智研咨询发布-中国PLM行业市场运行态势及发展趋势预测报告

智研咨询发布—中国PLM行业市场运行态势及发展趋势预测报告一、PLM概述产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement，简称PLM)，是一种为企业产品全生命周期提供服务的软件解决方案。PLM可以应用于在单一地点或分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间，集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息，以支持产品全生命周期的信息创建、管理、分发和应用。PLM是企业信息化的重要组成部分：PLM侧重以产品为核心，将企业智力资产作为一个有机的整体进行合理有效地管理，从而协同推动新产品的研发和更新迭代，帮助企业组织增强产品开发能力和竞争能力。PLM产品主要可以分为CAx，cPDm和数字化制造三类：PLM将计算机辅助设计(CAD)，辅助分析(CAE)、辅助制造(CAE)以及产品数据管理(PDM)等系统衔接一体，使企业能够对产品服务从设计、研发、生产最终报废等全生命周期的设计及信息进行高效和经济的应用、集成与管理。PLM行业分类资料来源：公开资料整理二、中国PLM行业发展现状1、PLM行业发展历程PLM软件的发展历程来看，从早期的CAD产品到PDM，再从PDM到PLM软件，一共经历了三个重要的时代：1、第一个时代（20世纪70年代）：CAD时代。上世纪70年代，三维CAD就开始在全球大型企业广泛应用，但是这个时代还没有产品数据管理的概念，各个厂商在各自的CAD上开发的数据管理模块，只是为了解决集中存储和快速查询的问题只能管理单一的CAD数据，既无法实现开发流程的管理更无法实现与外部系统的数据交流。2、第二个时代（20世纪90年代）：PDM时代。这个阶段，随着企业信息化理念及技术的进步，CAD的数据管理功能已经无法满足企业的需要。PLM供应商们开始着手开发独立与CAD之外的，具有产品数据的管理能力的PDM系统。3、第三个时代（21世纪初至今）：PLM时代。第一个5年——PLM新概念产生。CIMdata提出了cPDM概念，SDRC和PTC先后转向PLM。Infor和SAP相继开发出自己的PLM产品。第二个5年——市场分化和洗牌。PTC收购Arbortext，达索收购MatrixOne，西门子收购UGS，甲骨文收购AgileSoftware。从此PLM市场形成了西门子、达索、PTC、Autodesk、甲骨文等巨头时代。PLM发展的各个阶段资料来源：公开资料整理2、PLM发展现状我国工业软件市场增长迅速，2021年市场规模已达到233.8亿元。随着中国十四五期间加大工业转型升级力度，并大力发展高端、智能装备产业，工业软件市场进一步增长，对本土工业软件产业发展也起到极大的刺激性作用。PLM软件可以让企业高效且经济地管理一个产品的生命周期，从产品构思、设计与制造，一直到服务和退市处理。计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、产品数据管理（PDM）和制造过程通过PLM无缝地集成在一起。PLM与SCM、ERP分别从不同维度出发，PLM从时间的维度看世界，并且偏重于产品设计层面，与MES层相互连接，是数字化工厂的需求源头。2014我国国内2014年产品生命周期管理（PLM）市场规模约为90.2亿元，同比增长10.9%，2015年国内产品生命周期管理（PLM）市场规模增长至105.9亿元，规模同比增长17.4%。2021年我国产品生命周期管理（PLM）市场规模约233.8亿元。2014-2021年中国PLM行业市场规模走势资料来源：智研咨询整理2、PLM行业产品结构PLM用于产品全生命周期管理，其内部集合了CAD、CAE、CAM、PDM等设计类产品，是主要的研发设计类软件产品。PLM行业的产业结构十分复杂，其中仿真分析类软件规模较高，市场竞争集中，我国仿真分析类软件市场规模则达到了接近30%。2021年中国PLM市场产品结构资料来源：智研咨询整理三、中国PLM行业企业竞争情况在目前的产业结构中，PLM供应商可以大致分成三类：①以计算机辅助设计（CAD）为主体，代表性厂商有西门子、达索和PTC；②以PDM为主体的PLM厂商，主要代表性厂商包括北京艾克斯特、清软英泰、上海思普和武汉开目等；③以PLM+ERP为主的信息化解决方案提供商，包括用友、甲骨文、SAP等。