鏈中發揮關鍵作用，堪稱工業領域的皇冠。高端工業軟體更是皇冠上的明珠。

多名業內人士表示，我國工業軟體自主程度較低，既缺皇冠又少明珠。這背後，是工業軟體人才「斷供」的嚴峻現實。具體來看，我國工業軟體人才培養面臨難度大、周期長、待遇低等瓶頸。

今年6月，教育部和工信部聯合印發《特色化示範性軟體學院建設指南（試行）》（下稱《建設指南》），聚焦工業軟體人才培養。工業軟體人才「斷供」現象會有所緩解嗎？

工業軟體人才「斷供」

這家公司在招聘時遭遇的問題，一定程度上折射出目前工業軟體行業面臨的人才窘境。《建設指南》顯示，去年我國軟體和信息技術服務業從業人數達673萬人，同比增長4.7%，但整體仍存在較大缺口，且結構性矛盾突出。其中，關鍵基礎軟體和大型工業軟體這兩個領域的人才短缺尤其嚴重。

工業軟體包含研發設計類（EDA、CAD、CAE等）、生產調度和過程式控制制類（MES、SCADA等）、業務管理類（ERP、SCM、HRM等）三大領域，其中研發設計類最為核心和關鍵。方正證券研報顯示，目前國內從事電子設計自動化（EDA）軟體研發的人員約1500人，真正為本土EDA研發服務的只有約300人。

工業軟體研發人才極度匱乏，導致國產工業軟體難以自主開發，國外巨頭幾乎壟斷我國工業軟體市場。據走向智能研究院的研究評估，在我國計算機輔助設計（CAD）類軟體市場，法國達索、德國西門子、美國PTC以及美國Autodesk公司市場佔有率達90%以上。CAE模擬軟體市場領域，美國ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占據了95%以上的市場份額。

廣州中望龍騰公司研發人員正在討論技術問題 廣州中望龍騰公司供圖

人才培養遇三難

其一，培養難。業內人士介紹，工業軟體人才需同時具備掌握工業知識的能力和將工業知識軟體化的能力。

朗坤智慧 科技 股份有限公司董事長武愛斌表示，工業軟體的發展需要信息技術與運營技術的融合，在軟體設計和研發過程中，需要既懂信息化又懂工業機理的復合型人才，「但目前情況是，工廠的業務人員懂工業流程，但不懂軟體設計。IT人才懂軟體設計，卻不懂工業製造業務。」

其二，「造血」差。高校科研院所在培養工業軟體人才方面，本應講述工業軟體理論、演算法、程序設計與實現等研發知識，但現在許多高校僅講授國外知名軟體的使用操作，難以培養出合格的工業軟體研發人才。工業和信息化部電子第五研究所軟體與系統研究部主任楊春暉表示，這樣就像小學生本來要學會計算能力，但卻變成讓他們學怎麼用計算器，沒有掌握真正的計算能力。

廣東工業大學機電工程學院教授黃運保表示，工業軟體最核心的內容是底層的方程求解，是最難啃的骨頭。「現在學校引進的老師，對這一塊既不懂也沒有興趣，大家更喜歡時髦的人工智慧、大數據等領域，不願意去啃工業軟體這塊硬骨頭。」黃運保說。

再者，工業軟體設計人員想獲得工業知識可從工業領域長期積累，但把知識變為軟體，考驗著軟體設計人員能否真正理解工業領域的機理和模型。「僅靠學校教學很難培養出直接上手的工業軟體設計人才，還需工業界的接力配合，但目前產教融合並不暢通。」楊春暉說。

其三，待遇低。華中 科技 大學CAD中心主任陳立平認為，國內軟體人才培養大多是做上層的應用軟體，最基礎的演算法、操作系統、軟體開發環境等領域乏人問津，很難構建起從演算法到軟體再到應用的良好生態，這其中的部分原因是做上層應用軟體的企業能提供更好的待遇。

一家工業軟體研發相關單位負責人表示，剛畢業的碩士畢業生在其單位的年薪在12萬到15萬元之間，工作七八年後的開發人員年收入也僅能達到20萬元。一些互聯網、 游戲 公司輕易就能用數倍年薪挖人，有經驗的開發人員流失，是許多企業共同的感受。

