
近年來,工業化與信息化融合的效果明顯,企業信息化正從大中企業逐漸擴散到中小企業,中小企業對信息化的需求更加迫切。
工業軟件(Industrial Software)是指在工業領域里應用的軟件,包括系統、應用、中間件、嵌入式等。工業軟件在提高工業企業研發、制造、生產管理水平和工業裝備性能方面發揮著重要作用。
工業軟件是將工業技術軟件化,即工業技術、工藝經驗、制造知識和方法的顯性化、數字化和系統化,是一種典型的人類使用知識和機器使用知識的技術泛在化過程。
工業軟件除具有軟件的性質外,還具有鮮明的行業特色,隨著自動化產業的不斷發展,通過不斷積累行業知識,將行業應用知識作為發展自動化產業的關鍵要素,逐漸成為企業調整經濟結構,轉變經濟增長方式的主要因素。
(1)工業軟件離不開工藝的支持
不同行業的工業控制軟件,其服務對象均不相同,一套好的工業控制軟件,不僅能夠滿足當前工藝的需要,而且在控制思想上,還有一定的超前意識,在一定時間內不會落后。
(2)要有行業數據知識庫做支撐
行業數據知識庫是對行業控制軟件起支撐作用的行業生產過程中經驗積累的集合。行業數據知識庫將行業知識變成行業工業控制軟件發展的動力,并推動我國工業控制軟件的技術水平更好地完成由低端向著高端的轉換。
按照用途和表現形式,工業軟件一般分為研發設計類軟件、生產控制類軟件、信息管理類軟件和嵌入式工業軟件四類,每類工業軟件都具體代表性產品。
工業軟件具有分析、計劃、配置、分工等功能,能夠從機器、車間、工廠層面提升企業生產效率、促進資源配置優化、提升生產線協同水平,對工業化與信息化融合、數字世界與物理世界融合有舉足輕重的作用。
國內工業軟件發展大致分為三個階段:
(1)純軟件階段
純軟件階段即軟件本身的發展階段,在純軟件階段,國外企業稱霸市場。
(2)協同應用階段
在軟件的協同應用階段,業務流程進行串通和優化。國內廠商開始加快發展步伐,逐步追趕國外廠商。
(3)“工業云”階段
“工業云”的階段不再是單一的軟件,而是集成多種軟件,并提供“軟件+服務”的整體解決方案。
2015年“中國制造2025”發展戰略公布以來,全國穩步推進智能制造和工業軟件領域的發展。“十三五”規劃以來,各部門出臺多項政策引導行業發展方向,在加快工業軟件的發展步伐同時,也為行業健康發展提供政策保障。
我國擁有龐大的產業規模、完整的產業體系、巨大的內需市場,具備抵御復雜嚴峻局面的強大韌性和活力。

表1 工業軟件主要分類
2020年初受到新冠疫情的影響,1~2月規模以上工業增加值同比下降13.5%,3月份,全國疫情基本得到遏制,復工復產工作有序推進。最新數據顯示:11月份,全國規模以上工業增加值同比增長7%,增速比10月份加快0.1個百分點。1~11月份,全國規模以上工業增加值同比增長2.3%,比1~10月份加快0.5個百分點。
近年來,我國軟件業高質量發展成效初顯。2019年,我國軟件業收入和利潤均保持較快增長,累計完成軟件業務收入71768億元,同比增長15.4%;實現利潤總額9362億元,同比增長9.9%;人均實現業務收入106.6萬元,同比增長8.7%。
最新數據顯示:2020年1~11月,我國軟件業完成軟件業務收入73142億元,同比增長12.5%。未來軟件業總體發展將繼續向好,并步入高質量發展的新航道。
“十三五”以來,一批關鍵技術和產品取得重大突破。京津冀、長三角、粵港澳大灣區制造業創新發展高地龍頭帶動作用日益凸顯。2019年,我國規模以上工業企業研發投入強度達1.32%,比2015年提高0.42個百分點,創新能力顯著提高。我國已初步形成了17家國家制造業創新中心為核心,100余家省級制造業創新中心為補充的制造業創新網絡。
隨著數字技術的迅猛發展,數字經濟正在全球迅速崛起,推動需求升級帶來的結構性變化。2020年,數字經濟進一步發展,尤其在新冠疫情下發揮著重要性。2020年,我國數字經濟規模占GDP比重已近四成,對GDP貢獻率近七成。總體來看,2020年我國數字經濟增加值規模將突破40萬億元大關。

