工业行业研究

如需报告请登录【未来智库】。1、 内循环新格局下，工业软件战略价值凸显1.1 工业软件是“蓝海”也是“短板”，长期存五倍增长空 间中国工业软件市场规模已达千亿级，正处于快速增长阶段。工业软件是指在工业 领域广泛应用的各类软件和系统，是将工业技术软件化，将人对工业知识和机器设备 的使用经验显性化、数字化、系统化的过程。作为工业化长期积累的各类工业知识、 机理模型和经验诀窍的结晶，工业软件已经从辅助工具演化为了工业化进程不可或缺 的伴生物，是制造业的重中之重。2012 年以来，制造业进入了新旧动能加速转换的关 键阶段，全球工业软件产业稳步增长，中国工业软件市场更是呈现出快速发展的态势。 截止 2019 年，中国市场规模已达 1720 亿元，2019 年 16.5%的增长率和过去 7 年超过 20%的复合增长率均远高于全球水平。如果将嵌入在硬件设备中的工业软件也包含在 内，保守估计中国工业软件的市场规模已达到 5000 亿元。工业软件产业成新蓝海，长期存五倍增长空间。中国是全世界唯一拥有联合国产 业分类中所列全部工业门类的国家，已经成为全球制造业规模最大的经济体，2018 年 全年工业增加值突破 30 万亿，如此巨大的产业规模体量，对工业软件的需求非常旺 盛。与此同时，中国工业软件市场市规模与发达国家相比仍然很小，市场规模在全球 的占比仅为个位数，工业软件销售额远远落后于北美、欧洲等发达国家。以 2018 年为 例，中国工业增加值全球占比接近 30%，而同期工业软件市场规模全球占比不足 6%， 两者严重不相符，存在五倍的差距。长期来看，中国正在从制造大国向制造强国迈进， 不断加快的产业转型升级进程必将为工业软件带来更加广阔的增长空间。因此我们认 为，中国工业软件产业正迎来巨大的“蓝海”市场，长期存在五倍的增长空间。制造业高质量发展加深了对工业软件的依赖。工业软件通过大量的指令和程序， 将跨学科的工业知识、算法和机理模型固化封装，进而支撑工业设计、生产管控和经 营管理过程，并对各类设备仪器操作驱动和进行逻辑控制，是工业技术的结晶，堪称 现代工业的大脑和灵魂。工业软件在经济社会发展和企业活动中无处不在，无论是重 工业、轻工业还是高端装备业，从企业的研发到生产再到运营，在产品设计、试验、 制造、装配、库存、物流、销售等各个方面都离不开工业软件。特别是在科技创新领 域，工业软件承载着最先进的技术和工业 know-how，是几乎所有细分行业都绕不过去 的必经之路。作为制造大国，工业软件是中国产业的“短板”，与发达国家差距较大，主要表现 在以下几个方面：一是工业软件自给率低。据不完全统计，目前中国高端制造业中电 子、航空、机械领域的研发设计软件大多为外购，自给率分别只有 10%、15%及 30%。 进入 21 世纪后，国内制造业仅采购 CAD 软件及升级所支付的费用就超过 20 亿美元。 二是工业软件领军企业少。相比于达索、PTC、SAP 等国际巨头，中国工业软件领域 领军企业相对较少，大部分都是中小型企业，在研发投入、产品性能和整体实力上无 法与国际巨头相抗衡。三是工业软件生态尚不健全。国内工业软件的产品和服务供给 能力不够，大型制造企业习惯于购买和应用国外工业软件，庞大的应用市场最后却成 了国外软件发展壮大的沃土。四是关键核心技术受制于人。中国制造业大而不强，关 键工艺流程和工业技术数据缺乏长期研发积累，工业软件核心技术空心化，高端工业 软件供给被国外厂商牢牢把持。1.2 工业软件或将掀起继集成电路后第二轮国产化投资热潮中国工业软件的细分领域面临“断供”风险。2019 年 6 月，美国 EDA 软件三 大厂商 Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 相继按照美国商务部的要求，暂停了 对华为的授权和更新，这是美国对华为一系列的断供风潮中最严重的事件。美国 EDA 软件三巨头垄断了全球 90%的市场份额，芯片设计公司和代工厂，几乎都必 须跟三巨头合作。2020 年 6 月，美国软件公司 Math Works 按照美国政府要求，对 被列入实体名单的哈工大终止 MATLAB 软件的相关授权，再次引发了中国工业软 件的断供之忧。MATLAB 软件主要用于计算、可视化、数据分析等方面，最主要 的用户虽然是大学，但在工程领域的正向设计方面有着广泛的应用，某种程度上 已经成为了国内理工科学生技能“合格认定”的一项指标。从 2019 年 6 月到 2020 年 6 月，短短一年内的两次工业软件断供事件，精准地抓住了中国制造业和科技 产业的“短板”，也第一次让社会各界对工业软件的重要性和战略价值有了前所未 有的共识。实际上，中国工业软件面临的“卡脖子”问题早有端倪，国内军工领域的一些 企业就曾被美国所谓的“授权合格最终用户(VEU)”名单拒之门外，禁止购买一些 细分行业的专用工业软件。