工业软件行业专题报告：CAD、PLM迎来“黄金十年”

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工业软件行业专题报告：CAD、PLM迎来“黄金十年”

软件在工业的应用有多广泛？可为企业减少多少成本？是否好用？

华天软件实力怎么样?

进入CAD/CAM/CAE/PLM软件销售行业如何

一、工业软件行业专题报告：CAD、PLM迎来“黄金十年”

（报告出品方/作者：华西证券，刘泽晶、刘波）

01 CAD/PLM领域，颠覆者寡，剩者为王

1.1在工业软件5大类别中，CAD/PLM处于价值链前端，是产品数据的源头

综合行业通用分类方法，我们把工业软件分为5大类：研发设计类，经营管理类，生产制造类，运维服务类，创新应用类。

近些年来，我国的工业软件应用呈现如下特点： 我国工业企业产品研发从跟随转向引领，设计方法从逆向工程转向正向设计，研发设计类软件的重要性越来越高。随着设备保有量的增加，企业希望运维服务市场成为新的营收和利润增长点，逐步加大对运维服务类软件的投资。 各类创新应用层出不穷，旨在实现跨业务领域的业务贯通，实现IT和OT的融合，数字世界和物理世界的融合。

1.2 CAD/PLM的主要买家画像

从客户规模来看，大型工业企业的投资占比超过50%；中小型企业数量众多，但需求并未充分释放。

按企业性质，我们将客户分为三大类：国防军工、央企国企、商业化公司。国防军工：我国的各大军工集团。央企国企：如中国第一汽车集团有限公司、中国中车集团公司等。 商业客户：如华为技术有限公司、三一重工股份有限公司、深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司等。

1.3 CAD/PLM国内市场空间

根据e-works数据：在新冠疫情的冲击下，2020年中国研发设计类软件市场仍然取得了9.4%的正增长。2020年中国市场达到29亿美元，较2019年增长9.4%。2020年全球市场增长3.5%，达到533亿美元，中国市场占全球份额由2019年 的5.1%增长至2020年的5.4%。仿真分析与数字化制造市场保持两位数增长。我国CAD市场规模将近6亿美元，CAD+CAE+CAM总市场份额将近12亿美元。

1.4 未来5年，中国研发设计类软件市场有望保持10%以上的增长

增长的主要动力：随着工业企业竞争策略的转变（从成本优势向科技优势转变），研发投入增加带来的软件更新、扩展需求。在数字化转型大背景下，工业软件在中小型企业的普及率将得到提升，需求有望释放。软件合规的持续推动。 新兴企业（如新能源汽车产业链、半导体产业链）的快速成长带来的需求增量。

1.5 全球CAD市场的主要参与者

中国CAD市场格局与全球类似，主要份额由外资厂商占据。达索：Catia在高端三维CAD市场（航空、汽车车身）一枝独秀，SolidWorks在中低端市场占据较大市场份额。 西门子：NX面向高端三维CAD市场（国防军工、汽车、轨道交通等），SolidEdge覆盖中低端市场。 PTC：Creo覆盖面广（国防军工、工程机械、ICT、医疗器械等），具有海量的Install Base。AutoDesk：二维CAD的王者，占据二维CAD80%左右的存量市场份额。

1.6 全球PLM市场的主要参与者

全球PLM市场，市场集中度高，TOP5市场占比将近80%，头部企业分为两类。CAD厂商：西门子、达索、PTC。ERP厂商：SAP、Oracle。

1.7 国内CAD应用状况：我国的CAD普及率较高，应用逐步深入

1991年，当时的国务委员宋健提出“甩掉绘图板”的号召，我国政府开始重视CAD技术的应用推广，并促成了一场在工业各领域的 技术革新。

1995-2000年，随着PC的普及，以AutoCAD为主的二维CAD得到广泛应用，国内涌现了大量基于AutoCAD的二次开发商。

2000-2010年，国外三维CAD厂商进入中国，大量企业开始试点三维CAD，头部企业三维CAD得到广泛应用，形成三维设计建模、 二维出图的局面。

2010年至今，随着三维标注、三维检测等技术逐渐成熟、数控加工的普及，头部企业基于三维模型开展深化应用，MBD/MBE成为企 业CAD应用新的方向。

1.8 国内PLM应用状况：PLM已初步应用于产品生命周期全过程

我国PLM应用经历了四个大的阶段：文件管理—>PDM—>PLM—>深化应用、融合创新。

文件管理（2000年以前）：伴随着二维CAD的广泛应用和三维CAD的推广，CAD数据的管理需求应运而生，早期的PDM主要用于 CAD数据及设计文档的管理。

PDM（2000年-2005年）：领先企业开始实施PDM系统，实现产品研发核心数据和核心流程的管理。

PLM（2005年-2015年）：企业越来越重视研发管理体系的建设，并引入专业咨询公司协助改善研发管理体系，数据管理系统从核心 功能向前后扩展，逐步覆盖需求管理、产品平台/产品线管理、工艺管理、售后管理等产品生命周期全过程。

