工業(yè)軟件云端化趨勢(shì)明顯分析

工業(yè)軟件云端化趨勢(shì)明顯分析工業(yè)軟件云端化趨勢(shì)明顯工業(yè)云平臺(tái)本質(zhì)屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是智能制造的重要載體，依托信息技術(shù)針對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造過程的全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的顯性化與數(shù)字化。根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展報(bào)告》，2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)涉及的網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全等軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施）增加值達(dá)到6，520億元。云計(jì)算通過虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)底層IT資源的池化，即將過去獨(dú)立的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備組成一個(gè)規(guī)模更為龐大的算力資源池，云計(jì)算技術(shù)能夠提供彈性、可擴(kuò)展、高性能的計(jì)算資源。通過搭建仿真云平臺(tái)，可以將仿真技術(shù)在中小企業(yè)中普及推廣，中小企業(yè)可通過購買服務(wù)的方式進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，降低研發(fā)創(chuàng)新成本，滿足激發(fā)中小企業(yè)創(chuàng)新活力的需要。隨著新一代信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的加速融合，工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進(jìn)趨勢(shì)日益明顯，催生了一批制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新模式、新業(yè)態(tài)，其中數(shù)字孿生日趨成為產(chǎn)業(yè)各界研究熱點(diǎn)，未來發(fā)展前景廣闊。數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度的仿真過程，在虛擬空間中完成對(duì)物理實(shí)體的映射，從而反映物理實(shí)體的全生命周期過程。企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，可以事先做好數(shù)字孿生體，以較低成本，在數(shù)字孿生體上預(yù)先做待開發(fā)產(chǎn)品的各種數(shù)字體驗(yàn)，直到在數(shù)字空間中把生產(chǎn)、裝配、使用、維護(hù)等各階段的產(chǎn)品狀態(tài)都調(diào)整和驗(yàn)證到最佳狀態(tài)，再將數(shù)字產(chǎn)品投產(chǎn)為物理產(chǎn)品，一次把產(chǎn)品做好做優(yōu)?；跀?shù)字孿生的數(shù)字體驗(yàn)是對(duì)工業(yè)技術(shù)的極其重要的貢獻(xiàn)與補(bǔ)充，是產(chǎn)品創(chuàng)新的嶄新技術(shù)手段。中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀工業(yè)軟件行業(yè)定義及分類指出，工業(yè)軟件大體上分為兩種類型：嵌入式軟件和非嵌入式軟件。嵌入式軟件就是嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具軟件，它在產(chǎn)業(yè)中的關(guān)聯(lián)關(guān)系體現(xiàn)為：芯片設(shè)計(jì)制造→嵌入式系統(tǒng)軟件→嵌入式電子設(shè)備開發(fā)、制造。非嵌入式軟件是指用于執(zhí)行獨(dú)立功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前，我國(guó)的工業(yè)軟件中的嵌入式軟件市場(chǎng)份額最大，占比超50%。我國(guó)工業(yè)軟件相較發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家來說起步較晚，目前在多個(gè)領(lǐng)域信息化程度低，國(guó)產(chǎn)化程度低，技術(shù)與國(guó)外廠商存在差距，中高端市場(chǎng)占有率低。目前，管理經(jīng)營(yíng)類的工業(yè)軟件7成實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件國(guó)產(chǎn)化率較低，僅為5%，尚有95%的空間。目前，我國(guó)工業(yè)軟件不同細(xì)分類型特征各異，研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件技術(shù)差距大；生產(chǎn)制造類，中低端國(guó)產(chǎn)化率高，高端可替代空間大；經(jīng)營(yíng)管理類，高端可替代空間大。例如，CAE前十大供應(yīng)商都為國(guó)外廠商、CAD前十大供應(yīng)商中有7家為本國(guó)企業(yè)。工業(yè)軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、成套裝備設(shè)計(jì)、廠房設(shè)計(jì)、工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用?？梢源蟠筇岣咴O(shè)計(jì)效率，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)可視化管理。目前，國(guó)外企業(yè)占據(jù)了全球工業(yè)軟件市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)性地位，2020年全球工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模約為4358億美元，而我國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模占全球比例僅約為6．6%。工業(yè)軟件是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)與核心，近年來受到國(guó)家政策的鼓勵(lì)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，涌現(xiàn)了大量?jī)?yōu)秀企業(yè)。