CAE再掀收购潮，谁会是下一个？

    如今，收购已成为很多厂商进行技术扩展的必要手段。尤其在CAE领域，国外厂商通过对不同公司的收购而日渐庞大，出现了诸如Ansys、海克斯康、Altair、Cadence、西门子这样的行业巨头。从2020年至2021年一季度，CAE领域也发生了很多收购事件，e-works按照时间顺序回顾了这些重大收购事件，尝试从中捕捉各大厂商收购的动机和发展态势，供仿真从业人员参考。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    通过以上一系列的收购统计发现：从2020年至2021年一季度，在CAE市场主要发生了15起收购事件。从收购数量来看，Altair完成7家公司的收购，是收购数量最多的厂商；其次是海克斯康（4家）和Ansys（2家）。

 

    从收购结果来看，Altair凭借雄厚的资金实力主要针对电磁仿真、流体仿真、HPC、材料库领域的产品进行收购及解决方案整合，为业界带来更加广泛全面的仿真产品组合；Ansys主要补充了光学仿真领域的产品，同时还完成了其在空间数据商业应用方面的战略布局；海克斯康完成了对从事齿轮传动仿真、疲劳仿真、CAM技术以及从事CAE、人工智能和机器学习业务的公司的收购，继续强化海克斯康在智能制造生态系统软件技术方面的布局；西门子收购了计算化学软件以加速其高级材料设计方面的应用，进一步扩展了Simcenter的产品组合；Cadence主要收购了计算流体力学公司，以强化其智能系统设计战略布局，实现从芯片到系统的复杂设计和落地。

 

    那么，这些收购对各大厂商到底带来了哪些影响呢？以下将一一分析。

 

 

    不同于其他CAE公司，Ansys自诞生之日，就一直专注于仿真技术，将仿真技术不断发展与完善，形成了包括结构、流体、电磁、光学、3D设计、嵌入式软件、平台、半导体及系统的完整仿真产品线，解决方案不仅覆盖航天航空、国防、汽车、能源、医疗、高科技等领域，也涉及到了5G、自动驾驶、IIoT等前沿领域，成为了仿真技术名副其实的引领者，让仿真应用无处不在。

 

Ansys CAE技术在各行各业的应用

 

    从2020年的收购来看，Ansys主要完成了两起收购，一起是针对光学仿真领域的产品进行了补充和完善，收购了成立于2003年的光子仿真和建模领域厂商Lumerical，其产品是帮助设计人员了解光和预测光在复杂结构、电路和系统行为的有力工具。被Ansys收购后，Lumerical将加入Ansys的多物理场产品组合，助力Ansys拓展其在5G、自动驾驶、IIoT等领域的仿真应用。

 

基于Lumerical的光栅耦合器设计（来源：Ansys）

 

    另一起是Ansys收购了航天数据服务提供商AGI（Analytical Graphics Inc.），有助于推动Ansys公司的战略布局，扩大其在航空航天、国防等领域的仿真应用范围。此次收购带来的显著好处，扩大并丰富了Ansys的产品组合，使Ansys从原来的芯片级模拟升级到整个任务级（指支持太空、国防、电信和搜救行动等举措）解决方案，例如追踪轨道卫星，及实现轨道卫星与地面站的定期连线。

 

地球成像卫星在巴西上空采集数据（来源：Ansys）

 

    现在，Ansys已经发展成为连续多年蝉联全球排名第一的CAE软件公司。通过收购这两家优秀的软件公司，Ansys的实力又得到增强，应用范围更是得到了扩展。尤其Ansys收购AGI，更是显示了Ansys的实力强悍，因为AGI的主要用户是美国空军，在此之前Ansys也并未涉足商业航天领域，一些业内人士认为，这次收购或将开启空间数据商业应用领域的大规模跨界重组浪潮。

 

 

    一直以来，Altair非常重视对新技术的投资力度，尤其从2017年上市后，Altair更是通过持续收购为解决工程问题带来更加广泛而全面的仿真产品组合。目前，Altair提供以仿真和优化技术为基础的面向设计、数据分析、高性能云计算、物联网和人工智能的一系列全面和开放的仿真产品组合，包括可进行多物理场仿真的CAE仿真平台Altair HyperWorks、创新设计平台Altair solidThinking、数据智能平台Altair Knowledge Works，物联网解决方案Altair SmartWorks和高性能计算管理平台Altair PBS Works。

