2022年中國PLM行業(yè)應用現(xiàn)狀及PLM發(fā)展方向分析[圖]

一、PLM概述

產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Management，簡稱PLM) ，是一種為企業(yè)產(chǎn)品全生命周期提供服務的軟件解決方案。PLM可以應用于在單一地點或分散在多個地點的企業(yè)內部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領域具有協(xié)作關系的企業(yè)之間，集成與產(chǎn)品相關的人力資源、流程、應用系統(tǒng)和信息，以支持產(chǎn)品全生命周期的信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應用。

PLM是企業(yè)信息化的重要組成部分：PLM側重以產(chǎn)品為核心，將企業(yè)智力資產(chǎn)作為一個有機的整體進行合理有效地管理，從而協(xié)同推動新產(chǎn)品的研發(fā)和更新迭代，幫助企業(yè)組織增強產(chǎn)品開發(fā)能力和競爭能力。

PLM產(chǎn)品主要可以分為CAx，cPDm和數(shù)字化制造三類：PLM將計算機輔助設計(CAD)，輔助分析(CAE)、 輔助制造(CAE)以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等系統(tǒng)銜接一體，使企業(yè)能夠對產(chǎn)品服務從設計、研發(fā)、生產(chǎn)最終報廢等全生命周期的設計及信息進行高效和經(jīng)濟的應用、集成與管理。

PLM行業(yè)分類

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二、中國PLM行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、PLM行業(yè)發(fā)展歷程

PLM軟件的發(fā)展歷程來看，從早期的CAD產(chǎn)品到PDM，再從PDM到PLM軟件，一共經(jīng)歷了三個重要的時代：

1、第一個時代（20世紀70年代）：CAD時代。上世紀70年代，三維CAD就開始在全球大型企業(yè)廣泛應用，但是這個時代還沒有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的概念，各個廠商在各自的CAD上開發(fā)的數(shù)據(jù)管理模塊，只是為了解決集中存儲和快速查詢的問題只能管理單一的CAD數(shù)據(jù)，既無法實現(xiàn)開發(fā)流程的管理更無法實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流。

2、第二個時代（20世紀90年代）：PDM時代。這個階段，隨著企業(yè)信息化理念及技術的進步，CAD的數(shù)據(jù)管理功能已經(jīng)無法滿足企業(yè)的需要。PLM供應商們開始著手開發(fā)獨立與CAD之外的，具有產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理能力的PDM系統(tǒng)。

3、第三個時代（21世紀初至今）：PLM時代。第一個5年——PLM新概念產(chǎn)生。CIMdata提出了cPDM概念，SDRC和PTC先后轉向PLM。Infor和SAP相繼開發(fā)出自己的PLM產(chǎn)品。第二個5年——市場分化和洗牌。PTC收購Arbortext，達索收購MatrixOne，西門子收購UGS，甲骨文收購Agile Software。從此PLM市場形成了西門子、達索、PTC、Autodesk、甲骨文等巨頭時代。

PLM發(fā)展的各個階段

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2、PLM發(fā)展現(xiàn)狀

我國工業(yè)軟件市場增長迅速，2021年市場規(guī)模已達到233.8億元。隨著中國十四五期間加大工業(yè)轉型升級力度，并大力發(fā)展高端、智能裝備產(chǎn)業(yè)，工業(yè)軟件市場進一步增長，對本土工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展也起到極大的刺激性作用。

PLM軟件可以讓企業(yè)高效且經(jīng)濟地管理一個產(chǎn)品的生命周期，從產(chǎn)品構思、設計與制造，一直到服務和退市處理。 計算機輔助設計 （CAD）、計算機輔助制造 （CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 （PDM） 和制造過程通過 PLM 無縫地集成在一起。PLM與SCM、ERP分別從不同維度出發(fā)，PLM從時間的維度看世界，并且偏重于產(chǎn)品設計層面，與MES層相互連接，是數(shù)字化工廠的需求源頭。

2014我國國內2014年產(chǎn)品生命周期管理（PLM）市場規(guī)模約為90.2億元，同比增長10.9%，2015年國內產(chǎn)品生命周期管理（PLM）市場規(guī)模增長至105.9億元，規(guī)模同比增長17.4%。2021年我國產(chǎn)品生命周期管理（PLM）市場規(guī)模約233.8億元。