国内软件企业用友、金蝶以并购的方式涉足PLM，与外企存在较大的技术服务差距；服务领域方面，三大PLM国外厂商的服务范围覆盖较为全面，而大部分的本土PLM厂商则呈现出行业离散型特征，无法全面覆盖医药制造、化工、食品饮料和其他新兴行业市场。PLM厂商的三大分类资料来源：公开资料整理三大CAD国际巨头PTC、达索系统和西门子已经处于行业领先位置。近十年中，CAD厂商在全球PLM行业持续拥有较大的市场影响力，CAD领先厂商Autodesk也一直是PLM领域的有力竞争者之一。可能的原因是：一方面，PLM/PDM技术的发展与CAD的发展息息相关，正是CAD的大量应用，才使企业认识到了产品数据管理的重要性；另一方面，根据PLM概念的发展历史，其是对CAD的集成延伸，因此CAD厂商进入PLM行业具有一定的技术与客户资源先决优势。相比CAD/PDM厂商，ERP厂商在资源管理与组织协同方面具有更强的竞争能力；PLM供应商则多提供全面的研发技术组合，包括设计，仿真，产品数据管理和协作技术等。ERP背景的PLM厂商主要包括SAP、Oracle甲骨文、鼎捷软件、用友、金蝶等。虽然大多数PLM供应商可能提供所有的核心功能，但其功能的广度和深度存在差异；技术平台，集成BOM管理的复杂性和基于模型的数字孪生管理战略是企业最具竞争力的差异化因素。四、PLM系统在各个行业中的应用汽车行业目前汽车企业实施的PLM系统一般为B/S与C/S并存的架构，分为四层：客户端层、网络层、企业层与资源层。客户端层主控客户端应用、程序用户界面输入输出及安全文件缓存。网络层处理客户端安装、程序登陆请求，将客户端请求传送到业务逻辑层，为客户端提供静态的内容及处理客户端与企业层间的通讯工作；web层应用基于Java和传达J2EE网络引用服务，基于.NET和传达MicrosoftIIS；企业层主控业务逻辑，适应安全规则，从数据库中恢复数据并保存及为客户端提供动态内容数据。企业层包括：共享的二进制可执行文件、共享数据目录与文件及许可服务器等；资源层存储通过环境管理的持续元数据及文件，包括数据库服务器、数据库、卷、文件服务器等。近年来汽车行业已成为我国主导产业之一，产销量连续多年全球排名第一，2021年中国汽车产量达2608.2万辆，较2020年增加了85.7万辆，同比增长3.40%；2021年中国汽车销量达2627.5万辆，较2020年增加了96.4万辆，同比增长3.81%。2014-2021年中国汽车产销量统计资料来源：汽车工业协会、智研咨询整理新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车，目前主要分为纯电动汽车，插电式混合动力汽车以及燃料电池汽车，目前主要以纯电动汽车，插电式混合动力汽车为主，燃料电池汽车规模还极小。2020年我国新能源汽车产销分别完成136.6万辆和136.7万辆，同比分别增长7.5%和10.9%；2021年我国新能源汽车产量为354.49万辆，销量为352.05万辆。资料来源：汽车工业协会、智研咨询整理船舶行业船舶工业是综合工业经济之冠，有“一船下水，百家受益”之说，在国民经济和工业经济中具有重要地位。20世纪后期，世界造船业通过应用信息技术，在技术、体制与造船方式上发生了一系列的重大革命与进步。特别是，日本、韩国等国家的先进船厂在其生产、经营、管理中广泛应用信息技术，大大提高了造船效率。中国造船行业在信息技术应用方面，与日本、韩国造船业差距还比较大。世界第一造船大国这一宏伟目标的实现，取决于技术与管理的创新，离不开信息技术和管理水平的支持。因此，用PLM技术武装船舶行业，提升造船业的创新和发展水平成为必然的发展趋势。2021年，全国造船完工3970万载重吨，同比增长3.0%。承接新船订单6707万载重吨，同比增长131.8%。12月底，手持船舶订单9584万载重吨，同比增长34.8%。全国完工出口船3593万载重吨，同比增长4.9%；承接出口船订单5936万载重吨，同比增长142.8%；12月底，手持出口船订单8453万载重吨，同比增长29.6%。