「提供一個好平台能在短期內留住人才，但積累到一定程度後他們肯定會走，因為薪資水平很難留人。」該負責人說。

需高校、行業協同發力

受訪專家認為，我國要培養自己的工業軟體人才隊伍，實現工業軟體的自主可控，需要在學生培養體系改革、深化產教融合、引導人才投入等方面著力。

第一，改革高校工業軟體人才培養方式。CAD軟體企業廣州中望龍騰軟體股份有限公司副總經理劉玉峰表示，其公司招聘的應屆畢業生，往往要培訓6～18個月才能真正有產出，這說明高校工業軟體人才培養對「工業」的針對性還不夠，應注重跨學科培養，比如在課程設計上，學工業軟體研發的學生不僅要會製作軟體，而且要懂得某項工業基礎知識，兩個專業都要學透。

針對一些高校存在把基礎理論培養變成教會學生如何使用國外工業軟體的問題，受訪專家認為必須堅決予以糾正，同時也要注重對工科學生使用工業軟體基礎原理的教育。

第二，深化產教融合，多方合力培養人才。河海大學信息學部計算機與信息學院軟體工程系主任張鵬程建議，盡量讓大學與擁有自主知識產權核心技術的標桿企業深度產教合作，設計全周期、全方位的培養模式，與企業聯合培養專業人才。武愛斌建議，工業軟體商要聯合工業企業摸索一套規范化、流程化培養機制，建設工業軟體實訓中心，助力復合型人才的培養和團隊建設。

《建設指南》亦提出要突出專業特色，圍繞關鍵基礎軟體、大型工業軟體等對人才的特色化需求，建設完善針對軟體新技術、新模式、新業態的課程和實踐能力教學體系。

第三，鼓勵更多人才投身工業軟體事業。黃運保建議國家加強引導，特別是讓大型國有企業發揮責任擔當，讓一批人願意來坐冷板凳，踏踏實實做好工業軟體研發。在高校層面，鼓勵更多教授參與工業軟體研究，並在企業和學校之間建立聯合科研實驗室。

此外，中國IT從業人員約500萬人，工程技術人員有四五千萬人之巨，應充分調動現有行業人才力量開展工業軟體研發的積極性。例如打通工業企業與軟體研發行業的溝通渠道，政府部門、大型工業企業設立獎金鼓勵軟體行業人才攻關工業軟體項目等。

在提高企業參與工業軟體研發積極性上，江蘇一家自動化企業負責人表示，希望在人才引進上給民營企業更多支持。比如在人才認定標准上，更側重肯定企業需要、有實際成果和實際效用的人才，而不一定必須是有博士學位、海外背景等。□

❸ 比較流行的工業軟體有哪些

實用工業小軟體免費下載

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工業是對自然資源的開采、採集和對各種原材料進行加工的社會物質生產部門。工業(instry)是加工製造產業，工業是社會分工發展的產物，經過手工業、機器工業幾個發展階段。工業是第二產業的主要組成部分，分為輕工業和重工業兩類。2014年，中國工業生產總值達4萬億美元，超過美國成為世界頭號工業生產國。

❹ 軟體在工業的應用有多廣泛可為企業減少多少成本是否好用

正如工業產品智能互聯的發展使得軟體成為產品的核心一樣，工業軟體現在已經成為製造企業的核心之一。在德國、美國和日本等製造大國中，工業軟體被視為現代工業的基礎。

工業軟體的下一個發展方向

在過去30年的製造業信息化過程中，製造企業通過沉澱和積累，構建了一系列的工業軟體(包括各種工具和系統)，覆蓋了R&D、製造、營銷、服務等產品的整個價值鏈，幫助企業實施產品R&D系統等管理體系和流程。

但與此同時，由於缺乏整體頂層規劃，各領域的信息孤島和壁壘逐漸形成，也使得過程驅動系統運行緩慢，其與快速變化的市場需求和企業不確定性的矛盾越來越突出。因此，如何構建一個數據驅動的企業，以面向服務的方式，在正確的時間、正確的地點，將各個系統中的數據發送給正確的人，幫助用戶做出正確的決策，是工業軟體下一步發展的主要方向。也可以簡單理解為，如何通過數字平台將整個價值鏈的數據和所有因素互聯起來，構建基於平台的各種行業應用，根據場景和角色使用，並與行業知識深度融合，從而快速靈活地做出決策，是未來enterprise 工業軟體 construction的重點。所以在我看來，基於平台的架構，基於角色的使用，基於場景的應用，敏捷開發是工業軟體。

