工業軟件自問世以來，主要經歷了三種形態，即工具、平臺和 SaaS。工具是工業軟件最原始的形態，大部分工業軟件誕生之初都是以工具形式存在，包括 1957 年 Patrick J. Hanratty 發布第一款工業軟件 PRONTO，以及美國宇航局(NASA)于 1966 年發布的世界首款CAE軟件NASTRAN等。工具型工業軟件的特點是將多年的行業經驗和知識積累轉化為軟件工具，從而有效提升研發、制造、服務等效率。典型的工具型工業軟件有 CAD、CAE、CAM、PLC 等。工具型工業軟件脫胎于高端工業，需要扎實的工業積淀與技術積累。因此，早期的工具型工業軟件往往起源于航空、國防等先進制造企業，其誕生的初衷是解決其本身產品研發的問題。以 CAD 為例，20 世紀 60 年代，手工繪圖已經無法滿足復雜的產品需求，波音、洛克希德、NASA 等美國航空航天巨頭開始自行開發工業軟件來代替手工繪圖。這一時期比較典型的代表包括由洛克希德投資，達索公司開發的 CADAM;麥道公司開發的 UG;西屋電氣太空核子實驗室開發的 ANSYS 等。到 20 世紀九十年代，工具型工業軟件進入了快速發展時期。在這一時期，工具型工業軟件的格局基本形成。

隨著工具型工業軟件應用的普及，企業產生了大量的 CAD/CAE/CAM 等數據，這些數據的存儲、管理和復用等日益成為企業的痛點。最初，這些 CAD/CAE/CAM 企業通過在各自的工具中增加產品數據管理功能或插件來滿足這一需求，如 PTC 的 PRO/INTRALINK，I-DEAS 的 Data Management 模塊等。然而，隨著企業產品越來越復雜，其對產品數據管理的精細化需求也越來越高，這些從工具軟件擴展而來的管理功能已經無法滿足企業發展的需要。企業急需一種新的工業軟件來對這些數據進行有效管控，同時通過流程控制實現數據在上下游之間的傳遞。上世紀 90 年代，平臺型工業軟件 PDM 應運而生。這一時期，隨著 Windows 和互聯網的誕生，平臺型工業軟件進入了百花齊放、百家爭鳴的快速發展期。ERP、CRM、MES 等平臺軟件紛紛面世。平臺型工業軟件聚焦于解決企業業務數據和業務流程的管理，其核心是實現跨部門、多專業和上下游之間的協作。進入二十一世紀后，工業軟件逐漸步入了戰國時代，各個細分領域的工業軟件巨頭開啟了收購兼并之旅，核心目的都在于做大做強各自的平臺，將觸角盡可能從自身的優勢領域橫向延伸，擴充其業務版圖。在這一階段，工具軟件也開始轉向平臺化發展。以 CAE 領域為例，ANSYS 公司經過一系列令人眼花繚亂的收購兼并后，多專業仿真軟件不再以獨立的工具軟件形態存在，而搖身一變成了綜合仿真平臺服務的一部分。

到本世紀 10 年代后，全球制造業分工的精細化和專業化程度越來越高，開始形成了全方位、全球化的產業鏈格局和供應鏈網絡，全球化協作能力成為企業參與全球供應鏈角逐的入場券。而同一時期，互聯網電商迎來了爆發式增長。以淘寶雙十一為例，其成交額從 2010 年的 9.36 億到 2021 年的 5403 億，短短 12 年間實現了將近 600 倍的指數級增長。支撐這些海量交易的背后是強大的云計算服務和基礎架構。可以說，中國的互聯網電商業務成就了今天互聯網大廠的公有云基礎設施。在綜合云服務能力上，這些大廠已經隱隱有與微軟 AZURE 和亞馬遜 AWS 并駕齊驅的趨勢。在互聯網電商的示范效應下，制造企業開始接納云技術，將本地部署的工業軟件搬上了私有云或公有云。 Gartner 分析指出，在 COVID-19 危機之后，轉移到云的 IT 支出比例正在加速提升，預計到 2024 年，云將占全球企業 IT 支出市場總額的14.2%，高于 2020 年的 9.1%。

然而，對于工業軟件而言，上云并非難事，難的是 SaaS(軟件即服務)。如圖1所示，與本地部署相比，上云或云部署只是把工業軟件從企業本地機房搬到了云服務提供商的機房上(也稱之為云服務器托管)，工業軟件本身無需做任何改造。企業除了因此節省硬件投資和服務器運維成本之外，仍然需要自行購買工業軟件許可，并負責該軟件在云上的部署應用和運營維護。而 SaaS 是一種全新的軟件交付模型，由SaaS 提供商統一提供云基礎服務，以及基于云的工業軟件應用。SaaS 軟件一般通過訂閱(按月/年)來獲得應用許可，SaaS 提供商負責軟硬件的部署、運營、維護、以及數據安全性等，企業購買許可后即可"拎包入住"。

