基于模型的企业市场规模和份额
基于模型的企业市场分析
2025年基于模型的企业市场价值为260.2亿美元,预计到2030年将达到530.8亿美元,复合年增长率为15.33%。这种势头植根于从以文档为中心的工作流程向连接设计、工程、制造和服务功能的连贯数字线程的转变。美国国防部要求数字模型作为单一权威数据源,这促使航空航天和国防承包商迅速采用。汽车制造商正在采用类似的做法来压缩电动汽车的开发时间,而云原生产品生命周期管理套件正在降低亚太地区中小型制造商的障碍。供应商正在投资人工智能驱动的仿真、增材制造质量循环和集成数字孪生,以提供更快的投资回报率,但许多供应商服务器仍在努力解决劳动力重新培训成本和数据互操作性差距的问题。
主要报告要点
- 通过提供服务,解决方案占据 2024 年收入的 71%,而服务预计到 2030 年将实现最快的复合年增长率 17.8%。
- 按照部署模式,本地安装占据了基于模型的企业市场规模的 63% 份额。 2024;云部署的复合年增长率为 18.3%。
- 从最终用户行业来看,到 2024 年,航空航天与国防将占基于模型的企业市场规模的 33%,而汽车行业的复合年增长率为 16.1%。
- 按地域划分,北美在 2024 年将占据基于模型企业市场份额的 38%,而亚太地区将以 18.7% 的速度扩张2025-2030 年复合年增长率。
全球基于模型的企业市场趋势和见解
驱动因素影响分析
| 国防部数字工程指令 | +3.8% | 北美,并波及欧洲和亚太地区 | 中期(2-4 年) |
| 汽车 OEM 转向全 3D 数字主线 | +3.4% | 欧洲、北美、中国 | 中期(2-4 年) |
| 中小企业云原生 PLM 套件激增 | +2.8% | 亚太地区(日本、韩国、印度) | 短期(≤ 2 年) |
| 航空航天 MRO 周转时间缩短带来的投资回报 | +2.3% | 北美和欧洲 | 中期(2-4 年) |
| 将 MBD 与增材制造质量相结合 | +1.8% | 北美、欧洲、亚洲先进中心 | 长期(≥ 4 年) |
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国防部数字工程指令加速在北美的采用
国防承包商现在必须将 3D 模型视为设计、分析、采购和维护决策的单一事实来源。接近300,000 家供应商已开始更新流程、软件堆栈和网络安全保障措施,以保持获得未来合同的资格。随着共享分包商与符合要求的工作流程保持一致,这种应用正在蔓延到商业航空航天领域。工具供应商正在通过打包的合规性模板和基于模型的定义 (MBD) 自动检查器来响应,以缩短文档时间并增强可追溯性。
汽车 OEM 转向电动汽车平台的全 3D 数字线程
电池电动程序依赖于机械、电气和热系统的并行设计。部署统一的 3D 数字主线使领先的汽车制造商能够将平台周期从 72 个月缩短至 36 个月,同时提高可追溯性。[1]PTC Inc.,“数字主线如何改变汽车制造流程”,ptc.comtal twins 具有基于模型的系统工程,让团队能够尽早模拟能量流、碰撞行为和电池退化,从而遏制后期重新设计和保修风险。这些成果推动了在欧洲、北美和中国的广泛部署。
云原生 PLM 套件激增,支持亚太地区的中小企业访问
云部署消除了对重型服务器和专业 IT 人员的需求。一般迁移在 45-90 天内完成,使日本、韩国和印度的制造商能够以有限的资本支出部署先进的 PLM 和 MBD。[2]CIMdata Inc.,“PLM 行业摘要”,cimdata.com 即用即付定价和自动更新降低了终身所有权成本,使该地区庞大的中小企业基础能够使用企业级数字线程功能。快速入职提升了该地区作为增长最快的采用者的地位。
来自航空航天的投资回报率减少 MRO 周转时间
嵌入预测维护算法的数字孪生可减少计划外维护,并将机队可用性提高 15%,直接成本也节省了 15%。[3]Aerospace Testing International,“数字孪生如何实现”正在改变航空航天开发和测试”,aspacetestinginternational.com 航空公司和 MRO 提供商现在使用配置管理的 3D 模型来预测零件寿命并优化备件供应。数据保真度的提高将维护记录的准确性提高到大约 97%,支持适航审核并降低处罚风险。
约束影响分析
| 旧版 CAD 与新 MBD 标准之间的数据互操作性差距 | -2.3% | 全球化,成熟制造地区实力更强 | 中期(2-4 年) |
