研判2025！中國基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場現(xiàn)狀、企業(yè)格局及未來趨勢分析：市場規(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)對海量信息與數(shù)據(jù)時愈發(fā)捉襟見肘。在此背景下，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）應(yīng)運而生，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)計到全生命周期的各個階段，為解決復(fù)雜系統(tǒng)工程問題提供了新的思路與途徑。近年來，數(shù)據(jù)顯示，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）發(fā)展迅速，市場規(guī)模持續(xù)攀升，2024年，中國MBSE軟件市場規(guī)模達到28.7億元，增長16.2%。我國MBSE軟件對外依賴度大，IBM、達索、西門子等跨國廠商憑借產(chǎn)品成熟度高、配套工具與服務(wù)完善等優(yōu)勢，在國內(nèi)市場占據(jù)主導(dǎo)地位，2024年海外廠商市場份額占比超7成。隨著我國工業(yè)軟件自主可控需求上升，國內(nèi)企業(yè)紛紛加大MBSE軟件研發(fā)力度，推出相關(guān)產(chǎn)品。國產(chǎn)廠商加速崛起，并逐漸被越來越多的國內(nèi)大型用戶所接受，市場份額不斷提升，預(yù)計到2025年本土企業(yè)市場份額將超30%，2027年有望突破40%。

上市企業(yè)：中國船舶(600150)、中國核電(601985)、中航科工（02357）、中國中車（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 南京遠思智能科技有限公司 達索析統(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、北京潤科通用技術(shù)有限公司、中國商用飛機有限責(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)國際系統(tǒng)工程協(xié)會（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)開展需求、設(shè)計、分析、驗證和確認相關(guān)的活動。MBSE是基于文檔的傳統(tǒng)系統(tǒng)工程工作模式的演進，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，實現(xiàn)跨學(xué)科/領(lǐng)域的模型追溯，從而驅(qū)動大型復(fù)雜系統(tǒng)生存周期內(nèi)各階段的工程活動，最終實現(xiàn)以模型驅(qū)動的方法來采集、捕獲和提煉數(shù)據(jù)、信息和知識。

MBSE包含三個要素。（1）MBSE建模語言。建模語言定義了建模過程中的各種可視化元素以及各種元素所代表的語義。MBSE中所使用的語言主要是指SysML。（2）MBSE建模工具。MBSE建模工具是指系統(tǒng)開發(fā)人員在創(chuàng)建和管理模型過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言提供建模語言中各種元素的可視化功能，并根據(jù)建模語言的標準賦予各種元素語義。（3）MBSE方法論。MBSE方法論是定義了設(shè)計團隊如何利用系統(tǒng)建模語言的各種圖形來建立系統(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、噴氣推進實驗室的State Analysis方法等等。

MBSE使用更接近于人的理解和認識的模型作為主要工具，尤其是可視化模型，有利于設(shè)計者將精力集中在和業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的工作上，而不用過多地考慮與平臺相關(guān)的具體實現(xiàn)細節(jié)。在面對不同應(yīng)用領(lǐng)域時，MBSE強調(diào)使用功能強大而靈活的領(lǐng)域相關(guān)建模語言創(chuàng)建系統(tǒng)的模型，基于領(lǐng)域知識實現(xiàn)領(lǐng)域?qū)＜?、設(shè)計人員、系統(tǒng)工程師以及架構(gòu)師等不同人員之間的良好溝通。具體來說，MBSE相對于TBSE具有如下優(yōu)勢：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，具有無二義性。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)工程工作過程中，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明會導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)階段產(chǎn)生巨大的偏差，而這種偏差往往會造成巨大的經(jīng)濟損失及時間損失。2）系統(tǒng)設(shè)計的一體化。由于系統(tǒng)模型的建立是涵蓋系統(tǒng)的整個生命周期過程的，包括系統(tǒng)的需求、設(shè)計、分析、驗證和確認等活動，是一個統(tǒng)一整體的過程，可以提供一個完整的、一致的并可追溯的系統(tǒng)設(shè)計，從而可以保證系統(tǒng)設(shè)計的一體化，避免各組成部分間的設(shè)計沖突，降低風(fēng)險。3）增強知識的獲取和再利用。系統(tǒng)生命周期中包含著許多信息的傳遞和轉(zhuǎn)換過程，如設(shè)計人員需要提取需求分析人員產(chǎn)生的需求信息進行系統(tǒng)的設(shè)計。由于模型具有的模塊化特點，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。對比傳統(tǒng)以文檔為中心的系統(tǒng)工程設(shè)計方案，基于模型的系統(tǒng)設(shè)計具有更強的模塊化特征，特別是在“面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計”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)計方法可以更好的支撐需求的跟蹤與管理。驗證系統(tǒng)設(shè)計方案是否滿足各方用戶的不同需求是系統(tǒng)工程工作過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)系矩陣對系統(tǒng)需求進行跟蹤與管理。設(shè)計方可根據(jù)關(guān)系矩陣來確認方案與預(yù)期結(jié)果的差異，明確未達成的需求，并分析需求、功能及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的的改變對系統(tǒng)整體的影響。

