评级（）工业软件系列专题（三）：CAD/PLM迎来“黄金十年”
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报告名称 ：工业软件系列专题（三）：CAD/PLM迎来“黄金十年”
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CAD/PLM迎来“黄金十年”
工业软件系列专题(三)：CAD/PLM
华西计算机团队
2022年5月25日
分析师：刘泽晶
SAC NO：S1120520020002
邮箱：liuzj1@hx168.com.cn
联系人：刘波
邮箱：liubo1@hx168.com.cn
请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明
核心逻辑
► CAD/PLM领域，颠覆者寡，剩者为王
| | 纵观全球CAD/PLM厂商发展史，极少出现外来颠覆者，行业集中度高（TOP5市场份额占比80%左右），头部企业都是深耕行业数十年的 长期专注者。 “卡脖子”倒逼国产加速替代，十年国产替代之旅，替代空间广阔（根据CIMdata数据，2025年，国内CAD市场预计达到10亿美元，CAD+CAE+CAM市场预计达到20亿美元，PLM市场预计达到7亿美元）； 目前CAD/PLM领域国产替代的布局阶段已近尾声，后续有望进入快速增长的“黄金十年”。 |
► CAD市场将演绎强者恒强
国产CAD市场将呈现五雄争霸（中望软件、浩辰软件、山大华天、数码大方、新迪数字），中望软件具有先发优势。
按照“市场拓展企业小范围试用企业大规模采购”的行业推广过程，中望软件的销售布局有望在2022-2024年迎来业绩释放。
► PLM市场处于群雄逐鹿阶段
PLM领域是十四五期间国产替代的主阵地，目前PLM市场参与者众多（20+），处于群雄逐鹿的竞争前半场。
预计到“十四五”末期，PLM领域的市场竞争有望进入仅剩少数玩家的后半场。
► 投资建议：
重点推荐：中望软件、用友网络。受益（非上市）：浩辰软件、山大华天、数码大方、新迪数字、金航数码、神舟软件。
► 风险提示：疫情导致全球经济下行的风险，行业竞争加剧导致盈利水平下降的风险，核心技术突破进程低于预期的风险，公司核心人才团队
流失风险。
1
各章节主要观点汇总（一）
01 CAD/PLM领域，颠覆者寡，剩者为王：
我国工业软件应用发展趋势：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；企业向后服务市场转型，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。二维CAD在产品改型设计、工艺设计中应用广泛，三维CAD正在从设计向工艺推广。
三维普及大势所趋：三维模型将走出研发，应用于企业上下游的各个环节；二维仍将长期存在，但独立二维CAD的应用空间将受到挤压。
三维CAD与PLM系统集成的高复杂性，造就了主流CAD厂商同时也是主流PLM厂商的现状。
PLM系统是企业业务转型的重要落地工具，未来将注重支持正向研发、产品智能化和向服务转型。
CAD/PLM用户粘性很强，总替换成本高，企业选型相对谨慎，经过工程应用验证后，软件厂商将享受逐步放量的红利。
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。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：
国产替代的首要驱动因素：断供导致的技术和合规风险、软件合规带来的成本压力。
应对外部压力的三种主要技术路线：企业自研、和国外厂商深度合作、政策扶持加联盟突围；软件的通用化、产品化能力，合作双方的配合 度，能否快速提升产品能力是三种技术路线各自面临的主要挑战。
| 资料来源：华西证券研究所 | 2 |
各章节主要观点汇总（二）
03 国产CAD五雄争霸，中望软件具有先发优势：
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；几何内核是几何、算法与计算机技术的
结合；开发几何内核需要经过实际迭代，长期技术积累，研发前期投入巨大。
在中美科技脱钩的背景下，几何内核很有可能成为芯片之后“卡脖子”的主要手段。目前全球主流CAD内核被国外巨头垄断，国产三维CAD
软件厂商中，中望软件和山大华天具有自主内核。
近年来以华为、中车为代表的工业企业与国产CAD厂商合作，为国产CAD软件提供了成长的土壤。
对于中小企业，云CAD将大大降低CAD使用门槛和总拥有成本；在复杂设计领域，云CAD利用云端的计算能力，有望让实时仿真、创成式
设计得到更广泛的应用。
二维CAD已实现可替代，国产三维在ICT行业跑通，中端CAD市场（家电、军工、工业装备等）空间广阔，是国产三维CAD后续重点。中望
具有先发优势，2022-2024年有望迎来业绩释放。
04 国产PLM参与者众多，群雄逐鹿：
PLM系统架构和底层数据模型、与工具/系统的集成是PLM的关键技术；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。
服务合作伙伴的能力与PLM产品的市占率互为因果，相互影响；完备的服务合作伙伴生态是PLM厂商的重要护城河。
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；云CAD与PLM的协同将有利于促进
设计工作与数据管理的一体化，利用新技术，营造新业态。
| | 国产产品具备PDM核心功能，但产品完整度不够，缺少高水平的实施顾问，缺少大用户量、大数据量、复杂场景的工程应用经验。 | 3 |
| | PLM是十四五期间国产替代的主阵地，目前市场参与者众多，集中度低；十四五末期，市场竞争有望进入仅剩少数主要玩家的后半场。 | |
| 资料来源：华西证券研究所 | ||
目录
01 CAD/PLM领域，颠覆者寡，剩者为王
02 “卡脖子”倒逼国产替代加速
03 国产CAD五雄争霸，中望软件具有先发优势
04 国产PLM参与者众多，群雄逐鹿
05 投资建议
06 风险提示
4
01
CAD/PLM领域，颠覆者寡，剩者为王
5
| 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。 | |
工业软件分类
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
| ||||||||||
| 资料来源：亿欧智库、鲸准数据库、华西证券研究所 | 6 | |||||||||||||
| 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 | |||
| | 研发处于企业价值链的前端，对后续业务活动影响深远： | 产品数据流转示意图 | |
| | 产品功能性能、用户感受。 | ||
| | 产品的可靠性、可用性、可维修性、安全性。 | ||
| | 产品成本等。 | ||
| | CAD为研发活动的必备工具，贯穿产品研发活动始终， | ||
是产品研发的“鲁班斧”。
PLM管理产品研发数据及产品研发流程，是众多下游系
统（ERP/MES/SCM/MRO等）的数据源头。
企业价值链
