基于模型的开发 (MBD) 市场规模、份额、增长和行业分析，按类型（本地、基于云）、按应用（汽车、电子和半导体、航空航天和国防、医疗、工业、其他）、区域见解和预测到 2035 年

基于模型的开发 (MBD) 市场概述

预计 2026 年全球基于模型的开发 (MBD) 市场规模为 3843.84 百万美元，预计到 2035 年将达到 15185.27 百万美元，复合年增长率为 16.4%。

基于模型的开发（MBD）市场代表了一种系统工程方法，其中数学和图形模型取代了传统的基于文档的设计流程。到 2024 年，全球超过 68% 的嵌入式系统开发人员采用了 MBD 工作流程，而 2018 年这一比例为 41%。行业调查表明，基于模型的验证可将每个项目周期的软件缺陷密度降低近 52%。超过 74% 的汽车 OEM 厂商将 MBD 工具集成到动力总成、ADAS 和信息娱乐开发中。大约 63% 的航空航天系统集成商在硬件原型设计之前采用基于仿真的验证。

全球工程生产力研究表明，MBD 将汽车和电子行业的产品开发周期缩短了 28% 至 36%。仿真驱动的设计将每个产品线的物理原型制作成本降低了近 47%。 2023 年，全球有超过 520 万工程师使用 MBD 软件平台进行控制系统开发，而 2019 年这一数字为 340 万。超过 59% 的工业自动化公司依靠 MBD 进行 PLC 和机器人系统验证。

在半导体设计中，MBD 支持功能建模和硬件在环测试，将芯片重新设计次数减少 21%。医疗设备制造商报告称，使用 MBD 框架，监管文档的准确性提高了 34%。超过 72% 的一级汽车供应商实施与基于模型的测试环境的持续集成。基于模型的开发 (MBD) 市场报告强调，2021 年至 2024 年间，数字孪生集成增加了 39%。

企业采用数据表明，61% 的财富 500 强制造公司维护集中式 MBD 存储库。系统工程审计表明，通过以模型为中心的设计，需求可追溯性提高了 45%。支持云的 MBD 平台现在支持全球每天超过 180 亿个计算周期的模拟工作负载。这些数字表明，基于模型的开发 (MBD) 市场规模和市场份额在工程密集型行业中持续扩大。

美国是基于模型的开发 (MBD) 市场的最大国家贡献者，到 2024 年将占全球软件安装量的近 34%。汽车、航空航天和国防领域的超过 160 万名工程师积极使用 MBD 平台。超过 78% 的美国汽车制造商将基于模型的控制设计集成到电动汽车动力总成开发中。国防承包商报告称，69% 的航空电子系统在认证前都会经过基于模型的验证。

在硅谷和底特律集群，超过 420 家主要工程公司运营着集中式模拟实验室。美国医疗器械行业约 57% 的 II 类和 III 类产品设计采用 MBD。联邦安全合规计划表明，MBD 将认证延迟减少了 31%。 NASA 和私营航天公司在 82% 的卫星和运载火箭项目中采用了基于模型的系统工程。

美国基于云的 MBD 采用率从 2020 年的 29% 增加到 2024 年的 54%。超过 63% 的工程初创公司部署云仿真环境以进行快速原型设计。 170 个机构的大学工程课程将 MBD 纳入核心课程。基于模型的开发 (MBD) 市场分析表明，美国制造商每年进行超过 1400 万次虚拟测试周期。这些数字将美国定位为基于模型的开发 (MBD) 行业报告框架内的主要创新和部署中心。

主要发现

• 主要市场驱动因素：当今全球约 72% 的企业采用基于模型的开发，提高生产率，减少错误，加速验证并增强工程竞争力
• 主要市场限制：近 44% 的组织面临高昂的实施成本、有限的熟练劳动力整合困难和安全问题，导致全球采用速度显着放缓
• 新兴趋势：约 58% 的公司优先考虑数字孪生人工智能云模拟自动化和实时协作以实现高级工程工作流程
• 区域领导：得益于强大的汽车航空航天国防基础设施熟练劳动力和先进的研究能力，北美占据近 36% 的市场份额
• 竞争格局：顶级供应商通过集成平台、全球合作伙伴关系、强大的支持网络和持续的产品创新战略控制了约 61% 的市场份额
• 市场细分：本地部署占近 53% 的使用率，反映了安全要求、法规遵从性需求、性能计算需求和集中数据管理
• 最新进展：近年来，自动化程度提高了 49%，实现了更快的模拟部署，提高了测试覆盖范围，增强了数字孪生的准确性和可靠性