出口船舶分别占全国造船完工量、新接订单量、手持订单量的90.5%、88.5%和88.2%。资料来源：中国船舶工业行业协会、智研咨询整理服装行业PLM在服装企业的实施带来了一系列改变，包括缩短产品上市时间、在设计阶段及时发现错误以避免生产阶段昂贵的修改费用、在产品推向市场的过程中减少参与人员的重复劳动、提取产品数据作为新的信息资源等。一些国际知名服装品牌如Nike、FILA、GUCCI等应用PLM系统实现了企业的大发展。据调查显示，国际知名服装企业实施PLM后，带来了诸多经济效益。设计行业对于设计行业企业而言，其最大的财富和资本就是其经历了若干年的积累，而形成的企业自己沉淀的知识。目前，计算机辅助设计制图已经十分普及，设计行业的技术数据绝人多数都是以电子文件的形式存在，如何将这些分散的数据予以整合利用，对设计过程加强管理和控制寻求企业新的利润增长点，是设计行业迫切需要解决的问题。而在制造业应用上大显身手的PLM信息系统，成为一个可能的研究方向。航天发射行业从一定意义上讲，发射中心的产品是为航天发射服务的，主要的服务有：测试服务、发射服务、测控服务、通信服务、气象服务和后勤保障服务等；从时间上覆盖从接受客户送达的发射需求开始，到卫星火箭进入场区展开测试、测控通信进行联试联调、模拟发射、实施发射、前期测控，直至最终的各种数据资料和相关文档的处理上交；从形式上划分有独立提供服务和协同服务等多种形式的服务、各种测试数据和判断决策等技术支持服务。然而在航天发射服务中，还存在着不同部门或不同系统使用不同的技术平台带来的信息资源的分散存储，这些分散存贮不利于产品数据的共享和统一；同时，在同一系统内部也存在同一数据被系统运用不同格式或处理方法封装或固化在不同的数据模块中，从而导致数据冗余或数据不一致。由于信息孤岛的存在，因此有必要实施PLM。通过建立、提供和管理产品协同数据库。五、中国PLM行业发展展望1、互联资产，管理基于物联网收集的产品运行数据，开展大数据分析基于传感器、物联网技术，现在已经可以对产品的性能、质量进行实时监控，使工程技术人员更加直观地了解当前产品在实际工况下的软硬件运行状况。在此基础上，就能够基于大数据分析和智能优化对搜集到的海量数据进行处理，分析、编程，进行预防性的维修维护，也可以明确在以往产品研发过程中出现的问题，继而在下一代产品研发中改进设计，使产品能够不断的动态优化来改善用户的体验，持续改进产品质量和功能。2、建立端到端的客户结构化需求管理企业的产品能否迅速占领市场，并付诸实践，及时在产品策略上做出转变。PLM系统通过结构化需求管理可以集成产品全生命周期所有过程(需求开发、概念设计、详细设计、生产制造、销售、使用、维护以及回收等)的需求目标，并关联到文件、产品主数据以及物料清单上，明确各阶段需求的相关角色和职责，确定其他过程开始的先决条件和技术策略，并在产品全生命周期内动态地反馈与产品需求相关的各种信息，使产品全生命周期各阶段及时响应需求变化，确保需求管理的顺利实施。3、建立以“系统工程”为核心的产品研发体系系统工程是一个用于实现智能产品开发的跨学科方法，这也是智能制造时代下研发智能产品的核心需求之一。将“系统工程”融合在PLM系统中，可以将研发过程中不同部门所产生的模型系统数据集中在一个单一的环境下进行管理，对产品进行设计综合和系统验证；其次，对这些系统模型还可以进行权限管理与版本管理，并实现研发流程的相关联，保障数据的可靠性及可追溯性。而且不同的系统模型会演变出各种不同的设计方案，所以必须要将这些模型数据有效的管理起来，基于系统工程下的PLM就是将开发组织中相关的人中，数据以及模型、流程进行有效集成，建立设计变量和方案管理平台，以支持协作开发过程。4、实现流程行业的配方管理随着PLM的内涵和管理范畴在不断的扩展，应用的行业也由最初的离散制造行业，逐渐向流程行业延伸。特别是食品、生命科学与制药、服装等以工艺配方生产产品的配方型企业，通过PLM系统可以实现对产品的工艺配方和工艺过程进行管理5、建立以“系统工程”为核心的产品研发体系企业需要开展结构化工艺设计并实行设计工艺一体化、工艺仿真应用、数据集成等工作，同时利用PLM系统来更有效地管理工艺数据并与产品设计实现同步工程。结构化工艺设计能够提升制造工艺设计的效率、提高工艺知识重用率，结构化工艺数据理论上能更好地与ERP、MES等系统开展数据集成，在解决了前后系统的数