2021年中國(guó)工業(yè)軟件年度企業(yè)TOP100中，國(guó)電南瑞位居榜首，寶信軟件、中望軟件排名第二和第三，廣聯(lián)達(dá)、中控技術(shù)、柏楚電子、華大九天、和利時(shí)、神軟、用友網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入前十。工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模全球占比較小，但發(fā)展?jié)摿^大。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2020年全球工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模為4358億美元，2012-2020年全球工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速為5%。國(guó)內(nèi)2020年工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模為286億美元，僅占全球規(guī)模的6%，但2012-2020年國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速高達(dá)12%，大幅高于全球水平，發(fā)展迅速。根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)，中國(guó)2020年制造業(yè)增加值占全球比重為28．61%，2011-2020連續(xù)十年保持世界第一制造大國(guó)地位，相比于同期工業(yè)軟件規(guī)模全球比重僅有6%，可預(yù)計(jì)有廣闊的發(fā)展空間。工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模同比增速相比于下游工業(yè)波動(dòng)率更低，更為穩(wěn)定。工業(yè)軟件雖然和工業(yè)緊密聯(lián)系，應(yīng)用于工業(yè)中，但不論是中國(guó)還是全球市場(chǎng)，市場(chǎng)規(guī)模增速波動(dòng)性低于下游工業(yè)，更加穩(wěn)定。主要原因是一方面工業(yè)軟件相比于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，工業(yè)企業(yè)需求相對(duì)柔性;另一方面，工業(yè)軟件目前滲透率和價(jià)值量仍在快速提升。工業(yè)軟件應(yīng)用領(lǐng)域（一）汽車電子隨著汽車智能化和電動(dòng)化趨勢(shì)的影響，汽車電子廣泛應(yīng)用于汽車各種領(lǐng)域中。受益于汽車電子市場(chǎng)的快速成長(zhǎng)，汽車電子類應(yīng)用逐漸成為全球被動(dòng)元件大廠的支柱性收入。近年來，中國(guó)汽車電子市場(chǎng)規(guī)模一直保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，2019年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)962億美元，同比增長(zhǎng)10．07%，預(yù)計(jì)2022年將進(jìn)一步增長(zhǎng)至1181億美元。（二）安防電子我國(guó)安防行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從2017年的6016億元增長(zhǎng)至2019年的7562億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)12．01%，預(yù)計(jì)2022年將達(dá)到10134億元的市場(chǎng)規(guī)模。近年伴隨國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)下行的壓力，安防成為少數(shù)較為景氣的行業(yè)之一。（三）數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床是裝備制造業(yè)智能制造的工作母機(jī)，是衡量一個(gè)國(guó)家裝備制造業(yè)發(fā)展水平和產(chǎn)品質(zhì)量的重要標(biāo)志。近年來，我國(guó)已經(jīng)連續(xù)多年成為世界最大的機(jī)床裝備生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和進(jìn)口國(guó)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。在國(guó)家政策的支持以及國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷追求創(chuàng)新的背景下，中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展迅速，行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2019年，中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)3270億元。由于疫情的影響及能源供應(yīng)限制，2021年中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模小幅上漲，為2687億元。相關(guān)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2022年數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)3957億元。工業(yè)軟件的特點(diǎn)（一）工業(yè)軟件終將走向寡頭壟斷格局軟件行業(yè)由于復(fù)制成本極低，最終都會(huì)演變成寡頭格局。從全球市場(chǎng)來看，在剛剛出現(xiàn)時(shí)，由于技術(shù)尚未穩(wěn)定，可能市場(chǎng)格局較為分散，但各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)領(lǐng)域的工業(yè)軟件市場(chǎng)最終都是由幾個(gè)巨頭瓜分。（二）產(chǎn)品需要生態(tài)協(xié)同不斷打磨，以提升競(jìng)爭(zhēng)力隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及強(qiáng)者恒強(qiáng)的行業(yè)屬性，要求工業(yè)軟件不斷迭代與更新，以匹配最新的工業(yè)需求。