圖1 2020年規模以上工業增加值同比增速變化趨勢圖

圖2 2016~2020年中國軟件業收入變化趨勢圖(億元)
在新的時代背景下,數字化轉型已經成為產業發展的必然選擇,這也是從工業經濟到數字經濟的必由之路。
2020年伊始,一場突如其來的新冠疫情在全球蔓延,疫情給人類健康安全和社會經濟帶來嚴重影響的同時,很大程度上改變了人們的生產生活方式,促進各行業的企業走向轉型升級的“復興路”。在國家向綠色轉型、以及創新發展戰略、勞動力成本上升等形勢的倒逼下,各大行業轉型更是迫在眉睫。
在疫情的沖擊下,中國以前所未有的力度和速度,在做好常態化疫情防控的同時,推出一系列恢復經濟社會發展的組合拳,中國經濟在2020年實現了由降轉升、由負轉正的穩步復蘇態勢,展示出強大的韌性與活力。
從產業鏈來看,工業軟件上游主要是為工業軟件產品制造提供基礎服務的軟硬件;下游應用方面,工業軟件廣泛應用于工業制造的多個領域和各個要素與環節之中,包括汽車、能源、機械裝備、航空航天、國防軍工等領域。

圖3 2014~2019年規模以上工業企業研究與試驗發展(R&D)經費統計

圖4 2016~2020年數字經濟總體規模變化趨勢圖(萬億元)
上游主要是為工業軟件產品制造提供基礎服務的軟硬件。其中,硬件主要為計算機設備,主要廠商包括蘋果、惠普、聯想、戴爾、三星、神舟等企業。
在軟件方面,系統軟件包括Windows、MacOS、Linux、BSD、ChromeOS等,涉及的企業中蘋果系統、微軟系統使用的占比較高。開發工具軟件以微軟、甲骨文、Genuitec、Eclipse等企業為主。中間件方面,IBM、BEA、ORACLE、金蝶Apusic、東方通科技布局成熟。
產業鏈中游從工業軟件行業市場企業格局來看,在外國市場,工業軟件行業已形成巨頭壟斷的局面,如研發設計類軟件領域由達索、西門子、歐特克等巨頭占據著技術和市場優勢;在生產控制軟件領域,西門子保持行業龍頭地位;信息管理類軟件領域SAP、Oracle占據主導地位。在國內市場,外資巨頭依靠技術優勢和先發優勢占據較大市場份額。
近年來,全球工業軟件市場整體規模龐大,2015~2019年期間以每年5%左右增速增長。數據顯示,2019年全球工業軟件規模突破4000億美元,同比增長5.5%,初步估算2020年全球工業軟件行業市場規模超4300億美元。

圖5 工業軟件產業鏈全景圖

表2 工業軟件產業鏈上游企業布局
發達國家在全球率先建立了較為完整的工業體系,并隨著信息技術的發展提出了對工業軟件的迫切需求,工業軟件在為工業企業服務的同時也不斷完善改進,二者相互促進不僅為發達國家建立了高度發達的現代工業體系,也使其擁有了工業軟件領域幾乎所有的核心技術和行業標準。
從國家來看,工業制造強國主要分布在歐洲(德國、法國、瑞士、俄羅斯)、美國和日韓等。