| 资料来源：施战备等《数物融合：工业互联网重构数字企业》、华西证券研究所 | 7 |
| 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。 | ||
| 中国工业软件市场客户类型 | 三类客户的主要特点 | ||
| 资料来源：赛迪顾问、华西证券研究所 | 8 |
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。
2016至2020年中国研发设计类软件市场的增长趋势
2020年中国研发设计类软件市场规模及份额组成
| 资料来源：e-works、华西证券研究所 | 9 |
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
根据e-works数据，预计到2025年，我国CAD市场规模将达到10亿美元， CAD+CAE+CAM总市场份额将达到20亿美元。
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。
未来5年中国工业软件市场规模将持续增长
未来5年中国研发设计类软件市场将保持稳定增长
| 资料来源：亿欧智库、e-works、华西证券研究所整理 | 10 |
| 1.5 全球CAD市场的主要参与者 | |||
| | 全球CAD市场，市场集中度高，TOP5市场占比高达80%。 | ||
| | 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。 | ||
| 全球CAD市场份额 | 中国CAD市场份额 | ||
| 资料来源：观研天下、鲸准研究院、华西证券研究所 | 11 |
| 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。 | ||
| | 国内PLM厂家众多，目前还处于低研发投入、低市场份额的初级阶段，国内PLM厂商可以分为四大类。 | ||
| | 以CAD为主体：山大华天、数码大方等。 | ||
| | 以PDM为主体：思普、中车信息（清软英泰）等。 | ||
| | ERP厂商：用友、金蝶等。 | ||
| | 专注某细分领域：青铜器RDM（研发项目管理）等。 | ||
| 全球PLM市场份额 | 中国PLM市场主要参与者 | ||
| 资料来源： idatalabs 、iCoastline海岸线、华西证券研究所 | 12 |
1.7 国内CAD应用状况：我国的CAD普及率较高，应用逐步深入
我国CAD应用经历了四个大的阶段：甩图板二维应用三维应用MBD/MBE。
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。
国内CAD应用发展史
| 1991年—1995年 | 1995年—2000年 | 2010年至今 | ||
| 2000年—2010年 | 基于三维CAD的深化应 用：MBD/MBE。 | |||
| 三维CAD从试点到广泛 应用。 | ||||
| 二维CAD得到普及。 |
甩图板，开始重视二维
CAD应用推广。
| 资料来源：《计算机辅助设计》、华西证券研究所整理 | 13 |
1.7 国内CAD应用状况：CAD主要应用于产品设计、工艺设计环节
在典型复杂装备研制过程中，方案设计、详细设计、工艺规划/工艺设计是使用CAD软件的主要阶段。
方案设计：包括需求分析、架构设计、原理设计等，主要输出为产品研制大纲、系统架构图，布局图，各分系统、组件的功能性能要
求、接口要求等。
详细设计：承接方案设计的结果，进行多专业（机、电、软等）具体设计工作，是在数字世界进行产品实现、仿真验证的过程，主要
输出为三维模型，二维图纸，BOM表等。
| | 工艺规划/工艺设计：承接详细设计的结果，确定产品加工过程和工序，主要输出为工艺规划、工序卡片等。 |
典型复杂装备研制流程图
| 资料来源：通力公司官网、华西证券研究所 | 14 |
| 1.7 国内CAD应用状况：二维CAD在产品改型设计、工艺设计中应用广泛 | |||
| | 二维CAD的特点： | 二维CAD示例 | |
| | 以三视投影图（正视图，侧视图，俯视图）的形式表达零部件， | ||
| | 创建者、使用者都需要具备三视图和立体图形之间转换的能力。 | ||
| 优势：图形间一般没有很强的关联性，对于成熟产品改型设计， | |||
| | 修改方便、快速；便于打印输出。 | ||
| 劣势：图形表达不直观，不能直接体现空间立体结构特征，无 | |||
| | 法基于空间立体结构进行后续的干涉检查、仿真分析等后续业 | ||
| 务活动。 | |||
| 在典型装备研制过程中的应用： | |||
| | 方案设计阶段的总布置图（展示布局位置关系）、示意图一般 | ||
| | 使用二维CAD绘制；在详细设计阶段，对于成熟产品的改型设 | ||
| 计、简单产品的全新设计，部分企业使用二维CAD。 | |||
| 在工艺设计阶段，由于工艺文件将直接用于指导生产、加工现 | |||
| | |||
| 场人员，受限于现场终端硬件条件和现场人员水平，相当数量 | |||
| 的企业仍然以二维CAD为主。 | |||
| 与管理系统的关系：一般仅作为文件管理，弱集成模式。 | |||
| 资料来源：搜狐网、华西证券研究所 | 15 | ||
| 1.7 国内CAD应用状况：三维CAD正在从设计向工艺推广 | |||
| | 三维CAD的特点： | ||
| | 空间立体建模的形式表达零部件，可形象、直观地展示零 | 三维CAD示例 | |
| | 部件的结构特征及相互间的装配关系。 | ||
| 优势：表达形象直观，模型含众多特征参数和结构关系， | |||
| | 是后续CAE/CAM、三维检测、售后技术资料制作等业务 | ||
| 活动的数据基础。 | |||
| 劣势：一般基于电子终端浏览查看，下游应用受限于企业 | |||
| | |||
| 生产制造的现场水平；对于成熟产品的快速调整，响应速 | |||
| 度不如二维。 | |||
| 适用场景 | |||
| | 在方案设计以及详细设计阶段，大部分企业以三维CAD建 | ||
| | 模为主；部分企业在交付设计结果时，需要将三维模型转 | ||
| 换成二维图纸，用于指导工艺、制造等下游环节。 | |||
| 工艺设计阶段，部分企业已实现全三维工艺设计。 | |||
| | |||
| 三维模型也广泛应用于仿真验证、数控加工、售后指导、 | |||
| | 市场营销等环节。 | ||
| 与管理系统的关系：管理系统从三维模型中读取特征参数、 | |||
| 装配关系等，提供在线协同环境，紧密集成模式。 | |||
| 资料来源：搜狐网、华西证券研究所 | 16 | ||
1.7 国内CAD应用状况：目前实际应用中存在三维、二维转换的需求
由于我国大量企业仍然基于二维图纸开展工艺、制造活动，在实际应用中，存在三维向二维转换的需求。
主流的三维软件（Catia、NX、Creo等）本身提供二维绘图和三维模型转二维图纸的能力。
同一软件内的三维、二维转换，数据之间仍保留关联性，可实现三维模型修改驱动二维图纸的变化；跨软件平台的转换（比如将
Creo三维模型转成AutoCAD二维图），将丢失数据间关联性。