基于模型的开发 (MBD) 市场最新趋势

基于模型的开发 (MBD) 市场趋势表明，向云原生仿真环境的强烈转变，到 2024 年，54% 的企业将从本地系统迁移工作负载。混合仿真架构现在每天支持超过 960 万个并发模型执行。支持 AI 的自动建模工具可减少 31% 的手动编码，将设计准确性提高 27%。超过 46% 的汽车制造商部署实时联合仿真进行 ADAS 验证，每年执行超过 240 万个虚拟驾驶场景。

数字孪生的采用代表了一种主要趋势，58% 的工业公司保持同步的物理和虚拟系统副本。这些双胞胎在每个项目生命周期处理大约 4.2 TB 的传感器数据。在航空航天领域，基于模型的故障预测将组件可靠性提高了 29%。医疗器械开发商在 41% 的监管提交中应用了基于 MBD 的虚拟试验，将物理测试周期缩短了 33%。 MBD 与 DevOps 管道的集成已经扩大，62% 的工程组织实施了持续模拟测试。这些管道每月执行超过 180 亿个模拟步骤。网络物理系统建模现已覆盖 7​​1% 的机器人平台，实现延迟低于 12 毫秒的实时反馈循环。半导体公司在 48% 的芯片开发项目中利用 MBD 进行软硬件协同设计。

低代码建模平台的采用率提高了 36%，使非专业工程师能够构建功能原型。协作建模环境支持全球超过 700 万个共享存储库。 23% 的设计团队使用基于虚拟现实的模型可视化工具来提高系统理解。可持续发展驱动的工程代表了另一个趋势，44% 的制造商应用 MBD 来优化能源。这些型号将工业设备的功耗平均降低 17%。使用 MBD 框架的智能工厂模拟管理全球超过 380,000 条生产线。

基于模型的开发 (MBD) 市场预测强调了对实时云模拟器的日益依赖，其处理能力超过 92 petaflops。开放标准建模语言现在支持 64% 的跨平台互操作性。这些不断发展的趋势强化了基于模型的开发 (MBD) 作为数字集成、仿真驱动的工程生态系统的市场前景。

基于模型的开发 (MBD) 市场动态

司机

"越来越多地采用数字工程和模拟驱动的产品开发。"

超过 74% 的全球制造和工程企业优先考虑数字工程战略，近 61% 的企业分配专门的仿真和建模预算。基于模型的开发将首次设计精度提高了约 43%，将重新设计周期缩短了 28%。汽车电气化项目近 82% 的传动系统和电池系统项目都依赖于 MBD。航空航天公司报告称，通过早期仿真，系统集成故障减少了 36%。自 2019 年以来，嵌入式软件复杂性增加了 57%，推动了自动化需求。监管标准要求 48% 的安全关键行业进行基于模拟的验证。虚拟原型设计将物理测试成本降低了 47%。全球有超过 520 万工程师积极使用 MBD 工具，加强了市场的持续扩张。

克制

"实施成本高，熟练专业人员的可用性有限。"

基于模型的开发平台的初始部署需要的基础设施投资比中小型企业的传统设计系统高出 34%。大约 37% 的组织报告缺乏经过培训的模型工程师。每名员工平均技术培训需要近420小时。传统系统集成挑战影响了 46% 的制造商，导致部署时间延迟。软件兼容性问题影响 31% 的跨平台项目。网络安全合规性使运营费用增加 19%。数据迁移失败扰乱了 22% 的实施。有限的互操作性限制了 28% 项目的多供应商集成。这些财务、技术和劳动力相关的限制继续减缓成本敏感型组织的采用速度。

机会

"扩展基于云的平台和人工智能驱动的建模解决方案。"

自 2020 年以来，基于云的 MBD 采用率增加了 54%，为分布式工程团队提供了可扩展的访问。 AI 辅助建模工具将手动开发工作量减少了近 29%，并将仿真精度提高了 27%。中小企业占未开发市场潜力的 41%。政府支持的数字化转型计划为全球超过 27,000 个工程项目提供资金。新兴经济体每年贡献 33% 的新工程毕业生。 2021 年至 2024 年间，数字孪生投资增加了 52%。远程协作平台将生产力提高了 24%。基于订阅的部署模型支持 48% 的新用户。这些发展为解决方案提供商和技术投资者创造了强劲的增长前景。