| 前期劳动力再培训成本较高 | -1.8% | 全球范围内,技能短缺持续严重 | 短期(≤2 年) |
| 云部署中 IP 的网络安全问题 | -1.5% | 全球,尤其是国防、航空航天、汽车 | 中期(2-4 年) |
| 多层供应链合规复杂性 | -1.2% | 北美、欧洲、亚太出口中心 | 中期(2-4 年) |
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数据互操作性挑战阻碍无缝集成
大约 65% 的工程项目将历史 CAD 文件转换为功能丰富、支持 MBD 的模型时,仍然会遇到延迟。[4]CAD Interop,“CAD 迁移专家解决方案”,cadinterop.com 仅几何转换团队还必须保留基于其构建的特征、约束和链接绘图;几十年。专业化转换工具正在改进,但企业范围内的迁移仍然是资源密集型的,并且存在数据丢失的风险,这可能会阻碍数字线程计划。
员工技能再培训造成实施障碍
从以文档为中心到以模型为中心的工作流程的转变改变了从设计审查到车间检查的每一项日常任务。公司必须资助广泛的培训计划,更新标准操作程序,并重新调整绩效指标。抵制变革很常见,尤其是在经验丰富的员工数十年来磨练 2D 实践的组织中。事实证明,全面的变革管理计划和增量部署至关重要。
细分分析
通过提供:服务超过解决方案增长
解决方案细分市场占 2024 年收入的 71%,凸显了其作为大多数部署支柱的作用。然而,服务活动的数量为 17。随着企业面临大规模推出基于模型的实践的复杂性,复合年增长率为 8%。服务提供商正在嵌入人工智能来自动化数据迁移和验证,缩短实现价值的时间并增强对模型准确性的信心。针对数字线程技能的培训和认证包的需求不断增加,凸显了持续存在的人才缺口。专业服务公司的涌入正在扩大中端市场制造商的选择范围,这些制造商无需聘请大型咨询团队即可寻求指导。
不断增长的订阅模式正在将收入从永久软件转向与绩效指标和基于结果的合同相关的持续服务关系。在维护和支持协议中应用的预测分析可以在中断生产之前标记集成故障。这些功能增强了客户对值得信赖的合作伙伴的依赖,维持了基于模型的企业市场中服务份额的上升轨迹。
按解决方案类型:数字孪生和仿真获得动力
产品生命周期管理平台仍然是大多数实施的基础,但随着组织寻求设计和运营之间的闭环反馈,数字孪生和仿真部分正在变得越来越重要。实时传感器数据馈送高保真模型可创建自我更新的数字孪生,以指导维护、优化性能并延长资产寿命。仿真和系统工程的融合通过尽早验证需求来减少返工,这一好处在航空航天和医疗设备等受监管领域尤其明显。
可视化和协作工具正在添加 AR/VR 叠加层,以促进沉浸式设计审查。工程师、供应商甚至现场技术人员都可以实时检查同一模型,从而缩小决策窗口。 CAD/CAM/CAE 套件现在将产品制造信息直接嵌入 3D 几何结构中。这允许下降集成和实施服务占据了服务收入的最大部分,因为将新的 PLM、模拟和分析层与旧版 ERP 和 MES 系统保持一致绝非易事。跨越概念、设计、生产和维护阶段的高质量模型对于防止数据孤岛至关重要。因此,服务团队经常部署连接器、配置应用程序编程接口并测试跨域的数字线程连续性。
随着企业要求路线图、成熟度评估和劳动力支持计划,咨询和培训活动正在以最快的速度扩展。结构化课程涵盖基于模型的定义、系统工程和增材制造图灵工作流程帮助企业克服文化惰性。支持和维护合同正在转向主动分析,服务台监控使用指标并在异常升级为停机之前标记异常。能够融合所有三种服务类型(集成、咨询和主动支持)的供应商正在巩固长期客户关系。
按部署模式:云采用加速灵活性
本地部署在 2024 年保留了 63% 的收入份额,因为许多公司已经拥有重要的数据中心资产,并且必须遵守严格的安全控制。即便如此,云解决方案仍以 18.3% 的复合年增长率增长,因为软件即服务模型表明更新、可扩展性和成本可预测性可以超过感知的风险。混合方法让组织可以在本地保留敏感数据,同时使用云计算进行突发模拟或实时协作。
容器化 PLM 和模拟微服务的到来在私人和公共环境中实现一致的性能。在亚太地区,中小型企业越来越多地采用完整的云堆栈,因为它们缺乏遗留数据中心。北美和欧洲跨国公司通常选择分阶段迁移,从供应商协作门户或工程变更工作流程开始,然后将关键任务 CAD 数据转移到安全的云库。
按最终用户行业:航空航天与国防主导实施