例如汽车电控细分领域的 CAE 专用软件 DSPACE 在 业内处于垄断地位，但早在 10 年前已对中国军工企业全面禁运；航天领域支持全 过程业务应用的领先商业分析软件 STK 目前最高版本是 11.0，但是美国公司 Analytical Graphics 从 7.0 版本就开始对中国禁运。工业软件是集成电路产业链上游的核心环节，也是撬动产业链发展的支点。集成电路和软件产业是信息产业一硬一软两大核心，是引领新一轮科技革命和产 业变革的关键力量。其中，工业软件又是集成电路产业链上游的核心。芯片产业之 所以被誉为高投入、高市值、高价值行业，其设计环节的巨额投入“功不可没”。 芯片设计费用从 65 纳米的 2500 万美元上升到当下 5 纳米的近 5 亿美元，整整增 长了二十倍，其中工业软件占了大头。此外，以 EDA 软件为代表的研发设计工业软件还是 IC 设计的核心工具，扮 演着无可替代的角色。从 65nm 到 40nm 再到 28nm，每一代芯片制程技术的进步， 都会有至少 50%的软件代码需要重新编写。一枚 7nm 的芯片上有多达 70 亿个晶 体管，对设计的精确度要求极高，运算的复杂度也呈指数级增长，如果没有 EDA 软件，几乎无法完成这些设计工作。因此，EDA 工业软件被誉为“芯片之母”，是 集成电路价值链上游 IC 设计产业最核心的部分。另一方面，集成电路 EDA 软件全球市场规模不足 100 亿美元，但却直接决定 了超过 700 亿美元的全球半导体制造市场，进而撬动了 5000 亿美元的全球半导体 市场，甚至对 1.9 万亿美元的全球电子信息产业都有着决定性影响。如果没有工业 EDA 软件，芯片设计公司或将直接停摆，整个电子信息产业或将被动摇。因此我 们认为，中国当前产业发展面临的“缺芯少魂”问题，不仅是高端芯片短缺，更是 缺少产业体系之魂——工业软件。发达国家高度重视并持续投入巨资扶持，形成在工业软件领域的领先优势。美国高度重视工业软件产业发展，将软件视为其国家战略性支柱产业。在政策方 面，美国在 1979 年颁布了软件版权保护法，并且对软件企业给予永久性研发税优 惠。早在上世纪 60 年代，美国国防部便授意和支持洛克希德·马丁公司开发早期 的 CAD 软件 CADAM，70 年代美国国家航空及宇航局（NASA）在国家财政的支 持下开发了有限元分析软件 Nastran，并推动 UGS 公司开发了 CAD/CAM 软件 EDS I-DEAS。2018 年美国国防部高级研究计划局牵头，美国产学研用各方推出了一项 为期 5 年、支持金额高达 15 亿美元的“电子复兴计划”（ERI），用以支持芯片技 术研发，美国国会也将每年额外注资 1.5 亿美元。其中，EDA 软件获得了同级项 目中金额最多的扶持，EDA 三巨头中的 Synopsys（新思科技）和 Cadence（铿腾电 子）均参与了相关项目并获得财政支持。此外，美国工业软件企业的研发投入也居 高不下。全球知名工业软件企业深受资本市场青睐。工业软件在现代产业体系中的核 心价值，以及发达国家政府对工业软件产业的高度重视和持续投入，共同带动了 资本市场对工业软件企业的价值认同，帮助企业获得了雄厚的资金实力和融资能 力，进而推动企业对软件研发持续投入重金，并通过一系列投资并购壮大实力，以 此形成工业软件产业的良性循环和可持续发展。资本市场对这些工业软件巨头尤 其青睐，尽管工业软件企业营收和利润规模不大，但是市值普遍不低，市销比更是 远高于相关工业和自动化企业的估值。我们认为国际资本市场对工业软件企业的 偏好，为工业软件企业注入了长期的发展动力。内循环新格局促进国产工业软件生态培育，工业软件有望成下一轮国产化投 资的重点。内循环新格局与以往最大的不同在于，过去中国经济社会发展的特点 是市场和资源“两头在外”，现在则是要调动中国超大规模的内需市场，提升供给 体系对国内需求的适配性，形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平 衡，这就为工业软件应用生态的培育扎起了国产化藩篱、创造了绝佳的条件。工业 软件始于工业用户的实际需求，某种程度上说工业软件是“用”出来的，而不是开 发出来的。应用生态构建是产业发展的重要基础，只有大批稳定的工业企业用户 持续使用、持续反馈，才能推动产品服务不断的迭代、优化，进而提升整个产业水 平。内循环新格局下，越来越多的制造企业，特别是国有企业，出于稳定性和安全 性考虑或将开始尝试使用国内工业软件，用户需求的持续提升和反馈，有利于工 业软件应用生态的培育，进而形成应用牵引供给，供给持续升级的良性循环。与此 同时，中国长期坚持的“软件正版化”工作，不断加码的软件知识产权保护政策， 也在一定程度上为工业软件应用生态的培育提供了保障。参照国内对集成电路产业的投资以及国外政府对工业软件的投入和扶持，我 们认为中国工业软件产业有望复刻集成电路产业的发展趋势，成为下一轮国产化 投资的重点，工业软件市场具有广阔发展空间。