2022年中國PLM行業(yè)應(yīng)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(wù)的軟件解決方案。PLM可以應(yīng)用于在單一地點(diǎn)或分散在多個(gè)地點(diǎn)的企業(yè)內(nèi)部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間，集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應(yīng)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(yīng)用。

PLM是企業(yè)信息化的重要組成部分：PLM側(cè)重以產(chǎn)品為核心，將企業(yè)智力資產(chǎn)作為一個(gè)有機(jī)的整體進(jìn)行合理有效地管理，從而協(xié)同推動(dòng)新產(chǎn)品的研發(fā)和更新迭代，幫助企業(yè)組織增強(qiáng)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(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?qū)Ξa(chǎn)品服務(wù)從設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)最終報(bào)廢等全生命周期的設(shè)計(jì)及信息進(jìn)行高效和經(jīng)濟(jì)的應(yīng)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(gè)重要的時(shí)代：

1、第一個(gè)時(shí)代（20世紀(jì)70年代）：CAD時(shí)代。上世紀(jì)70年代，三維CAD就開始在全球大型企業(yè)廣泛應(yīng)用，但是這個(gè)時(shí)代還沒有產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的概念，各個(gè)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(chǔ)和快速查詢的問題只能管理單一的CAD數(shù)據(jù)，既無法實(shí)現(xiàn)開發(fā)流程的管理更無法實(shí)現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交流。

2、第二個(gè)時(shí)代（20世紀(jì)90年代）：PDM時(shí)代。這個(gè)階段，隨著企業(yè)信息化理念及技術(shù)的進(jìn)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(yīng)商們開始著手開發(fā)獨(dú)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(gè)時(shí)代（21世紀(jì)初至今）：PLM時(shí)代。第一個(gè)5年——PLM新概念產(chǎn)生。CIMdata提出了cPDM概念，SDRC和PTC先后轉(zhuǎn)向PLM。Infor和SAP相繼開發(fā)出自己的PLM產(chǎn)品。第二個(gè)5年——市場分化和洗牌。PTC收購Arbortext，達(dá)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(dá)索、PTC、Autodesk、甲骨文等巨頭時(shí)代。

PLM發(fā)展的各個(gè)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(dá)到233.8億元。隨著中國十四五期間加大工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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(jìn)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(jì)地管理一個(gè)產(chǎn)品的生命周期，從產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)與制造，一直到服務(wù)和退市處理。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) （CAD）、計(jì)算機(jī)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(shí)間的維度看世界，并且偏重于產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(nèi)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(nèi)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

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3、PLM行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

PLM用于產(chǎn)品全生命周期管理，其內(nèi)部集合了 CAD、CAE、CAM、PDM等設(shè)計(jì)類產(chǎn)品，是主要的研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件產(chǎn)品。PLM行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)十分復(fù)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(dá)到了接近30%。

2021年中國PLM市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

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三、中國PLM行業(yè)企業(yè)競爭情況

在目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，PLM供應(yīng)商可以大致分成三類：

1、以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）為主體，代表性廠商有西門子、達(dá)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(nèi)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(shù)服務(wù)差距；服務(wù)領(lǐng)域方面，三大PLM國外廠商的服務(wù)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(dá)索系統(tǒng)和西門子已經(jīng)處于行業(yè)領(lǐng)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(lǐng)先廠商Autodesk也一直是PLM領(lǐng)域的有力競爭者之一。可能的原因是：一方面，PLM/PDM技術(shù)的發(fā)展與CAD的發(fā)展息息相關(guān)，正是CAD的大量應(yīng)用，才使企業(yè)認(rèn)識(shí)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(jìn)入PLM行業(yè)具有一定的技術(shù)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(qiáng)的競爭能力；PLM供應(yīng)商則多提供全面的研發(fā)技術(shù)組合，包括設(shè)計(jì)，仿真，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和協(xié)作技術(shù)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(yīng)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(shù)平臺(tái)，集成BOM管理的復(fù)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(gè)行業(yè)中的應(yīng)用

1、汽車行業(yè)

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

客戶端層主控客戶端應(yīng)用、程序用戶界面輸入輸出及安全文件緩存。網(wǎng)絡(luò)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(wù)邏輯層，為客戶端提供靜態(tài)的內(nèi)容及處理客戶端與企業(yè)層間的通訊工作；web層應(yīng)用基于Java和傳達(dá)J2EE網(wǎng)絡(luò)引用服務(wù)，基于.NET和傳達(dá)Microsoft IIS；企業(yè)層主控業(yè)務(wù)邏輯，適應(yīng)安全規(guī)則，從數(shù)據(jù)庫中恢復(fù)數(shù)據(jù)并保存及為客戶端提供動(dòng)態(tài)內(nèi)容數(shù)據(jù)。企業(yè)層包括：共享的二進(jìn)制可執(zhí)行文件、共享數(shù)據(jù)目錄與文件及許可服務(wù)器等；資源層存儲(chǔ)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(wù)器、數(shù)據(jù)庫、卷、文件服務(wù)器等。

近年來汽車行業(yè)已成為我國主導(dǎo)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(dá)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(dá)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(jì)