表3 工業軟件產業鏈中游企業布局

圖6 2015~2019年全球工業軟件行業市場規模趨勢圖(億美元)
自2009年起,以美國為代表的發達國家逐步提出新工業化相關戰略,以擺脫“工業空心化”現象,并實現產業升級。其中,效率提升、降低人力需求是其核心目標的一部分,而工業軟件是落實新工業化重要工具。
在全球智能制造大趨勢的背景下,中國積極發展工業軟件,取得了良好的發展勢頭,市場規模維持較高速的增長。
2019年,我國工業軟件市場規模達1720億元,增速為16.5%。近五年年均復合增長率超16%,中商產業研究院初步估算2020年中國工業軟件市場規模近1900億元。
2019年,中國工業軟件產品實現收入1720億元,增長14.6%,為支撐工業領域的自主可控發展發揮重要作用。最新數據顯示,2020年1~11月工業軟件產品收入達到1794億元,同比增長12.5%。
中國正在從制造大國轉變為制造強國,工業軟件應用范圍和深度在不斷擴大。未來五年,我國工業軟件產品收入保持10%~13%的增長速度。

圖7 全球工業軟件市場區域分布情況

表4 全球新工業化戰略

圖8 2015~2020年中國工業軟件行業市場規模趨勢圖(億元)
ERP和CAD等工業軟件應用比例比較高,略超50%,而CAM、MES、CRM等僅為20%左右,PLM等產品滲透率不足20%。整體而言,國內工業軟件滲透率較低,未來發展空間廣闊。
在工業軟件細分市場方面,嵌入式軟件銷售額最高,達到963億元,占比超過57.4%,然后依次為信息管理類、生產控制類、研發設計類。嵌入式軟件銷售額如此之高,主要受益于工業企業對工業智能終端、工業傳感器、工業自動化裝備等的巨大需求。
從市場結構看,嵌入式工業軟件應用領域廣泛,其中工業通信占據了最大市場,占比42.51%。
從市場競爭格局來看,華為是國內市場最大的嵌入式軟件制造商,占比達到16%,國內企業在嵌入式軟件上占據優勢。
從市場結構看,信息管理類軟件類別更為豐富,市場更加分散,ERP需求量最大,占比超27.8%。
從市場競爭格局看,國內企業占據了大部分市場,其中用友網絡以16%的占比位列第一。
從市場結構看,生產控制類軟件中MES和DCS軟件占比最高,分別為28.97%和23.14%。

圖9 中國工業軟件產品收入統計(億元)

圖10 工業軟件細分市場結構

圖11 嵌入式工業軟件市場結構情況
從市場競爭格局來看,西門子占比最高為12%,國內上市公司方面,國電南瑞和寶信軟件保持領先,市場份額達到9%。


圖12 嵌入式工業軟件市場競爭格局

圖13 信息管理類軟件市場結構情況

圖14 信息管理類軟件市場競爭格局
從市場結構來看,研發設計類軟件中PLM軟件占比最高,達到27.05%。
從市場競爭格局來看,由于發展時間較早,國外企業占據技術和市場優勢。
制造業直接體現了一個國家的生產力水平,作為我國的支柱產業,制造業一直保持較好的發展態勢。然而,隨著我國人口紅利的消失,傳統制造業依靠人力發展的道路已經越走越窄。與此同時,智能化、自動化的發展模式給傳統制造業帶來了革命性的產業變革。
工業4.0概念的出現與《中國制造2025》的頒布,給中國制造業發展確定了革命性的行動綱領。隨后,一批又一批的制造企業插上智能化、信息化的翅膀,飛往智能制造發展的新天地。
工業軟件是工業4.0時代的必然選擇,“工業4.0”項目三大主題實現的核心和靈魂就是工業軟件。“工業4.0”項目三大主題:① 智能工廠。重點研究智能化生產系統及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現。② 智能生產。主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。③ 智能物流。主要通過互聯網、物聯網、物流網,整合物流資源,充分發揮現有物流資源供應方的效率。