| | 随着企业三维CAD的普及，将会挤压独立二维CAD（非三维CAD自带的二维能力）的应用空间。 |
三维CAD示例
| 17 | |||
| 资料来源：搜狐网、华西证券研究所 | |||
| 1.7 国内CAD应用状况：三维普及大势所趋，二维仍将长期存在 | |||
| | 目前我国工业企业产品设计阶段三维普及率高，工艺阶段三维、二维并存。 | ||
| | 对于复杂曲面、复杂空间布局的场景，三维是表达设计意图、检验设计结果的必备手段。 | ||
| | 工业企业正在通过“设计工艺协同”等活动提高三维CAD在工艺设计阶段的普及率，减少三维、二维转换成本。 | ||
| | 越来越多的企业将三维模型作为贯穿上下游的产品定义数据，三维在全价值链中的普及率将会进一步提高。 | ||
| | 受制下游硬件条件、人员使用习惯等因素，二维CAD将在相当长时期内存在，但独立二维CAD的应用空间将受到挤压。 | ||
| | 三维CAD与PLM系统结合紧密，为企业提供在线协同设计环境。 | ||
三维、二维比较
| CAD | 特点对比 | 与管理系统的集成 | ||
| 三维CAD |
| 系统从三维模型中读取特征参数、装配关系等，紧密集成模式。 | ||
| 二维CAD |
| 一般仅作为文件管理，弱集成模 式。 |
| 资料来源：华西证券研究所整理 | 18 |
1.7 国内CAD应用状况：未来应用发展趋势
MBD/MBE大势所趋，领先企业未来将会更加注重充分利用三维模型，推动三维模型走出研发，应用于企业上下游的各个环节。
三维CAD建模与CAE仿真的融合，随着仿真技术的发展，边设计、边仿真的实时仿真有望得到推广应用。
三维CAD建模与CAM、三维检测的融合，随着数控机床的广泛应用、企业生产现场整体数字化水平的提升、增材制造（3D打印）技
术和三维检测技术的发展，三维模型有望真正打通设计、工艺、制造、检测全流程。
三维CAD建模与市场营销、售后维护的融合，随着AR等新型人机交互技术的应用，三维模型将广泛应用于市场营销、用户培训、操
作指导等领域。
| | 对于广大的中小企业，随着行业整体数字化水平的提升，三维CAD普及率将会提高。 | ||
| CAD未来应用发展趋势 | CAD应用发展历程 | ||
| 资料来源：e-works、华西证券研究所 | 19 | ||
1.7 国内CAD应用状况：从MBD到MBE
MBD：将产品的所有相关设计定义、工艺描述、属性等信息都附着在产品三维模型中的数字化定义方法。将设计信息和制造信息共
同定义到产品的三维数字化模型中，以改变目前三维模型和二维工程图共存的局面，更好地保证产品定义数据的唯一性。
MBE：企业将其在产品全生命周期中所需要的数据、信息和知识进行整理，结合信息系统，建立便于系统集成和应用的产品模型和过
程模型，通过模型进行多学科、跨部门、跨企业的产品协同设计、制造和管理，通过模型支持技术创新、大批量定制和绿色制造。
| MBD应用场景 | MBD成功案例 |
| 资料来源： e-works、华西证券研究所 | 20 |
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。
国内PLM应用发展史
| 2000年—2005年 | 2015年至今 | 21 | ||
| 2005年—2015年 | 深化应用、融合创新：MBD/MBE、产品系列化、模块化的深化应用，跨系统、跨业务领域的 融合与创新。 | |||
| PLM阶段：从核心功能 前后扩展，基本覆盖从 企划到退市的产品生命 周期全过程。 | ||||
| 2000年前 | PDM核心功能：主要包 括文档管理、CAD数据 管理、BOM管理、流程 管理。 | |||
| 文件管理，主要是CAD 数据的管理。 | ||||
| 资料来源：华西证券研究所整理 | ||||
| | 1.8国内PLM应用状况：从二维到三维，CAD与PLM系统的关联更加紧密 | ||
| 二维CAD与PLM集成的重点是文件管理、关联关系管理。 | Creo与Windchill的集成实现在线协同设计 | ||
| 将二维数据统一管理，与产品结构建立关联关系；将二维图 | |||
| | |||
转成PDF格式文件，方便下游人员浏览查看。
实现较简单的数据传递：比如提取标题栏数据，将BOM数
据写入明细表中。
三维CAD与PLM集成的重点是参数属性、结构信息的双向
同步，在线设计，在线协同。
读取三维模型信息（模型结构、参数属性等），在PLM系统
中创建模型结构树、产品结构树，实现数据双向联动。
将三维模型转换成可视化轻量模型，方便相关人员浏览查看。
操作上弱化CAD和PLM的边界，提升用户体验，实现基于
PLM系统的在线设计。
提供协同环境，实现设计团队在线协同——在线协同属于企
业刚性需求。
三维CAD与PLM系统集成的高复杂性，造就了主流CAD厂
商同时也是主流PLM厂商的现状。
| 资料来源： Windchill培训文档(book118)、华西证券研究所 | 22 |
| | 1.8 国内PLM应用状况：PLM系统是企业业务转型的重要落地工具 | |
| 近年来，我国工业企业呈现如下发展趋势。 | ||
| | 随着我国企业在科技领域从跟跑向领跑的转变，产品研发模式也从“逆向”转为“正向”。 | |
| | 产品智能化、互联化程度越来越高，软件、电子的重要性逐步提升。 | |
| | 向后服务市场转型：从卖产品向卖产品+服务转变，产品运维的重要性提升。 | |
| | ||
| 国际化：产能输出，向全球拓展。 | ||
| | 数字化转型：一方面利用数字技术降本增效，另一方面利用数字技术实现产品的升级换代。 | |
典型工业企业发展趋势及主要关注点
| 资料来源：中车官网、华西证券研究所 | 23 |
1.8 国内PLM应用状况：未来将注重支持正向研发、产品智能化和向服务转型
领先企业的PLM应用将与其业务发展紧密相关。
随着我国工业企业产品研发模式从“逆向”到“正向”的转变，需求管理、MBSE（基于模型的系统工程）等正向设计手段将得到广
泛应用，PLM与正向设计手段的结合将成为重点。
| | 随着工业产品智能化、互联化程度越来越高，软件、电子的重要性逐步提升，PLM将对机、电、软多专业协同提供有效支撑。 | ||
| | 随着工业企业对服务后市场重视程度的提升，PLM将进一步向售后维护领域拓展。 | ||
| | 随着新技术（数字主线、中台）的发展，跨业务领域的融合与创新也将是PLM应用发展的重要方向。 | ||
| | 同样，随着云PLM的发展， PLM系统实施、运维的复杂度和拥有成本将大大降低，PLM在中小企业的普及率有望提升。 | ||
| PLM发展趋势 | 我国工业企业正在经历从”逆向工程”到”正向设计”的转变 | ||
| 资料来源： e-works、百度百科、华西证券研究所 | 24 | ||
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。
企业在CAD/PLM选型时相对谨慎，一般会经历从试点到扩展的过程：产品选型（技术方案交流、POC）在某些产品线、业务单
元试点应用应用部门扩展功能模块扩展。
| CAD主要功能模块 | PLM分阶段实施规划 |
| 资料来源：PTC官网、《朱战备谈PLM 》、华西证券研究所 | 25 |
1.9 工业企业研发人员任务饱和、产品设计交付压力大