2、 产业政策和企业需求促进工业软件加速发展近些年，中国经济已经由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方 式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期，从智能制造到工业互联网，国家顶层设 计始终高度重视工业软件在推动产业转型升级中的核心支撑作用，出台了一系列政策 文件。与此同时，数量众多的制造企业在开展数字化转型的过程中，对工业软件的主 动关注和内生需求也愈发旺盛。2.1 政策重视工业软件在制造业中的核心地位工业软件是智能制造和工业互联网的核心基石。2015 年 5 月国发〔2015〕28 号文 将智能制造确定为制造强国建设的主攻方向，并明确强调要“突破高端工业软件核心 技术，推进自主工业软件体系化发展和产业化应用”。2017 年 11 月国务院印发《关于 深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》，通过实施工业互联网创新 发展战略加快传统产业转型升级，加速新兴产业培育，为制造业高质量发展提供关键 驱动力。除了国家顶层设计相关的产业政策，工信部近年来更是通过发展规划、专项 工程和试点示范系统推进工业软件和智能制造、工业互联网的协同创新发展，截至 2019 年 6 月，涉及工业软件的两项指标，企业数字化研发设计工具普及率和关键工序数控 化率已分别达到 69.3%、49.5%。财政政策和专项工程持续扶持工业软件发展。今年 8 月 4 日，国务院印发《关于 新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》（以下简称《若干政 策》），在之前印发的国发〔2011〕4 号文和国发〔2000〕18 号基础上继承并进一步加大 支持力度，从八个方向出台了近 40 项政策举措，促进未来十年集成电路和软件产业高 质量发展。进入 21 世纪以来，十年一度的集成电路和软件发展政策一脉相承，在确保 政策稳定性和延续性的同时，发改委、工信部、财政部和税务总局还会配套出台一揽 子扶持政策，合力推动产业发展。新基建为工业软件带来新一轮政策驱动。今年新冠疫情发生以来，新基建为全民 抗疫防疫和复工复产提供了重要支撑，作为守住“六保”底线、完成“六稳”工作的 主要投资方向，获得了从政府到社会的高度重视。4 月，发改委权威定义了新基建的 内涵，其中多个方向涵盖了工业软件，未来相关政策的驱动可期。作为内循环新格局 下的主要投资方向，新基建离不开“软实力”，工业软件不仅是工业互联网产业的核心 组成，还借助工业互联网催生了新型工业软件——工业互联网平台和工业 APP。2.2 制造企业对工业软件有旺盛的内生需求制造企业高度关注工业软件的应用价值。工业软件覆盖了企业生产经营活动的方 方面面，既是企业运用信息技术提升效率的工具，又是企业开展提升智能化、网络化、 数字化水平的重要基础，在当前制造业转型升级的大背景下，深受企业重视。中国工 程院对 22 个行业 1859 家企业的调研结果显示，超过七成的企业对工业软件有强烈需 求；德勤中国在调研了 150 余家生产型和技术服务型的大中型企业后发现，工业软件 是最受企业关注的技术。工业软件助力制造企业数字化转型升级。在当前产业变革与数字经济浪潮交汇的 背景下，制造业的生产要素呈动态变化，海量、多元、异构的工业数据已经成为核心 生产要素，围绕工业数据实现价值创造是所有制造企业面临的新命题，而工业软件则 是挖掘和利用工业数据的最佳手段。与此同时，企业在数字化转型过程中还面临不同 类型、不同程度的难点、痛点，例如离散行业普遍存在产品升级换代迅速、客户个性 化需求不断增强、多品种小批量生产常态化等问题，流程行业普遍存在传统过剩产能 需要转型、安全生产和节能环保压力大、产品质量追踪需求持续提升等问题，以上这 些都需要运用工业软件来解决。工业软件在技术研发和生产经营两方面为企业创造价值。从技术研发角度讲，工 业软件可以为企业提供强大的技术支持，解决实际问题。例如在模拟仿真领域，CAE 让软件模式测试和样机测试做得一模一样，大大降低了样机错误设计概率。目前发达 国家愿意将大型高端装备工厂建设在海外，设计、组装、测试、维修等环节都愿意输 出，正是由于工业软件较好地保证了技术被充分应用的情况下，技术工艺又不被泄露。 从生产经营角度讲，工业软件定义了产品基础理论体系、生产控制流程、产品组装顺 序、产品测试机理、运维模式等，甚至定义了制造业的商业模式，协同研发、个性化 定制、网络制造、在线运维、分时租赁等新商业模式都离不开工业软件支撑。3 工业软件有望诞生多个细分赛道隐形冠军工业软件领域在国际上有着众多领军企业，中国受制于工业基础薄弱、发展时间 较短等劣势，尚未孕育出行业巨头，但却是一个潜力巨大的蓝海市场，工业技术软件 化的产业趋势和新一代信息技术的创新突破为我们在工业软件多个细分赛道培育隐形 冠军创造了有利条件。