一、什么是工业软件

        工业软件，英文名称Industrial Software，是工业生产用工具软件的统称。覆盖了39个工业大类191个工业中类和525个工业小类。按照国内的定义，通常包括生产管理软件、研发设计软件、生产控制软件、协同集成软件及工业装备嵌入式软件五个大类。其中产品研发类软件主要包括CAD、CAM、CAE、CAPP;生产管理类软件包括ERP、SCM、HRM等。生产控制类主要是MES、PCS、PLC。目前网络上大部分文章的观点是中国对工业软件不重视，完全依赖进口，一副吃枣药丸的架势，但实际上并非如此。国外工业软件差不多发展了20来年，而中国的工业软件真正发力不过5年。所以用8个字形容中国的工业软件现状是：知耻后勇，奋起直追。

       目前全球的工业软件市场规模是3750亿美元，中国企业在其中占了8%左右。根据工信部发布的《2017年软件业经济运行情况》和《2018年软件和信息技术服务业统计公报》两份文件，从2016年到2018年，三年间我国国产工业软件的销售收入分别是1078.7亿、1293.3亿和1477亿，每年增长分别是19.9%和14.2%。得益于国内需求巨大，这几年行业内厂商百家争鸣，龙头企业收入复合增速超40%以上，个别领域国产化率超过60%，已处于主导地位，但由于涉入时间较短，自给能力不足以完全覆盖。归纳起来说，目前我国工业软件的现状是：管理软件强，工程软件弱;低端软件多，高端软件少。

       工业软件有多难搞呢？这就要从现代工业生产的4个特点说起。分别是生产流程复杂、厂家协作广泛、产品复杂程度惊人以及对实时性可靠性要求极高。与我们日常熟悉的手机APP，商务办公软件不同，工业软件具有鲜明的行业特色，需要与专业且种类繁多的科学知识、生产工艺相结合。如机械、电子、热学、光学、声学、材料、力学等。任何一个失误，轻则造成产品批量报废、工厂停产，重则引发供应链瘫痪甚至安全事故。我们以波音为例，波音的生产环节主要包括了研发、生产、实施、测量测试、仪器仪表、营销、运维和供应链管理等8个环节。一架波音747客机的生产，涉及到6个国家的16500多家企业，600余万个零件，是现代复杂产品的代表。既是多厂家协作的成果，也是现代供应链管理的奇迹。由于生产环节多，分工细，涉及面广泛，任何一个点出错，都可能在成本控制和安全性上带来巨大的风险，在过去这几乎是一个不可能完成的任务，但是波音公司凭借着它的工业软件，完成了生产环节的整合，实现了这个奇迹，这就是工业软件的力量。

二、我国工业软件的发展

      中国的工业软件发展和应用相辅相成，大致分为三个阶段，所以我们放在一起说。分别是纯软件阶段，软件协同阶段和工业云阶段。在第一个阶段，中国处于工业软件的启蒙阶段，当时的工业软件主要针对单一需求进行解决，个各自独立，谈不上整合。按照李斯特的幼生工业论指导，有啥好东西统统放进来，我先开开眼，学习学习，在这个阶段外企称霸国内市场，国内企业基本是重在参与。随着用户对业务流程串联优化的需求，行业进入了软件协同应用阶段。这一时期国内厂商开始加大投入，快速发展，隐隐透出弯道超车的意思。随后，伴随着产业集群和全球供应链的普及，对于工业软件的需求进一步发展为多软件+服务的整体解决方案，如前面波音的例子一样，任何单一的软件都无法满足这样的需求，所以整个行业开始迈入了工业云的阶段。在工业云的阶段，国内厂商，基于中国工业发展实情，加快本土软件服务水平的提升，开始逐步超越国际厂商，这里面中控技术的工业软件收入复合增速超过40%。目前我国正处在工业软件协同应用末期到“工业云”前期的过渡阶段，国内厂商整体上虽然不能在技术与服务水平上超越国际巨头，但是在管理软件领域已经实现突破，处于主导地位。从大类上看，按照市场占有率从高到低的顺序，依次是是嵌入式软件63%，生产控制软件13.3%，生产管理软件10.6%，研发设计软件8.3%，协同继承类软件4.8%

       嵌入式软件用于硬件和机器设备中的操作系统和开发工具。主要包括数控装置、全自动柔性生产线、智能测量仪表、可编程控制器、分布式控制系统、现场总线仪表及控制系统、工业机器人、机电一体化机械设备等软件。应用领域非常广泛，消费电子与数字家庭、网络通信、金融电子、交通电子、医疗电子和工业装备电子等都有这类软件的参与。中国的产业目前处于大规模智能化转型的阶段，嵌入式软件对于设备升级来说是性价比较高的解决方案，因此在工业软件领域中占比最高。目前嵌入式软件的龙头是华为，一家独占33.5%的市场份额，之后依次是ABB、中兴、西门子和中车时代。