正向设计、产品升级、个性化竞争等因素叠加，工业企业研发人员任务饱和度高，人才缺口大。
随着产品设计模式从“逆向”到“正向”转变，产品功能从标准化向个性化演进，同时在产品智能化、互联化背景下产品的升级换代速度加
快，对企业的研发能力提出了更高的要求。
| | 以汽车行业为例，随着汽车电动化、智能化的发展，各类新玩家的加入，研发人员呈现较大缺口，出现招人难、招人慢的现象。现有研发人员任务饱和，产品设计交付压力大。 | |
| 制造业研发人才缺口大 | 制造业研发/技术人员招聘难度大，招聘周期长、费用高 | |
| 资料来源：中智咨询、北森人才管理研究院、华西证券研究所 | 26 |
1.9 更换设计工具需要较长的学习适应时间和历史数据转换时间
从一种CAD软件切换到另一种CAD软件需要较长的学习、适应时间。
学习时间：以Creo机械工程师培训为例，仅标准基础课程（三维建模、钣金设计、二维出图）就需要10天。
适应时间：在掌握软件建模基本功能后，实际工程应用还需要较长的摸索、适应时间。
大量历史数据的切换也将大大影响设计人员工作效率。
企业存在大量基于CAD软件的历史数据，由于数据量大，一般采用谁使用、谁转换的方案，数据转换、特征参数调整、数据验证
将占用设计人员大量时间。
| Creo机械工程师培训课程 | 设计师对于转换设计工具的感受 |
| 资料来源：上海湃睿公司官网、百度、华西证券研究所 | 27 |
1.9 延续设计习惯，确保业务平稳过渡是企业CAD软件切换的必要条件
延续设计习惯，确保业务平稳过渡是企业CAD软件切换的必要条件。
以中车株洲所应用中望二维CAD为例，首先要求的是“对于使用部门来讲，要最大化地延续设计习惯，确保面对高强度应用无
障碍”。
| | 对于大量旧版本软件设计的产品图纸，需要通过中望CAD实现历史数据的查看、编辑、以及修改后的图纸保存。需要完全沿用在原有CAD软件基础上定义的大量图框，标题栏、明细表等定制化内容（事实上的企业标准）。 |
中车株洲所应用中望二维CAD的主要关注点
| 资料来源：中望官网、华西证券研究所 | 28 |
1.9 历史数据的迁移、与工具/系统的适配是PLM系统切换的难点
历史数据的迁移、与工具/系统的适配是PLM系统切换的难点。
PLM管理大量的研发数据，数据迁移是系统升级换代的难点。同一品牌不同版本间的数据迁移（比如从Windchill 10.0到Windchill 11.0 ），
PLM厂商一般会提供数据迁移工具（基于数据库的整体迁移），简化迁移工作。
| | 跨品牌PLM系统的历史数据迁移，只能通过代码开发进行数据导出、导入，过程复杂，工作量大，风险高。PLM系统需要与企业内众多的工具、系统集成，系统切换时的适配工作以及集成的紧密度是企业重要考量因素。 | |
| 数据迁移过程复杂 | PLM系统需要与众多工具、系统集成 | |
| 资料来源： e-works、华西证券研究所 | 29 |
1.9 企业决策谨慎，保持继承性具有明显优势
PLM升级换代具有低频次、长周期、高花费的特点。
低频次：两次升级间隔的平均时间为8年以上；长周期：每次升级花费时间平均为10-14个月；高花费：每次升级成本平均为70--120万美元，
约合450--800万元。
| | CAD与PLM的强关联（不同软件版本之间会有匹配表），二者一般同时更新换代，保持适配性。 | |||
| | 基于上述特点，企业选型决策谨慎，保持CAD/PLM系统的继承性在性价比、总持有成本等方面具有明显优势。 | |||
| 每次PLM升级平均成本（单位：千美元） | PLM升级间隔期（单位：年） | PLM升级花费的评价时间（月） | ||
| 30 | ||||
| 资料来源：CIMdata、华西证券研究所 | ||||
1.9 经过工程应用验证后，软件厂商将享受逐步放量的红利
企业内应用扩展（应用部门、应用模块）和软件合规是促进软件许可购买逐步放量的两大重要因素。
应用部门：比如从单一产品线向全产品线的扩展。
应用模块：比如从基础建模功能向管路线缆、高级装配等扩展模块的扩展。
在核心企业的成功应用还将影响到其上下游产业链的众多企业，比如手机产业链（Creo）、航空产业链（Catia）。
企业内的CAD/PLM一般会基于一个软件版本保持稳定，一般5年左右升级一次，一个升级周期内企业投资前低后高；软件厂商向订
阅制转型有利于平缓企业投资，使软件厂商收入更加稳定。
新引入CAD/PLM：企业逐年投资占比测算（以4年周期为例）
CAD/PLM升级：企业逐年投资占比测算（以5年周期为例）
| 50% | 逐年投资占比 | 50% | 逐年投资占比 | |||||||
| 40% | ||||||||||
| 40% | ||||||||||
| 30% | ||||||||||
| 30% | ||||||||||
| 20% | ||||||||||
| 20% | ||||||||||
| 10% | ||||||||||
| 10% | 第2年 | 第3年 | 第4年 | 第1年 | 第2年 | 第3年 | 第4年 | 第5年 | ||
| 0% | ||||||||||
| 0% | ||||||||||
| 第1年 | ||||||||||
| 投资额度 | 投资额度 | |||||||||
| 资料来源：华西证券研究所整理 | 31 | |||||||||
| 1.9 经过工程应用验证后，软件厂商将享受逐步放量的红利 | |||
| | 企业CAD/PLM能力建设是一个持续的过程，以郑 | ||
| 州日产为例，企业有非常清晰的建设规划。 | |||
| | 通过三期PDM项目实现应用范围的扩展（产品研发 | PDM系统发展规划 | |
全生命周期开发管理整个研发体系）。
随着应用范围的扩展，用户数将成倍增长（核心研
发人员全生命周期产品开发人员研发体系全用
户覆盖）。
研发数字化设计模式规划
| 资料来源：搜狐网、华西证券研究所 | 32 |
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。 |
CAD历史演进图
| 资料来源：搜狐网、华西证券研究所 | 33 |
02
“卡脖子”倒逼国产替代加速
34
| 2.1 CAD/PLM领域国产化程度低 | |||
| | 从整个研发设计领域来看，国产化率很低（5%）。 | ||
| | 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。 | ||
| | PLM市场外资厂商占主导地位，国产软件在中小企业占据一定市场份额。 | ||
| | 大型企业一般在2010年以前已实施PLM系统，以三巨头（达索、西门子、PTC）为主。 | ||
| | 国产PLM软件在中小企业占据一定的市场份额，性价比是主要因素。 | ||
| 国产工业软件在研发设计领域占比5% | 国内市场前十大供应商国内国外企业数量对比 | ||
| 资料来源：中国工业APP联盟《中国工业软件产业白皮书（2020）》、华西证券研究所 | 35 |
| 2.2 科技打压倒逼国产CAD/PLM崛起 | |||
| | 美国商务部多次将我国的国防军工企业和高科技企业加入 | 美国商务部网站截图 | |
实体名单。
国防军工：主要为我国各大军工集团的下属公司。
高科技企业代表：华为、商汤等。