航空航天和国防占 2024 年收入的 33%,反映了严格的监管要求以及数字连续性降低风险的多年计划的复杂性。预算承诺和国防部授权确保了对强化、可追踪、以模型为中心的工具链的稳定需求。与数字孪生相关的预测仿真可加快测试周期,使承包商能够在管理成本上限的同时满足性能目标。
汽车行业的复合年增长率最高,为电气化和软件化,达到 16.1%定义的车辆需要跨学科协作。统一的 3D 线程使工程师能够将电池热模型与耐撞性目标和制造限制结合起来。电子与高科技、建筑与基础设施以及电力与能源领域也在增加投资,因为数字孪生有望缩短项目进度、减少返工和更好的生命周期管理。
地理分析
在国防支出、成熟的航空航天供应链以及寻求加速电动汽车发展的汽车制造商的支持下,北美贡献了 2024 年收入的 38%发射。将数字模型作为官方技术基线的联邦政策正在推动甚至保守的承包商进行现代化。加拿大和墨西哥通过一体化供应链参与其中,这些供应链也必须证明合规性,从而推动整个非洲大陆的广泛采用。
亚太地区ific 是增长最快的地区,2025-2030 年复合年增长率为 18.7%。云托管的 PLM 降低了日本精密制造商、韩国电子龙头企业和印度工程服务提供商的进入门槛。中国对数字工厂的投资刺激了对可在庞大生产网络中扩展的数字线程解决方案的需求。地方政府推动智能制造补助,加速中小企业参与。
在德国工业 4.0 计划和法国先进航空航天计划的推动下,欧洲保持了强劲的采用率。位于贝尔法斯特的英国数字孪生中心展示了国家在下一代飞机开发中保持竞争力的承诺。可持续发展法规进一步鼓励以模型为中心的设计来跟踪碳足迹并优化资源利用。区域标准机构就互操作性框架进行协作,从而促进跨境协作。
竞争格局
历史悠久的 PLM 提供商(西门子、达索系统和 PTC)通过将 CAD、PLM、仿真和物联网分析捆绑在统一套件中,保持了主导地位。他们正在利用人工智能驱动的物理引擎和云微服务来扩大产品组合,以提高可扩展性和准确性。 Aras 等挑战者供应商采用开放式架构,可以轻松地与异构工具链集成,从而吸引了那些努力处理遗留数据的企业。
空白机会存在于中端市场产品中,这些产品可以提供强大的数字线程功能,但无需企业级复杂性。专业公司专注于增材制造质量或基于模型的系统工程模板,从而实现更快的特定领域部署。客户越来越多地根据供应商提供以结果为导向的服务包、培训和快速试点到生产路径的能力来判断供应商,而不是仅仅根据软件功能e.
制造商既是客户又是创新者。劳斯莱斯的互联企业计划使用基于模型的系统工程来简化设计和服务分析。西门子和PhysicsX等合作伙伴展示了现有企业如何利用外部人工智能专业知识来提高模拟速度和准确性。随着云采用率的上升,PLM 供应商和超大规模云提供商之间的合资企业预计将加强。
最新行业发展
- 2025 年 5 月:西门子更新了 NX,增加了基于模型的定义和 NX Inspector 工具,以简化检查工作流程。
- 2025 年 4 月:Ansys 扩展了其基于模型的系统工程套件,添加自动化、嵌入式软件和安全分析模块。
- 2025 年 3 月:Thinaer 推出实时资产可视性技术,帮助国防供应商满足 DoD 指令 5000.97。
- 2025 年 2 月:美国Kingdom 在贝尔法斯特开设数字孪生中心,以增强航空航天竞争力。
- 2025 年 1 月:Autodesk 发布 Fusion Manage,这是一个旨在协作产品开发的云 PLM 平台
FAQs
塑造基于模型的企业采用的主要监管力量是什么?
美国国防部数字工程指令和类似的航空航天法规迫使供应商维持以模型为中心的工作流程,从而加速整个行业的投资
为什么尽管存在安全问题,云部署仍然受到关注?
Cloud PLM 提供快速入门、用于模拟的弹性计算和订阅定价;混合架构在本地保留敏感数据,以解决知识产权风险。
数字孪生如何改善维护、维修和大修操作?
实时传感器数据与高保真模型同步,实现预测调度,将飞机维护成本和周转时间降低约 15%。
继航空航天和国防之后哪些行业的采用速度最快?
汽车制造中的电动汽车项目采用完整的 3D 数字线程来满足压缩的发布时间表并集成软件定义的功能。
企业范围内部署的最大技术障碍是什么?
在不丢失设计意图的情况下将数十年的遗留 CAD 转换为完全注释的参数化模型仍然是主要的技术障碍,并且常常会延误项目。
目前哪个行业投资最多?
由于强制性的数字工程政策以及受益于完全数字连续性的长生命周期项目的复杂性,航空航天和国防领域脱颖而出,贡献了 2024 年收入的 33%。





