研判2025！中國(guó)基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀、企業(yè)格局及未來(lái)趨勢(shì)分析：市場(chǎng)規(guī)模不斷壯大，應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)拓展[圖]

內(nèi)容概要：在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷攀升，從航空航天的高精尖裝備，到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的復(fù)雜體系，傳統(tǒng)基于文檔的系統(tǒng)工程方法（TSE）在應(yīng)對(duì)海量信息與數(shù)據(jù)時(shí)愈發(fā)捉襟見(jiàn)肘。在此背景下，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）應(yīng)運(yùn)而生，它以建模方法的形式化應(yīng)用為核心，貫穿系統(tǒng)從概念設(shè)計(jì)到全生命周期的各個(gè)階段，為解決復(fù)雜系統(tǒng)工程問(wèn)題提供了新的思路與途徑。近年來(lái)，數(shù)據(jù)顯示，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）發(fā)展迅速，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)攀升，2024年，中國(guó)MBSE軟件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到28.7億元，增長(zhǎng)16.2%。我國(guó)MBSE軟件對(duì)外依賴度大，IBM、達(dá)索、西門子等跨國(guó)廠商憑借產(chǎn)品成熟度高、配套工具與服務(wù)完善等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，2024年海外廠商市場(chǎng)份額占比超7成。隨著我國(guó)工業(yè)軟件自主可控需求上升，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加大MBSE軟件研發(fā)力度，推出相關(guān)產(chǎn)品。國(guó)產(chǎn)廠商加速崛起，并逐漸被越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)大型用戶所接受，市場(chǎng)份額不斷提升，預(yù)計(jì)到2025年本土企業(yè)市場(chǎng)份額將超30%，2027年有望突破40%。

上市企業(yè)：中國(guó)船舶(600150)、中國(guó)核電(601985)、中航科工（02357）、中國(guó)中車（601766）、小鵬汽車-W(09868)、理想汽車-W（02015）

相關(guān)企業(yè)：杭州華望系統(tǒng)科技有限公司、蘇州同元軟控信息技術(shù)有限公司、北京世冠金洋科技發(fā)展有限公司、北京靈思創(chuàng)奇科技有限公司、上海創(chuàng)景信息科技有限公司、北京科思誠(chéng)科技有限公司、北京君合創(chuàng)想科技發(fā)展有限公司 南京遠(yuǎn)思智能科技有限公司 達(dá)索析統(tǒng)(上海)信息技術(shù)有限公司、武漢大海信息系統(tǒng)科技有限公司、北京潤(rùn)科通用技術(shù)有限公司、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司

關(guān)鍵詞：基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)、工業(yè)軟件、汽車、航空航天

一、基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)相關(guān)概述

根據(jù)國(guó)際系統(tǒng)工程協(xié)會(huì)（INCOSE）在2007年發(fā)布的《SE愿景2020》中的定義，基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)是建模方法在系統(tǒng)工程中的形式化應(yīng)用，用以支持在系統(tǒng)全生命周期內(nèi)開(kāi)展需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證和確認(rèn)相關(guān)的活動(dòng)。MBSE是基于文檔的傳統(tǒng)系統(tǒng)工程工作模式的演進(jìn)，力求以多視角的系統(tǒng)模型做為橋梁，將跨學(xué)科/領(lǐng)域的模型關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科/領(lǐng)域的模型追溯，從而驅(qū)動(dòng)大型復(fù)雜系統(tǒng)生存周期內(nèi)各階段的工程活動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)以模型驅(qū)動(dòng)的方法來(lái)采集、捕獲和提煉數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)。