製造業是實體經濟的主體，是高質量經濟發展的關鍵。從概念到實現，工業領域的每一個產品都離不開工業軟體。對於一個製造企業來說，CAD軟體可以幫助企業更好地進行輔助設計，而CAE軟體可以幫助企業用數字樣機進行模擬分析，PLM可以幫助企業進行全球協同研發，組裝世界上最好的零部件，ERP系統可以幫助企業管理好人、錢、物，CRM軟體可以管理從機會到付款的全過程，OT系統可以管理所有的生產環節。這些工業軟體尤其是R&D軟體將企業的R&D設計知識和經驗數字化，並通過這些數字化的知識進行創新，使製造企業不再處於「微笑曲線」的底部。

以5G、工業互聯網、人工智慧、AR/VR為代表的新工業軟體技術，可以進一步幫助製造業實現從數量到質量的新階段。IT可以將OT設備與IT系統連接起來，從而更好地促進基於數據的資源的配置和優化，提高企業的運營水平。

❺ 工業軟體分為哪幾大類未來工業軟體的發展是怎麼樣的

中國國產工業軟體市場持續增長

在中國製造2025的大背景下，工業企業轉變發展模式、加快兩化深度融合成為大勢所趨，工業軟體以及信息化服務的需求將繼續增加，2016-2020年中國工業軟體市場保持持續增長態勢。

據工信部數據顯示，2021年1-10月，我國工業軟體產品收入完成1902億元，同比增長20.90%，成為推動製造業轉型升級、實現新舊動能轉換的關鍵力量。

—— 以上數據參考前瞻產業研究院《中國工業軟體行業發展前景預測與投資戰略規劃分析報告》

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❼ 2022製造業轉型之路：工業技術軟體化迎來爆發期

製造業數字化改造的關鍵之處在哪裡？「一個行業智能製造水平的高低，實際上很大程度是看相關的軟體。」中國工程院院士、中科曙光董事長李國傑表示，而工業軟體中最難「啃」的CAD/CAE/CAM軟體對我國工業製造智能化水平起著決定性影響作用。

近年來，工業軟體發展逐步進入國家級規劃文件。2021年，工業和信息化部已出台《工業互聯網創新發展行動計劃（2021-2023年）》《「十四五」軟體和信息技術服務業發展規劃》《「十四五」信息化和工業化深度融合發展規劃》等3份規劃文件，支持工業技術軟體化發展。

「過去中國工業在短缺經濟刺激下經歷了超高速發展階段，但大規模生產導致目前中低端產品市場已經飽和，所以各行各業都在 探索 轉型，突破行業傳統發展瓶頸。」達索系統大中華區首席技術官趙文功表示。

在席捲而來的數字化浪潮中，工業軟體扮演重要角色。「我們在調研中發現，在包括製造業、建築業等各行業的數字化轉型實踐中，核心工業軟體都是數字化轉型的技術基礎。」廣州中望龍騰軟體股份有限公司常務副總裁劉玉峰說，「一個生產型企業需要使用的工業設計軟體就高達上百種，不同的工業軟體應用在不同方案中，沒有這些軟體就談不上數字化轉型。」

《中國工業軟體產業白皮書（2020）》披露數據顯示，2020年全球工業軟體產業規模預計達4358億美元，增長率約為6.1%，其中中國工業軟體產業規模預計達1974億元，同比增長14.8%。

「國內市場規模雖然不大，但增速遠超全球平均水平，2021年市場規模預計將達2600億元。隨著我國數字化轉型進一步推進，相信在不久的未來，工業軟體的市場規模將迎來一次大的爆發期。」中國電子信息產業發展研究院信軟所信息技術研究室主任許亞倩說。