 

Altair全面的仿真软件产品

 

    2020年，在电磁仿真方面，Altair先后收购了newFASANT和WRAP，以进一步扩展其电磁产品组合。其中，newFASANT是一款军用电磁与红外软件平台，专注于电磁隐身、红外隐身、电磁环境与电大尺寸天线与天线布局计算，欧洲著名的航空航天公司EADS开发和使用的EMC2000大部分计算内核就是newFASAN；WRAP主要被用于民用和国防无线电管理机构的频谱管理和无线电网络规划。这两起收购显然能巩固Altair在高频电磁仿真领域的领先地位，可以预见，这两起收购技术将与Altair现有的Feko（2013年收购）和用于无线电传播建模和网络规划的WinProp软件（2016年收购）整合，有望应用于物联网、蜂窝网络、移动电话和连接设备、自动驾驶等数字通信领域的产品研发和技术创新。

 

Altair电磁仿真产品

 

    在流体仿真方面，Altair 收购通用电气航空的Flow Simulator软件，该软件是一款集成流体、热传递和燃烧设计等功能的软件，主要应用于飞机发动机领域。在收购完成后，Altair结合已有的仿真技术，可以针对Flow Simulator的功能扩展，进而提供给汽车、电池、国防、可再生能源等行业的产品创新。需要指出的是，在收购Flow Simulator之前，Altair已是Flow Simulator的商业合作伙伴，收购完成后Altair也将继续开发该软件，并与通用电气航空建立了新的战略合作关系。

 

基于Flow Simulator设计了基于CAD的三维流动网络模型（来源：Altair）

 

    除了在传统仿真技术上进行扩展之外，Altair也注重在HPC、材料等前沿技术方面进行投资。以HPC为例，近几年，在人工智能、机器视觉、自动驾驶等方面的大量创新探索推动了企业对于HPC的需求。为了能让HPC在CAE应用中发挥最大价值，Altair于2003年从NASA收购PBS Works工作负载管理套件以来，一直在构建最强大的高性能计算技术，形成了HPC综合解决方案Altair PBS Works，主要包括工作负载管理器Professional、企业级调度程序Accelerator、HPC作业统一提交界面Access、多站点许可证分配和管理工具Allocator、HPC管理员资源控制中心Control等产品，这极大地简化了高性能计算的使用难度，同时还提升了资源的利用效率和系统的投入产出比。

 

Altair收购Univa和Ellexus

 

    回顾2020年，Altair收购了工作负载管理领导者Univa和顶尖I/O分析公司Ellexus，这无疑是Altair HPC技术发展的重要里程碑事件。通过这两起收购，Altair拥有了更为先进、更多样化的HPC技术，可为客户提供更为广泛的高性能计算工作负载的工具，进一步巩固了Altair在HPC领域的领导地位。具体而言，对Univa的收购，使得Altair步入了提供领先调度与资源优化解决方案的行列，为大规模并行作业及高吞吐量单核作业提供支持；对Ellexus的收购，将进一步补充Altair的调度技术，提供与作业存储无关的文件以及网络I/O实时监控功能，加快作业执行速度，提高资源利用率。

 

    在材料方面，材料库的丰富和完善程度是衡量一款CAE软件的指标之一，因此，得到了众多CAE厂商的重视，Altair也不例外。通过收购材料厂商，Altair获得了一流的材料数据、在材料数据库技术方面的知识和材料数据准备经验，为工程师更好地使用材料数据提供技术支撑。例如，2020年，Altair收购了聚氨酯发泡仿真技术供应商S&WISE、塑料材料数据与技术领域的领先企业M-Base，收购后，S&WISE求解器将纳入到Altair Inspire PolyFoam中，完善现有Inspire制造仿真产品，为汽车内饰、娱乐设备、医疗设备等用户提供市场上先进的聚氨酯泡沫塑料加工解决方案；M-Base主要面向塑料领域，收购后将有助于帮助Altair提供全面的、高质量的材料信息，包括从测试、测试评估到CAE接口的整个材料数据生命周期，实现准确的仿真预测及优化。

 

