工业软件发展现状及趋势与投资机遇-sbobet利记官网

随着传统制造向智能制造转型，作为智能中枢的工业软件重要性也不断凸显。近期，国新基金邀请中信证券研究部云基础设施首席分析师丁奇围绕“工业软件行业发展现状及投资机遇”进行专题分享，本文参考专家观点和大量相关资料，对工业软件产业发展进行系统分析并提出相关建议，供参考。

一、工业软件发展现状

（一）工业软件分类

工业软件指专用于或主要用于工业领域，为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件^〔1〕。

从管理视角看，工业软件自上而下按照功能可划分为五个层次，依次为：决策层、工厂层（生产管理层）、车间层（过程监控层）、现场控制层和物理设备层；从工艺流程视角看，工业软件可分为研发设计类（研发类）、生产控制类（制造类）、信息管理类（管理类）三个大类；从物理形态视角看，工业软件可分为嵌入式工业软件和非嵌入式工业软件^〔2〕。

研发设计类工业软件主要包括计算机辅助设计（cad）、计算机辅助工程（cae）、计算机辅助制造（cam）、产品生命周期管理（plm）、产品数据管理（pdm）等，用于提升企业在产品研发工作领域的能力和效率。生产控制类工业软件主要包括制造执行系统（mes）、集散控制系统（dcs）、数据采集与监控控制系统（scada）等，用于提高制造过程的管控水平、改善生产设备的效率和利用率。信息管理类工业软件主要包括企业资源计划（erp）、供应链管理（scm）、客户关系管理（crm）等，用于提升企业的管理水平和运营效率。

（二）行业发展现状

1.与工业整体实力和向高端化、智能化转型不相匹配

中国制造业占比高，工业品类齐全。据国家统计局和工信部统计，2022年我国国内生产总值（gdp）达121万亿元。其中工业增加值达40.2万亿元，占gdp比重的33.2%；制造业增加值达33.5万亿元，占全球比重近30%，两类增加值均位居世界首位。但据统计，2021年全球工业软件市场规模已达4561亿美元，而中国工业软件产业规模为2414亿元^〔3〕，仅占全球比重的7.59%，显然无法满足当前中国工业体系发展需要，更无法与实现中国制造业向高端化、智能化转型相匹配。

2.整体差距较大且发展不均衡，研发设计类国产化率低

当前，我国工业软件发展距离国际水平差距仍然较大，各细分领域发展不均衡，整体状态可概括为“管理软件强、工程软件弱，低端软件多、高端软件少”，产品对工业属性的要求越高，其市场占有率就越低。经营管理类软件中低端产品的国产化程度高，高端市场仍以sap、oracle等国外企业的产品为主；绝大部分研发设计类工业软件仍然依赖进口，国产化率最低，是亟待补齐的短板。此外，从客户类型结构来看，大型企业基于技术水平、基础条件、资本等优势，信息化建设起步较早，工业软件普及率领先于中小企业。

二、各细分领域发展现状及趋势

（一）研发设计类

目前我国cax软件在算法、先进工艺支持度、工具完整性等方面与国外企业差距悬殊，是国产化率最低（只有5%）的细分领域，国内厂商基本处于起步水平。国内代表企业有广州中望龙腾、北京华大九天、北京数码大方等，国外代表企业有达索、西门子、新思科技等。

我国研发设计类软件面临“没有国产软件可用”的问题。研发设计类工业软件的工业属性和创新属性极高，具有“研发难、投入大、周期长”的产品特性，而且一个工业软件的成功离不开背后一套成熟先进具有创造力的工业体系支撑，目前中低端市场中都极少见到国产软件，更不用考虑高端市场的情况。此外，由于国内工业向国外工业龙头长期采购捆绑的成套工业设备和软件，形成了严重的用户依赖，也使得国内工业龙头企业缺乏创新意识。

从国产化替代程度看，2d cad>3d cad>cae/cam。其中， 2d cad逐步实现国产化替代，3d cad实现基本可用，cae和cam仍处于核心技术亟待突破阶段。从应用场景看，当前国内航空、航天、汽车行业中使用的复杂设计类软件、仿真模拟类软件和流体计算类软件等关键工业软件几乎全部采购国外产品。国产cad/cae/cam较多应用于建筑、工业工程等中低端场景，航空航天、精密制造等高端场景尚待突破。从研发主体看，国内cax软件研发多依托于科研院所或高校，导致产品多局限于自身领域，难以向上下游延伸发展，预计将需要相当长的时间才能完成行业整合。从产业发展趋势看，由于cad/cae/cam的工作流程环环相扣，未来cad软件可能进一步与cae/cam融合，形成设计、仿真、制造的一体化软件平台企业。