        在第二大类生产控制软件中MES占比最高！MES软件是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，可以有效加强车间作业现场控制。同时MES系统还可设置必要的接口，与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。目前在生产控制软件中，MES占比达到29%，DCS软件占比23.1%，EMS软件占比15.7%。在这个领域当中，国产厂商比较出彩的有中控技术、鼎捷软件、赛意信息、能科股份、用友网络这几家。中控技术专攻整体解决方案是行业龙头，鼎捷软件专注半导体汽车机械等行业的ERP、MES和APS软件。赛意信息则面向下游，以服务为主。能科股份是一家比较有意思的公司，他们的产品主要服务于智能制造，主攻方向是工业节能，十分符合中国制造2025的发展方向。在智能配电技术、传动电控技术和数据通信技术上有自己独到的一面。根据该公司的披露，2019年营业收入主要来源于智能制造产品，占比为73.90%，2017、2018、2019三年的净利润分别是0.38亿元、0.51亿元、0.90亿元，增长十分迅猛！最后一个是用友网络，主要产品是MES和PLM的工业互联网平台。

        排第三的生产管理类软件主要用于处理订单、库存、产品结构等信息，依据客户订单，按照产品结构清单展开并计算物料需求计划，实现减少库存，优化库存的管理目标。在这类软件当中ERP以27.9%的市场占有率荣居榜首，其次是FM19%和CRM8.9%。在这个细分赛道里，中宝信软件、鼎捷软件、用友网络表现不俗，在ERP市场中均占有一定份额。

第四类是产品研发类软件，主流产品包括CAD、CAM、CAE、CAPP等等。根据BIS Research 的数据，2018 年全球CAD 市场规模约为74.7 亿美元，其中3D CAD 占整体市场3/4 ，市场规模约为56 亿美元；2D CAD 占市场的1/4 ，市场规模为18.7 亿美元。而CAE软件的表现也同样不俗，2019 年全球CAE 市场规模为73 亿美元。在国内，中望软件是这个领域的龙头绝对龙头，在国产软件市场占有率高达47%，一骑绝尘。在细分领域，广联达专攻建筑行业CAE设计软件。盈建科专攻建筑行业的结构仿真BIM软件。霍莱沃主营雷达天线CAE产品。柏楚电子主要从事激光切割、焊接的CAD和CAM系统研发；国睿科技则覆盖研发&生产多个环节。

        从行业应用的维度讲，国产工业软件在手机、通讯网络、电子元器件等领域表现不俗，尤其是手机产业链上，除了存储芯片和传感器这连个环节之外均已实现国产替代。在通讯网络行业，除了光器件和BBU芯片均有国产软件替代；在电子元器件领域IC制造、IC封测、图像传感器、显示驱动、面板等领域实现国产工业软件的替代，而在IC设计、存储、玻璃基板、液晶、OLED小分子发光材料等领域暂时还是空白。但是，在云设备、仪表及控制设备、软件行业这三大领域，国产软件尚处于空白状态，而美国对中国的数字铁幕，也恰恰就是这些领域。讲到这里，概括一下，生产领域的工业软件，其实我们并不缺，甚至还是主导，但是在芯片、软件、仪表、云设备领域，我们有所欠缺甚至空白。

        最后，又到了总结的时候。工业软件是工业知识在生产当中反复实践积累下来的宝贵经验与软件工程的结晶。工业软件最大的壁垒有两个，一个是经验，一个是用户。国外的工业软件已经有20多年的发展历史，而国内真正起步不过10年。在一套稳定可靠的工业软件背后，既是模型和算法，更是无数研发、工艺、装配、业务流程、供应链、员工管理等各类知识的沉淀。在生产当中，成千上万的企业总会不断遇到问题，不断进行改进，每一次改进就意味着对行业又有了更深的理解，就意味着对应的工业软件又进行了一次升级。在数十年的迭代中形成的经验壁垒，无比的厚重，这并非朝夕可以追赶的差距。但是在中国，我们有全世界最大最全的产业集群，他们在过去几十年的生产当中已经积累了大量的经验，所以主要问题不在生产经验，反而是用户习惯。以前，中国的工业软件是一片空白，大部分企业不知工业软件为何物，少企业只能使用外国软件。但是软件系统一旦落地就很难替换，所以占了先机的外国厂商在很长一段时间内，对后发的国产软件有着天然的压制。你看，在全球工业软件的市场中，生产管理类软件占了51%，生产控制及嵌入占了25%，研发设计类占了24%。这里面生产管理类软件我们和外企几乎同时起跑，所以很容易实现弯道超车，但是在传统的研发设计、和生产控制领域，受到用户习惯壁垒的阻挡，始终是国产软件的短板。

       但是尽管如此，我们也没必要一味地悲观。以反差最大的研发设计领域为例，早在2017年的时候，这里还是西门子、达索、Autodesk等外国巨头的天下，占据了国内100%的市场，而到了2020年，中望软件、苏州浩辰、数码大方等企业已经抢回了10%的市场。中望软件更是以4.59亿的收入，占了国产软件市场的47%。

        今天，中国正在从制造大国转变为制造强国，在家电、电子装备、造船等工业领域正逐步出现世界级公司。中国本土工业企业在国际化的过程中，对于信息化的需求就带动了工业软件的发展，而国产工业软件在本地化产品和服务方面有着独特的优势，更具有战略安全性。在过去，受困于后发的劣势，国产工业软件最缺的不是资金、不是技术、也不是人才，而是用户。但是在未来，随着《中国制造2025》的逐步落实，随着中国现代工业化进程的加快，也随着工业软件应用范围和深度扩大。用户，这道困死本土企业的最后一道枷锁，已经悄然打开。大胆预测，未来中国工业软件将会以年均10%~15%的深度稳定增长，工业软件受制于人的时代，终将成为历史。中国制造2025，也必将实现！