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以西门子为代表的

软硬一体发展模式

（一）产品体系

西门子总部位于德国慕尼黑，经历了电气化、自动化、数字化三次转型之后，目前是工业自动化、企业数字化领域的领军企业，也是全球最大的工业软件解决方案供应商。相比Ansys和达索系统公司，西门子工业软件起步于2001年，发展时间较短，主要依托自身在装备制造及自动化领域的雄厚基础，通过收购不断拓展工业软件业务，形成了全面的工业软件产品体系，涵盖产品开发、制造、管理、运维全链条，并能够提供软硬一体化方案。

西门子数字工业软件部门（Siemens Digital Industry Software） 是西门子公司中专注于研究和开发工业软件产品的核心业务部门，主要为离散制造业和过程工业自动化提供全面的数字化工具和系统解决方案。西门子数字工业软件部门下设软件（工业）、工业自动化、运动控制、过程自动化、客户服务 5 大业务板块，业务贯穿产品设计、产品开发、产品生产和售后服务全流程，服务行业涉及汽车工业、机械制造工业、制药与化学工业、食品饮料以及电子半导体工业等。2019 年西门子推出 Xcelerator 平台，将整个工业软件产品组合融汇在一起，如图3所示。

图 3 西门子公司的工业软件产品线

（二）发展历程

转型起步期（2001—2007 年）： 依托制造环节的强大基础，开始发展工业软件。在此期间，西门子收购三家MES厂商，并在收购的基础上形成了自己的MES系统——SIMATIC IT，再结合SAP公司的ERP系统，以及原有的SIMATIC PLC和SIMATIC SCADA，西门子初步实现了工业生产 5 个层面（现场层、控制层、操作层、管理层和企业层）的全过程数字化。

跨越发展期（2007—2018年），通过持续收购，扩张工业软件业务版图。2007年，西门子收购美国PLM公司UGS，获得了NX、Teamcenter、Tecnomatix、Solid Edge等重要工业软件产品，搭建了从CAD到PLM的研发软件能力。之后西门子先后收购 LMS（全球领先的测试系统和机电虚拟仿真软件提供商）、Mentor Graphics（全球第三大EDA供应商）、Nextflow （计算流体力学解决方案独立供应商）、Culgi（计算化学软件公司）等公司，持续提升设计、仿真、制造执行等各领域的供应能力。

平台升维期（2018年至今）：打造一体化平台，迈向横纵贯通发展。2018年，西门子发布“公司愿景 2020+”（Vision 2020+）战略，在聚焦电气化、自动化、数字化的基础上赋予公司各业务更大的自由度。之后西门子发布开放式数字商业平台 Xcelerator，集成工业互联网平台 MindSphere、低代码开发平台 Mendix、产品生命周期管理软件NX、应用程序生命周期管理软件Polarion、制造运营管理软件Opcenter等产品工具，实现产品和产线的设计、制造、仿真、实验，以及数字孪生的一体化平台解决方案。

（三）发展经验

一是工业软件业务服务于集团整体转型目标。西门子170 多年的发展历程中，经历了电气化、自动化和数字化三大发展阶段，转型在每一个阶段都占据了重要地位。西门子创立以 来的发展历史，鲜明地反映了100 多年来全球工业发展的历程。与同时期的工业巨头相比，西门子在每个阶段都进行了成功转型，不断剥离传统业务，又增加新兴业务，为其在下一个阶段的成功奠定了基础，持续不断转型是其能 持续发展至今的根本原因。

 二是有效利用并购发展壮大工业软件业务。西门子充分利用并购来壮大工业软件业务。据不完全统计，自2001年收购ORSI以来，西门子共进行了36次重要收购，收购金额近200亿欧元。收购的对象从MES起步，扩展到CAD、CAE、PLM、EDA，行业覆盖了离散制造业和流程制造业，最终形成了目前最全面的工业软件产品体系。西门子已经是制造业数字化转型最完整的方案提供商，成为德国工业4.0理念的核心支撑。

 三是产品整合与业务融合卓有成效。西门子在收购的同时不断进行产品之间的整合，推出的数字商业平台 Xcelerator 以“数字孪生”为核心，将以前独立的流程汇集在一起，包含从产品设计、生产规划到产品制造、生产执行，再到优化迭代的全部过程，很大程度上促进了软件和硬件、IT和OT、生产现场和企业运营管理之间的融合，使各产品组合到一起产生了更大的价值。2022年，数字化工业占据了西门子总营业利润的38%，成为利润贡献最大的业务板块。

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工业软件典型企业发展成功的

共性因素

从工业软件代表性企业的发展历程来看，虽然企业所处的发展阶段不同、所在领域不同，且都有各自不同的突出特点，但从发展模式的角度可以总结出一些共性因素。

一是高端需求催生产品。无论是达索系统 还是 Ansys，都是由重大装备研制或重大工程项目的需求催生的。MSC成立于20世纪60年代，在NASA的高端需求牵引下，成为将有限元分析技术引入航天研发设计的开拓者。目前主流的高端CAD产品最初都是由大军火商支持开发的。

二是应用牵引至关重要。以达索的CATIA为例，CATIA 成立不久就得到了波音的应用，为其产品的成熟起到了重要的促进作用。尤其是CATIA V5这款产品，第一个用户是我国的某型飞机研制，为其产品走向成熟做出了重大贡献。航空航天、汽车制造等领域对于CAD、CAE等产品的旺盛需求大幅促进了三维CAD软件和仿真软件的发展。

三是商业发展形成规模。经过高端需求孵育出的工业软件产品，在经过了工程应用的检验后，不约而同走上了商业化发展的道路。达索系统和 Ansys 都在产品研发成功后很快走上了商业化发展的道路，在更广阔的制造领域找到了用武之地，通过市场获得了企业发展所需的资金和用户，使其具备了自我造血可持续发展的能力。

四是资本支持不断做强。20世纪80年代开始，工业软件企业掀起了一波上市热潮，通过资本市场的支持，为企业做强提供了条件。2000年以来，工业软件产业进入成熟发展期，各大巨头通过频繁并购来丰富产品线进入细分市场，实现产品的平台化，形成了较高的竞争壁垒。这一阶段诞生的两家工业软件巨头主要都是通过并购来实现发展，如西门子作为制造业巨头，从2001年起通过一系列重要并购、有效整合和转型，形成了全面的工业软件产品体系，并能够提供软硬一体化方案；瑞典海克斯康公司并购了不少于115家公司，成长为新的工业软件巨头。

总体来看，工业软件企业的发展模式可以总结为高端孵育、应用牵引、商业促进、资本支持四个环节。这四个环节环环相扣，缺一不可，互相促进，滚动发展，共同构成了促进工业软件发展的成功模式。要想培育出成功的工业软件企业，需要从以上四个方面系统谋划，不断加快循环速度，形成类似龙卷风的强大吸引力，最大限度地从政府、市场以及科研领域集聚资源，培育优质企业，通过持续投入和建设，实现工业软件企业的良性发展。