1.cad

从全球市场格局来看，在3d cad市场中，达索、西门子和ptc具有明显竞争优势，是细分领域的龙头企业；在2d cad市场中，欧特克（autodesk）是绝对龙头。

中国cad市场增速显著高于全球。据亿渡数据统计，2021年全球cad市场规模增长至100.49亿美元，2017~2021年5年cagr为6.74%，预计2022~2026年cagr为7.25%。2021年中国cad市场规模增长至75.94亿元，2017~2021年5年cagr为18.45%，预计2022~2026年5年cagr为19.62%。

2.cae

cae技术是计算机技术和工程分析技术结合的多学科交叉技术，开发难度较大，需要长期积累，先发卡位厂商往往具有较大优势。ansys、西门子、达索等公司长期处于垄断地位，占据全球市场95%以上的份额，并逐渐与其上下游产品打通，形成cad/cae/cam/pdm一体化综合软件平台。

我国cae关键技术自主可控程度较低，国产化率不足10%。cae软件通常由前处理、求解器和后处理三个模块组成，其中求解器为cae软件的核心底层架构，目前基本被国外巨头垄断，国内cae厂商在前处理和后处理模块的实力相对较强。

中国cae市场增速同样显著高于全球。据统计，2021年全球cae市场规模增长至83.74亿美元，2017~2021年5年cagr为10.93%，预计2022-2026年5年cagr为8.40%。2021年中国cae市场规模增长至56.25亿元，2017~2021年5年cagr为19.54%，预计2022~2026年5年cagr为21.95%。

3.cam

全球cam市场中，达索、西门子、ptc三巨头占据了大部分市场份额，国内cam厂商中仅山大华天相对成熟，国内cam厂商核心技术亟待突破。

4.plm

目前全球plm市场由西门子、达索、oracle等国外厂商主导。国外头部plm企业的服务覆盖领域非常全面，而大部分国内厂商则呈现行业离散型特征，主要集中在机械制造、电子机械、仪器仪表等领域，无法全面覆盖各传统领域和新兴市场。此外，由于国内plm厂商的研发投入规模小、产品价格低、企业利润低，进而导致研发投入规模难以扩大，无法开发高端产品，一定程度上形成恶性循环。随着我国对工业软件的不断重视，国内厂商如用友、金蝶等有望实现国内市场份额的稳步提升，山大华天、南京国睿信维、北京索为等企业的plm产品也逐渐成熟。

据e-works联合cimdata统计，2021年全球plm市场规模达到595亿美元，中国plm市场规模达33.6亿美元，占全球市场比重的5.6%，2016~2021年间，中国plm市场规模保持高增速，且始终快于全球增速。

（二）生产控制类

国外头部厂商如西门子、schneider、ge、honeywell在生产控制类软件的高端市场占据绝对优势。国内代表厂商有上海宝信软件、浙江中控技术、上海柏楚电子等，在中低端市场已基本实现完全国产化，甚至在部分细分领域通过与国有企业长期合作成长为头部企业。其中，国电南瑞和宝信软件分别在电气和钢铁行业生产控制软件领域排名第一。

中国生产控制类工业软件也面临两大问题。一是当前国内工业厂商面临没有高端产品可用的尴尬窘境。受自身规模所限，国内厂商并不具备设计覆盖工业全流程数字化sbobet利记官网的解决方案的能力，只能做一些小领域的专项产品，而且当前大多国内工业厂商并未完成甚至尚未开启向高端化和智能化的转型，还没有相应工业软件的使用场景。二是国内厂商普遍对生产控制类工业软件缺乏实现自主可控的安全意识，同时中高端市场长期被外国公司垄断，基于品牌效应和用户依赖，国内工业厂商往往也不愿选择国产产品。

据国金证券统计，2022年中国dcs市场规模约为119.2亿元，同比增长7.2%；scada市场规模约为156.3亿元，同比增长12.5%；mes市场规模约为57.2亿元，同比增长17.9%。

1. mes

我国mes技术水平与同行业国外厂商相比仍存在较大差距。由于mes与底层的自动化生产衔接会发挥更大的效用，因此，自动化企业向mes领域扩展具有先天优势，不少国外主流厂商，如ge fanuc、西门子、rockwell、honeywell等就主要从自动化设备角度切入。不少国内厂商借鉴国外mes主流厂商发展经验，从自动化设备切入mes软件领域，部分细分领域已经开始出现龙头企业。