2014-2021年中國PLM行業(yè)市場規(guī)模走勢

資料來源：智研咨詢整理

3、PLM行業(yè)產(chǎn)品結構

PLM用于產(chǎn)品全生命周期管理，其內部集合了 CAD、CAE、CAM、PDM等設計類產(chǎn)品，是主要的研發(fā)設計類軟件產(chǎn)品。PLM行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構十分復雜，其中仿真分析類軟件規(guī)模較高，市場競爭集中，我國仿真分析類軟件市場規(guī)模則達到了接近30%。

2021年中國PLM市場產(chǎn)品結構

資料來源：智研咨詢整理

三、中國PLM行業(yè)企業(yè)競爭情況

在目前的產(chǎn)業(yè)結構中，PLM供應商可以大致分成三類：

1、以計算機輔助設計（CAD）為主體，代表性廠商有西門子、達索和PTC；

2、以PDM為主體的PLM廠商，主要代表性廠商包括北京艾克斯特、清軟英泰、上海思普和武漢開目等；

3、以PLM+ERP為主的信息化解決方案提供商，包括用友、甲骨文、SAP等。

國內軟件企業(yè)用友、金蝶以并購的方式涉足PLM，與外企存在較大的技術服務差距；服務領域方面，三大PLM國外廠商的服務范圍覆蓋較為全面，而大部分的本土PLM廠商則呈現(xiàn)出行業(yè)離散型特征，無法全面覆蓋醫(yī)藥制造、化工、食品飲料和其他新興行業(yè)市場。

PLM廠商的三大分類

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三大CAD國際巨頭PTC、達索系統(tǒng)和西門子已經(jīng)處于行業(yè)領先位置。近十年中，CAD廠商在全球PLM行業(yè)持續(xù)擁有較大的市場影響力，CAD領先廠商Autodesk也一直是PLM領域的有力競爭者之一?？赡艿脑蚴牵阂环矫?，PLM/PDM技術的發(fā)展與CAD的發(fā)展息息相關，正是CAD的大量應用，才使企業(yè)認識到了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的重要性；另一方面，根據(jù)PLM概念的發(fā)展歷史，其是對CAD的集成延伸，因此CAD 廠商進入PLM行業(yè)具有一定的技術與客戶資源先決優(yōu)勢。

相比CAD/PDM廠商，ERP廠商在資源管理與組織協(xié)同方面具有更強的競爭能力；PLM供應商則多提供全面的研發(fā)技術組合，包括設計，仿真，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和協(xié)作技術等。

ERP背景的PLM廠商主要包括SAP、Oracle甲骨文、鼎捷軟件、用友、金蝶等。雖然大多數(shù)PLM供應商可能提供所有的核心功能，但其功能的廣度和深度存在差異；技術平臺，集成BOM管理的復雜性和基于模型的數(shù)字孿生管理戰(zhàn)略是企業(yè)最具競爭力的差異化因素。

四、PLM系統(tǒng)在各個行業(yè)中的應用

1、汽車行業(yè)

目前汽車企業(yè)實施的PLM系統(tǒng)一般為B/S與C/S并存的架構，分為四層：客戶端層、網(wǎng)絡層、企業(yè)層與資源層。

客戶端層主控客戶端應用、程序用戶界面輸入輸出及安全文件緩存。網(wǎng)絡層處理客戶端安裝、程序登陸請求，將客戶端請求傳送到業(yè)務邏輯層，為客戶端提供靜態(tài)的內容及處理客戶端與企業(yè)層間的通訊工作；web層應用基于Java和傳達J2EE網(wǎng)絡引用服務，基于.NET和傳達Microsoft IIS；企業(yè)層主控業(yè)務邏輯，適應安全規(guī)則，從數(shù)據(jù)庫中恢復數(shù)據(jù)并保存及為客戶端提供動態(tài)內容數(shù)據(jù)。企業(yè)層包括：共享的二進制可執(zhí)行文件、共享數(shù)據(jù)目錄與文件及許可服務器等；資源層存儲通過環(huán)境管理的持續(xù)元數(shù)據(jù)及文件，包括數(shù)據(jù)庫服務器、數(shù)據(jù)庫、卷、文件服務器等。

近年來汽車行業(yè)已成為我國主導產(chǎn)業(yè)之一，產(chǎn)銷量連續(xù)多年全球排名第一，2021年中國汽車產(chǎn)量達2608.2萬輛，較2020年增加了85.7萬輛，同比增長3.40%；2021年中國汽車銷量達2627.5萬輛，較2020年增加了96.4萬輛，同比增長3.81%。