當前雲計算、大數據、人工智慧、新一代信息技術與工業軟體的融合日益緊密，這給工業軟體產業發展帶來新的變革和機遇。

值得注意的是，工業軟體發展既是數字化轉型的基石，也可能是「探路者」。

李國傑指出，智能化是EDA工業軟體發展的重要趨勢之一，其最終目標是實現「全自動設計」，實現人工智慧全流程設計晶元，大幅度降低晶元設計門檻，提升晶元設計效率，實現端到端的快速無人化晶元設計，「採用機器學習做晶元可能是一條發展晶元產業的『柳暗花明又一村』的蹊徑」。

商湯 科技 副總裁劉強也對人工智慧突破人類認知邊界，賦能工業發展的可能性抱持積極態度。

他提出，機器的猜想能力可以和工業經濟的創新範式結合在一起，「比如我們推出的SenseMARS火星混合現實平台，可以基於人工智慧軟體的高性能運算和學習能力，對現實工業視頻、生活視頻進行視覺分析，通過機器猜想尋找更多演算法，甚至是模型，去重塑工業流程，真正讓人工智慧賦能行業發展。」

值得注意的是，迎著全國數字化轉型浪潮席捲而上的工業軟體產業，也面臨諸多困境亟待解決。

「工業軟體領域高端人才短缺，同時行業主體以中小企業為主，沒有形成體系化平台，缺乏體系化競爭力。」國創會中國文明和中國道路研究中心主任謝茂松指出，「還有就是與工業技術需求結合不足，產業化程度不夠。」

「縱觀全球，工業軟體企業和工業企業、尤其是龍頭工業企業一定是伴生成長的。」劉玉峰表示，「未來中國工業體系的數字化轉型，工業軟體產業和工業產業也一定要實現深度戰略集成和結盟，各司其職，工業軟體做好核心技術，工業企業要真的給機會，一起打造企業數字化平台，進而推動整個行業的數字化。」

固高 科技 股份有限公司董事呂恕則認為，未來工業數字化轉型趨勢不單單是工業企業和軟體企業的協同合作，而是通過資本嫁接等渠道形成兩者的有機結合體。

「隨著製造業前端業態發生改變，純做製造的公司，坦率地說是慢慢會被淘汰的，從OEM到ODM，再往前走可能要做自主產品的定義和設計，這就要求企業必須具備軟體能力。」呂恕表示， 工業技術軟體化是製造業企業、行業向前發展的必然趨勢。

「另外，最近也有一批專門做工業軟體的創業型公司正在涌現，這些團隊想生存也必須融入工業場景。與互聯網企業生態不同，工業軟體公司純做軟體是很難生存的，它必須往製造端延伸。」呂恕表示，發展到一定階段後，製造業企業和軟體企業兩者將結合形成全鏈條組合體。

與許多創新產業一樣，工業軟體產業發展也面臨基礎研究環節薄弱的問題，呂恕表示，「基礎研究很難靠商業化公司長時間、大量的融資實現，期待政府能夠在基礎研究部分投入更多支持，減少企業開發迭代周期。」

值得注意的是，論壇現場，多位學者及企業家指出，在製造業轉型發展過程中，粵港澳大灣區因為其特殊的地理位置和完備產業鏈條，存在率先突破的機遇。

呂恕表示，大灣區製造產業鏈非常完整，物流轉運體系也非常好，「在應用場景足夠豐富的情況下，只要有相應好的政策迭代，有人才儲備梯隊，再加上不斷激活引入新技術，大灣區工業軟體產業發展具有良好的發展機遇。」

作為製造業大省，近年廣東先後出台《廣東省發展軟體與信息服務戰略性支柱產業集群行動計劃(2021-2025年)》等系列政策舉措。據悉，廣東將以本次論壇為契機，進一步加大對工業軟體的政策支持力度，為工業軟體產業發展營造良好的環境，推動構建自主可控的產業生態，力爭打造成為我國核心工業軟體的重要一極。

