この項目では、コンピュータツールについて説明しています。その他のCAEについては「CAE (曖昧さ回避)」をご覧ください。

CAE（英: computer-aided engineering、シーエーイー）は、コンピュータによって支援された、製品の設計・製造や工程設計の事前検討などといったエンジニアリングの作業のこと。[1][2][3]あるいはそのためのソフトウェアやツール等を指す場合もある。計算機援用工学（けいさんきえんようこうがく）[4]とも呼ばれる。

要素技術としては、シミュレーション（コンピュータシミュレーション）数値解析[5][6][7]、などがある。
概要

製品の設計時の検討は、コンピュータが発達する以前は、工学便覧に載っているような簡易計算でおこなっており、実物ができるまでその設計の細かな良し悪しがわからなかった。そのため、量産品を作る前に試作品を作り、その際に製造方法の妥当性を検証したり、また耐久試験などを行って製品の性能が十分かを検証していた。このような方法では、コストもリードタイムも多く必要とし、また試作できる回数も限られることから最適な設計の追求も十分ではなかった。

コンピュータ技術の進歩により、以下のようなニーズが高まっていった。

設計のCAD化によって容易に作れるようになった製品データの、コンピュータ計算への再利用。

CAMの普及により複雑な形状加工が実現したが、従来の机上計算では予測困難な製品形状の性能予測の実施。

製品に対する要求性能が高まり、最適な設計条件を求めることが必要となる。

投資、リードタイム圧縮のために試作を廃止したり、回数を減らす必要が高まる。

上記ニーズを満たすツールとして、各種CAEツールが登場し、設計における事前検討行為の一つとして普及していった。また、微細加工などの分野では、実験での科学的なデータ収集が困難なものも多く、実験の事前検討としての使用ではなく、現象の理論的な考察に使用される事も多い。
CAE作業の流れ

CAEの作業のフローは、以下の順番で行う。[1][2][3]
解析する現象を予測し、解析内容を決定する

解析条件の整理

必要なデータの収集、CADで作成

プリプロセッサにて、解析用データを作成（計算格子の生成など）

ソルバーを実行して、シミュレーションを行う

ポストプロセッサにて結果を分析

その結果を分析して実物を作る前に設計の妥当性、性能試験、最適形状や最適条件を検討して、製品の問題点の洗い出しを行う。必要に応じてこのフローを何回か回し、目標性能を達成させて製品設計を推進する。最後に試作品にてCAE結果の妥当性を確認して、量産品製造に着手する。業界によっては量産前の試作品を全く作らずに、CAE結果をもって量産品着手を行うことも多い。
解析手法

以下の3つが代表的である。[8]

有限要素法[9][10][11]

有限差分法

境界要素法[12]

主な適用分野

CAEの適用分野は機械工学[13]、電気工学[14]、電子工学、建築工学、土木工学、化学工学など多岐に渡る。
CAEとEDAの融合.mw-parser-output .ambox{border:1px solid #a2a9b1;border-left:10px solid #36c;background-color:#fbfbfb;box-sizing:border-box}.mw-parser-output .ambox+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+link+.ambox{margin-top:-1px}html body.mediawiki .mw-parser-output .ambox.mbox-small-left{margin:4px 1em 4px 0;overflow:hidden;width:238px;border-collapse:collapse;font-size:88%;line-height:1.25em}.mw-parser-output .ambox-speedy{border-left:10px solid #b32424;background-color:#fee7e6}.mw-parser-output .ambox-delete{border-left:10px solid #b32424}.mw-parser-output .ambox-content{border-left:10px solid #f28500}.mw-parser-output .ambox-style{border-left:10px solid #fc3}.mw-parser-output .ambox-move{border-left:10px solid #9932cc}.mw-parser-output .ambox-protection{border-left:10px solid #a2a9b1}.mw-parser-output .ambox .mbox-text{border:none;padding:0.25em 0.5em;width:100%;font-size:90%}.mw-parser-output .ambox .mbox-image{border:none;padding:2px 0 2px 0.5em;text-align:center}.mw-parser-output .ambox .mbox-imageright{border:none;padding:2px 0.5em 2px 0;text-align:center}.mw-parser-output .ambox .mbox-empty-cell{border:none;padding:0;width:1px}.mw-parser-output .ambox .mbox-image-div{width:52px}html.client-js body.skin-minerva .mw-parser-output .mbox-text-span{margin-left:23px!important}@media(min-width:720px){.mw-parser-output .ambox{margin:0 10%}}

この節の加筆が望まれています。

買収ではCAE企業によるEDA企業の買収やその逆も起きている（2017年のシーメンスのメンター・グラフィックス買収、2023年のキーサイト・テクノロジーのESI Group（英語版）買収[15]、2024年のシノプシスのANSYS買収予定[16][15]など）。

この買収の一因には半導体のプロセス微細化に伴う歩留まりの悪化を解決する手法として複数のチップレットを組み合わせるMulti-Chip Moduleが普及したものの、チップレットにおいて複数物理にまたがる問題が生じ、CAEとEDAを統合するソリューションの重要性が上がったことがあるとされる[17][16]。