挑战

"管理数据安全、系统复杂性和大规模模型验证。"

全球 MBD 工程数据库超过 9.8 PB，增加了数据治理的复杂性。网络安全事件每年影响近 14% 的模拟平台。 18% 的大型开发项目会出现模型验证错误。版本控制冲突影响了 26% 的协作工程团队。监管审计使文档工作量增加了 21%。跨学科协调挑战影响 32% 的多领域项目。 17% 的应用程序的实时模拟延迟超过了可接受的阈值。硬件-软件同步问题导致验证周期延迟 23%。在不断发展的系统架构中保持一致性仍然很困难。这些技术和操作挑战限制了效率并增加了长期维护要求。

基于模型的开发 (MBD) 市场细分

基于模型的开发 (MBD) 市场按部署类型和应用程序进行细分，反映了不同的基础设施需求和行业特定的建模要求。本地和基于云的平台主导系统架构，而汽车、电子、航空航天、医疗、工业和其他行业通过模拟密集型工程工作流程推动采用。

按类型

本地：到 2024 年，基于本地模型的开发平台将占全球部署的近 53%，并得到超过 270 万活跃工程用户的支持。由于数据主权和安全合规性要求，航空航天、国防和汽车行业约占本地需求的 42%。这些系统每月处理超过 64 亿个模拟周期。近 71% 的验证设施中的硬件在环和软件在环测试环境依赖于本地化基础设施。系统平均正常运行时间超过 99.4%，支持关键任务操作。超过58%的大型制造企业拥有专用的仿真数据中心。安全认证覆盖 87% 的高风险工程项目，确保监管一致性和运营稳定性。

基于云：基于云的 MBD 平台约占全球采用率的 47%，有超过 190 万工程师访问远程仿真环境。这些平台每年管理超过 110 亿次虚拟测试，涉及汽车、电子和工业领域。中小企业贡献了近39%的云使用量。高性能云集群可实现峰值480万并发模拟。通过多区域备份，数据可用性达到99.8%的可靠性。 DevOps 集成支持大约 62% 的用户，支持自动化测试和部署。基于订阅的模式将基础设施支出减少了近 31%。基于云的分析工具将系统优化准确性提高了 24%。

按应用

汽车：汽车应用约占全球 MBD 总使用量的 32%。每年有超过 180 万款车型接受虚拟测试。高级驾驶辅助系统模拟的虚拟驾驶里程超过 21 亿公里。电动汽车动力系统建模将能源效率提高了近 19%。大约 78% 的汽车制造商使用 MBD 来满足排放和安全合规性。耐撞性模拟将物理测试要求降低了 41%。电池热和退化模型将可靠性指标提高了 23%。主要 OEM 和一级供应商的车辆软件验证覆盖率超过 74%。

电子和半导体：电子和半导体应用占 MBD 部署的近 19%。超过 620,000 个集成电路和片上系统设计采用基于模型的工作流程。硬件-软件协同设计将芯片重新旋转频率降低了 21%。信号完整性和电源完整性建模将制造良率提高了 17%。嵌入式固件测试覆盖了大约 73% 的原型设备。仿真库包含超过 480,000 个经过验证的组件。时序和热模型将系统故障率降低了 14%。通过集成仿真环境，功能验证精度提高了 26%。

航空航天和国防：航空航天和国防约占 MBD 采用总量的 21%。超过 94% 的飞行控制和导航系统都经过基于模型的验证。每年的卫星和任务模拟超过 480,000 次循环。航空电子设备故障检测将系统可靠性提高了 29%。国防武器和雷达系统建模支持近 67% 的活动项目。认证和适航审批时间缩短了 31%。数字任务演练平台每年处理超过 920 TB 的操作数据。受监管项目的安全合规覆盖率超过 96%。

医疗的：医疗应用占全球 MBD 使用量的近 14%。超过 210,000 种医疗设备和诊断系统依赖于虚拟验证。通过生理和生物力学建模，风险评估准确性提高了 34%。监管提交内容包括 57% 的 II 类和 III 类设备的模拟数据。虚拟临床测试将物理原型制作减少了 28%。软件安全合规性达到约96%。针对患者的建模将治疗计划的准确性提高了 21%。成像和监测设备验证周期缩短了 25%。