（三）工業(yè)軟件需要持續(xù)的高研發(fā)投入2021年，全球領(lǐng)先的工業(yè)軟件公司研發(fā)費(fèi)用率幾乎都高于10%，全球EDA巨頭Synopsys和CAD巨頭Autodesk研發(fā)費(fèi)用率2011-2021年連續(xù)10年超過20%。我國(guó)工業(yè)軟件品類基本齊全。但是由于我國(guó)在工業(yè)軟件發(fā)展落后于歐美國(guó)家，歐美軟件巨頭對(duì)國(guó)內(nèi)軟件企業(yè)往往具有較大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。但由于近年的國(guó)際形勢(shì)，加上我國(guó)本身市場(chǎng)較大，這給了工業(yè)軟件企業(yè)以崛起的機(jī)會(huì)。工業(yè)軟件迎爆發(fā)機(jī)遇近年來，國(guó)家密集出臺(tái)智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)政策指引，尤以新基建的提出凝聚了共識(shí)。第三次工業(yè)與科技革命以來，先進(jìn)工業(yè)體與工業(yè)軟件巨頭的崛起相伴相生，當(dāng)前我國(guó)工業(yè)軟件的發(fā)展與工業(yè)產(chǎn)值嚴(yán)重不匹配，但政策的強(qiáng)力扶持和全球先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的聚集，為國(guó)內(nèi)相關(guān)IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)良契機(jī)。據(jù)工信部，2019年我國(guó)工業(yè)增加值總量占全球比重超過20%。同年我國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模同期僅占全球6%，我國(guó)工業(yè)軟件占工業(yè)增加值的比例低于全球平均水平。根據(jù)賽迪的數(shù)據(jù)，中國(guó)工業(yè)軟件整體是一個(gè)超2000億的市場(chǎng)，行業(yè)增速在16%以上，前景十分廣闊。從行業(yè)格局來看，工業(yè)設(shè)計(jì)類子賽道仍然存在達(dá)索、西門子、Synopsis、Cadence、Autodesk、Ansys等國(guó)外軟件巨頭，同時(shí)也不乏廣聯(lián)達(dá)、神州軟件、中望等國(guó)產(chǎn)引領(lǐng)者，國(guó)產(chǎn)廠商有望迎來成長(zhǎng)加速的替代周期。工業(yè)軟件是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4．0的核心環(huán)節(jié)，同時(shí)也是我國(guó)智能制造、智能建造的重要基礎(chǔ)和核心支撐。工業(yè)軟件是指在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的軟件，能夠定義工業(yè)產(chǎn)品、控制生產(chǎn)設(shè)備、優(yōu)化制造和管理流程、變革生產(chǎn)方式、提升全要素生產(chǎn)率，是現(xiàn)代工業(yè)的靈魂。工業(yè)軟件公司將工業(yè)流程和技術(shù)的程序化背后需要有工業(yè)企業(yè)的強(qiáng)大工業(yè)流程和龐大技術(shù)數(shù)據(jù)支撐，由工廠場(chǎng)景數(shù)據(jù)提升工業(yè)軟件算法價(jià)值。不同于一般意義的軟件，工業(yè)軟件研發(fā)要求工程師同時(shí)具備軟件開發(fā)技能和豐富的工業(yè)知識(shí)與技術(shù)，同時(shí)研發(fā)周期長(zhǎng)、研發(fā)迭代速度慢，高端工業(yè)軟件的護(hù)城河極深。以流程工業(yè)為例，如果把工控系統(tǒng)比作是智能制造的大腦，那么工業(yè)軟件中蘊(yùn)含的工藝、生產(chǎn)、設(shè)備等多方面知識(shí)就是大腦中的知識(shí)。它既能與硬件結(jié)合，也能獨(dú)立存在，具備獨(dú)特功能，賦予機(jī)器以智能。根據(jù)應(yīng)用環(huán)節(jié)和場(chǎng)景的不同，工業(yè)軟件主要可分為四大類：研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)控制類、信息管理類以及嵌入式軟件。從細(xì)分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)市場(chǎng)份額上看，嵌入式軟件占比最大，約為57．4%，主要應(yīng)用于工業(yè)通信、能源電子、汽車電子等領(lǐng)域。信息管理類和生產(chǎn)控制類占比相當(dāng)，研發(fā)設(shè)計(jì)類占比較低。信息管理類和生產(chǎn)控制類占比相當(dāng)，研發(fā)設(shè)計(jì)類占比較低。生產(chǎn)控制類軟件是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心所在，用于工業(yè)生產(chǎn)中的過程控制，改善生產(chǎn)設(shè)備的效率和利用率，主要包含MES，DCS，SCADA，EMS等。生產(chǎn)控制軟件競(jìng)爭(zhēng)格局分散，MES、DCS等占比較高，行業(yè)集中度有進(jìn)一步提高的趨勢(shì)。海外廠商的產(chǎn)品和服務(wù)行業(yè)通用性較強(qiáng)，國(guó)內(nèi)廠商相對(duì)更專注于特定工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)行業(yè)垂直軟件，如聚焦于鋼鐵行業(yè)的寶信軟件。DCS產(chǎn)業(yè)鏈下游多為周期性行業(yè)（化工、電力、石化等），集中度高，前五名客戶較為穩(wěn)定。在多類工業(yè)軟件中，研發(fā)設(shè)計(jì)軟件位于環(huán)節(jié)，價(jià)值高，研發(fā)難度大。研發(fā)設(shè)計(jì)軟件對(duì)人才素質(zhì)要求高、產(chǎn)品可靠性需求強(qiáng)、行業(yè)knowhow知識(shí)需求大。研發(fā)設(shè)計(jì)軟件又可分為CAD、CAM、CAE、PLM等，其中CAD和CAE軟件占比分別為13．58%和9．57%。據(jù)中國(guó)工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2017-2019年我國(guó)產(chǎn)品研發(fā)類工業(yè)軟件的平均市場(chǎng)規(guī)模為270億元。從行業(yè)格局來看，中高端研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件市場(chǎng)份額長(zhǎng)期被外國(guó)巨頭壟斷，且壁壘較高。根據(jù)賽迪披露情況，估算2019年我國(guó)CAD市場(chǎng)空間在30億左右，中望市場(chǎng)份額約為10%，