3.1 产业趋势：工业技术软件化必将形成“百花齐放”的局 面“软件定义一切”正在颠覆千行百业。随着工业革命快速发展，软件行业的产品 和服务正在逼近硬件行业，逐步成为制造业新的主战场，一场瓜分世界软件市场的争 夺战已经打响。西门子、GE 等公司纷纷投入巨资，研发未来工业软件，并已经取得丰 厚回报。最初从软件定义网络、软件定义数据中心，再到软件定义系统，到现在软件 开始定义一切。对制造业而言，软件开始定义产品、流程、生产方式、新型生产能力， 甚至产业形态。软件定义下的制造业，所有要素都是数字化的，整个价值链各个环节 的信息都可以被计算机采集、识别、处理、传递，运营过程能够被软件驱动。在汽车领域，当前软件的价值在高端汽车中占整车价值的 40%以上，一辆普通汽 车的电子控制单元多达 70-80 个，代码约 1 亿行，复杂度已超过 Linux 系统内核。特斯 拉新能源电动车中软件价值占整车价值的 60%，同时软件对企业商业模式的价值也越 来越大，因为软件功能一旦研发完成，复制的边际成本接近于零。在航空领域，美国 NASA 从 2014 年就开始发布软件转化目录用以定义和传播先进技术，目前大约有 2200 多种技术软件正处于转化流程中，这里面既有设计仿真、业务系统管理等传统工业软 件，也有数据图像处理、设备数据采集等设备自动化领域的软件。企业级市场不同于消费者市场，工业软件产业有望诞生细分赛道隐形冠军。在 2C 市场，消费者用户的需求趋于同质化，综合实力全面的企业可以凭借赢者通吃的优势 一家独大，马太效应明显。而工业软件所面临的 2B 市场，涉及的各类技术众多、细分 行业和场景众多、产业主体数量类型众多，对软件性能、服务等要求都各不相同，因 此工业软件赛道众多，遍地都是机会。国内的工业软件企业既可以深耕不同的细分市 场，也可以面向不同规模体量的客户；既可以采用不用的部署方式或信息技术改造传 统，也可以聚焦不同的垂直行业应用场景探索新兴模式，只要对细分市场有准确的认 识和判断，具备过硬的技术和经营能力，就有可能成为具备独特竞争力的隐形冠军。工业软件行业壁垒高，用户粘性强，巨头跨界颠覆难度较大。一方面，工业软件 作为工业知识的载体，其中蕴涵了大量工业体系、行业技术和管理经验，是人类基础 科学知识和各行业技术经验的集大成者，每一个细分方向的工业软件都有着很高的行 业壁垒，若非长期积累，短时间内很难构建起核心竞争力，跨界颠覆更是难上加难。 例如波音飞机共涉及 8000 多款软件，其中 1000 多款为通用软件，剩余 7000 多种软件 为波音自行开发。另一方面，工业软件具有很强的用户粘性，一家企业使用了某款工 业软件，和其具有技术关联或者供应链关系的企业可能会更倾向选择同一款软件，而 且随着用户的增多，用户所提供的反馈又成为产品功能完善和性能提升的重要动力， 如此一来工业软件的护城河就会越来越深。结合中国制造业整体上基础和底层通用技 术存在劣势的特点，专用工业软件比通用软件的发展路径更清晰，选定一个细分领域 和行业坚持不懈深耕几年，就有望成为国内佼佼者甚至是隐形冠军。3.2 技术变革：新一代信息技术为国内企业带来“换道超 车”新机遇人工智能和大数据技术推动工业软件性能不断突破。人工智能赋能工业软件主要 基于深度学习和知识图谱两种技术。深度学习通过海量训练数据和强大算力得出关系 模型及相关映射关系；知识图谱用海量数据进行知识学习挖局和模型推理，以类似人 类的思考方式建立语义连接网。此外，大数据技术与人工智能算法协同，能够丰富并 强化工业软件在数据分析方面的功能。深度学习可以有效提升工业软件的数据分析深度，例如仿真设计软件 CAE 可以 根据产品目标和参数基于深度学习生成数百种高性能的几何设计选项，帮助客户定制 产品设计方案；质量管理软件 QMS 可以通过深度学习识别生产过程中的质量问题，替 代人工检测，提高检测成功率的同时降低人工成本。知识图谱能够打破不同场景下的 数据隔离，创新知识组织方式，加速工业知识的沉淀，丰富工业软件功能。工业软件 企业借助人工智能和大数据技术，可以有效提升工业软件产品性能，为客户提供差异 化服务，重点挖掘客户在生产管控和经营管理场景下的数据价值。云计算重构了工业软件的开发部署、架构方式、商业模式和产品形态。云计算相 关技术对工业软件的具体影响主要有四个方面。一是支持工业软件的灵活敏捷的开发， 部署和运维。借助虚拟化技术，可以实现工业软件开发资源更加精细的管理和调度， 快速搭建部署工业软件的运行环境，并动态调整软件运行时的环境资源；通过容器技 术推动代码和组件重用，进而实现开发工具的优化；采用 DevOps 进行开发、测试、 运维的跨地域协同和同步迭代，能够创新开发理念，提高软件开发协同能力。二是推动工业软件应用架构的变迁。