MBSE包含三個(gè)要素。（1）MBSE建模語(yǔ)言。建模語(yǔ)言定義了建模過(guò)程中的各種可視化元素以及各種元素所代表的語(yǔ)義。MBSE中所使用的語(yǔ)言主要是指SysML。（2）MBSE建模工具。MBSE建模工具是指系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員在創(chuàng)建和管理模型過(guò)程中所使用的軟件系統(tǒng)。建模工具能夠部署一種或幾種建模語(yǔ)言提供建模語(yǔ)言中各種元素的可視化功能，并根據(jù)建模語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)賦予各種元素語(yǔ)義。（3）MBSE方法論。MBSE方法論是定義了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)如何利用系統(tǒng)建模語(yǔ)言的各種圖形來(lái)建立系統(tǒng)模型，也就是工作流程。目前主要的方法包括：IBM提出的Harmony SE、INCOSE的Object-Oriented Systems Engineering Method (OOSEM)、Dori提出的Object-Process Methodology（OPM）、Vitech公司的系統(tǒng)工程方法論、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的State Analysis方法等等。

MBSE使用更接近于人的理解和認(rèn)識(shí)的模型作為主要工具，尤其是可視化模型，有利于設(shè)計(jì)者將精力集中在和業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的工作上，而不用過(guò)多地考慮與平臺(tái)相關(guān)的具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。在面對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，MBSE強(qiáng)調(diào)使用功能強(qiáng)大而靈活的領(lǐng)域相關(guān)建模語(yǔ)言創(chuàng)建系統(tǒng)的模型，基于領(lǐng)域知識(shí)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域?qū)＜?、設(shè)計(jì)人員、系統(tǒng)工程師以及架構(gòu)師等不同人員之間的良好溝通。具體來(lái)說(shuō)，MBSE相對(duì)于TBSE具有如下優(yōu)勢(shì)：1）可以清晰地刻畫復(fù)雜系統(tǒng)的初期結(jié)構(gòu)、功能和行為等多方面的需求，具有無(wú)二義性。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程工作過(guò)程中，系統(tǒng)的初期需求是以文檔為主的方式獲取的，但文字描述具有語(yǔ)義模糊性及理解的差異性，初期需求階段中不精確的需求說(shuō)明會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)階段產(chǎn)生巨大的偏差，而這種偏差往往會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失及時(shí)間損失。2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一體化。由于系統(tǒng)模型的建立是涵蓋系統(tǒng)的整個(gè)生命周期過(guò)程的，包括系統(tǒng)的需求、設(shè)計(jì)、分析、驗(yàn)證和確認(rèn)等活動(dòng)，是一個(gè)統(tǒng)一整體的過(guò)程，可以提供一個(gè)完整的、一致的并可追溯的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而可以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一體化，避免各組成部分間的設(shè)計(jì)沖突，降低風(fēng)險(xiǎn)。3）增強(qiáng)知識(shí)的獲取和再利用。系統(tǒng)生命周期中包含著許多信息的傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程，如設(shè)計(jì)人員需要提取需求分析人員產(chǎn)生的需求信息進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。由于模型具有的模塊化特點(diǎn)，使得信息的獲取、轉(zhuǎn)換以及再利用都更加方便和有效。4）模型具有可重用性，提高工作效率。對(duì)比傳統(tǒng)以文檔為中心的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方案，基于模型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)的模塊化特征，特別是在“面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)”中，同層次模型間耦合度較低，封裝性好。因此，模型的后期結(jié)果可在未來(lái)相關(guān)領(lǐng)域研究中被重用或修改后重用。5）基于模型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法可以更好的支撐需求的跟蹤與管理。驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案是否滿足各方用戶的不同需求是系統(tǒng)工程工作過(guò)程中非常重要的一環(huán)，基于模型的系統(tǒng)工程方法可建立需求、功能、系統(tǒng)間的映射關(guān)系矩陣對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行跟蹤與管理。設(shè)計(jì)方可根據(jù)關(guān)系矩陣來(lái)確認(rèn)方案與預(yù)期結(jié)果的差異，明確未達(dá)成的需求，并分析需求、功能及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的的改變對(duì)系統(tǒng)整體的影響。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2025年中國(guó)基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場(chǎng)研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)研判報(bào)告》