汽车方向盘的材料定义（来源：Altair）

    其实近年来，Altair一直以技术为先，每年的技术大会都能看到Altair着眼未来，对全球大趋势进行展望，近几年更是反复提到了通过集成电子控制和机械设计以增加产品价值，通过提供领先的HPC和云解决方案以支持大规模的创意探索。在2020年，Altair也宣布焕新Altair品牌，新口号是“Only Forward“，表明了Altair正从仿真走向产品开发、高性能计算等领域的全球技术，通过不断为客户提供超前的技术和解决方案，帮助他们设计和交付全新一代产品。

 

 

    作为全球领先的信息技术提供商，海克斯康也在多个场合提到了要打造完整的智能制造生态系统。与其他智能制造解决方案厂商相比，海克斯康在CAD、CAE、CAM领域有着最为完整的工业软件组合，可以实现端到端制造信息的闭环，为更多制造企业提供全流程和整体系统持续改善的智能制造解决方案。

 

海克斯康智能制造生态系统

 

    在软件技术布局上，海克斯康也有自己的愿景：在设计软件(CAD)、生产制造软件(CAM)、计量测试软件以及模拟仿真软件(CAE)之间建立一个自动反馈回路。但是，依靠海克斯康自身的积累来实现这一愿景太过漫长，选择在全球范围内收购满足其技术组合的公司，更符合实际。因此，自2000年后，海克斯康针对软件技术发起的收购就没有停过。

 

基于云计算的MBSE平台——Romax Nexus（来源：海克斯康）

 

    2020年，在CAE软件方面，海克斯康在不到一个月的时间中先后收购了两家CAE公司：齿轮传动仿真技术公司Romax和疲劳仿真分析公司CAEfatigue。其中，Romax拥有超过30年的机电仿真和多物理优化设计经验，旗下基于云计算的MBSE平台——Romax Nexus，为设计、模拟和交付下一代节能驱动和发电系统提供了完整的工作流程，使工程师能够同时协作和优化机电设计。收购完成后，Romax被划分在了海克斯康智能制造事业部，与MSC Software、Vero Software等知名工业软件共同组成了海克斯康智能制造解决方案。

 

基于CAEfatigue软件的疲劳仿真分析（来源：海克斯康）

 

    CAEfatigue成立于2012年，总部设在英国，由国际公认的疲劳研究专家组成。CAEfatigue软件套件，包括其旗舰产品CAEfatigue Vibration，可通过频域分析提供行业领先的性能和准确性；CAEfatigue的解决方案被包括汽车和航空航天在内的多个行业的全球制造商使用，并且可以与领先的CAE软件包进行交互操作。收购完成后，CAEfatigue所提供的技术将作为海克斯康智能制造解决方案的一部分。

 

ESPRIT的感知机床功能（来源：海克斯康）

 

    在CAM软件方面，海克斯康收购了有着近40年加工经验的领先CAM技术开发商和提供商D.P. Technolog，该公司长期致力于开发更智能、数据驱动的创新型制造解决方案。ESPRIT是D.P. Technolog的旗舰产品，用于数控编程、优化和模拟的高性能CAM系统，可通过一个共同的用户界面和工作流程为各种类型的数控机床提供支持。收购完成后，ESPRIT大概率会和海克斯康集团旗下的生产制造软件NCSIMUL组合在一起，在确保安全的基础上，提供数控机床程序优化及后置处理等一系列高效、实用的解决方案。

 

基于ODYSSEE来加速某产品的设计（来源：海克斯康）

 

    此外，在今年4月，海克斯康收购了CAE与人工智能、机器学习的先驱CADLM公司，目的除了增强海克斯康的智能制造能力外，也提到了增强数字孪生能力。CADLM公司成立于1989年，总部位于法国，拥有多年为工业产品和过程开发计算设计和优化方法的经验。目前，CADLM公司旗下的ODYSSEE软件已经被整合到了海克斯康智能制造仿真产品MSC.software之中。未来，海克斯康有望借助该软件革新仿真技术，进一步强化海克斯康的智能制造解决方案，大幅提升产品的设计效率。

 

 

    在CAE领域，西门子收购了很多仿真和测试产品，包括2014年西门子收购了全球知名的仿真和试验管理软件LMS，之后还陆续收购了CD-adapco、Mentor、TASS等知名仿真软件，最终西门子将这些软件整合成了可提供不同层次的，包括1D仿真、3D仿真、物理测试等多种功能的新一代仿真产品组合Simcenter。

 

Simcenter产品组合

 