过去的软件主要采用传统的集中式应用架构， 主要依靠硬件保证其性能和高可靠性；云计算分布式架构的出现，使得软件不再依赖 硬件，而是通过水平扩展和软件系统设计保证其性能和高可靠性。三是推动 SaaS 化成为工业软件的主流商业模式。经营管理和协作软件领域的 Salesforce 率先将 CRM 软件 SaaS 化，已成为全球领先的 SaaS 厂商，达索、Autodesk、 PTC 等产品研发设计软件企业正积极向云端应用布局，德国 iTAC、罗克韦尔等产品制 造过程管理和控制软件企业也在探索基于云的 MES 产品。四是催生了工业互联网平台、工业 APP 等工业软件新形态。一方面云计算推动工 业互联网平台解构了传统的工业软件体系，形成了工业知识的微服务组件库，使工业 软件化整为零，为工业软件供给侧的产业化装配模式奠定了基础；另一方面基于云计 算的微服务开发方式实现了工业软件的低代码开发，将工业知识封装成为工业 APP， 大大降低了工业软件的应用开发的难度和门槛。开源的理念为工业软件企业颠覆传统带来新的可能。开源是全球软件技术创新的 重要模式，为软件产业发展提供了技术来源，降低了技术门槛和开发成本。开源在市 场竞争中的价值正不断提升，越来越多的工业软件开发环境已从封闭、专用的平台走 向开放和开源的平台。开源软件的开发成本更低、部署运维更灵活、客户体验更人性 化，既能有效降低开发人员的重复劳动，又能推动构建产业生态，弥补底层技术上的 差距，国内工业软件企业有望通过开源软件打开局面。实际上，许多开源软件已经对 传统软件构成了威胁，以 MATLAB 为例，尽管它目前广泛应用于科研和工程领域，但 其语言是古董级，没有办法与开源的 Python 相提并论，而且 Python 操作更简单、部署 更灵活，已经开始在部分细分领域对 MATLAB 进行替代。4 、工业软件四大类别国产化率仍低，发展空间广阔工业软件种类繁多。工业软件种类繁多，分类方式多样化，目前业界还没有公认 的统一分类方式。国内官方对工业软件公开权威的分类，出自 2018 年 9 月国家发改委 发布的“关于对《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016 版）征求意见的公 告”（以下简称发改委《指导目录》），即：工业软件属于新一代信息技术产业-信息技 术服务-新兴软件及服务门类，包括嵌入高端装备内部的软件、产品研发设计软件、产 品制造过程管理和控制软件、经营管理和协作软件、节能减排控制和支撑软件、公路 交通管理和决策软件。在此基础上，近几年出现的工业互联网平台及工业 APP 实际上 也属于新型工业软件，这样工业软件共分为七大类别工业软件主要包括四大核心类别。由于嵌入高端装备内部的软件实际上是和硬件 产品融为一体提供服务、发挥价值，而节能减排控制和支撑软件的功能很多已经集成 到了企业生产经营过程的产品制造过程管理和控制软件中，因此这两类软件可以与其 他类别合并。而公路交通管理和决策软件仅针对特定场景，与工业企业生产经营关联 度较低。因此，我们认为工业软件包含四大核心类别，即：产品研发设计软件（以下 简称“研发设计软件”）、产品制造过程管理和控制软件（以下简称“生产管控软件”）、 经营管理和协作软件（以下简称“经营管理软件”）和工业互联网平台及工业 APP（以 下简称“平台及工业 APP”），每一类工业软件当前的国产化率均较低，具有广阔的市 场空间和发展前景。4.1 研发设计软件：关键核心技术攻关是突破口产品研发设计软件是人类基础学科和工程知识的集大成者，涵盖了数学、物理、 化学、生物、材料和计算机等方面的知识，应用于电子计算机及其外围设备，协助工 程技术人员完成产品设计和制造，提升产品开发效率、降低开发成本、缩短开发周期、 提高产品质量。主要包括以下四类软件：计算机辅助设计类软件（Computer Aided Design， CAD）、计算机辅助工程类软件（Computer Aided Engineering，CAE ） 、 计 算 机 辅 助 制 造 类 软 件 （Computer Aided Manufacturing，CAM）、电子设计自动化类软件 （Electronics Design Automation，EDA）。以 3D CAD 软件为例，机械、模具、零部件制造商将产品的各种数据和参数导入 3D CAD 软件后，可以采用软件自带的混合建模技术进行各种复杂曲面的建模，调用 软件包含的标准件库绘制零部件的三维图形，结合设计加工的理念生成对应的计算机 辅助制造三维方案，满足产品从 2 轴到 6 轴的加工需求。此外，软件可以进行无参数 建模，帮用户实现各种建模思路；可以支持用户自建零部件库，提高绘图效率；还可 以兼容各种数据，支持实体设计和曲面设计、二维和三维图纸之间的自由切换，进而 提升产品研发设计的效率，实现产品设计、产品分析和产品制造的一体化。