深化应用、融合创新（2015年至今）：随着MBD/MBE的应用以及企业对产品系列化、模块化重视程度的提升，PLM应用走向深入。 同时，数字主线、中台等新技术的出现促进了PLM与其它系统的融合，头部企业开始注重跨业务领域的融合与创新。

1.9 CAD/PLM的总替换成本高，企业选型相对谨慎

CAD/PLM作为研发领域的核心软件，用户粘性强，替换成本高。

用户习惯：研发人员任务饱满，在企业相对强势，不愿意花时间在学习、适应新软件上，用户粘性强；如果进行软件更换，软件实 施以及用户学习、适应过程将会产生较大的时间成本。

历史数据：历史数据是企业核心资产，软件切换必须考虑历史数据的重用，这将产生大量的数据整理、转换成本。

软件购置成本、与其它系统适配成本：CAD、PLM强关联，CAD的更换需要与PLM系统重新对接；PLM与企业内众多系统存在接 口，PLM的更换需要重新与其它系统对接。

1.10 纵观CAD/PLM发展史，颠覆者寡，剩者为王

从全球头部厂商的发展历史来看，PTC之后再无颠覆者；头部企业集中度高，收并购是主要手段。

市场空间小（与云计算、网络安全、ERP等不在同一量级）；且投入周期长（数十年磨一剑），投资回报慢。 传统CAD/PLM市场已发展多年，处于成熟稳定期，中小厂商已告别高增长，收并购有利于形成协同效应，技术上能形成完 整解决方案，运营上能共享销售体系，增加各单品的客户覆盖度。CAD内核属强技术壁垒，全球具有独立内核技术的厂商不足10家。 从客户端来看，总替换成本高，粘性很强；产业链上下游协同也有利于增加用户粘性。国内一、二级市场估值倒挂，不利于国内头部企业通过收并购发展壮大。

02 “卡脖子”倒逼国产替代加速

2.1 CAD/PLM领域国产化程度低

CAD市场目前外资厂商处于垄断地位。二维CAD领域，国产软件开始抢占AutoCAD市场。三维CAD领域，国产软件还处于起步阶段，市场份额较小。

2.2 科技打压倒逼国产CAD/PLM崛起

实体名单具体管控措施：不售：不再同实体名单所列企业发生新的业务关系，不可 以继续销售软件及服务。 不收：不再接收来自实体名单所列企业的付款，这样会导 致原有合同不能完整执行。不服务：不再向实体名单所列企业提供服务，包括现场服 务和远程电话支持。

2.3 软件合规带来的成本压力也促进国内企业更多考虑性价比更高的国产软件

近10年以来，随着我国知识产权保护意识的提升和保护力度持续强化，我国软件正版化状况已大为改善。大型企业基本合规，其中出海型企业、上市公司合规意识最强。中型企业存在一定缺口，近年来软件合规意识正在逐步增强。 小型企业和个人用户的软件正版化率有较大提升空间。

2.4 应对外部压力的主要措施：企业自研

我国国防军工企业是美国科技打压的主要对象，美国商务部多批次将我国国防军工企业列入实体名单，国防军工企业通过国产 替代实现自主可控的紧迫性高。 以航天为代表的我国国防科技工业的发展历程就是一部自力更生、攻坚克难的奋斗史，国防军工单位作为我国自主可控攻坚战 的排头兵，具有丰富的历史经验，目前正在开展工业软件领域的自研工作。

2.5 应对外部压力的主要措施：和国外厂商深度合作

中国航天科技集团有限公司将与达索系统开展信息技术、数字化软件和咨询服务方面的合作，提升数字化与智能制造水平。航 天科技集团面向未来，与国际级的合作伙伴同行，打造成为世界一流的宇航企业。中法已在多领域展开合作，包括航天领域。达索系统在全球航空航天领域拥有众多成功案例（比如虚拟与实体技术之间的有效协同）。 达索系统的团队、产品、技术对中国航天数字化转型具有提升作用。

