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 1工業軟件發展現狀和趨勢

         1.1工業軟件范圍、特征與產品體系

         工業軟件是指主要用于或專用于工業領域，為提高工業研發設計、業務管理、生產調度和過程控制水平的相關軟件與系統。新型工業軟件承擔著對各類工業數據進行處理、分析和應用的重要功能，是智能制造和工業互聯網體系中負責優化、仿真、呈現、決策等關鍵職能的主要組成部分。

         制造行業在信息化發展初始，工業軟件就扮演了不可或缺的重要角色，新型工業軟件區別于通用的應用軟件，主要具備五大特征。一是與行業結合緊密，相對于其他應用軟件，更加強調對物理世界的深刻理解、行業物理模型的精確契合；二是繼承性強，與IT通用軟件相比，需要行業經驗和長期積累，專業性強，應用面較窄，這就要求好的工業軟件必須由專業團隊多年工作研發，并不斷繼承完善；三是可靠性高，工業軟件與制造業的生產過程和機器設備結合，涉及流程復雜，需要高可靠性保證過程與動作的正確性；四是開發要求高，工業軟件產品對開發、集成、管理要求十分嚴密，需監控軟件全生命周期，包括軟件開發的全過程；五是研發難度大，工業軟件的開發工作量巨大，需不斷積累完善，對開發人員的IT技能水平與工業專業水平要求均較高。

         伴隨著信息化的進程，工業軟件產品體系發展逐漸成熟，按照功能分類主要包括研發設計類、業務管理類、生產調度和過程控制類、專業功能類四類軟件。研發設計類軟件主要包括計算機輔助設計（CAD：ComputerAidedDesign）、計算機輔助工程（CAE：ComputerAidedEngineering）、計算機輔助工藝過程設計（CAPP：ComputerAidedProcessPlanning）、計算機輔助制造（CAM：ComputerAidedManufacturing）、產品全生命周期管理（PLM：ProductLifecycleManagement）等；業務管理類軟件包括企業資源計劃（ERP：EnterpriseResourcePlanning）、供應鏈管理（SCM：SupplyChainManagement）、客戶關系管理（CRM：CustomerRelationshipManagement）、電子商務等；研發設計生產調度和過程控制類軟件主要包括制造執行系統（MES：ManufacturingExecutionSystem）、高級計劃排產系統（APS：AdvancedPlanningandSchedulingSystem）等；專業功能類軟件包含新型工業仿真軟件、工業監測軟件、工業數據管理平臺與行業定制軟件等。

圖:工業軟件產品分類

資料來源：公開資料，中國報告網整理

         1.2工業軟件的市場與產業現狀

         在制造行業和工業企業的不同發展階段，對工業軟件的功能和技術需求也會出現差異，這就導致了每一類工業軟件在產業發展中呈現較大差異。

         首先，研發設計類軟件重要性提升。制造企業在產品生命周期各階段對仿真軟件的應用增多，CAE軟件在制造業各領域的應用日益廣泛，保持8%左右的增速。

         其次，傳統管理軟件穩步增長。管理軟件市場進入成熟期，規模保持平穩上升，增長速度開始緩慢下降；ERP等相對成熟的市場加快轉向按需付費的軟件服務模式，在一定程度上影響了行業收入的增長速度。

         第三，生產管理、客戶與供應鏈管理類軟件迅速發展。生產管理類軟件市場空間廣闊，MES軟件成為智能工廠多個環節數據交換的核心；全球MES軟件的規模達到78億美元，維持17%左右的高增長率。而客戶管理和供應鏈管理軟件高速增長，反映出制造企業順應“網絡化協同制造”的要求，更加重視與消費者和產業鏈的信息交流。

         從產業格局來看，目前全球工業軟件產業主要由歐美企業主導，呈現出“兩極多強”的態勢，SAP、Siemens在多個領域均嶄露頭角，而IBM、達索系統和Salesforce.com在各自專業領域形成了一定優勢。其中，ERP軟件產業格局相對穩定，SAP和Oracle兩家企業占據主導，屬于一線ERP軟件，Infro、Sage、Microsoft屬于二線ERP軟件；在CRM領域中，Salesforce占據全球CRM市場第一位，且發展迅速，其成功來自基于SaaS的云服務模式；CAD產業的主導者是Autodesk和達索系統，且隨著仿真、設計技術與先進技術的結合，逐漸出現新的參與者；MES軟件具有較強的行業應用特性，與特定的行業關系緊密，需要大量行業領域知識的積累，因此，形成不同MES廠家占據不同行業的局面。

         在國內市場，國產軟件企業在研發設計、業務管理和生產調度/過程控制三類軟件中均有一定市場份額，但在某些細分領域仍與國外領先軟件企業差距較大，屬于行業末端跟隨者的角色。國內市場排名前五位的國內廠商占據整體市場份額較低，且其96%的銷售在國內市場，全球份額不足0.3%。在CAD軟件方面，達索、西門子PLM和Vero占據41%的市場份額，國內3DCAD市場主要由外資企業掌控，軟件核心技術———幾何內核在國內僅有一家企業具有知識產權，其他企業均采用“授權”的經營方式。

