當工業(yè)企業(yè)走向高端的時候，新產品多了、加工精度和效率要求高了、就需要通過軟件來加工制造。計算機有很多優(yōu)點，如運算速度快、計算精度高、出錯的比例低、可以持續(xù)長時間運行、可以進行復雜問題優(yōu)化。這些都能讓工業(yè)設計軟件的價值體現出來，它的內核是工業(yè)的積累，是將工業(yè)所涉及到的物理、化學、力學、材料科學等知識，以及設計、制造、工藝的積累，用程序的形式表現出來。

　　按照用途，工業(yè)設計軟件可分為研究設計類、生產管控類和管理運營類，其中技術含量最高的，是研究設計類，它包括解放設計師雙手、讓設計師在電腦上就能作圖的CAD（計算機輔助設計）、驗證設計出來的產品是否合格的仿真分析軟件CAE（計算機輔助工程），以及芯片設計軟件EDA。

　　最近工業(yè)軟件快速發(fā)展，還有另外一個原因：技術條件發(fā)生了變化。這一點，可以用IPO圖這種模型來解釋。任何軟件，都需要有三個要素：輸入（I）、處理過程（P）、輸出（O）。處理過程（P）的核心是算法或者模型。但算法或模型的執(zhí)行的前提是輸入（I）要包含足夠的信息。而且，計算機的處理能力要足夠強大。這兩點，可以解釋最近工業(yè)軟件快速發(fā)展的根本原因。

　　過去，大型設備的3D模型占用空間很大，計算機性能低的時候，就會“放不進去”。沒有輸入（I）充分的數據，算法也就沒有用武之地。同樣，計算工作復雜時，處理過程（P）耗時可能是無法忍受的。所以，每當計算機存儲和運算能力增強、價格的降低，會讓工業(yè)軟件的應用迅速變得廣泛起來。

　　在蘋果公司最新款的iPhone13手機上，采用了擁有150億個晶體管的A15仿真芯片，如果沒有EDA軟件，這150億個晶體管單靠工程師手繪的話，就是一個“不可能完成的任務”。芯片之外，大到飛機、輪船，小到一輛汽車的研發(fā)設計，都離不開工業(yè)軟件。它不僅能提高效率，還能極大地降低產品研發(fā)的成本。

　　以飛機為例，在過去，一架飛機設計出來后，需要在風洞中利用人工氣流來模擬飛機飛行過程中，周圍氣流的分布和運動。這不光費事，還意味著高額的投入。新中國成立之初，由于擔心影響西南地區(qū)的工業(yè)生產，中國圍繞著是否要停止風洞建設，還出現過不小的爭議。最后還是在錢學森的堅持下，才得以完整保留。今天，盡管資金不再構成阻礙，但有了計算流體動力學軟件CFD，許多風洞實驗在軟件上就可以完成，成本可以降低數百甚至上千倍。

　　遺憾的是，這些“大腦”和“神經”都握在美國和少數歐洲國家手中：CAD軟件，超過90%的市場在德國西門子、美國PTC、Autodest和法國達索手中；CAE軟件市場則是Ansys、Altair和MSC三家美國公司的天下；EDA軟件也基本上被新思科技（Synopsys）、凱登電子（Cadence）和明導（Mentor Graphics）三巨頭壟斷，全球市占率超過60%。