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❽ 工業軟體的特點

工業軟體除具有軟體的性質外，還具有鮮明的行業特色，隨著自動化產業的不斷發展，通過不斷積累行業知識，將行業應用知識作為發展自動化產業的關鍵要素，逐漸成為企業調整經濟結構，轉變經濟增長方式的主要因素。
1、工業軟體離不開工藝的支持
不同行業的工業控制軟體，其服務對象均不相同，鋼鐵行業針對的是冶金工業，其控制軟體很難適用機械行業，反之亦然。一套好的工業控制軟體，不僅能夠滿足當前工藝的需要，而且在控制思想上，還有一定的超前意識，在一定時間內不會落後。
2、工業軟體要有行業數據知識庫做支撐
行業數據知識庫，是指對行業控制軟體起支撐作用的行業生產過程中經驗積累的集合。特別需要指出的是行業生產過程中關鍵知識、軟體、訣竅及數據等知識的匯集，也是我國自動化控制系統裝上「中國腦」的基礎。其主要內容包括：生產過程中採集到各種數據後，經驗計算公式、技術訣竅、各種事故處理經驗及各種操作經驗，操作手冊、技術規范、工藝模型、演算法參數、系數及權重比例分配等。既包括以文檔形式存在的技術規范，操作規范，國家標准等，也包括經驗公式、模型演算法等軟體核心內容及解決工具。目前針對不同行業的工業控制軟體產品的開發與生產正在興起，各個行業的數據知識庫正在成為工業控制軟體的核心性，基礎性要素的發展與壯大，這樣也是我們的優勢所在，建設好行業數據知識庫，將使行業知識變成行業工業控制軟體發展的動力，並推動我國工業控制軟體的技術水平更好的完成由低端向著高端的轉換。

❾ 國內外工業軟體的差距在哪如何趕上

國內的大學，你可以看到的，工業設計，機械設計，模具設計等!在學軟體之初全部是國外的軟體，畢業後就已經知道學生們更喜歡用什麼軟體了，國內現在的2D,3D,軟體基本上是抄襲國外的，（但內部有許多的演算法和內核不一樣的），一個人第一次接觸的是什麼軟體這一生都是用這個軟體，基本很難改變的，加上用國外的軟體，明面上說打擊盜版，但實際上你可以看看（中國計算機軟體保護條例第十七條），呵呵！真心好，

❿ 工業軟體 很難嗎國外領先

工業軟體中幾乎最難啃的三座大山，就是CAD、CAE和EDA，大山中間還穿插了許多小的丘陵，如CAM、拓撲優化、工程資料庫等。工業軟體這三座大山，是人類基礎學科和工程知識的集大成者。
盡管它支撐了整個工業的體系，但它的市場份額卻小的可憐，不拿顯微鏡，是找不到它的存在。然而它自身的構成，分別是令人望而生畏的數學、物理、計算機和工程經驗。沒有一種產值如此微不足道的工業產品，卻需要有如此漫長的生命軌跡。從大學的數學方程式開始出發，經過漫長的物理機理的冶煉、計算機科學與技術的萃取，最後還必須經過工程知識的淬火，才能成為一個成熟可用的工業軟體產品。

四大技術圖譜就像四座護法金剛，形成了深不可測的技術鴻溝。這對於任何一個工業軟體企業，十年發展的沉澱，那還只是開始。這條路，太漫長了。

數學基礎需要扎實

工業軟體首先要有良好的數學基礎。計算機輔助設計軟體CAD這個學科的淵起和發展，主要是數學的一個分支微分幾何突破之後，進化出了一個新學科——計算幾何，孔斯、弗格森、貝塞爾等為CAD，CAE，EDA等軟體所依賴的3D幾何造型提供了強有力的理論基礎，在此基礎上發展起來的NURBS相關曲線曲面理論和演算法是目前大部分商用軟體所使用幾何引擎的關鍵技術。

而模擬分析軟體CAE無論對於數據的前處理和後處理，還是各種求解器，對數學也有很高的要求。

前處理不僅僅是數據導入、模型修復和顯示，很大一塊是網格剖分的能力，這部分的技術門檻不低。算是CAE領域後起之秀Altair作為有幾十產品的上市公司，至今前處理軟體HyperMesh還是最重要的旗艦產品，貢獻了公司最多的收入，也是在CAE領域站穩腳的基石。後處理在大規模的數據處理和直觀、動態、炫酷可視化展示方面也有很多需要研發的內容，尤其是在B/S架構下，如何通過Web頁面快速高質量載入巨大的CAE計算結果，會是一個巨大的挑戰。

工業強度的網格生成演算法不僅有很深的理論問題，也有很大的程序開發工作量。德國的斯杭博士在德國開發Tetgen，從2000年左右開始一直只做這樣的一件事情，堅持了20年，才有了和商業四面體引擎ghs3d競爭的能力。同樣法國Distene公司開發的MeshGems系列網格剖分系統被廣泛用於商業CAE軟體，最早來源於INRIA（法國國家信息與自動化研究所），十幾個研發人員也專注開發了近20年。