MBSE最早應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）明確要求系統(tǒng)論證交付物必須以模型形式呈現(xiàn)。波音、洛克希德·馬丁等航空航天巨頭積極采用MBSE開(kāi)發(fā)各類飛行器系統(tǒng)，借助其可視化、集成化優(yōu)勢(shì)，有效提升系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率、降低成本，確保復(fù)雜航空系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量與可靠性。例如在新型飛機(jī)的研制中，通過(guò) MBSE 構(gòu)建的系統(tǒng)模型，能在設(shè)計(jì)早期對(duì)飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、航電系統(tǒng)等多方面進(jìn)行聯(lián)合仿真與優(yōu)化，避免后期設(shè)計(jì)變更帶來(lái)的高額成本。中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)與 IBM 合作，引入 IBM Harmony - SE 方法及整套工具體系開(kāi)展航空系統(tǒng)工程工作，通過(guò)仿真試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證與優(yōu)化。中國(guó)商飛運(yùn)用 Harmony - SE 方法解決飛機(jī)需求復(fù)雜、驗(yàn)證難度大等問(wèn)題，為大型飛機(jī)研制提供有力支撐。目前, 國(guó)內(nèi)外MBSE的領(lǐng)域應(yīng)用由航空航天領(lǐng)域擴(kuò)展至國(guó)防工業(yè)、汽車、船舶、核工業(yè)等, 旨在通過(guò)系統(tǒng)模型體現(xiàn)系統(tǒng)工程流程, 并貫穿于全生命周期, 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)一致性與關(guān)聯(lián)可追溯性。如在汽車領(lǐng)域，福特公司利用 MBSE 完成智能汽車從用戶需求分析、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)到整車級(jí)系統(tǒng)仿真驗(yàn)證的全流程工作。國(guó)外工業(yè)軟件供應(yīng)商如法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)（Dassault Systèmes）、德國(guó)西門子等，構(gòu)建起覆蓋汽車從系統(tǒng)需求、開(kāi)發(fā)、詳細(xì)設(shè)計(jì)到集成測(cè)試的完整 MBSE 解決方案，成為汽車電氣系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的主流技術(shù)手段。

二、基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀

1、相關(guān)政策

國(guó)家高度重視工業(yè)軟件自主研發(fā)，提出構(gòu)建自主可控、安全可靠、高端先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)體系，加快國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展速度，國(guó)家政策在其中扮演著重要的引導(dǎo)角色。近年來(lái)，我國(guó)發(fā)布了一系列政策，支持基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）發(fā)展。2024年12月，工信部等三部門印發(fā)的《制造業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)施指南》中，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）被多次提及，顯示了其已成為國(guó)家當(dāng)前著重關(guān)注的工業(yè)軟件領(lǐng)域之一。

2、市場(chǎng)規(guī)模

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷攀升，從航空航天的高精尖裝備，到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的復(fù)雜體系，傳統(tǒng)基于文檔的系統(tǒng)工程方法（TSE）在應(yīng)對(duì)海量信息與數(shù)據(jù)時(shí)愈發(fā)捉襟見(jiàn)肘。在此背景下，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）應(yīng)運(yùn)而生，它以建模方法的形式化應(yīng)用為核心，貫穿系統(tǒng)從概念設(shè)計(jì)到全生命周期的各個(gè)階段，為解決復(fù)雜系統(tǒng)工程問(wèn)題提供了新的思路與途徑。近年來(lái)，數(shù)據(jù)顯示，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）發(fā)展迅速，市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)攀升，2024年，中國(guó)MBSE軟件市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到28.7億元，增長(zhǎng)16.2%。