2014-2021年中國汽車產(chǎn)銷量統(tǒng)計

資料來源：汽車工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源的汽車，目前主要分為純電動汽車，插電式混合動力汽車以及燃料電池汽車，目前主要以純電動汽車，插電式混合動力汽車為主，燃料電池汽車規(guī)模還極小。

2020年我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成136.6萬輛和136.7萬輛，同比分別增長7.5%和10.9%；2021年我國新能源汽車產(chǎn)量為354.49萬輛，銷量為352.05萬輛。

資料來源：汽車工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理

2、船舶行業(yè)

船舶工業(yè)是綜合工業(yè)經(jīng)濟之冠，有“一船下水，百家受益”之說，在國民經(jīng)濟和工業(yè)經(jīng)濟中具有重要地位。

20 世紀后期，世界造船業(yè)通過應用信息技術，在技術、體制與造船方式上發(fā)生了一系列的重大革命與進步。特別是，日本、韓國等國家的先進船廠在其生產(chǎn)、經(jīng)營、管理中廣泛應用信息技術，大大提高了造船效率。

中國造船行業(yè)在信息技術應用方面，與日本、韓國造船業(yè)差距還比較大。世界第一造船大國這一宏偉目標的實現(xiàn)，取決于技術與管理的創(chuàng)新，離不開信息技術和管理水平的支持。因此，用PLM 技術武裝船舶行業(yè)，提升造船業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展水平成為必然的發(fā)展趨勢。

2021年，全國造船完工3970萬載重噸，同比增長3.0%。承接新船訂單6707萬載重噸，同比增長131.8%。12月底，手持船舶訂單9584萬載重噸，同比增長34.8%。

全國完工出口船3593萬載重噸，同比增長4.9%；承接出口船訂單5936萬載重噸，同比增長142.8%；12月底，手持出口船訂單8453萬載重噸，同比增長29.6%。出口船舶分別占全國造船完工量、新接訂單量、手持訂單量的90.5%、88.5%和88.2%。

資料來源：中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理

3、服裝行業(yè)

PLM在服裝企業(yè)的實施帶來了一系列改變，包括縮短產(chǎn)品上市時間、在設計階段及時發(fā)現(xiàn)錯誤以避免生產(chǎn)階段昂貴的修改費用、在產(chǎn)品推向市場的過程中減少參與人員的重復勞動、提取產(chǎn)品數(shù)據(jù)作為新的信息資源等。一些國際知名服裝品牌如Nike、FILA、GUCCI等應用PLM系統(tǒng)實現(xiàn)了企業(yè)的大發(fā)展。據(jù)調查顯示，國際知名服裝企業(yè)實施PLM后，帶來了諸多經(jīng)濟效益。

4、設計行業(yè)

對于設計行業(yè)企業(yè)而言，其最大的財富和資本就是其經(jīng)歷了若干年的積累，而形成的企業(yè)自己沉淀的知識。目前，計算機輔助設計制圖已經(jīng)十分普及，設計行業(yè)的技術數(shù)據(jù)絕人多數(shù)都是以電子文件的形式存在，如何將這些分散的數(shù)據(jù)予以整合利用，對設計過程加強管理和控制尋求企業(yè)新的利潤增長點，是設計行業(yè)迫切需要解決的問題。而在制造業(yè)應用上大顯身手的PLM信息系統(tǒng)，成為一個可能的研究方向。

5、航天發(fā)射行業(yè)

從一定意義上講，發(fā)射中心的產(chǎn)品是為航天發(fā)射服務的，主要的服務有：測試服務、發(fā)射服務、測控服務、通信服務、氣象服務和后勤保障服務等；從時間上覆蓋從接受客戶送達的發(fā)射需求開始，到衛(wèi)星火箭進入場區(qū)展開測試、測控通信進行聯(lián)試聯(lián)調、模擬發(fā)射、實施發(fā)射、前期測控，直至最終的各種數(shù)據(jù)資料和相關文檔的處理上交；從形式上劃分有獨立提供服務和協(xié)同服務等多種形式的服務、各種測試數(shù)據(jù)和判斷決策等技術支持服務。然而在航天發(fā)射服務中，還存在著不同部門或不同系統(tǒng)使用不同的技術平臺帶來的信息資源的分散存儲，這些分散存貯不利于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享和統(tǒng)一；同時，在同一系統(tǒng)內部也存在同一數(shù)據(jù)被系統(tǒng)運用不同格式或處理方法封裝或固化在不同的數(shù)據(jù)模塊中，從而導致數(shù)據(jù)冗余或數(shù)據(jù)不一致。由于信息孤島的存在，因此有必要實施PLM。通過建立、提供和管理產(chǎn)品協(xié)同數(shù)據(jù)庫。