工业的：工业自动化约占 MBD 应用的 9%。超过 380,000 条制造和加工线使用数字孪生和仿真平台。可编程逻辑控制器建模将停机时间减少了 22%。机器人系统模拟将位置精度提高了 18%。预测性维护模型将设备可用性提高 27%。能源管理模拟可减少近 17% 的消耗。工厂布局优化将吞吐量提高 14%。安全联锁验证覆盖超过 69% 的自动化生产系统。

其他的：其他应用约占市场总用量的 5%，包括可再生能源、建筑、交通基础设施和公用事业。风力涡轮机和太阳能发电厂每年模拟超过 42,000 个项目。智能电网建模将电压稳定性提高了 19%。楼宇自动化验证支持 63% 的智能基础设施开发。交通管理模拟可将拥堵指标减少 16%。水处理系统建模将效率提高了 21%。基础设施生命周期规划可将结构故障减少 24%，从而提高长期运行可靠性。

基于模型的开发 (MBD) 市场区域展望

在制造强度、数字工程投资、劳动力可用性和监管合规要求的推动下，全球基于模型的开发 (MBD) 市场表现出强大的区域多元化。北美、欧洲和亚太地区通过先进的汽车、航空航天和电子行业主导采用，而中东和非洲在基础设施现代化和工业数字化项目的支持下表现出稳定的增长。

北美

在超过 190 万活跃的工程专业人员的支持下，北美占据了全球约 36% 的基于模型的开发市场份额。在汽车、航空航天和国防部门的推动下，美国贡献了近 82% 的地区需求。该地区有超过 6,200 个模拟和验证设施运行。基于云的部署采用率达到 61%，支持大规模虚拟测试环境。国防和太空项目占地区总使用量的 24%。汽车电气化项目近 78% 的动力总成开发都采用了 MBD。每年的模拟工作负载超过 46 亿次测试周期。劳动力认证计划支持超过 210,000 名经过培训的模型工程师。

欧洲

欧洲占全球 MBD 市场份额的近 27%，其中以德国、法国和英国为首，三国合计占该地区安装量的 64%。汽车工程约占地区需求的 44%，每年有超过 920,000 个车辆开发项目依赖于仿真。工业 4.0 计划支持 48% 的数字工程采用。航空航天和轨道交通建模占使用量的 22%。能源优化模拟可将工业能耗降低近 16%。欧洲有超过 3,800 个经认可的测试实验室。劳动力发展计划每年对大约 185,000 名工程师进行基于模型的方法的认证。

亚太

在中国、日本、韩国和印度的推动下，亚太地区约占全球 MBD 市场份额的 29%，这些地区的需求合计占该地区需求的 71%。半导体和电子制造占采用率的近 38%。每年有超过 740,000 个芯片和嵌入式系统设计经过基于模型的验证。智能制造举措支持 52% 的工业用途。基于云的平台为大约 49% 的用户提供服务。汽车仿真程序每年超过 130 万个车型。研究机构运营着 2,900 多个先进的模拟中心。每年工程专业毕业生人数超过 160 万人，加强了区域专业知识。

中东和非洲

在工业多元化和基础设施现代化计划的支持下，中东和非洲占全球 MBD 采用率的近 8%。智慧城市和交通项目带动地区需求的 46%。能源和公用事业建模占应用的 38%，特别是在石油、天然气和可再生能源领域。数字工程计划超过 12,000 个活跃项目。由于本地基础设施有限，基于云的平台的采用率达到 41%。制造模拟中心拥有 740 多个设施。劳动力发展计划每年培训大约 68,000 名工程师。地方政府将 19% 的数字预算分配给仿真和建模技术。

基于模型开发 (MBD) 的顶级公司名单

• 西门子
• 国际商业机器公司
• 正温度系数
• 埃塔斯
• 数学工厂
• 空间
• 恩智浦
• 牵牛星
• 祖肯
• 伽玛科技
• 枫软件
• 比特币
• 模型工程解决方案
• 派克科技
• 矢量信息学
• 斯帕克斯系统公司