2.6 应对外部压力的主要措施：政策扶持现有国产软件的发展

政策引导对企业的影响： 随着国产软件的逐渐成熟，预计十四五期间国产替代将会加速。经费来源中“国拨”比例较高的企业，技术相对成熟的管理系统（比如PLM、ERP等）将是本轮国产替代的重点。

2.7 应对外部压力的主要措施：联盟突围

针对我国工业软件企业分散、多而不强等特点，相关企业联合起来，联盟突围。 最近广州市联合11家企业，成立工业软件产业联盟，其目的是“加速推进工业软件和制造业融合发展，加强工业企业对接，强 化交流合作，推广优秀软件产品和解决方案”。华为助力，共建工业软件云。集众智、聚众力，一起共建工业软件生态，然后基于工业软件云“大插座”标准，联合促成“平台+插件”方式，用一种新的 商业模式形成网格生态，联合所有的工业软件开发商和头部企业用户，一起来打造面向产业链、产业集群需求的集成环境。 工业企业+软件厂商+云平台，有望成为具有良好落地效果的产业联盟。（报告来源：未来智库）

03 国产CAD五雄争霸，中望软件具有先发优势

3.1 CAD的核心技术：几何内核是CAD软件的“芯”

CAD软件的核心是其内部的几何内核，几何内核对CAD软件的重要性，如同计算机设备中的芯片一样，是工业设计软件最为基础和 核心的部分。几何内核决定着CAD软件的能力边界和行业扩展性，同时很大程度上决定了该软件的性能和稳定性。

3.2 CAD工程应用的关键：功能完整性

CAD软件的每一个领域又可以细分为上、中、下游的多种能力，国内厂商 尚需时日来完善细分领域的功能。以线束设计为例，可以细分为原理图、三维布置图、线束图、电器设备图 等。国产软件还需时日完善上下游的功能覆盖，现阶段可以与第三方软件（如 EPLAN）结合形成解决方案。

3.3 CAD应用推广的关键：国际巨头的发展都离不开工业巨头的支持

Catia的产生、发展离不开法国达索航空的支持。法国达索航空的CAD/CAM部门开发了CATIA软件，随后独立形成达索系统公司。达索航空是CATIA的开发者、坚定用户和支持者。达索同时还引进洛克希德马丁公司的CADAM软件进行学习，并于1989年整合CADAM公司，形成了独霸航空设计领域的Catia软件。

3.4 CAD应用推广的关键：国产CAD软件正在逐步构建生态

从工业企业的角度，重点考虑与供应链上下游企业的协作问题。比如主机厂和供应商的协作、主机厂和下游制造单位的协作。 目前在手机产业链，以Creo为主；在航空产业链，以Catia为主。

3.5 CAD发展趋势：云CAD

对于中小企业，云CAD将大大降低CAD使用门槛和总拥有成本. 对设计师来说，传统CAD应用中的软件使用环境的配置、数据版本一致性、数据管理与团队协作问题等问题将迎刃而解，设计师能更 专注于设计活动本身。对企业来说，不用在本地配置昂贵的图形工作站，不用专业团队运维管理CAD工具及数据管理系统，这将大大降低运维成本。

3.6 CAD技术发展趋势：与新技术的融合

CAD与新技术发展方向结合，如下方面将是CAD技术重点发展方向。 3D打印：从3D建模、3D打印仿真分析到与主流3D打印机对接的全过程。 拓扑优化：根据一组设计要求（如负载、约束、材料、制造工艺等）自主创建最佳设计的方法.

04 国产PLM参与者众多，群雄逐鹿

4.1 PLM的核心技术：系统架构和底层数据模型、与工具/系统的集成

PLM作为工业企业研发领域的大型系统，管理的数据多样、用户众多，系统架构和底层数据模型的健壮性与稳定性将决定是否满足大 规模工程应用的要求；同时，系统架构和底层数据模型也决定了系统的集成性、扩展性、二次开发的便利性。

4.2 PLM系统的通用化、产品化能力是商业化PLM厂商的核心竞争力

全球范围内，除了主流的商用PLM软件外，以日企为代表的部分工业企业也自研PLM或类似系统，但应用范围一般以局限于企业内 部、与其紧密协作的上下游企业。

4.3 PLM应用推广的关键：生态（服务合作伙伴）

商业化PLM市场，企业的PLM系统建设一般需要6-12个月的实施过程，该过程将实现商业PLM系统能力与企业业务流程的结合，将 对商业PLM系统进行开发配置，以符合企业个性化要求。