中国产品研发设计软件的市场规模在全球占比较小，有巨大发展空间。2018 年， 全球 3D CAD 软件市场规模约 86.6 亿美元，国内市场规模 7.33 亿美元，全球占比约 8.5%；全球 CAE 软件市场规模约 65.75 亿美元，国内市场规模 6 亿美元，全球占比约 9%；全球 EDA 软件市场规模约 97.15 亿美元，国内市场规模 5.03 亿美元，全球占比 约 5.1%。在各类研发设计软件中，产品生命周期管理软件(Proct Lifecycle Management， PLM)占比最高，其他占比较高的软件还有 CAD、CAE、CAM、EDA、BIM 等。国外巨头掌握核心技术，在国际和国内市场均占据主导地位。在 CAD 软件产品 线，法国达索、德国西门子和美国 PTC 占据了全球市场 60%以上的份额，国内 CAD 95%以上的市场被国外巨头所占据，国内企业在软件功能上与国外相差较大，目前还 无法打破垄断。在 CAE 软件产品线，美国 ANASYS、MathWorks、德国西门子、法国 达索等 12 家领导厂商处于垄断地位，占据国际市场 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，国内厂商在产品化、 集成化和规模化上与国外还差距很大。在 EDA软件产品线，美国Synopsys、美国Cadence 和德国 Mentor Graphics 三家厂商处于绝对垄断地位，占据了 60%以上的全球市场份额 和 95%以上的国内市场份额，国内厂商以提供点工具为主，产品无法覆盖全领域。关键核心技术攻关是突破口。国内研发设计软件厂商规模较小、研发能力有限， 对关键核心技术研发缺少高额度持续性的资金投入。特别是国内 EDA 软件与国外软 件有较大差距，缺乏对 7nm、5nm 芯片先进工艺的支撑，只能提供 50%左右的设计工 具，没有完整的数字集成电路全流程设计平台。今年 3 月 25 日工信部发言人明确表示 将实施国家软件重大工程，集中力量解决关键软件的“卡脖子”问题；6 月 5 日教育部 和工信部联合印发《特色化示范性软件学院建设指南（试行）》，推动软件领域产教融 合；8 月 4 日国务院发布《关于新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干 政策的通知》，提出将聚焦关键核心技术研发，探索构建社会主义市场经济条件下关键 核心技术攻关新型举国体制。我们认为，研发设计软件将是国家重大项目、产教融合和关键核心技术攻关优先 倾斜的领域，相关的扶持政策和资金将会带动资本市场对研发设计软件的关注和投资， 该领域专注关键技术研发攻关的中望软件、芯愿景、华大九天等企业有望获益。4.2 生产管控软件：依托行业龙头，聚焦本地服务产品制造过程管理和控制软件是构建在自动化控制系统上层实现数据分析与控 制优化、数字化仿真以及生产管理、能耗管理、安全管理、设备管理等工厂计划管控 的一系列软件集合，担负着生产信息分析、故障诊断、生产指令发布、生产管理等职 能，核心价值在于实现生产过程的优化运行和生产资源的优化调度，保障安全、高效 和绿色制造。产品制造过程管理和控制软件主要包括制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）、分布式控制系统（Distributed Control System ，DCS ）、数据 采集与监视控制系统（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）、可编程逻辑 控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等。以 MES 软件为例，工业软件供应商可以结合制造企业的订单生产需求定制制造 执行系统 MES，MES 通过高级算法结合在产、在库的实时产品数据，可以指导供应商 和库存管理，并围绕产品订单形成自动化、分品类、全实时性的高级排产功能；通过 对各个生产环节、库存单位的实时数据进行数字化采集、上传，可以实现生产进度可 视化，并借助 RFID 技术实现产品生产周期全程可追溯；通过结合产线工作班组和产 品质量、产量的数据开展人员绩效核算；通过数据库与财务软件对接，提高财务数据 的实时性。整个 MES 系统软件建成后，可以提高制造企业生产过程的自动化程度、实 时响应程度和运行精准度，减少相关工作人员，实现降本增效。中国产品制造过程管理和控制软件市场增速较快，市场规模不断扩大。2018 年， 全球 PLC 整体市场规模约 130 亿美元，国内市场规模 23 亿美元，全球占比约 18%， 年增长率 14%；全球 DCS 整体市场规模约 65 亿美元，国内市场规模 15 亿美元，全球 占比约 23%，年增长率 15%；全球 SCADA 整体市场规模约 60 亿美元，国内市场规模 14 亿美元，全球占比约 23%，年增长率 12%；中国 MES 市场规模 33.9 亿元人民币， 同比增长 22%，远超全球增速。