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。
断供的应对办法：
备货：在被列入实体名单前购买的软件许可可以继续使用，
战略性备货将能有效降低技术以及合规风险。
备胎计划：寻找替代方案，实现国产替代。
| 资料来源：搜狐网、华西证券研究所 | 36 |
| 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。 | ||
| | 由于外资厂商收费模式向订阅制转变，企业投资由一次性支出向常态化支出转变，持续大额支出给企业带来较大的成本压力。 | ||
| | 软件价格对比：Creo基础包每年订阅价格是中望三维标准版每年订阅价的3.4倍。 | ||
| 近年来，我国版权行政处罚数量逐年降低 | 国外软件与国产软件价格对比 | ||
每年订阅价
60000
40000
20000
| 0 | Creo | 中望3D |
每年订阅价
| 资料来源：前瞻产业研究院、公司官网、华西证券研究所整理 | 37 |
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。
| | CAD：金航数码 | ||
| | PLM：神舟软件、航天科工 | ||
| | MBSE：航天科工 | ||
| 航天科工发布一批自主工业软件 | 基于云架构的CPDM | MBSE领域的SysDeSim 2.0 | |
| 资料来源：搜狐网、航天云网官网、华西证券研究所 | 38 |
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。
双方合作决定组建合资公司，合作除了推动航空航天行业的数字化转型外，还将开发更多新的技术和应用。
航天科技集团与法国达索系统公司合作签约仪式
双方决定组建合资公司，合作开发新的技术和应用
| 资料来源： e-works、国资委官网、华西证券研究所 | 39 |
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
政策引导主要落地措施：
通过优秀供应商目录、推荐产品目录、国产化审查等形式促进国产产品的应用。
参考2021年中央国家机关CAD软件协议供货采购项目成交公告，入围产品都是国产软件。
企业策略：在即成事实领域，继续使用，探索替代方案；在新业务领域，非必要不选择。
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。
在仪器仪表、软件等领域进行国产化审查
中央国家机关2021年CAD软件协议供货采购项目成交公告
| 资料来源：仪器信息网、自主可控新鲜事、华西证券研究所 | 40 |
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。 | |
| 广州市工业软件产业联盟成立 | 华为助力，共建工业软件云 | |
| 资料来源：潇湘晨报、天极网、华西证券研究所 | 41 |
| 2.8 各应对技术路线对比 | |
技术路线对比
| 技术路线 | 典型代表 | 主要特点 | 产品成熟度 | 应用推广能力 | 主要挑战 | ||
| 企业自研 | 金航数码 航天科工 |
| 一般，经部分 企业应用验证 | 一般，目前主要向关联企业（上下游、兄弟单位）推广。未来有望成立独立运营公司，推广到业务相近的企业。 | 软件的通用化、产 品化能力是主要挑 战。 | ||
| 与国外厂商深 度合作 | 神舟软件 |
| 很高，在大量 行业广泛验证 | 一般，合资公司现阶段主要目 标客户还是集团内客户，未来 有望向集团外拓展。 | 合作双方的配合度 是主要挑战。 | ||
| 现有国产软件 厂商联盟突围 | 中望软件 |
| 较高，经部分 行业应用验证 | 较好，具备完备的市场拓展机 制与团队，未来有望在多个行 业不断突破。 | 能否快速提升产品 能力是主要挑战。 |
| 资料来源：华西证券研究所整理 | 42 |
03
国产CAD五雄争霸，中望软件具有先发优势
43
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。 以A级曲面的连接为例，分为G0到G4五级连续，部分商用三维CAD软件只能实现G3级以下的曲面建模——内核决定了其能力边界。内核的健壮性也会影响软件的性能（如打开大装配的响应速度）、稳定性（如闪退、蓝屏的发生率）。 | |
| A级曲面：G0-G3示意 | CAD内核、命令与功能的关系 | |
| 资料来源： 人人文库《曲面连续性G0--G4详解》、华西证券研究所 | 44 |
| 3.1 CAD的核心技术：主流内核是行业领导者的杰作 | |||
| | 主流内核（Parasolid、ACIS）的发展历史。 | ||
| | 剑桥大学CAD实验室的Ian Braid在1973年完成了实体造 | ACIS概述 | |
型的博士论文之后，和导师Charles，以及同窗Alan创办
| 了Shape Data公司，随后开发出第一代实体造型软件 Romulus（Parasolid的前身）。 | 45 | |
| | 1981年，一家美国公司买下Shape Data公司，着手开发 | |
| 美 国 版 权 的 第 二 代 产 品 ， 也 就 是 后 来 的 几 何 引 擎 Parasolid。 | ||
| | 1986年，Alan 、Charles、Ian三位再次开发了第三代面 | |
| 向对象的实体和曲面通用平台ACIS。由于ACIS采用了面 向对象的数据结构，并采用了C++编程，使得算法大为 改进，理论运行速度提高2-6倍。 | ||
| | 其它主要内核：CGM和Granite。 | |
| | 达索公司Catia的内核CGM，也是市场上可以买到的商业 | |
| 化几何内核之一。 | ||
| | PTC公司Creo的内核Granite，主要是自己使用。 | |
| | Autodesk公司的内核，基于ACIS，经过多次迭代，已经 | |
| 和ACIS有较大差别。 资料来源：《打开CAD内核的奥秘》、《ACIS基础培训课程》、华西证券研究所 | ||
| 3.1 CAD的核心技术：内核是几何、算法与计算机技术的结合 | |||
| | 几何内核的作用在于表达，处理几何对象，对外提供接口。好的 | ACIS的拓扑几何定义 | |
| 几何内核提供了约束建模，参数建模，驱动建模，事务等各种底 | |||
层机制，方便了上层CAD应用的开发。
以两个长方体的布尔运算为例，如果只知道顶点坐标信息，布尔
运算无法进行，顶点也无法表达出计算结果。只有知道了边、面、
位置等足够信息后才能进行布尔运算，几何内核的实体表达可以
提供这些信息。
几何内核对于CAE仿真也同样重要。
仿真计算中，求解器的输入是离散的网格数据，网格数据来自于
几何，好的几何内核可以提供足够的信息给网格划分引擎。
从表面上看，几何内核开发没有太多技术瓶颈，已有的功能需求
都有解决方案。但几何内核涉及的内容过多，而且作为底层技术
支持，对稳定性，可靠性要求非常高，短期内很难开发出成熟的
产品。开发几何内核需要经过实际迭代，长期技术积累，研发前
期投入巨大。
类似OCC的开源产品，无论从功能，稳定性，性能上，都难以用
于大规模的商业应用，而且一旦出现问题，几乎没有解决方法。