工業軟體這條路上，盡是寂寞的黑夜中的探索。

在NASA公布的CFD VISION2030戰略咨詢報告中，網格生成是單列的五項關鍵領域之一，並被認為是達成2030願景的主要瓶頸。就在這樣一個高難度的領域，國內很多軟體都是裸奔，依靠Gmsh之類開源演算法無法滿足客戶定製改進的要求，很難做到工業應用主流中去。

優化也是普遍性的數值方法，包括優化理論、代理模型等，是求解復雜工程問題的基礎，更不用說對各種路徑規劃所涉及的矩陣理論、泛函分析、動態規劃、圖論等等，無不是多約束條件下的多目標自動解空間尋優，背後都是數學王國建構的基礎之基。

各種CAE、EDA軟體中需要多種計算數學理論和演算法，包括線性方程組、非線性方程組求解、偏微分方程求解、特徵值特徵向量求解、大規模稀疏矩陣求解等都需要非常深厚的數學基礎。如果不能熟練運用各種數學工具，對物理場的建模也就無從談起。

物理場面臨著多種挑戰

頭疼的數學之後，接著是頭疼的物理。這是模擬軟體、EDA軟體需要突破的地方。工業技術的源頭，是對材料及其物理特性的開發與利用。因此，對多物理場及相互耦合的描述與建模是各種模擬分析軟體的核心。

而工業軟體由於要解決的是真實的大千世界，所有看得見、看不見的物理場，都在按照各自的機理自由游盪。工業軟體必須要跨越十分寬廣的學科光譜，跨越了錢學森科學技術體系的基礎科學、技術科學、工程科學、工程技術，而且也會包含大量的經驗、訣竅等「前科學」知識。具體而言，任何CAE軟體在市場上存身的根本都是其解決結構、流體、熱、電&磁、光、聲、材料、分子動力學等物理場問題的能力，每種物理場都包含豐富的分支學科。

模擬分析軟體CAE的求解器由物理演算法組成，每個專業領域都有一堆問題求解演算法，不同領域如電磁、結構、流體的求解器處理機制，完全不同，基本沒法通用；另外一方面，跟FEA有限元方法有關，採用的單元類型不同，問題求解演算法也不同。因此，雖然也有第三方的求解器，但無法像三維CAD軟體領域那樣形成通過出售幾何建模引擎和幾何約束求解引擎獲利的商業模式。

以結構為例，為解決結構設計的問題，有可能會涉及到理論力學，分析力學，材料力學，結構力學，彈性力學，塑性力學，振動力學，疲勞力學，斷裂力學等一系列學科。在這個基礎上，主流的CAE軟體都支持結構優化功能。相對於傳統的CAE的僅限於評估設計是否滿足要求，結構優化軟體在創成式設計等先進技術支持下可自動生成更好的結構輕，性能優、裝配件少的更優設計。

由於現實世界的發展要求，產品的智能化提高導致的復雜度提高，往往產品本身涉及多場多域問題。物理場有太多的組合，相互之間又干擾不清。這些復雜的問題，既要深刻理解學科自身的物理特性，並對這些學科物理特性所沉澱的學科方程，如電磁的麥克斯韋方程、流體力學的伯努利方程、納維-斯托克斯方程等等，深刻理解之外，還要對實際工程應用領域的多物理場交織耦合環境能夠快速解耦，讓不同學科不同特質的特徵參數迭代過程中能夠互為方程組求解的輸入輸出，以便對多場多域的工程問題進行優化。

隨著現在需要處理的模型規模越來越大，模型本身也越來越復雜，現有國際上大型商業CAD、CAE、EDA中使用的幾何建模引擎和幾何約束求解商業化組件產品（包括InterOp、CGM、ACIS、CDS、Parasolid、D-Cubed等）廠商達索系統、西門子等也在不斷跟進最新的計算機技術。比如最近也在採用多線程技術不斷改進之前的演算法，用於大幅提升模型導入、模型修復、縫合、實體建模、布爾運算、面片化以及約束求解的效率。