产业集中度逐步提升，国产软件依托行业领军企业优势站稳细分行业中低端市场。在产品制造过程管理和控制软件国内市场，跨国公司和国内几家大型企业占据了大部 分市场份额，且市场份额有进一步集中的趋势。以 DCS 产品为例，国内 DCS 市场自 2011 年以来，中控技术等头部企业市占率持续扩大，2018 年已超过 70%。此外，产品 制造过程管理和控制软件与生产过程结合更为紧密，国内厂商虽然在产品技术深度和 功能覆盖面上有国外有差距，但依托制造业领军企业打造行业竞争优势，已在钢铁、 石化、电力等细分领域站稳了中低端产品市场。依托行业龙头，聚焦垂直细分市场提供本地服务是关键。一方面，产品制造过程 管理和控制软件是典型的项目型市场，经历了行业多年的发展，新建项目市场在数量 上缩水、在质量需求上升级，本地化服务市场的拓展对于工业软件企业的竞争力变得 尤为重要，国内企业在这方面相比国际巨头具备天然的优势。另一方面，国内在石化、 钢铁、电力等流程行业的企业实力更强，依托行业龙头发展产品制造过程管理和控制 软件的市场机会更多，行业优势更显著。因此，在智能制造和工业互联网快速发展的 大背景下，我们看好宝信软件、国电南瑞、中控技术、石化盈科等流程行业依托龙头 企业成长起来的工业软件头部厂商的发展潜力和机会。4.3 经营管理软件：云化战略和生态构建是胜负手经营管理和协作软件既包括传统的企业资源计划（Enterprise Resource Planning， ERP）、供应链管理（Supply Chain Management，SCM）、客户关系管理（Customer Relationship Management，CRM）等经营管理软件，也包括办公自动化（Office Automation， OA）相关的协作应用软件，其目的是提高工业企业的生产管理水平，提高产品质量水 平和客户满意度，提升整个产品价值链的增加值。以 ERP 软件为例，它的名字是企业资源计划系统，可以集成企业内部的财务会 计、制造、进销存等信息流，整合企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、 计算机软硬件于一体，对企业所有的综合资源进行平衡和优化管理，进而提升经济效 益和快速反应能力，本质上是企业生产经营活动中的信息化建设。企业将业务单据导 入 ERP 后，系统会自动将物料的流动信息（物流）和财务的资金信息（资金流）集成 起来，并最终体现为实时同步的业务操作、管理和决策信息，帮助企业提高资金运营 水平、建立高效率供应链、优化库存、提高生产效率、降低成本、改善客户服务水平。经营管理和协作软件全球市场总量超过千亿，国内增速高于全球。2018 年，全球 ERP 软件整体市场规模约 539 亿美元，全球 CRM 软件整体市场规模约 482 亿元，全球 SCM 软件整体市场规模约 139 亿美元。其中，ERP 软件国内市场规模在 2018 年达到 275.6 亿美元，过去十年年均复合增长率超过 70%，远高于全球增速。此外，中国基础 办公软件市场规模为 85.34 亿元，相较 2017 年同比增长为 9.7%，预计到 2023 年，行 业市场规模将达到 149.04 亿元，2018-2023 年期间复合增长率为 11.8%。国际市场竞争格局基本成熟，国内市场中国企业占优。在欧美发达国家，经营管 理软件普及率极高，国际市场相对成熟，传统两强 SAP 和 Oracle 具备绝对优势，新锐 实力纷纷崛起，抢夺主导地位。国内经营管理软件市场受益于经济社会快速发展，增 长势头迅猛，其中国内 ERP 厂商整体市场份额超过 60%，占据一定优势，但大中型企 业的高端 ERP 软件仍以 SAP、Oracle 等国外厂商为主。在协作软件方面，由于技术门 槛较高，国际国内市场头部厂商均占据绝对优势，其中国内市场基本是微软和金山办 公两家领先厂商同台竞争的格局。经营管理和协作软件的生态构建是关键，云化战略助力国内厂商跨越式发展。随 着云计算的快速发展，工业软件向云端迁移的趋势已成定局，以 Salesforce 为代表的经 营管理和协作软件更是率先开启云化战略。云化给工业软件带来的最直接改变有两个， 一是催生了 SaaS 订阅模式，从商业模式上颠覆了传统的软件购买模式，提升了产品的 长期价值；二是推动了产品在移动端的大发展，使得企业的经营管理和个人的办公协 作方式不受空间约束，更为灵活便捷。此外，经营管理和协作软件属于 2B 的工业软件 中偏 2C 的类别，与人结合最为紧密，支撑着整个制造业经济活动中人的所有办公、协 作、管理和决策行为，具备消费市场赢者通吃的特点，因此产业生态完备、市场占有 率高的企业和产品更有先发优势。