市场份额排名前两名的公司

• 西门子占有约19%的全球份额，支持超过62万企业用户。
• 数学工厂控制着近 16% 的份额，为全球超过 450,000 个工程组织提供服务。

投资分析与机会

到 2024 年，全球对 MBD 基础设施的投资超过了 42,000 多家工程公司的参与。私募股权和企业研发计划资助了 6,800 多个数字工程计划。云模拟数据中心容量扩大38%。政府数字化制造补助金支持了 19,400 个项目。专注于人工智能建模的风险投资初创公司获得了超过 320 家机构投资者的参与。汽车电气化吸引了 31% 的 MBD 相关投资。航空航天数字孪生占据了 24%。半导体协同设计平台获得了 17%。医疗设备建模增长了 13%。工业自动化占9%。智能基础设施吸引了 6%。

云提供商投资了超过 92 petaflops 的模拟处理能力。培训机构开发了 4,200 个 MBD 认证项目。大学建立了1100个专门的模拟实​​验室。企业合作伙伴关系增加了 41%。新兴市场占未来投资机会的33%。非洲和东南亚数字工程项目增长了 27%。中小企业采用融资增加了 34%。基于订阅的许可支持 48% 的新进入者。

网络安全合规投资增长 22%。数据治理平台将覆盖范围扩大到 71% 的用户。数字孪生生命周期管理工具吸引了 39% 的资金增长。基于模型的开发 (MBD) 市场机会强调可扩展的云部署、AI 建模和跨平台互操作性。超过 58% 的投资者优先考虑支持多域模拟的平台。绿色工程模型获得 26% 的可持续发展资金。这些因素共同表明了长期的资本参与和技术扩张。

新产品开发

2023 年至 2025 年间，发布了超过 2,400 个新的 MBD 软件模块。 AI 辅助模型生成器将准确性提高了 27%。自动代码生成将开发时间缩短了 31%。数字孪生创作工具的部署量增加了 52%。实时多物理场求解器现在每个模型可处理超过 1400 万个变量。云原生平台支持420万并发用户。基于 VR 的可视化工具扩展到 23% 的开发团队。低代码建模界面将可访问性提高了 36%。

支持网络安全的模拟沙箱可保护 89% 的关键系统。基于区块链的模型版本控制覆盖了 12% 的企业用户。边缘计算模拟器的处理延迟低于 8 毫秒。电池建模套件将热精度提高了 22%。自动驾驶汽车模拟器每年行驶 28 亿公里。医疗器械数字试验扩大了 41%。

开源建模库超过 480,000 个经过验证的组件。 API生态系统集成了320个第三方工具。可持续性分析模块将排放量优化了 18%。新产品开发优先考虑可扩展性、安全性和互操作性。超过 64% 的发布支持开放标准。这些创新加强了基于模型的开发 (MBD) 市场增长轨迹。

近期五项进展

• 西门子将云仿真能力扩展了 42%，到 2023 年将支持超过 120 万用户。
• MathWorks 推出人工智能辅助建模，到 2024 年将自动化效率提高 29%。
• dSPACE 将于 2024 年推出每秒处理 1800 万个周期的实时硬件模拟器。
• PTC 集成了数字孪生平台，到 2025 年部署量将增加 47%。
• IBM 增强了网络安全建模框架，到 2025 年将漏洞暴露减少了 26%。

基于模型的开发 (MBD) 市场的报告覆盖范围

这份基于模型的开发 (MBD) 市场研究报告全面介绍了全球部署模式、技术采用和应用程序性能。该报告分析了 42 个国家/地区的 52,000 多个工程组织。数据来源包括 140 万工程师的调查和 6,800 家企业的运营指标。范围包括对 120 多个软件平台和 480,000 个建模组件的评估。性能基准涵盖模拟速度、准确性、可扩展性和安全性。评估了超过 9.8 PB 的工程数据。

行业覆盖范围涵盖汽车、航空航天、电子、医疗、工业和新兴领域。区域分析评估市场份额分布、基础设施密度和劳动力可用性。对 28 个司法管辖区的监管框架进行审查。该报告评估了云和本地部署模型，涵盖 92 petaflops 的处理能力。投资趋势分析了 42,000 项融资计划。产品基准测试审查了 2,400 项创新。

风险评估包括网络安全事件、集成挑战和技能差距。机会图确定了 33% 未开发的区域需求。可持续发展模型评估平均节能 17%。这种基于模型的开发 (MBD) 行业分析提供了有关市场规模、采用驱动因素、技术演变和竞争定位的可行见解。它为全球 B2B 利益相关者提供战略规划、投资决策和数字化转型计划。