一、PLM概述

產品生命周期管理(Product Lifecycle Management，簡稱PLM) ，是一種為企業產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內部，以及在產品研發領域具有協作關系的企業之間，集成與產品相關的人力資源、流程、應用系統和信息，以支持產品全生命周期的信息創建、管理、分發和應用。

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

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

PLM行業分類

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二、中國PLM行業發展現狀

1、PLM行業發展歷程

PLM軟件的發展歷程來看，從早期的CAD產品到PDM，再從PDM到PLM軟件，一共經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廣泛應用，但是這個時代還沒有產品數據管理的概念，各個廠商在各自的CAD上開發的數據管理模塊，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數據，既無法實現開發流程的管理更無法實現與外部系統的數據交流。

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

3、第三個時代（21世紀初至今）：PLM時代。第一個5年——PLM新概念產生。CIMdata提出了cPDM概念，SDRC和PTC先后轉向PLM。Infor和SAP相繼開發出自己的PLM產品。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發展的各個階段

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2、PLM發展現狀

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

PLM軟件可以讓企業高效且經濟地管理一個產品的生命周期，從產品構思、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）、產品數據管理 （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，PLM從時間的維度看世界，并且偏重于產品設計層面，與MES層相互連接，是數字化工廠的需求源頭。

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

2014-2021年中國PLM行業市場規模走勢

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3、PLM行業產品結構

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

2021年中國PLM市場產品結構

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三、中國PLM行業企業競爭情況

在目前的產業結構中，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廠商則呈現出行業離散型特征，無法全面覆蓋醫藥制造、化工、食品飲料和其他新興行業市場。

PLM廠商的三大分類

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三大CAD國際巨頭PTC、達索系統和西門子已經處于行業領先位置。近十年中，CAD廠商在全球PLM行業持續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。可能的原因是：一方面，PLM/PDM技術的發展與CAD的發展息息相關，正是CAD的大量應用，才使企業認識到了產品數據管理的重要性；另一方面，根據PLM概念的發展歷史，其是對CAD的集成延伸，因此CAD 廠商進入PLM行業具有一定的技術與客戶資源先決優勢。

相比CAD/PDM廠商，ERP廠商在資源管理與組織協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技術組合，包括設計，仿真，產品數據管理和協作技術等。

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字孿生管理戰略是企業最具競爭力的差異化因素。

四、PLM系統在各個行業中的應用

1、汽車行業

目前汽車企業實施的PLM系統一般為B/S與C/S并存的架構，分為四層：客戶端層、網絡層、企業層與資源層。

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務邏輯層，為客戶端提供靜態的內容及處理客戶端與企業層間的通訊工作；web層應用基于Java和傳達J2EE網絡引用服務，基于.NET和傳達Microsoft IIS；企業層主控業務邏輯，適應安全規則，從數據庫中恢復數據并保存及為客戶端提供動態內容數據。企業層包括：共享的二進制可執行文件、共享數據目錄與文件及許可服務器等；資源層存儲通過環境管理的持續元數據及文件，包括數據庫服務器、數據庫、卷、文件服務器等。

近年來汽車行業已成為我國主導產業之一，產銷量連續多年全球排名第一，2021年中國汽車產量達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年中國汽車產銷量統計

資料來源：汽車工業協會、智研咨詢整理

新能源汽車是指采用非常規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，燃料電池汽車規模還極小。

2020年我國新能源汽車產銷分別完成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量為354.49萬輛，銷量為352.05萬輛。

資料來源：汽車工業協會、智研咨詢整理

2、船舶行業

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

20 世紀后期，世界造船業通過應用信息技術，在技術、體制與造船方式上發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、經營、管理中廣泛應用信息技術，大大提高了造船效率。

中國造船行業在信息技術應用方面，與日本、韓國造船業差距還比較大。世界第一造船大國這一宏偉目標的實現，取決于技術與管理的創新，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，提升造船業的創新和發展水平成為必然的發展趨勢。