| 资料来源： 知乎《一篇文章入门三维几何内核》、华西证券研究所 | 46 |
3.1 CAD的核心技术：内核随着CAD软件的发展而成熟
内核是CAD发展过程中的产物，随着CAD软件的发展而成熟。
早期的CAD并没有独立几何内核的概念，UGS将内核方面的工作外包给Shape Data公司，当时Shape Data团队是UGS的外包团队，
UGS在相当长的时间事实上负责Parasolid的“测试工作”。
随着产品发展，几何引擎也逐渐达到了产品级的应用成熟度。后来UGS购买了Parasolid，从此之后几何内核逐渐成为一个独立的概
念，发展出一个小的细分领域。
纵观CAD内核发展史，内核是业界先驱（Alan、Charles、Ian）和大公司（达索、PTC）的杰作，随着CAD软件的应用而发展成熟；
全球主流内核都在欧美公司手中，在中美科技脱钩的背景下，很有可能成为芯片之后“卡脖子”的主要手段。
| | 随着我国CAD厂商的发展，国产内核将随着国产CAD软件发展而成熟，成长为新的商业化几何内核。 |
ACIS和Parasolid对比
| 资料来源： 新浪网《工业软件底层技术剖析》、华西证券研究所 | 47 |
3.1 CAD的核心技术：中望和华天具有国产独立内核
目前全球主流CAD内核被巨头垄断（达索、西门子、PTC）。
Parasolid、ACIS和CGM，是市面上能买到的三款商业化几何内核。
为了保障内核安全，在达索收购ACIS时，欧特克以反垄断为由，争取到随时购买ACIS源代码的权利。并在几年以后迅速使用了这个
权利，掏钱购买了ACIS的全部源代码，经过多次版本的迭代，形成了自己的内核。
| | 国产三维CAD软件中，中望和华天具有自主内核，浩辰和数码大方基于西门子的Parasolid内核。 | |
| 国际主流CAD产品及所用内核 | 国产主要CAD产品及所用内核 | |
| 软件厂家 | CAD产品 | 内核 | 内核拥有者 |
| 中望软件 | 中望3D | Overdrive | 中望软件 |
| 华天软件 | Sinovation | CRUX IV | 华天软件 |
| 华天软件 | CrownCAD | DGM | 华天软件 |
| 浩辰软件 | 浩辰3D | Parasolid | 西门子 |
| 数码大方 | CAXA | Parasolid | 西门子 |
| 资料来源： CSDN《三维CAD内核+CAD数据格式基础知识科普》、华西证券研究所 | 48 |
| 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 | 线束设计流程 | |
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。
布线图
| 资料来源：《汽车线束原理图设计及流程图》、华西证券研究所 | 49 |
3.2 CAD工程应用的关键：国产软件的功能完整性存在一定差距
以某国产软件的行业应用测试为例：
在部件结构设计方面，该国产软件基本上能够承担所有设计任务，具备国产化替代的可行性。
在整机设计方面，MBD全三维设计、Top-Down设计、数据重用、机电协同设计（MCAD-ECAD协同）、复杂装配模型简化处理等方面，
该国产软件目前还存在一定的差距。
发布几何、复制几何是Creo数据重用的主要方法
MCAD/ECAD协同在机电协同设计中广泛应用
| 资料来源： 《Creo共享数据的方法》、《超车计划FPGA 综合篇 高效搭建复杂FPGA板的中心库》、华西证券研究所 | 50 |
| 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。 | ||
| | UG NX起源于麦道公司，在工程应用中发展壮大。 | ||
| | 麦道公司自研了CADD软件，当时United Computing公司配合麦道CADD做数控加工部分的软件。 | ||
| | 麦道后来收购了United Computing，并整合了Parasolid部分功能，形成了另一高端CAD软件UG NX。 | ||
| Catia发展史 | UG NX发展史 | ||
| 资料来源：智能制造之家、华西证券研究所 | 51 |
| 3.3 CAD应用推广的关键：我国工业企业是国产CAD软件成长的土壤 | |||
| | CAD软件作为工业软件的典型代表，其发展离不开工程实践。 | ||
| | CAD软件的发展需要在实际的工业应用场景中积累工程应用经验，从而逐步改进产品。 | ||
| | 在过去发展历程中，由于应用范围较小，国产CAD软件经验积累、产品迭代速度较慢。 | ||
| | 产品迭代速度慢又会导致工业企业使用国产CAD软件的积极性降低，从而形成负反馈。 | ||
| | 近年来以华为、中车为代表的工业企业与CAD厂商合作，为国产CAD软件提供了成长的土壤。 | ||
| 中望CAD在手机设计领域的应用 | 中望CAD在轨道交通领域的应用 | ||
| 资料来源： 中望官网、华西证券研究所 | 52 |
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。
从设计师的角度，软件用户群体的多少、与其它上下游软件的集成度会对其学习、工作效率产生重要影响。
软件用户群体的多少会直接影响学习资料的可获得性，自学便利性，遇到问题自主解决的难易程度。
与其它软件（CAE/CAM/PLM等）的集成度将影响数据传导的便利性，进而影响工作效率。
国家重视，环境改善，国产CAD软件正在逐步构建生态。
中望举办全球生态大会ZWorld 2021
中望举办创新峰会，共谋工软生态共赢之路
| 资料来源： 中望官网、华西证券研究所 | 53 |
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。
在复杂设计领域，云CAD利用云端的计算能力，有望让实时仿真、创成式设计变成现实。
对算力要求高的仿真、创成式设计在云环境下有望得到更广泛的应用。
基于云算例，CAD未来有望与AI、AR等新技术融合，推出更多的创新应用。
励志颠覆全球三维CAD市场的Onshape
国产首款三维云CAD：华天CrownCAD
| 资料来源： e-works、华天官网、华西证券研究所 | 54 |
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。设计仿真一体化：从设计师设计、仿真分析师仿真的串行工作向边设计、边仿真的并行工作转变。平台化：CAD软件向工具平台演进，集成第三方技术（比如渲染、仿真等），形成完整解决方案。 |
德勤提出的新技术发展方向
| 资料来源：德勤、华西证券研究所 | 55 |
3.7 CAD竞争格局：国产产品的成熟度
二维CAD已实现可替代，并在中车、华为、迈瑞等企业等到应用。
按产品结构复杂度以及造型复杂度将3D应用分成三个领域：ICT、中端市场（家电、军工、工业装备）、高端市场（复杂曲面/复杂
产品结构，如航空、汽车车身）。
目前国产三维在ICT领域跑通，在细分领域的欠缺可以和第三方软件结合来覆盖完整场景。
中端市场空间广阔，是国产三维CAD重点突破的领域，主要竞争对手： Creo（国防军工、工程机械）、Solidworks（中小型工业设
备企业）。