    去年，西门子收购了计算化学软件公司Culgi，这是一家专注于过程工业的多尺度仿真公司，主要目标是加快新产品的发现。Culgi提供专业的材料建模软件工具，涵盖了计算化学多尺度建模的所有方面，包括从量子化学到粗粒度建模，从化学信息学到热力学等。

 

基于Culgi软件的材料设计（来源：西门子）

 

    Culgi具有高度定制化、提供除了软件外的服务、可以与其他软件工具集成的特点。当然，Culgi软件最独特之处在于脚本化工作流程的概念，可以通过采用Culgi专有的图形脚本编辑器或者Python脚本来构造模拟的工作流程。这为用户提供了最大的灵活性和可扩展性，为各种问题提供快速的解决方案。

 

    需要指出的是，本次收购是建立在西门子于2019年收购有限元软件开发商MultiMechanics的基础之上，其产品主要针对先进复合材料的失效进行虚拟预测，收购后被整合到了Simcenter中。Culgi加入西门子后，也会被纳入到Simcenter的产品组合中，届时工程师可以获得一个集微尺度、中尺度和宏观尺度模型为一体的仿真模型，从而加速高级材料的设计。

 

 

    Cadence在计算软件领域拥有超过30年的专业经验，由SDASystems和ECAD两家公司于1988年兼并而成，是全球最大的EDA、半导体技术解决方案和设计服务供应商。NUMECA成立于1992年，是全球知名的计算流体力学（CFD）公司，产品被广泛应用于各种流动、流热耦合和流固耦合等方面的数值模拟、创新设计和性能优化，在汽车、航空航天、能源装备、造船等行业的众多领军企业得到广泛应用，尤其是动力装备和能源装备领域的仿真与优化领域成为首选品牌。

 

    这样一家电子设计产业龙头公司，为什么要并购一家看起来业务毫无关联的CAE公司呢？答案是Cadence看上了NUMECA的仿真能力。Cadence近期在系统创新研发方面推出了多项产品，包括用于电磁仿真的Clarity 3D Solver场求解器，用于时域有限差分系统级电磁仿真的Clarity 3D Transient Solver瞬态求解器，以及用于完整电热协同仿真的Celsius Thermal Solver热求解器。NUMECA的加入，显然可以帮助Cadence扩展多物理场仿真产品组合，扩展其系统分析和集成化设计解决方案，帮助客户解决内外流场、声学、传热以及流体-结构相互作用和优化等关键问题。

 

Cadence收购NUMECA（来源：Cadence）

 

    深入分析，我们发现其实这和Cadence提出的“智能系统设计（Intelligent System Design）”关系紧密。Cadence在2019年的CDNLive 2019大会上提出了智能系统设计战略，涵盖了从智能平台到系统和设计的三个层次，而要想实现从芯片到系统的复杂设计和落地，EDA工具是基础，仿真工具是关键。

 

Cadence提出的智能系统设计（来源：Cadence）

 

    本次收购的发生，正是为了支持Cadence的智能系统设计战略，NUMECA的加入可以拓宽Cadence现有系统分析产品线，满足高保真建模这一快速增长的市场对大规模系统精确性、可靠性及可预测性的需求。NUMECA虽然在CFD技术上具有同行业显著的竞争优势，但放到商业领域，NUMECA只是一款小众软件，而被Cadence收购，NUMECA的技术和人才都能得到充分利用，同时NUMECA软件的应用也可以继续得到推广，这场收购，显然是一场双赢。

 

    实际上，至2000年后 CAE领域的收购事件时有发生，收购方发起收购的动机也越来越多样化。但无论出于怎样的考量，都离不开收购方对于自身发展的考量。就2020年及近期发生的CAE收购事件来看，各大巨头的收购原因主要出于两点：一是加强产品组合，巩固行业领导地位；二是对于新技术的追求或者对于全新市场的布局。

 

    展望未来，国外CAE巨头厂商凭借先发优势和成熟的CAE产品和解决方案，在今后相当长的一段时间都将继续占据CAE市场的领先地位。同时，CAE作为典型的技术型驱动的行业，通过收购来获取新技术、新产品，进而开拓新市场，依然是各大CAE厂商进行扩展的主要方式。因此，短时间来看，CAE行业少数巨头垄断的市场格局并不会因为收购的发生而改变，但可以肯定的是，那些能够提供全新技术或具有行业特色的公司将成为各大CAE巨头厂商眼中的香饽饽，谁将会是下一个被收购者？我们拭目以待！