五、中國PLM行業(yè)發(fā)展展望

1、互聯(lián)資產(chǎn)，管理基于物聯(lián)網(wǎng)收集的產(chǎn)品運行數(shù)據(jù)，開展大數(shù)據(jù)分析

基于傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術，現(xiàn)在已經(jīng)可以對產(chǎn)品的性能、質量進行實時監(jiān)控，使工程技術人員更加直觀地了解當前產(chǎn)品在實際工況下的軟硬件運行狀況。在此基礎上，就能夠基于大數(shù)據(jù)分析和智能優(yōu)化對搜集到的海量數(shù)據(jù)進行處理，分析、編程，進行預防性的維修維護，也可以明確在以往產(chǎn)品研發(fā)過程中出現(xiàn)的問題，繼而在下一代產(chǎn)品研發(fā)中改進設計，使產(chǎn)品能夠不斷的動態(tài)優(yōu)化來改善用戶的體驗，持續(xù)改進產(chǎn)品質量和功能。

2、建立端到端的客戶結構化需求管理

企業(yè)的產(chǎn)品能否迅速占領市場，并付諸實踐，及時在產(chǎn)品策略上做出轉變。PLM系統(tǒng)通過結構化需求管理可以集成產(chǎn)品全生命周期所有過程(需求開發(fā)、概念設計、詳細設計、生產(chǎn)制造、銷售、使用、維護以及回收等)的需求目標，并關聯(lián)到文件、產(chǎn)品主數(shù)據(jù)以及物料清單上，明確各階段需求的相關角色和職責，確定其他過程開始的先決條件和技術策略，并在產(chǎn)品全生命周期內動態(tài)地反饋與產(chǎn)品需求相關的各種信息，使產(chǎn)品全生命周期各階段及時響應需求變化，確保需求管理的順利實施。

3、建立以“系統(tǒng)工程”為核心的產(chǎn)品研發(fā)體系

系統(tǒng)工程是一個用于實現(xiàn)智能產(chǎn)品開發(fā)的跨學科方法，這也是智能制造時代下研發(fā)智能產(chǎn)品的核心需求之一。將“系統(tǒng)工程”融合在PLM系統(tǒng)中，可以將研發(fā)過程中不同部門所產(chǎn)生的模型系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中在一個單一的環(huán)境下進行管理，對產(chǎn)品進行設計綜合和系統(tǒng)驗證；其次，對這些系統(tǒng)模型還可以進行權限管理與版本管理，并實現(xiàn)研發(fā)流程的相關聯(lián)，保障數(shù)據(jù)的可靠性及可追溯性。而且不同的系統(tǒng)模型會演變出各種不同的設計方案，所以必須要將這些模型數(shù)據(jù)有效的管理起來，基于系統(tǒng)工程下的PLM就是將開發(fā)組織中相關的人中，數(shù)據(jù)以及模型、流程進行有效集成，建立設計變量和方案管理平臺，以支持協(xié)作開發(fā)過程。

4、實現(xiàn)流程行業(yè)的配方管理

隨著PLM的內涵和管理范疇在不斷的擴展，應用的行業(yè)也由最初的離散制造行業(yè)，逐漸向流程行業(yè)延伸。特別是食品、生命科學與制藥、服裝等以工藝配方生產(chǎn)產(chǎn)品的配方型企業(yè)，通過PLM系統(tǒng)可以實現(xiàn)對產(chǎn)品的工藝配方和工藝過程進行管理

5、建立以“系統(tǒng)工程”為核心的產(chǎn)品研發(fā)體系

企業(yè)需要開展結構化工藝設計并實行設計工藝一體化、工藝仿真應用、數(shù)據(jù)集成等工作，同時利用PLM系統(tǒng)來更有效地管理工藝數(shù)據(jù)并與產(chǎn)品設計實現(xiàn)同步工程。結構化工藝設計能夠提升制造工藝設計的效率、提高工藝知識重用率，結構化工藝數(shù)據(jù)理論上能更好地與ERP、MES等系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)集成，在解決了前后系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性后理論上能實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的自動化，提高產(chǎn)品研發(fā)整體信息化效率，能更好地幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、智能化轉型。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.elizabethfrankierollins.com）發(fā)布的《中國PLM行業(yè)競爭格局分析及投資發(fā)展研究報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。