| 中望应用案例广泛 | 中望3D与国外软件功能对比 | |
| 资料来源： 中望官网、亿欧智库《先进制造业-2021中国工业软件行业研究报告》、华西证券研究所 | 56 | |
| 3.8 CAD竞争格局：中望具有先发优势，后续有望迎来业绩释放 | ||
| | 中望具有先发优势，后续有望迎来业绩释放。 | |
| | 中望2021年A股上市，在提高行业知名度和影响力的同时，募资有利于加大产品研发和市场拓展（比如成立行业团队）。 | |
| | 按照行业内“市场策划、投入资源开拓市场 企业小范围使用 企业大规模采购”的过程，预计2022-2024年有望迎来业绩释放。 | |
市场拓展过程
| 时间周期： 1-2年 |
| 时间周期： 1年左右 | 大规模推广：在企业推广应用（推 广到更多的产品线、事业部）。 | 57 | |
| 时间周期：1年左右 | 小范围试用：在选定的范围内（部 分产品线或事业部）小范围试用，改进产品，制定方案，跑通主要工 程应用场景。 | ||
| 市场策划、建立销售网络、投入资源开 拓市场，通过POC等方式争取试用机会 | |||
| 资料来源：华西证券研究所整理 |
04
国产PLM参与者众多，群雄逐鹿
58
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。
| | 数据类型：包括结构化数据（比如BOM）和非结构化数据（比如三维模型、文档等）。 | ||
| | 用户群体：研发、工艺、售后、质量等部门的主要人员都是PLM的用户。 | ||
| | PLM系统需要与主流工具（CAD/EDA等）、系统（ERP/MES等）集成，实现参数属性、产品结构等数据的双向传递。 | ||
| | 主流CAD软件：Catia/NX/Creo/Solidworks。 | ||
| | 主要的PLM厂商同时也是CAD厂商，与自家CAD工具的紧密集成已成为各品牌PLM系统差异化竞争的主要手段。 | ||
| 典型PLM系统系统架构 | PLM与主流工具、系统的集成 | ||
| 资料来源： 《Windchill系统架构介绍》、华西证券研究所 | 59 | ||
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。
| | 自研系统一般按照企业业务流程深度定制化，通用化程度不高，推广范围受限。 缺乏专业团队进行产品规划、市场拓展。 主流的商用PLM系统都是通用化程度较高的平台软件，汇总通用功能，封装成产品是PLM厂商的核心竞争力。 | |
| Windchill系统主要功能模块 | Teamcenter系统主要功能模块 | |
| 资料来源： 百度、华西证券研究所 | 60 |
4.3 PLM应用推广的关键：生态（服务合作伙伴）
PLM系统的建设过程是标准化PLM系统在工业企业的适配过程，是商业化PLM系统能力与企业业务融合的过程。
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。
各商业PLM厂商的服务合作伙伴承担PLM项目实施的主要工作，实施顾问的能力在PLM的应用推广过程中起到非常重要的作用。
完备的服务合作伙伴生态系统也是各PLM厂商的重要护城河。
服务合作伙伴生态系统能力与PLM产品的市占率互为因果，相互影响；随着国产PLM的广泛应用，国产PLM将有望构建自己的服务
合作伙伴生态系统。
PTC全球生态合作伙伴计划
| 资料来源： PTC官网、华西证券研究所 | 61 |
| 4.3 PLM应用推广的关键：生态（用户群体） | ||
| | 从企业的角度，与CAD类似，也需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。 | |
| | 航空工业以PTC Windchill为主，汽车产业链以西门子为主。 | |
| | 由于PLM系统建设完成后，还需要持续的运维、优化，总拥有成本也是企业选型的重要考量因素。 | |
| | 是否能方便的以合适价格从市场上招到合格的系统运维人员是企业选型的考量因素之一。 | |
| | 对于运维人员来说，系统的通用性、获取资料的便利性将直接影响其工作效率。 | |
社区论坛：PLM之家
| 资料来源： PLM之家、华西证券研究所 | 62 |
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。
传统PLM应用偏研发领域，云PLM可方便的实现随时随地访问，有望将现场检测、维护等人员纳入其中，促进PLM向真正的产品全
生命周期拓展。
云CAD与PLM的协同将有利于促进设计工作与数据管理的一体化，利用新技术，营造新业态。
全结构化的CAD数据（非文件模式）、CAD工具与管理系统的一体化将有助于CAD/PLM行业利用大数据、AI等新技术进行应用创新，
营造新业态。
| Oleg Shilovitsky提出的PLM四步上云法 | 云原生PLM的领导者Arena | |
| 资料来源： e-works、Arena公司官网、华西证券研究所 | 63 | |
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。智能化、互联化：与大数据、AI、IOT等技术发展相结合，充分发挥数据的作用， 以产品为主线实现数字世界和物理世界的融合。 |
PLM技术发展趋势
| 资料来源： 《PTC智能制造白皮书》、华西证券研究所 | 64 |
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。
| | 大用户量、大数据量、复杂场景的工程应用经验不足，系统架构、数据模型的健壮性、可扩展性缺少有说服力的参考案例。一般都具有PDM核心功能（文档管理、BOM管理、流程管理等），但对产品全生命周期的覆盖完整度不够（ALM/MBSE/SLM等）。 |
PLM产品功能对比
| 资料来源：iCoastline海岸线、华西证券研究所 | 65 |
4.6 PLM竞争格局：参与者众多，群雄逐鹿
相比CAD等工具软件，国产替代难度低，是十四五期间国产替代的主阵地；但市场参与者众多，现阶段集中度低。
主要参与者：用友网络、金蝶国际、鼎捷软件、山大华天、数码大方、思普软件、中车信息、武汉开目、武汉天喻、神舟软件、艾克
斯特、国睿信维、航天科工等。
知名ERP厂商（用友网络、金蝶国际），CAD兼PLM厂商（山大华天、数码大方）具有相对优势。
现阶段竞争激烈，国产厂商议价权弱。
国防领域：各大集团都在孵化推广自主产品：航天科技（神舟软件）、航天科工（科工四院/北京凯锐）、航空（西安阳易）、中国
电科（国睿信维）；
| | 商业领域：竞争激烈，厂商的议价权弱，软件许可很难卖出高价格。 | |
| | 十四五末期，行业集中度有望提高，市场竞争有望进入仅剩少数主要玩家的后半场。 | |
| 用友PLM系统架构 | 山大华天的inforcenter8 | |
| 资料来源： 公司官网、华西证券研究所 | 66 |
05
投资建议
67
5.1 投资建议
► 投资建议：
重点推荐：中望软件、用友网络。受益（非上市）：浩辰软件、山大华天、数码大方、新迪数字、金航数码、神舟软件。
核心推荐标的盈利预测与估值
| 资料来源：wind、华西证券研究所 | 68 |
受益公司介绍：浩辰软件