圖15 生產控制類軟件市場結構情況

圖16 生產控制類軟件市場競爭格局

圖17 研發設計類軟件市場結構情況
中國制造業全球占比穩居第一:2019年中國制造業增加值達26.9萬億元,占全球比重28.1%,連續10年保持世界第一制造大國地位。2015年至2019年,我國工業增加值占全球制造業比重從24%~28%,年均增長5.9%,遠高于同期世界工業2.9%年均增速。
金蝶EAS智能制造適用于大型裝備制造企業的項目型制造管理、適用于按單按庫存生產的離散型制造管理、適用于按產線流水加工的流程型制造管理多類型制造企業管理模塊。
以項目管理、計劃管理、制造物料管理為核心的制造協同平臺;以制造執行、質量管理為關注點的制造運營平臺;以運營監控、作業過程監控為方法的制造控制平臺,最終對接設備、PLC、傳感器、條碼等形成企業制造物聯平臺。


圖18 研發設計類軟件市場競爭格局

(來源:工信部、中商產業研究院整理)

圖20 2016~2020年中國制造業增加值統計情況(億元)
金蝶EAS智能制造解決方案在業務模式的創新核心是通過跨越多組織、多工廠的企業價值鏈網絡,來實現個性化制造需求的計劃、設計、制造、產業鏈四個方面的動態協同。幫助企業在成本、質量、交期、服務方面的改善來全面提升企業競爭力,助力企業成功。
(1)計劃協同
有效驅動制造企業的生產、采購、物流各環節任務有序執行,確保產品交期的準時性。
(2)設計協同
支持復雜產品設計協同,解決個性化制造帶來的效率矛盾。
(3)制造協同
針對企業不同的制造策略,為多組織工廠的集成化連接、可視化和透明化運營及進一步實現自適應的智能工廠提供解決方案。
(4)產業鏈協同
通過整合全產業鏈生態伙伴的資源和智能制造能力,實現大規模的個性化制造和協同制造。
電力為世界的進步提供了無窮動力。然而發展至今,電網卻面臨著各種挑戰:由于電網效率低下,電力在生產和傳輸過程中損耗嚴重;隨著經濟快速成長,高峰電力負荷不斷攀升;新能源研究日新月異,傳統電網設備卻難以與時俱進,成為發展障礙。變革已勢在必行。
生產:最新數據顯示,2020年1~8月,全國規模以上工業發電量47728億千瓦時,同比增長0.3%。
消費:2019年全年我國能源消費總量48.6億噸標準煤,其中電力消費量增長4.5%,電能占終端能源消費比重繼續提高,為保證經濟高速而持續的發展,需要創新的電力系統。
全生命周期信息化解決方案運用自主研發的資源管理平臺(FRP)、圖形資源平臺(GRP)及企業信息集成服務平臺(EISP),將物聯網的技術和理念與智能電網的具體實踐相結合,針對智能電網資產和業務管理全生命周期,提供一體化的信息化解決方案。

圖21 金蝶EAS智能制造平臺

圖22 2019~2020年我國規模以上工業發電量月度走勢圖
(1)電網規劃設計
實現電網的智能規劃、選線、桿塔優化排位、設計成果二三維一體化展現、桿塔組件自動匹配、材料統計、設計成果模擬校驗以及變電站選址。
(2)電網基建
實現相關信息的縱向貫通,電網公司總部、省公司、建設管理單位和工程現場的信息能共享并逐級匯總。
(3)電網運行
實現電網運營管理模式從“事后處置”到“事前預警”、“粗放控制”到“狀態評估”以及“定期巡視”到“狀態監視”的轉變。
(4)電網檢修
通過圖形化展示、流程過程控制、數據查詢統計、信息挖掘利用等技術手段,實現全過程的運行檢修管理服務。
(5)電網營銷
加快客戶工程實施效率、有效監控重要節點的停留時限、提高客戶滿意度、加快客戶工程報裝速度、促進了管理水平的提高和服務質量的提升。
(1)企業介紹
鼎捷軟件股份有限公司(DigiwinSoft)(簡稱“鼎捷軟件”)1982年于中國臺灣成立,2014年1月,在深圳交易所創業板正式開始掛牌上市,公司跨入全新發展階段。
2020年7月,公司引進富士康工業互聯網股份有限公司(簡稱“工業富聯”)成為新的戰略投資股東,借此公司在智能制造與工業互聯網的布局得以進一步完善,以持續推動IT與OT的創新融合,打造更加成熟的智能工業系統,助力我國制造產業的數字化、智能化轉型升級。
(2)主要產品
公司以ERP產品和解決方案為核心,向外擴充并衍生ERPII產品互為補充,構成生態型、一體化解決方案體系,并整合自動化硬件設備協作,提供軟硬件整體整合方案服務,協助企業走向智能化。
(3)經營數據
2020年1~9月鼎捷軟件實現營收133.77億元,同比增長0.7%;歸屬于上市公司股東的凈利潤7185萬元,同比增長16.57%。