2024年，華東、中南和華北三個(gè)地區(qū)是MBSE軟件市場(chǎng)發(fā)展最為領(lǐng)先的區(qū)域，市場(chǎng)總體規(guī)模占據(jù)全國(guó)的領(lǐng)先位置，市場(chǎng)份額分別達(dá)到33.5%、23.7%和21.4%，主要是由于三個(gè)地區(qū)制造業(yè)發(fā)展較快，汽車、電子、鋼鐵、石化等產(chǎn)業(yè)在全國(guó)處于領(lǐng)先地位。同時(shí)，三個(gè)地區(qū)坐擁眾多高校和科研機(jī)構(gòu)，科研實(shí)力較強(qiáng)，研究需求旺盛，MBSE相關(guān)成果轉(zhuǎn)化速度較快，在市場(chǎng)的供給端注入了較大活力。

3、企業(yè)格局

我國(guó)MBSE軟件對(duì)外依賴度大，IBM、達(dá)索、西門子等跨國(guó)廠商憑借產(chǎn)品成熟度高、配套工具與服務(wù)完善等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，2024年海外廠商市場(chǎng)份額占比超7成。隨著我國(guó)工業(yè)軟件自主可控需求上升，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加大MBSE軟件研發(fā)力度，推出相關(guān)產(chǎn)品。國(guó)產(chǎn)廠商加速崛起，并逐漸被越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)大型用戶所接受，市場(chǎng)份額不斷提升，預(yù)計(jì)到2025年本土企業(yè)市場(chǎng)份額將超30%，2027年有望突破40%。

本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力持續(xù)增強(qiáng)，部分中國(guó)廠商技術(shù)理念更為完善，可兼顧系統(tǒng)建模和仿真，能更好地助力用戶具備采用系統(tǒng)工程方法進(jìn)行高端復(fù)雜裝備設(shè)計(jì)的條件和能力。目前，包括杭州華望系統(tǒng)科技有限公司、蘇州同元軟控信息技術(shù)有限公司等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)企業(yè)在MBSE軟件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)較大突破，為MBSE軟件自主可控作出了重要貢獻(xiàn)。

三、基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

（1）與數(shù)字工程深度融合

伴隨著數(shù)字化研發(fā)技術(shù)體系的升級(jí)，MBSE正逐步延伸為數(shù)字工程或新一代MBSE技術(shù)體系。它將進(jìn)一步整合各專業(yè)的CAD/CAE工具，強(qiáng)調(diào)任務(wù)、需求、功能、性能、物理、可靠性、工藝、維護(hù)以及孿生模型等全生命周期多階段模型在系統(tǒng)研制中的作用。通過(guò)數(shù)字工程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)研發(fā)全過(guò)程的數(shù)字化、集成化與智能化，提高系統(tǒng)整體性能與研發(fā)效率。

（2）系統(tǒng)建模語(yǔ)言的進(jìn)化

SysML作為MBSE重要的建模語(yǔ)言，其2.0版本將帶來(lái)顯著變化。一方面，定義內(nèi)核建模語(yǔ)言（KerML），增強(qiáng)語(yǔ)言擴(kuò)展能力，可構(gòu)建語(yǔ)義豐富且可互操作的領(lǐng)域化建模語(yǔ)言；另一方面，提升設(shè)計(jì)與仿真集成能力，強(qiáng)化SysML與Modelica等語(yǔ)言的協(xié)同，更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證在復(fù)雜系統(tǒng)研制中的同等重要作用，為復(fù)雜系統(tǒng)建模提供更強(qiáng)大的支持。

（3）人工智能賦能MBSE

將MBSE方法應(yīng)用于智能化系統(tǒng)中，用于智能算法設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。例如在設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛算法時(shí)，借助MBSE構(gòu)建系統(tǒng)模型，對(duì)算法在不同場(chǎng)景下的性能、安全性進(jìn)行模擬與驗(yàn)證，確保智能算法符合系統(tǒng)整體需求。利用AI算法提升復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證能力。如通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)大量歷史項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輔助需求提取與模型優(yōu)化；利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)需求文檔與模型之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，提高工作效率。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.techappsinsider.com）發(fā)布的《2025年中國(guó)基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場(chǎng)研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)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)。