近年來，隨著計算機技術和計算方法的發展，計算機輔助設計已經成為現代設計方法的主要手段和工具。CAE技術和軟件更是關鍵的技術要素之一。CAE作為一項跨學科的數值模擬分析技術，越來越受到科技界和工程界的重視。許多大型的CAE分析軟件已相當成熟并已商品化，計算機模擬分析不僅在科學研究中普遍采用，而且在工程上也已達到了實用化階段。

　　隨著世界制造業中心逐步向我國轉移，我國的閥門制造業也發生了一系列重大變化：

　　(1)閥門產品呈現出大型化、高參數化、高可靠性、自動化、成套化等趨勢，且隨著數量越來越大，檔次也越來越高，技術密集及附加值大幅度提高；

　　(2)生產模式由過去的大批量、少品種向小批量、多品種以及按用戶訂貨要求制造的方向發展，需求的多樣化使產品結構日益復雜；

　　(3)企業由于受到市場壓力的作用。目前大多存在以銷定產的情況，供貨周期短，產品的質量、交貨期和價格已成為影響企業競爭力的三個決定因素。

　　以上這些特點，都為產品的設計技術提出了更高的要求。現代企業必須采用先進的技術手段，縮短開發和制造周期，降低成本，提高質量，使企業具備很強的應變能力，迅速響應用戶的各項要求，并能根據科技發展和市場需求的變化，及時調整產品的類型和結構。

　　CAE（Computer  Aided Engineering，即計算機輔助工程）技術，是指工程設計中的分析計算與分析仿真，具體包括工程數值分析、結構與過程優化設計、強度與壽命評估、運動、動力學仿真。工程數值分析用來分析確定產品的性能；結構與過程優化設計用來保證產品功能、工藝過程的基礎上，使產品、工藝過程的性能最優；結構強度與壽命評估用來評估產品的精度設計是否可行。可靠性如何以及使用壽命為多少；運動，動力學仿真用來對CAD建模完成的虛擬樣機進行運動學仿真和動力學仿真。從過程化、實用化技術發展的角度看，CAE的核心技術為有限元技術與虛擬樣機的運動，動力學仿真技術。對CAE作進一步分析，其具體的含義表現為以下幾個方面：

　　(1)運用工程數值分析中的有限元等技術分析計算產品結構的應力、變形等物理場量，給出整個物理場量在空間與時間上的分布，實現結構的從線性、靜力計算分析到非線性、動力的計算分析；

　　(2)運用過程優化設計的方法在滿足工藝、設計的約束條件下，對產品的結構、工藝參數、結構形狀參數進行優化設計，使產品結構性能、工藝過程達到最優；

　　(3)運用結構強度與壽命評估的理論、方法、規范，對結構的安全性、可靠性以及使用壽命做出評價與估計；

　　(4)運用運動，動力學的理論、方法，對由CAD實體造型設計出的機構、整機進行運動，動力學仿真，給出機構、整機的運動軌跡、速度、加速度以及動反力的大小等。

　　現代設計方法表明，產品設計雖然只占產品整個成本的5%，但它卻影響產品整個成本的70%。在設計過程中。如果確定了產品結構、零件形狀、材料及精度，則產品成本的70%～80%將被確定。對新產品的開發周期而言，產品設計占其周期的50%以上。統計資料表明。我國工程技術人員用于產品設計的工作量大約為40%，其余時間用在查閱技術標準、手冊和一些輔助工作上。而產品設計工作只有30%屬新產品開發。70%左右的設計都是在原有基礎上進行的。從閥門行業的情況看更是如此。另據資料顯示，幾乎50%~90%結構或零部件的失效都是由于材料疲勞引起的。據1996年勞動部對200起壓力管道事故的原因分析顯示，設計原因占了11%。可見，設計工作在閥門制造業中的地位是非常重要的。近些年來的實踐證明，將數字化設計技術應用于制造業，進行傳統制造業的改造，是現代制造業發展的必由之路。據專家估計，由于現代科技的進步，今后15年制造技術的發展將超過以往的75年。

　　制造業的生命力在于產品的創新，閥門制造業也是如此。實現創新的關鍵。除了設計思想和概念之外，最主要的就是技術保障。即采用先進可靠的CAD/CAE軟件。但大部分CAD軟件中的分析模塊功能過于簡單化、通用化，真正精確量化的分析項目仍然要依靠專業的CAE軟件來解決。企業日益全面和多元化的需求，促成了數字化設計技術的發展。CAD和CAE這兩條并軌道之間的距離越來越近，CAD/CAE的集成化是發展的趨勢。CAE技術能夠給工業企業產品研發帶來巨大的經濟效益，這已成為不爭的事實。以ANSYS、LS-DYNA等為代表的高端CAE軟件早已活躍在全球各行各業中，將“基于物理樣機試驗的傳統設計方法”帶入基于“虛擬樣機仿真的現代設計方法”，將大幅度縮短產品開發周期，降低成本，提高企業競爭力，潛在的問題越早地得到解決，設計的成本與周期的降低效果越明顯。因此，CAE分析應該提前到概念設計階段，在零部件設計階段就應該進行CAE分析。設計人員負責對自己設計的零部件進行分析，已成為企業的迫切需求。應用CAE技術進行閥門的分析設計，將使閥門設計領域發生根本變革，推動閥門設計方法及設計技術的進步。

　　 閥門制造業中，按照產品設計流程。CAE技術可在如下幾個步驟發揮作用：

　　(1)根據市場需求、產品功能及商業考慮等進行產品規劃、方案設計，CAE可以用來完成基礎設計的驗證、不同方案的比較。滿足功能、性能方面的要求。并為企業領導層進行產品決策提供參考，回答是否能夠在預定時間、預定成本等約束條件下開發出能滿足要求的產品的問題。這一階段主要進行較為詳細的、帶有一定目標的預演。

　　(2)詳細設計階段

　　在這個階段，所有的設計將全部展開，從系統設計、裝配部件、子裝配、零件設計，直到圖紙、材料、制造工藝等。CAE分析在這個階段的作用，就是驗證各種部件是否能滿足預期的性能（如結構強度、剛度、動力特性等），制造上是否可行。

　　(3)樣機試驗階段

　　試驗階段是設計完成后的關鍵階段，大多數企業（尤其特種閥門制造企業）艘是先制造物理樣機然后投入試驗。如果某些地方試驗失敗，就要重新設計，重新制造，重新試驗。如此反復直到定型通過。顯然，這樣反復多次的“設計、試驗、修改”過程，既耗費時間，費用又極為昂貴。如果采用CAE分析，樣機的數量和重新制造、重新試驗的次數必然會減少。在數字樣機的仿真試驗中發現問題，修改設計，與物理樣機相比，顯然其成本會降低很多。據統計，數字樣機的開發方式能夠減少一半以上的物理樣機制造和試驗，從而爭取到更多的時間，節約大量的費用。