圖23
從半導體材料來看,2020上半年鼎捷軟件實現自制軟件銷售收入1.54億元,占總收入的25.64%。
(1)企業介紹
用友網絡科技股份有限公司(簡稱“用友網絡”)誕生于1988年,目前是國內ERP龍頭企業。近年來,公司堅定推行云轉型戰略,已形成以企業云服務為核心,云服務、軟件、金融服務融合發展的新戰略布局。
用友企業云服務作為數字商業應用級基礎設施,已為超過522萬家企業與公共組織客戶提供企業云服務,覆蓋大中型企業和小微企業。
(2)主要產品
如表5所示。
(3)經營數據
2020年1~9月用友網絡實現營收46.2億元,同比下降7.78%;歸屬于上市公司股東的凈利潤虧損1560萬元,同比下降103.49。
從軟件產品來看,2019年用友網絡實現軟件產品收入27.5億元,占總收入的32.32%。
(1)企業介紹
寶信軟件是中國寶武實際控制、寶鋼股份控股的上市軟件企業,總部位于上海自由貿易試驗區。
公司是中國鋼鐵信息化領域龍頭企業,積極布局智能制造和IDC業務。公司依托寶鋼,擁有上海稀缺的IDC土地資源,并擁有豐富水電且可通過寶鋼取得能耗指標,水電成本及能耗指標獲得成本均較低。
(2)主要產品
公司產品與服務業績遍及鋼鐵、交通、醫藥、有色、化工、裝備制造、金融等多個行業。如表6所示。
(3)經營數據
2020年1~9月寶信軟件實現營收57億元,同比增長26.22%;歸屬于上市公司股東的凈利潤9.68億元,同比增長59.36%。
從軟件產品來看,2020上半年寶信軟件實現軟件開發及工程服務收入22.08億元,占總收入的64.67%。
(1)企業介紹
廣聯達科技股份有限公司(簡稱“廣聯達”)成立于1998年,2010年在A股上市。廣聯達立足建筑產業,圍繞工程項目的全生命周期,是提供以建設工程領域專業應用為核心基礎支撐,以產業大數據、產業新金融等為增值服務的數字建筑平臺服務商。

表5 用友主要產品

表6 寶信軟件主要產品
(2)主要產品
如圖24所示。

圖24 廣聯達主要產品
(3)經營數據
2020年1~9月廣聯達實現營收25.9億元,同比增長15.69%;歸屬于上市公司股東的凈利潤2.3億元,同比增長44.65%。
從軟件產品來看,2020上半年廣聯達實現數字造價收入11.52億元,占總收入的73%。
(1)企業介紹
能科科技股份有限公司(簡稱“能科股份”),成立于2006年12月,專注于為離散制造業提供全方位的技術服務。目前業務包括智能電氣和智能制造兩大類,2018年智能制造業務已經成為公司主體。
2019年,公司完成對聯宏科技的收購。聯宏科技專注于PLM業務,在PLM領域有著較高的市占率和競爭優勢,其在業務領域和客戶資源上和能科達成互補,具有較高的協同效應。
(2)主要產品
如表7所示。