4.4 PLM发展趋势：云PLM

在CAD工具软件本地部署的前提下，云PLM的主要发展方向是向企业供应链、产品全生命周期的拓展。 传统PLM属于工业企业核心系统，保密级别高，应用范围一般局限于企业内网；云PLM有助于将PLM的应用范围从实体企业拓展到 虚拟企业范围，上下游企业有望基于云PLM实现协同。

4.5 PLM技术发展趋势：与新技术的融合

随着微服务架构等技术的发展，系统技术架构将划分为较清晰的前中后三层。后台：传统的PLM功能后台化（数据模型、流程引擎、数据存储、工具集成等），并封装成微服务。 中台：中台连接后台，为前台赋能。中台提供业务视角的数据建模；对微服务的管理、编排；提供低代码开发平台，支持前台应用的 快速开发、迭代。前台：开发创新应用，改变传统PLM系统交互界面复杂、用户体验差的顽疾；另外随需应变，快速迭代，支持业务创新.

4.6 PLM竞争格局：国产PLM具备PDM核心功能，但全生命周期覆盖完整度不够

国产PLM系统以其高性价比在中小企业市场占据了一定份额，与外资PLM相比，如下方面存在差距： 缺少高水平的实施顾问，国产PLM系统的高性价比很大程度上限制了其实施服务队伍的水平，高水平实施顾问的缺乏又会降低国产 PLM厂商的市场竞争力，二者之间形成负反馈。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站

一、软件在工业的应用有多广泛？可为企业减少多少成本？是否好用？

正如工业产品智能互联的发展使得软件成为产品的核心一样，工业软件现在已经成为制造企业的核心之一。在德国、美国和日本等制造大国中，工业软件被视为现代工业的基础。

工业软件广泛应用于工业领域的各个环节，可以有效固化系统中的企业工业知识和专有技术，使其成为企业经验，有效支撑企业未来的创新发展。同时，它们可以全面支撑R&D、制造、营销、服务等企业产品的全生命周期过程，是信息化与工业化的融合剂和桥梁。

工业软件研发困难

在我看来，工业软件目前的研发难点主要集中在以下几个方面：首先，中国制造业的发展仍然依赖于人口红利和工业知识的积累(R&D技术、仿真技术、工艺技术和制造技术等)。)多年，而且基础比较薄弱，这直接决定了中国企业在R&D的专有技术深度在工业软件。

其次，工业软件(如CAD、CAE)的一些核心算法几乎都被国外公司掌握，整体突破需要配合基础学科的研究和深化，并不是一次性的努力。

第三，工业软件研发门槛高，需要人才。只有既懂信息技术又懂编程技术，既懂工业技术又懂工业诀窍，才能在核心算法、先进工艺等知识技术领域取得突破。

R&D of 工业软件是一个系统工程，需要强大的R&D体系、组织体系和产品管理体系，这就决定了这项工作必然是一个费时费力的过程。在我看来，可以从以下两点考虑突破瓶颈：

首先，可以通过并购减少人才和相关知识缺乏的障碍。纵观工业软件领域的龙头企业，几乎都是这样快速切入领域，在人才、市场、产品、技术等方面都有所收获。其次，以十大工程领域重点项目为切入点，依托客户需求，整合国内各类人才和专家进行开发。

随着从传统制造向智能制造的发展，R&D企业的制造和服务流程不断升级或重组。例如，汽车的R&D周期从三年缩短到两年，这就对所有的工艺界限提出了更高的要求。如何通过工业软件系统中的协作和自动数据流，高效提高企业面对不确定性的能力，从而提高企业的决策能力和资源配置效率，已经成为新时期企业竞争力的核心，也使得数据成为企业的生命力。承载企业数据的传统工业软件和新工业软件技术可以使企业在工业互联网等的帮助下继续发展。

从选择和使用工业软件的角度来看，制造企业可以重点关注以下几个方面：

1.价值：制造企业工作场所多，工业专有技术复杂程度高，不同行业的业务内容千差万别，所以市场上有句话“工业软件姓龚，不姓阮”。同时也提醒企业，在选择和使用工业软件，首先需要注意的是这些软件/工具能否解决当前的问题，能否在企业的各个流程和领域帮助降低成本、提高效率、提高质量。用户不关心IT架构和软件技术，是否实现自己业务的价值是他们最关心的核心内容。