2. dcs/scada/plc

在dcs、scada、plc等领域，国内厂商sbobet利记官网的解决方案的模块化程度、产品化程度正在不断提高，复用率不断提升，逐渐形成良性循环。中国plc市场中，国外厂商市占率近九成，大中型plc基本被国外垄断，国内厂商以提供小型plc产品为主，国产plc替代空间较大。dcs国内代表厂商主要有中控技术、和利时、上海新华、科远智慧等，国产替代率正不断提升。scada系统多数由电力与石油系统内企业自供，市场集中度相对较低，国内代表厂商主要有三维力控、台达电子、研华、安控等，国内厂商市占率超60%。

（三）信息管理类

由于信息管理类软件不涉及太多工业知识和工艺流程，且中国起步较早，中低端市场基本实现国产化替代，如金蝶、用友网络等国内代表厂商已具备较强实力。高端市场中，国外厂商仍占比超61%^〔4〕，国内厂商仍需要进一步发展，但值得肯定的是，国内企业在战略制定和落地速度等方面均领先于国外厂商，部分国内企业已经能够在细分领域展现出较强的竞争力，如国内erp企业针对不同规模企业推出不同类型的“paas 多模块saas”核心云原生产品，并针对中大型企业灵活地提供本地化、混合云、公有云等多种部署方案。

信息管理类工业软件和嵌入式工业软件主要面临“不好用”的问题。尽管信息管理类工业软件的国产化率较高，但国产产品更侧重于一般化公司业务流程的信息化，忽视专属于工业流程的信息化，因此难以迈进工业软件领域的高端市场。

三、欧美工业软件发展经验借鉴

（一）美国经验

美国在建模、仿真、模拟和分析的高性能计算等研发设计类领域始终保持世界领先水平。从发展主体来看，“政用军用”转“商用民用”模式引领美国工业软件持续升级。此外，由顶尖大学、国家实验室和行业领先公司组成的半导体制造技术研究联合体也在产业升级过程中发挥重要作用。从政策支持措施来看，美国政府通过构建半导体研究共同体和实施各种成果转化机制促进工业软件产业发展，同时对产业持续进行高强度的国家战略投资。

（二）德国经验

德国工业软件产品往往与高端机械设备进行捆绑，因此在嵌入式和生产控制类等领域称霸市场，但这也导致德国通用工业软件发展存在短板，市场大多由美国和法国软件主导。从发展主体看，德国企业尤其是西门子等大型工业企业在产业发展过程中起主导作用，德国政府和高校起辅助作用。从政策支持措施来看，德国将工业软件视为it产业基础，整合高校、企业、科学机构的资源与力量进行技术创新，并通过深入对接大型工业企业等措施，推动工业软件特别是嵌入式软件和生产控制类软件的创新发展。

四、相关建议

（一）建议关注研发设计类和生产控制类工业软件的国产化替代进程

在大国博弈愈演愈烈、科技竞争形势愈发严峻的当下，工业软件国产化替代的重心为研发设计类和生产控制类，尤其是研发设计类工业软件，直接关乎工业领域创新的源头，更是面临被欧美封锁的危机，是当前工业软件亟需国产化替代的关键。建议重点关注从事研发设计类工业软件研发的国内企业，尤其是与下游先进制造业深度融合或由大型工业企业孵化、产品技术壁垒高、产品标准化程度高、公司人均创收高的头部企业。

（二）关注技术领先或持续并购扩大产品线的细分领域龙头公司

由于工业软件企业在资本市场的稀缺性，市场给予了较高估值，但随着注册制全面推行，更多工业软件企业获得了直接上市的机会。考虑到细分领域工业软件企业可能面临市场空间相对有限、营收长期维持高速增长困难较大、公司上市后市值较小而持股比例较大退出可能存在困难等问题，建议重点关注具备较强技术优势的细分领域龙头企业，以及能够通过并购持续扩大产品线的龙头企业，对二、三梯队企业保持谨慎态度。

（国新基金）

注释

〔1〕 周雄伟，肖咏龙，杨鑫浩：《工业软件国产化替代创新突破路径与激励机制》，《科技导报》，2023年第41卷第6期。

〔2〕 鉴于嵌入式工业软件国产化率较高，中国已出现华为、海尔等本土企业进入国际领跑梯队，本文重点关注研发设计、生产控制和信息管理三类非嵌入式软件的发展。

〔3〕 杨春晖，刘梦玥，陈平，刘奕宏：《从“十四五”规划看工业软件发展蓝图》，《软件导刊》，2022年第21卷第10期。

〔4〕 甲子光年智库：《2022工业软件研究报告——智能制造与工业软件的实践研究》，2022年5月。