SaaS 工業軟件與本地部署或云部署的工業軟件有著本質的區別，SaaS 工業軟件是基于公有云架構，不支持私有云，它利用多租戶技術為不同的用戶許可開辟獨立的軟件實例。相比于本地部署或云部署，SaaS 工業軟件具有如下優勢：

首先，憑借輕松的可擴展性，SaaS 解決方案可以滿足其用戶業務不斷變化的需求，無論這意味著擴大規模以滿足增長需求，還是在重組收縮時縮小規模。

其次是創新。加速創新是 SaaS 的主要優勢之一，使企業能夠持續享受最新的產品和技術所帶來的紅利，更便于實現跨組織的業務和數據貫通。在數字化轉型過程中，這顯得尤為重要，企業更容易基于 SaaS 應用和服務重構數字化業務，實現業務模式或商業模式的創新。

第三是移動性。借助 SaaS 解決方案，企業員工能夠通過各種移動終端遠程訪問軟件工具和數據，而無需本地安裝任何軟件。SaaS 的這一優勢對于企業保持運營效率和支持有效的分布式協作至關重要。

第四更安全。SaaS 工業軟件基于公有云基礎架構，發布前需要經過嚴格的安全認證和審查，并對數據存儲、訪問和傳輸等都有全面的加密措施和安全策略，比本地部署的系統安全防護級別要更高。

第五是軟件總體擁有成本(TCO)。SaaS 解決方案可幫助企業有效降低工業軟件運行、維護和升級等相關的總體擁有成本。它消除了部署軟件所需的基礎硬件成本、升級軟件和數據遷移所需的 IT 投資以及相應的時間成本(升級周期、服務器停機)等。

隨著組織需要可擴展、敏捷的解決方案來滿足一系列數字化轉型的需求，SaaS 的采用率正在持續上升。Gartner 預測，到 2025 年，30%的企業將完全依賴于 SaaS 應用程序來完成其核心業務。很多工業軟件巨頭敏銳地洞察到了這一趨勢，開始紛紛進行 SaaS 化轉型，其中最為典型的是 PTC 公司。2019 年 10 月，PTC 以 4.7 億美金收購了全球首款云原生(SaaS)的三維 CAD 軟件 OnShape，開啟了其SaaS 化轉型之旅。時隔一年三個月，2021年1月，PTC 又以 7.15 億美元收購了 SaaS PLM 軟件 Arena。隨后，PTC 正式發布了基于 Atlas 平臺的 SaaS 戰略，未來 PTC 整個產品系列都將 SaaS 化部署到 Atlas 平臺上，包括 Creo、Windchill、ThingWorx 和 Vuforia 等。Atlas 平臺將為企業構建數字化內核和底座，為前端應用軟件提供核心的數據服務和通用功能服務，使 Creo、Windchill 等軟件就像一個個插件一樣即插即用。基于Atlas平臺，企業可實現對產品研發過程的可視化洞察，甚至可以和生產、服務運營過程進行深度整合，更便捷地打造面向全生命周期、全價值鏈的產品數字主線(Digital Thread)。PTC 于2023年推出了SaaS 版的 Creo+和Windchill+，再加上 2022 年 4 月收購的下一代 ALM 平臺Codebeamer，將打造一套完整的基于 SaaS 的研發數字主線：基于工業物聯網平臺 ThingWorx和增強現實平臺Vuforia可以將這一數字主線延伸到制造和服務環節。而PTC在2022 年 11 月收購的基于 SaaS 的現場服務平臺 ServiceMax，將幫助企業打造完整的服務數字主線。至此，PTC 面向全產品解決方案的 SaaS 戰略已脈絡分明

2023年10月，PTC第一個云原生PLM SaaS產品Arena落地中國市場時，PTC全球資深副總裁兼大中華區總裁劉強曾經說：工業SaaS軟件本身的優勢很多，除了其部署實施的周期遠遠要比傳統桌面級產品要的快得多外，其可擴展性與傳統桌面級產品相比，也非常具有優勢，因此未來必然會成為工業企業選擇應用工業軟件的一個重要選項。

總之，SaaS 化工業軟件將能夠更好地幫助企業實現數字化轉型和業務創新，隨時隨地快速獲取全過程的數字化體驗，其必將成為工業軟件未來發展的新形態。