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：中國船舶工業行業協會、智研咨詢整理

3、服裝行業

PLM在服裝企業的實施帶來了一系列改變，包括縮短產品上市時間、在設計階段及時發現錯誤以避免生產階段昂貴的修改費用、在產品推向市場的過程中減少參與人員的重復勞動、提取產品數據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系統實現了企業的大發展。據調查顯示，國際知名服裝企業實施PLM后，帶來了諸多經濟效益。

4、設計行業

對于設計行業企業而言，其最大的財富和資本就是其經歷了若干年的積累，而形成的企業自己沉淀的知識。目前，計算機輔助設計制圖已經十分普及，設計行業的技術數據絕人多數都是以電子文件的形式存在，如何將這些分散的數據予以整合利用，對設計過程加強管理和控制尋求企業新的利潤增長點，是設計行業迫切需要解決的問題。而在制造業應用上大顯身手的PLM信息系統，成為一個可能的研究方向。

5、航天發射行業

從一定意義上講，發射中心的產品是為航天發射服務的，主要的服務有：測試服務、發射服務、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射需求開始，到衛星火箭進入場區展開測試、測控通信進行聯試聯調、模擬發射、實施發射、前期測控，直至最終的各種數據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同服務等多種形式的服務、各種測試數據和判斷決策等技術支持服務。然而在航天發射服務中，還存在著不同部門或不同系統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品數據的共享和統一；同時，在同一系統內部也存在同一數據被系統運用不同格式或處理方法封裝或固化在不同的數據模塊中，從而導致數據冗余或數據不一致。由于信息孤島的存在，因此有必要實施PLM。通過建立、提供和管理產品協同數據庫。

五、中國PLM行業發展展望

1、互聯資產，管理基于物聯網收集的產品運行數據，開展大數據分析

基于傳感器、物聯網技術，現在已經可以對產品的性能、質量進行實時監控，使工程技術人員更加直觀地了解當前產品在實際工況下的軟硬件運行狀況。在此基礎上，就能夠基于大數據分析和智能優化對搜集到的海量數據進行處理，分析、編程，進行預防性的維修維護，也可以明確在以往產品研發過程中出現的問題，繼而在下一代產品研發中改進設計，使產品能夠不斷的動態優化來改善用戶的體驗，持續改進產品質量和功能。

2、建立端到端的客戶結構化需求管理

企業的產品能否迅速占領市場，并付諸實踐，及時在產品策略上做出轉變。PLM系統通過結構化需求管理可以集成產品全生命周期所有過程(需求開發、概念設計、詳細設計、生產制造、銷售、使用、維護以及回收等)的需求目標，并關聯到文件、產品主數據以及物料清單上，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，并在產品全生命周期內動態地反饋與產品需求相關的各種信息，使產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“系統工程”為核心的產品研發體系

系統工程是一個用于實現智能產品開發的跨學科方法，這也是智能制造時代下研發智能產品的核心需求之一。將“系統工程”融合在PLM系統中，可以將研發過程中不同部門所產生的模型系統數據集中在一個單一的環境下進行管理，對產品進行設計綜合和系統驗證；其次，對這些系統模型還可以進行權限管理與版本管理，并實現研發流程的相關聯，保障數據的可靠性及可追溯性。而且不同的系統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據有效的管理起來，基于系統工程下的PLM就是將開發組織中相關的人中，數據以及模型、流程進行有效集成，建立設計變量和方案管理平臺，以支持協作開發過程。

4、實現流程行業的配方管理

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

5、建立以“系統工程”為核心的產品研發體系

企業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、數據集成等工作，同時利用PLM系統來更有效地管理工藝數據并與產品設計實現同步工程。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，結構化工藝數據理論上能更好地與ERP、MES等系統開展數據集成，在解決了前后系統的數據一致性后理論上能實現數據集成的自動化，提高產品研發整體信息化效率，能更好地幫助企業實現數字化、智能化轉型。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.szxuejia.com）發布的《中國PLM行業競爭格局分析及投資發展研究報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。