資料來源：汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、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(dòng)力來源的汽車，目前主要分為純電動(dòng)汽車，插電式混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車，目前主要以純電動(dòng)汽車，插電式混合動(dòng)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(huì)、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(jì)之冠，有“一船下水，百家受益”之說，在國民經(jīng)濟(jì)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)中具有重要地位。

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

中國造船行業(yè)在信息技術(shù)應(yīng)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(biāo)的實(shí)現(xiàn)，取決于技術(shù)與管理的創(chuàng)新，離不開信息技術(shù)和管理水平的支持。因此，用PLM 技術(shù)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(huì)、智研咨詢整理

3、服裝行業(yè)

PLM在服裝企業(yè)的實(shí)施帶來了一系列改變，包括縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤以避免生產(chǎn)階段昂貴的修改費(fèi)用、在產(chǎn)品推向市場的過程中減少參與人員的重復(fù)勞動(dòng)、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(yīng)用PLM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的大發(fā)展。據(jù)調(diào)查顯示，國際知名服裝企業(yè)實(shí)施PLM后，帶來了諸多經(jīng)濟(jì)效益。

4、設(shè)計(jì)行業(yè)

對于設(shè)計(jì)行業(yè)企業(yè)而言，其最大的財(cái)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(shí)。目前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖已經(jīng)十分普及，設(shè)計(jì)行業(yè)的技術(shù)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(shè)計(jì)過程加強(qiáng)管理和控制尋求企業(yè)新的利潤增長點(diǎn)，是設(shè)計(jì)行業(yè)迫切需要解決的問題。而在制造業(yè)應(yīng)用上大顯身手的PLM信息系統(tǒng)，成為一個(gè)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(wù)的，主要的服務(wù)有：測試服務(wù)、發(fā)射服務(wù)、測控服務(wù)、通信服務(wù)、氣象服務(wù)和后勤保障服務(wù)等；從時(shí)間上覆蓋從接受客戶送達(dá)的發(fā)射需求開始，到衛(wèi)星火箭進(jìn)入場區(qū)展開測試、測控通信進(jìn)行聯(lián)試聯(lián)調(diào)、模擬發(fā)射、實(shí)施發(fā)射、前期測控，直至最終的各種數(shù)據(jù)資料和相關(guān)文檔的處理上交；從形式上劃分有獨(dú)立提供服務(wù)和協(xié)同服務(wù)等多種形式的服務(wù)、各種測試數(shù)據(jù)和判斷決策等技術(shù)支持服務(wù)。然而在航天發(fā)射服務(wù)中，還存在著不同部門或不同系統(tǒng)使用不同的技術(shù)平臺(tái)帶來的信息資源的分散存儲(chǔ)，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(shí)，在同一系統(tǒng)內(nèi)部也存在同一數(shù)據(jù)被系統(tǒng)運(yùn)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(dǎo)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(shí)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(yùn)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(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)可以對產(chǎn)品的性能、質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使工程技術(shù)人員更加直觀地了解當(dāng)前產(chǎn)品在實(shí)際工況下的軟硬件運(yùn)行狀況。在此基礎(chǔ)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(jìn)行處理，分析、編程，進(jìn)行預(yù)防性的維修維護(hù)，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(jìn)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品能夠不斷的動(dòng)態(tài)優(yōu)化來改善用戶的體驗(yàn)，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和功能。

2、建立端到端的客戶結(jié)構(gòu)化需求管理

企業(yè)的產(chǎn)品能否迅速占領(lǐng)市場，并付諸實(shí)踐，及時(shí)在產(chǎn)品策略上做出轉(zhuǎn)變。PLM系統(tǒng)通過結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、銷售、使用、維護(hù)以及回收等)的需求目標(biāo)，并關(guān)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(guān)角色和職責(zé)，確定其他過程開始的先決條件和技術(shù)策略，并在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)動(dòng)態(tài)地反饋與產(chǎn)品需求相關(guān)的各種信息，使產(chǎn)品全生命周期各階段及時(shí)響應(yīng)需求變化，確保需求管理的順利實(shí)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(gè)用于實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品開發(fā)的跨學(xué)科方法，這也是智能制造時(shí)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(gè)單一的環(huán)境下進(jìn)行管理，對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)綜合和系統(tǒng)驗(yàn)證；其次，對這些系統(tǒng)模型還可以進(jìn)行權(quán)限管理與版本管理，并實(shí)現(xiàn)研發(fā)流程的相關(guān)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(huì)演變出各種不同的設(shè)計(jì)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(guān)的人中，數(shù)據(jù)以及模型、流程進(jìn)行有效集成，建立設(shè)計(jì)變量和方案管理平臺(tái)，以支持協(xié)作開發(fā)過程。

4、實(shí)現(xiàn)流程行業(yè)的配方管理

隨著PLM的內(nèi)涵和管理范疇在不斷的擴(kuò)展，應(yīng)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(xué)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(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的工藝配方和工藝過程進(jìn)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(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)并實(shí)行設(shè)計(jì)工藝一體化、工藝仿真應(yīng)用、數(shù)據(jù)集成等工作，同時(shí)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(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)同步工程。結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)能夠提升制造工藝設(shè)計(jì)的效率、提高工藝知識(shí)重用率，結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的自動(dòng)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(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）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(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。