表7 能科股份主要產品
(3)經營數據
2020年1~9月能科股份實現營收6.8億元,同比增長30.6%;歸屬于上市公司股東的凈利潤8040萬元,同比增長44.35%。
從行業構成來看,2020上半年能科股份實現國防軍工收入1.57億元,占總收入的39.35%。
2015年5月,國務院印發的部署《中國制造2025》,全面推進實施制造強國的戰略,是中國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。《中國制造2025》為中國制造業未來10年設計頂層規劃和路線,推動中國到2025年基本實現工業化,邁入制造強國行列。
工業軟件是制造業的信息化利刃,是聯系傳統工業生產與現代信息化的紐帶。作為智能制造的承載,工業軟件已深度融入工業設計及制造流程。工業軟件也是工業互聯網產業規模擴張的核心驅動力之一。全球工業軟件市場規模龐大,我國工業軟件市場高速發展。政策層面,新工業化在全球起此彼伏;產業層面,軟件數字化設計已融入現代制造業骨髓。
在《智能制造發展規劃(2016-2020 年)》中提到,2022年智能制造裝備產業銷售收入將接近4萬億元,制造業重點領域企業數字化研發設計工具普及率超過70%,關鍵工序數控化率超過50%,數字化車間/智能工廠普及率超過20%。到2020年,建成較為完善的智能制造技術創新體系,一批關鍵共性技術實現突破,部分技術達到國際先進水平;核心支撐軟件市場滿足率超過30%。
隨著“十四五” “雙循環”格局發展以及中國制造2025加速沖刺期的到來,國產工業軟件進入黃金發展期。在這一過程中,伴隨中國制造智能化轉型對數據管理需求的提升,平臺類軟件或最為受益。
“十四五”時期,我國要加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局,推進國家治理體系和治理能力現代化,實現經濟行穩致遠、社會安定和諧,為全面建設社會主義現代化國家開好局、起好步。
為發展國內大循環,需要重塑國內產業鏈以保障國內經濟的持續運轉以及國內市場的供需匹配。我國工業發展也具備了加快結構調整的有利條件和物質基礎,國家一系列重大政策措施為促進我國工業轉型升級提供了強大動力,這些重大政策的實施都將為推進工業轉型升級提供重要保障。
工業軟件的應用將推動工業領域數字化發展,可以促進國內大循環。“雙循環”背景下,工業軟件將發揮重要作用,同時“雙循環”也將利好工業軟件產業鏈的布局、發展。

表8 頂層設計規劃指明方向
2020年6月,哈爾濱工業大學和哈爾濱工程大學因被列入美國商務部實體名單,并被禁用數學基礎軟件Matlab。Matlab 事件拉響工業軟件“卡脖子”的警報,自主可控箭在弦上。人民日報發聲,彰顯工業軟件自主化的重要性與緊迫性。在外部不確定性加大的背景下,工業軟件迎來歷史性發展機遇。
在市場需求不斷擴大和國家推出扶持政策的驅使下,越來越多的國內企業加大對工業軟件研發投入力度,一批自主創新能力較強的企業,在工業軟件的研發、應用方面已經脫穎而出。
國產替代提供廣闊發展空間。工業互聯網平臺,云原生平臺等新賽道的興起。新形勢下,國內工業軟件企業可以利用本土優勢把握新機遇。
近年來,工業化與信息化融合的效果明顯,企業信息化正從大中企業逐漸擴散到中小企業,中小企業對信息化的需求更加迫切。通過工業軟件云的應用,讓資金相對不足、人才相對缺乏的中小企業也能以較低的成本切入信息化領域,實現知識共享和協同研發。
Gartner預計,2021年開發需求將五倍于IT產能。Forrester指出2020年低代碼市場規模估計達到155億美元,超過75%的應用程序將在低代碼/零代碼平臺中開發。國內廠商紛紛推出基于云原生的低代碼開發平臺,使得業務人員也可以加入到平臺開發者的行列,使得IT產能供給得以逐步提升滿足企業需求。