表:國內工業軟件市場排名

資料來源：公開資料，中國報告網整理

         1.3工業軟件技術發展趨勢

         在智能制造、工業互聯網等先進制造體系中，工業軟件主要承擔計算與分析功能，其產業體系較為成熟，未來新型工業軟件將向仿真化、大數據化、集成化和云化的方向發展。

         第一，仿真軟件將成為新型工業軟件未來發展重點，復雜系統仿真成為重要方向。得益于計算處理、數據支持、圖形化等基礎支撐技術的持續提升，面向多相多態介質、多物理場、多尺度等復雜耦合仿真的新型工業軟件日漸豐富，其實現形式主要有兩種：一是通過開放的數據接口標準進行多仿真系統耦合的聯合仿真，如法國達索系統公司推出Dymola仿真平臺，基于FMI/FMU接口聯合AMESim、PROOSIS、Simulink等十幾種不同建模工具和機電分系統進行仿真；二是通過增加仿真模塊，通過單系統實現多領域仿真，從而擴展工業仿真軟件應用領域。

         第二，新型工業軟件引入大數據等先進技術應用，加強分析與計算能力。企業管理和生產管理等傳統工業軟件與大數據技術結合，通過對設備、用戶、市場等數據的分析，提升場景可視化能力，實現對用戶行為和市場需求的預測和判斷；大數據與工業具體需求結合產生新型工業數據分析軟件，實現了產品良率監測、設備預測性維護管理、產線動態排產等多種工業智能化場景應用。

         第三，工業軟件系統將以PLM等關鍵軟件為中心集成化，推動工廠內“信息孤島”聚合為“信息大陸”。傳統工業軟件以ERP為中心進行數據打通，未來新型工業軟件將基于全生命周期管理軟件PLM進行系統性集成，如西門子打造了基于PLM架構的全集成數字能力解決方案，其PLM產品可實現外部設計工具、分散研發團隊、MES與控制系統、第三方管理軟件等多系統的集成，實現工廠從底層到上層的信息貫通。

         第四，基于SaaS模式的工業軟件成為重要趨勢，但主要面向中低端產品。當前向云平臺遷移的工業軟件主要為CRM和SCM兩種，未來企業管理軟件與設計仿真軟件將加速向云遷移，其中ERP由于包含大量敏感本地數據將以混合云為主要形式，CAD/CAE/CAM/CAPP將率先探索中低端SaaS云服務市場，MES云化方案尚處在起步探索階段。

         2我國工業軟件發展的對策與建議

         我國工業軟件市場潛力巨大，《中國制造2025》、智能制造試點示范專項行動等一系列行動計劃將促使國內對工程軟件產品的需求進一步擴大，雖然國內當前面臨技術、市場、應用等多方面問題，新一輪工業革命仍然是我國工業軟件產業發展不可多得的機遇，需夯實基礎、補齊短板，盡快實現新一代IT技術在工業中的廣泛應用。

         3.1完善國內工業軟件產業與政策環境

         建議政府部門加強工業軟件頂層設計，統籌工業軟件與工業云、工業大數據的發展，形成有效互補、齊頭并進的體系，做好政策扶持、平臺搭建、人才培養等工作。同時，立足我國相關工業與軟件聯盟組織，梳理國內工業軟件產業現狀，從技術、應用、市場、企業等多個維度進行系統性研究，針對產業薄弱環節，出臺相應扶持政策與保障措施，加快推動國內工業軟件體系化發展和產業化應用。

         3.2促進軟件技術與工業領域深度融合

         如果一款軟件產品不能與行業工藝流程相結合，對企業的價值是十分有限的。國際CAD軟件領先企業達索集團同時也是商務飛機制造行業的領導者，其航空仿真設計軟件不僅性能穩定，而且符合行業特性。建議軟件技術提供商加強行業需求結合，促進軟件技術與工業技術的深度融合，讓工業軟件類企業與行業龍頭企業相結合，共同開發工業軟件，通過聯盟、論壇、會議等形式打造工業領域與軟件信息領域的技術交流與需求對接平臺，鼓勵發展與工業領域緊密結合的定制化軟件與解決方案，使工業軟件產品更具有行業特性，從而贏得市場競爭力。

         3.3加強新型工業軟件的研發和推廣

         新一輪工業革命帶來了新技術應用的爆發，建議產業方面重點關注大數據、云計算、人工智能等新一代信息通信技術與工業軟件的結合，完善創新體制與機制，鼓勵我國領先軟件企業全面掌握關鍵技術，重點突破虛擬仿真測試、工業大數據處理等高端工業軟件核心技術，支持開發通用的三維產品設計平臺、數字化工廠仿真平臺等新型工業軟件平臺，全面推動產業鏈升級，加緊搶占市場優勢。

         中國報告網發布的《2018-2023年中國工業軟件行業發展現狀分析及投資戰略研究報告》內容嚴謹、數據翔實，更輔以大量直觀的圖表幫助本行業企業準確把握行業發展動向、市場前景、正確制定企業競爭戰略和投資策略。本報告依據國家統計局、海關總署和國家信息中心等渠道發布的權威數據，以及我中心對本行業的實地調研，結合了行業所處的環境，從理論到實踐、從宏觀到微觀等多個角度進行市場調研分析。它是業內企業、相關投資公司及政府部門準確把握行業發展趨勢，洞悉行業競爭格局，規避經營和投資風險，制定正確競爭和投資戰略決策的重要決策依據之一。本報告是全面了解行業以及對本行業進行投資不可或缺的重要工具。

         本研究報告數據主要采用國家統計數據，海關總署，問卷調查數據，商務部采集數據等數據庫。其中宏觀經濟數據主要來自國家統計局，部分行業統計數據主要來自國家統計局及市場調研數據，企業數據主要來自于國統計局規模企業統計數據庫及證券交易所等，價格數據主要來自于各類市場監測數據庫。