2.ROI: 工业软件除了帮助用户解决实际问题，给用户带来实用价值外，工业软件因为其使用成本而备受关注。无论是R&D软件、制造软件还是其他类型的软件，成本都是用户选择和使用的关键因素。

3.易用性：如何让多个系统之间的界限和“孤岛”现象消失，并根据场景提供基于角色的数据服务。该软件的灵活性、简单性和易用性使用户能够以简单的操作模式将设计、仿真、制造和服务的整个过程数字化，这也是用户关注的重要部分。

工业软件的下一个发展方向

在过去30年的制造业信息化过程中，制造企业通过沉淀和积累，构建了一系列的工业软件(包括各种工具和系统)，覆盖了R&D、制造、营销、服务等产品的整个价值链，帮助企业实施产品R&D系统等管理体系和流程。

但与此同时，由于缺乏整体顶层规划，各领域的信息孤岛和壁垒逐渐形成，也使得过程驱动系统运行缓慢，其与快速变化的市场需求和企业不确定性的矛盾越来越突出。因此，如何构建一个数据驱动的企业，以面向服务的方式，在正确的时间、正确的地点，将各个系统中的数据发送给正确的人，帮助用户做出正确的决策，是工业软件下一步发展的主要方向。也可以简单理解为，如何通过数字平台将整个价值链的数据和所有因素互联起来，构建基于平台的各种行业应用，根据场景和角色使用，并与行业知识深度融合，从而快速灵活地做出决策，是未来enterprise 工业软件 construction的重点。所以在我看来，基于平台的架构，基于角色的使用，基于场景的应用，敏捷开发是工业软件。

制造业是实体经济的主体，是高质量经济发展的关键。从概念到实现，工业领域的每一个产品都离不开工业软件。对于一个制造企业来说，CAD软件可以帮助企业更好地进行辅助设计，而CAE软件可以帮助企业用数字样机进行仿真分析，PLM可以帮助企业进行全球协同研发，组装世界上最好的零部件，ERP系统可以帮助企业管理好人、钱、物，CRM软件可以管理从机会到付款的全过程，OT系统可以管理所有的生产环节。这些工业软件尤其是R&D软件将企业的R&D设计知识和经验数字化，并通过这些数字化的知识进行创新，使制造企业不再处于“微笑曲线”的底部。

以5G、工业互联网、人工智能、AR/VR为代表的新工业软件技术，可以进一步帮助制造业实现从数量到质量的新阶段。IT可以将OT设备与IT系统连接起来，从而更好地促进基于数据的资源的配置和优化，提高企业的运营水平。

二、华天软件实力怎么样?

实力体现在多个方面，可以从整体的企业规模、产品线等等，不知道你最关心哪一方面。华天软件目前已经拥有30年品牌沉淀，一直深耕制造业信息化领域，是工业软件这个领域的领军企业。几十年来，以华天软件为首的一批国产工业软件企业始终深耕该领域，不断坚守创新，如今终于迈入了阶段性成果的大大收获期。作为工业软件的支柱性技术之一，CAD软件处于整个行业链条的最上游的位置。在航空航天、汽车、工业装备等重要制造领域，CAD软件的国产化程度对于“智”造强国的实现至关重要。三维几何建模引擎和几何约束求解器是公认的三维CAD最核心的、也是最难以攻克的“卡脖子”技术。华天软件，早在数十年前就着力于研发国产CAD自主内核，2009年，华天软件成功研发出拥有自主知识产权的PC端三维CAD软件SINOVATION，一定程度上打破了国外垄断。2021年9月成功发布国内首款基于云架构的三维CAD平台CrownCAD，并成功应用到航天军工、建筑等高端制造业企业。

三、进入CAD/CAM/CAE/PLM软件销售行业如何

你可以考虑一下去机械类的公司做项目销售或者设备销售。这种软件销售一般很不好做，同时呢，只有几个人的小公司可能对你以后的职业发展有一些难度。我建议你到一家有生产能力的公司去做销售，这样接触到的东西会更全一些，包括研发，生产，管理，销售，渠道，文化，制度等方面都会接触到，这些对刚毕业的人应该说还是有好处的。恩，本科生，技术背景，做销售的工作应该很好找。推荐一个ABB。