因此，我们推荐在云化转型和生态构建方面表现突 出的用友网络，建议关注金山办公、鼎捷软件、泛微网络。4.4 平台及工业 APP：融合赋能和应用推广是关键随着新一代信息技术的不断涌现和发展，传统工业软件向云化、数字化和智能化 转变，与工业数据、工业知识、工业场景深度融合，催生了工业互联网与智能制造等 新型工业体系下的工业软件新业态新模式——工业互联网平台及工业 APP。其出现加 速了工业知识的积累，促进工业向数字化、网络化、智能化发展，为工业软件的发展 带来了强大的活力和增长机遇。基于全新架构和理念开发出来的工业互联网平台及工 业 APP，为工业软件的研制、应用与发展提供了更好的技术路径与应用实践。工业互 联网平台供给能力、工业 APP 的数量、效果、用户下载量等指标已成为衡量工业互联 网乃至数字化转型成功与否的关键要素。以东方国信 Cloudiip 工业互联网平台在钢铁行业的应用为例，平台可以通过在炼 铁高炉内部署各种传感器，对炉体状态进行实时精准监测；可以结合采集的数据和对 炼铁行业 know-how 的积累研发出炼铁能耗专业性机理模型和大数据人工智能模型， 实现对高炉冶炼从经验性认识到本质性掌控；还可以沉淀和封装上述模型形成可调用 的平台微服务模型，进而开发出物料平衡 APP、异常炉况诊断 APP、智能烧炉等工业 APP 供用户使用，帮助其解决炼铁高炉高能耗的痛点，实现对高炉冶炼物料和能量利 用的智能优化。工业互联网平台及工业 APP 市场规模庞大，对产业界价值贡献显著。工业互联网 平台面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建形成基于海量数据采集、汇聚、 分析的服务体系，是支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台，包 括边缘、平台（工业 PaaS）、应用三大核心层级。工业 APP 是部署在工业互联网平台 上的应用，承载着工业知识和经验，运行在各类工业终端上，用于解决某一业务问题 或面向某一业务场景，具有轻量化特征。中国信通院根据国家统计局数据测算，中国工业互联网平台与工业软件产业存量 规模由 2017 年的 1490 亿元增长至 2019 年的 2486 亿元，年复合增长率达到 29.2%， 2019 年占工业互联网核心产业存量规模的比重为 46.4%，已成为工业互联网核心产业 增长的主要驱动力量。工业互联网平台产业呈现出百花齐放、飞速发展的格局。美国、欧洲和亚洲是当 前工业互联网平台发展的焦点地区，美国传统巨头企业和科技独角兽纷纷布局工业互 联网平台，当前发展具有显著的集团优势，占据市场主导地位。欧洲工业巨头持续加 大工业互联网平台的投入力度，是美国之外主要的竞争力量。此外，日本企业一直低 调务实地开展平台研发与应用探索并取得显著成效，中国大陆、印度等新兴经济体的 工业化需求持续促进工业互联网发展，共同构成了工业互联网平台产业的第三极，目 前亚洲市场增速最快且未来有望成为最大市场。在制造业数字化转型的大趋势下，近几年中国工业互联网平台已经从概念普及进 入了深耕建设阶段，今年以来掀起的新基建浪潮更是助推平台产业持续蓬勃发展。据 不完全统计，目前中国已建成了 70 多家具有一定区域、行业影响力的工业互联网平 台，服务的工业企业近 40 万家，重点平台连接设备超过 3000 万台套。其中，2019 年 遴选的十大跨行业跨领域工业互联网平台更是成为了带动产业发展的领军力量。融合技术创新和应用推广决定了工业互联网平台及工业 APP 的发展方向。一方 面，工业互联网平台本质上是新一代信息技术与制造业融合发展的产物，涉及众多融 合技术，近年来平台+5G、平台+区块链、平台+VR/AR 等融合技术和解决方案持续涌 现，极大拓展了平台助力产业数字化转型的能力边界。未来，对前沿技术和融合技术 的探索应用将是平台发展的重要引擎。另一方面，工业互联网平台解决方案在落地过 程中需要投入大量二次开发和系统集成工作，应用推广任务艰巨。麦肯锡相关调查报 告显示，有 54%的工业企业认为数字化试点建设需要 1-2 年，28%的企业表示试点需要 2 年甚至更长时间，用平台已经成为产业发展的关键环节。2019 年工信部组织的跨行 业跨领域平台遴选，也将技术创新和应用推广作为衡量平台供给能力的重要指标，因 此我们看好入选 2019 年十大双跨平台的东方国信、用友网络和工业富联未来发展前 景。5 、重点企业分析（详见报告原文）工业软件作为现代产业体系之“魂”，当前正处于战略价值和投资机遇双重叠加的 风口，未来市场空间广阔、产业提升潜力巨大，特别是在当前内循环新格局下，“卡脖 子”的风险或将激发继集成电路后的新一轮国产化热潮。我们认为工业软件领域将会 在四大核心类别和多个细分赛道涌现多个优质投资标的。……（报告观点属于原作者，仅供参考。报告来源：华安证券）更多内容请参见报告原文。如需报告原文档请登录【未来智库】。