公司成立于2001年，是国内领先的研发设计类工业软件提供商，主要从事CAD相关软件的研发及推广销售业务。公司已有多年CAD
核心技术积累、具备产品创新能力以及行业经验，为用户提供浩辰CAD、浩辰3D、浩辰CAD看图王等产品，以及围绕前述产品的相
关服务。
根据2020年年报，海外收入占比35.72%，产品的可替代性、高性价比经海外市场验证。
截止2021年10月，浩辰CAD看图王已成为国内CAD领域月度活跃用户数排名第一的APP应用，互联网广告推广业务已成为公司第二
大收入来源。
| | 2019年开始与西门子合作，推出了浩辰3D，进一步丰富了公司产品体系，同时支撑公司更好地布局BIM。 | |
| 营业收入保持20%以上的增长 | 发展路径及主要产品 | |
| 资料来源：Wind、招股说明书、华西证券研究所 | 69 |
受益公司介绍：山大华天
公司成立于1993年，专注于制造业信息化领域，作为以3D为核心的智能制造软件服务商，华天软件拥有三维设计、智能管理、可视 化三大技术平台和创新设计、卓越制造、数字化服务三大系列产品线，业务范围包括PLM、PDM、CAPP、3D CAPP、CAD、CAM、MES、WMS、SRM、LES等。
| | 公司拥有三维CAD内核技术，推出了首款基于云架构的三维CAD平台CrownCAD。 产品广泛应用于航天军工、核工业、装备制造、化工、汽车、轨道交通、轴承、模具、高科技电子、建筑工程等行业。 |
主要产品
| 资料来源：公司官网、华西证券研究所 | 70 |
受益公司介绍：数码大方
数码大方是我国自主的工业软件和工业互联网公司。自2003年成立以来，始终坚持技术创新，自主研发数字化设计（CAD）、产品 全生命周期管理（PLM）、数字化制造（MES）软件，在北京、南京和美国亚特兰大设有三个研发中心，目前已拥有330余项商标、专利、专利申请及著作权。
数码大方主要面向装备、汽车、电子电器、航空航天、教育等行业提供工业软件、智能制造解决方案、工业云平台等产品和服务。
大方工业云是以工业大数据为基础的多区域和多行业的云服务平台，整合了云计算、物联网、移动互联网以及协同设计和制造等技术，融合线下软件和线上服务，为企业、产业园区、行业提供云端协作平台及工业SaaS和工业APP服务。
主要产品
| 资料来源：公司官网、华西证券研究所 | 71 |
| 受益公司介绍：新迪数字 | |||
| | 杭州新迪数字工程系统有限公司成立于2003年，由原达 | 新迪3D 2022 | |
索SolidWorks首席科学家叶修梓博士创立，是国内具有
三维CAD/CAE核心技术和产品研发能力的本土公司。
公司深耕工业制造研发设计领域，为广大制造企业提供
买得起、用得好的国产高端三维CAD软件。以新迪3D
设计软件、3D云盘、企业资源云库等软件构成的企业级
研发设计协同解决方案，可帮助制造业快速构建完整的
数字化产品研发设计体系，现已广泛应用于通用与智能
装备、轨道交通、工程机械与重型装备、汽车及零部件、
高科技电子等行业。
新迪数字2015年开始率先布局工业云领域，是工信部认
定的第一批工业云试点示范企业。公司陆续推出以零件
库、图纸通、产品通为代表的SaaS工业云软件，目前已
拥有几百万注册用户，成功服务十几万家工业企业。
| 资料来源：公司官网、华西证券研究所 | 72 |
| 受益公司介绍：金航数码 | |||
| | 金航数码科技有限责任公司（航空工业信息技术中心） | 公司发展历程 | |
成立于2000年，是中国航空工业集团有限公司的信息技 术专业支撑机构，肩负着“推进产业数字化，践行数字 产业化”的使命，致力于做数字技术驱动工业转型的集 大成者。
金航数码总部设立在北京，在成都、上海、西安、沈阳、
南昌等地设有分支机构，人员1000 余人。
在管理与IT咨询、系统工程、综合管理、生产制造、客
户服务、IT基础设施与信息安全等业务领域为客户提供
覆盖产品全生命周期、管理全业务流程、产业全价值链
的“三全”解决方案。
金航数码聚焦以数字转型为核心的发展战略，基于数字
技术创新应用和两化融合推进中形成的能力体系，引领、
推动高端制造业转型升级和创新发展。
| 资料来源：公司官网、华西证券研究所 | 73 |
受益公司介绍： 神舟软件
公司成立于2000年，是由中国航天科技集团有限公司控股的专业化软件企业，是国家认定的重点高新技术软件企业。
神软作为以提供自主研发软件和服务为优势的大型专业软件与信息服务公司，秉承“创新、敬业、以推动民族软件产业发展为己任”
的理念，围绕工业软件、大数据、智慧政务、智慧管控四大核心主业，凭借软件研发、咨询规划、技术服务三大服务能力，结合云计
算、大数据、“互联网+”等新一代技术，面向企业、政府、军队等领域，为客户提供自主可控的全方位信息化智慧服务，协助政府
实现智慧管理，助力企业实现智能制造。
| | 具有独立知识产权的PLM产品AVIDM和兼容Oracle产品的神软BDC大数据解决方案。 |
智能制造相关核心产品
| 资料来源：华西证券研究所 | 74 |
| 06 | 风险提示 |
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风险提示
疫情导致全球经济下行的风险：疫情蔓延全球，宏观经济下滑导致企业IT支出增长放缓，下游客户对软件企业的需求下降的风险。 行业竞争加剧导致盈利水平下降的风险：国外软件巨头扩张进一步加剧行业竞争格局，导致行业盈利水平下降。
核心技术突破进程低于预期的风险：核心技术突破困难，进程低于预期导致的产品性能更新放缓，竞争力下降。
公司核心人才团队流失风险：国内软件龙头公司核心技术人才可能因激励不足等原因流失。
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| 免责声明 | ||||||
买入 分析师预测在此期间股价相对强于上证指数达到或超过15% | ||||||
| 以报告发布日后的 | ||
| 增持 | 分析师预测在此期间股价相对强于上证指数在5%—15%之间 | |
| 6个月内公司股价 | 中性 | 分析师预测在此期间股价相对上证指数在-5%—5%之间 |
| 相对上证指数的涨 | 减持 | 分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数5%—15%之间 |
| 跌幅为基准。 | 卖出 | 分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数达到或超过15% |
行业评级标准
| 以报告发布日后的 | 推荐 | 分析师预测在此期间行业指数相对强于上证指数达到或超过10% |
| 6个月内行业指数 | 中性 | 分析师预测在此期间行业指数相对上证指数在-10%—10%之间 |
| 的涨跌幅为基准。 | 回避 | 分析师预测在此期间行业指数相对弱于上证指数达到或超过10% |
华西证券研究所：
地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园11号丰汇时代大厦南座5层
| 网址：http://www.hx168.com.cn/hxzq/hxindex.html | 77 |
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