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2025年中國基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢研判報告》

MBSE最早應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。美國國家航空航天局（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開發(fā)各類飛行器系統(tǒng)，借助其可視化、集成化優(yōu)勢，有效提升系統(tǒng)開發(fā)效率、降低成本，確保復(fù)雜航空系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量與可靠性。例如在新型飛機的研制中，通過 MBSE 構(gòu)建的系統(tǒng)模型，能在設(shè)計早期對飛行器的空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)強度、航電系統(tǒng)等多方面進行聯(lián)合仿真與優(yōu)化，避免后期設(shè)計變更帶來的高額成本。中國航空工業(yè)集團與 IBM 合作，引入 IBM Harmony - SE 方法及整套工具體系開展航空系統(tǒng)工程工作，通過仿真試驗對系統(tǒng)設(shè)計進行驗證與優(yōu)化。中國商飛運用 Harmony - SE 方法解決飛機需求復(fù)雜、驗證難度大等問題，為大型飛機研制提供有力支撐。目前, 國內(nèi)外MBSE的領(lǐng)域應(yīng)用由航空航天領(lǐng)域擴展至國防工業(yè)、汽車、船舶、核工業(yè)等, 旨在通過系統(tǒng)模型體現(xiàn)系統(tǒng)工程流程, 并貫穿于全生命周期, 實現(xiàn)設(shè)計一致性與關(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)計到整車級系統(tǒng)仿真驗證的全流程工作。國外工業(yè)軟件供應(yīng)商如法國達索系統(tǒng)（Dassault Systèmes）、德國西門子等，構(gòu)建起覆蓋汽車從系統(tǒng)需求、開發(fā)、詳細設(shè)計到集成測試的完整 MBSE 解決方案，成為汽車電氣系統(tǒng)開發(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)市場現(xiàn)狀

1、相關(guān)政策

國家高度重視工業(yè)軟件自主研發(fā)，提出構(gòu)建自主可控、安全可靠、高端先進的國產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)體系，加快國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展速度，國家政策在其中扮演著重要的引導(dǎo)角色。近年來，我國發(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，顯示了其已成為國家當(dāng)前著重關(guān)注的工業(yè)軟件領(lǐng)域之一。

2、市場規(guī)模

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代，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)對海量信息與數(shù)據(jù)時愈發(fā)捉襟見肘。在此背景下，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）應(yīng)運而生，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)計到全生命周期的各個階段，為解決復(fù)雜系統(tǒng)工程問題提供了新的思路與途徑。近年來，數(shù)據(jù)顯示，基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）發(fā)展迅速，市場規(guī)模持續(xù)攀升，2024年，中國MBSE軟件市場規(guī)模達到28.7億元，增長16.2%。

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

3、企業(yè)格局

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

本土企業(yè)競爭力持續(xù)增強，部分中國廠商技術(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)工程方法進行高端復(fù)雜裝備設(shè)計的條件和能力。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。

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

（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，MBSE正逐步延伸為數(shù)字工程或新一代MBSE技術(shù)體系。它將進一步整合各專業(yè)的CAD/CAE工具，強調(diào)任務(wù)、需求、功能、性能、物理、可靠性、工藝、維護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。通過數(shù)字工程平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)研發(fā)全過程的數(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)建模語言的進化

SysML作為MBSE重要的建模語言，其2.0版本將帶來顯著變化。一方面，定義內(nèi)核建模語言（KerML），增強語言擴展能力，可構(gòu)建語義豐富且可互操作的領(lǐng)域化建模語言；另一方面，提升設(shè)計與仿真集成能力，強化SysML與Modelica等語言的協(xié)同，更好地實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計與驗證在復(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)計與驗證。例如在設(shè)計自動駕駛算法時，借助MBSE構(gòu)建系統(tǒng)模型，對算法在不同場景下的性能、安全性進行模擬與驗證，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)計與驗證能力。如通過機器學(xué)習(xí)算法對大量歷史項目數(shù)據(jù)進行分析，輔助需求提取與模型優(yōu)化；利用自然語言處理技術(shù)實現(xiàn)需求文檔與模型之間的自動轉(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.anotherchristian.com）發(fā)布的《2025年中國基于模型的系統(tǒng)工程 (MBSE)行業(yè)市場研究分析及產(chǎn)業(yè)趨勢研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(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，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。