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導(dǎo)讀：根據(jù)工業(yè)軟件常用分類方式，將工業(yè)軟件劃分為研發(fā)設(shè)計類軟件（CAD/CAM/CAE/EDA/PLM/六性軟件等）、生產(chǎn)制造類軟件（PLC/DCS/SCADA/MES等）、經(jīng)營管理類軟件（ERP/SCM/EAM等）、運維服務(wù)類軟件（MRO/PHM等）和新型架構(gòu)類工業(yè)軟件。橫向比較各個細(xì)分領(lǐng)域，產(chǎn)品類別齊全但發(fā)展不均衡。

作者：陳立輝卞孟春劉建等編著

來源：大數(shù)據(jù)DT（ID：hzdashuju）

綜合2019年國產(chǎn)工業(yè)軟件細(xì)分領(lǐng)域占國內(nèi)的市場份額的數(shù)據(jù)（見圖2-3）、2019年國內(nèi)市場前十大供應(yīng)商中國內(nèi)外企業(yè)數(shù)量對比的數(shù)據(jù)（見圖2-4），以及我們對30余家知名工業(yè)軟件供給側(cè)企業(yè)和28家頭部工業(yè)軟件需求側(cè)企業(yè)的調(diào)研結(jié)果得出，95%的研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口，國產(chǎn)可用的研發(fā)設(shè)計類產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)機理簡單、系統(tǒng)功能單一、行業(yè)復(fù)雜度低的領(lǐng)域。例如，中望龍騰、山大華天、數(shù)碼大方等公司的三維CAD產(chǎn)品在模具、家具家電、通用機械、電子電器等行業(yè)應(yīng)用較為廣泛。

▲圖2-3 2019年國產(chǎn)工業(yè)軟件細(xì)分領(lǐng)域占國內(nèi)的市場份額

▲圖2-4 2019年國內(nèi)市場前十大供應(yīng)商中國內(nèi)外企業(yè)數(shù)量對比

從龍頭企業(yè)數(shù)量的角度來看，研發(fā)設(shè)計類各細(xì)分領(lǐng)域的前十大供應(yīng)商中，國內(nèi)企業(yè)數(shù)量處于明顯劣勢。
生產(chǎn)制造類工業(yè)軟件占據(jù)50%的國內(nèi)市場，在部分領(lǐng)域已經(jīng)具備一定實力，涌現(xiàn)了上海寶信、和利時、浙江中控等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，但在高端市場中還不占優(yōu)勢。
經(jīng)營管理軟件占有國內(nèi)70%的市場份額，但高端市場領(lǐng)域仍以SAP、Oracle為主。例如調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)有些企業(yè)在創(chuàng)建初期使用國產(chǎn)ERP軟件，但當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定規(guī)模時，因國產(chǎn)軟件功能難以支撐業(yè)務(wù)需求，企業(yè)將國產(chǎn)ERP軟件替換成SAP，出現(xiàn)了逆國產(chǎn)化現(xiàn)象。
70%的運維服務(wù)類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口，國內(nèi)運維服務(wù)類工業(yè)軟件較多關(guān)注數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)監(jiān)控以及簡單的評估預(yù)測能力，缺少成熟的工程應(yīng)用，缺乏數(shù)據(jù)和經(jīng)驗積累。

01 研發(fā)設(shè)計類：差距較大，核心技術(shù)缺失多

研發(fā)設(shè)計類軟件主要包括計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工程（CAE）、電子設(shè)計自動化（EDA）及新興的系統(tǒng)級設(shè)計與仿真軟件等。

目前，國內(nèi)部分軟件廠商雖然有了一定的產(chǎn)品和客戶積累，但傳統(tǒng)國產(chǎn)研發(fā)設(shè)計類軟件還存在整體水平不高、關(guān)鍵技術(shù)對外高度依存等問題。國產(chǎn)新興系統(tǒng)級設(shè)計與仿真軟件整體水平與國外差距不大，但目前尚處于技術(shù)導(dǎo)入推廣階段與市場培育成長期，市場規(guī)模不大，將其暫歸入CAE一并闡述。

1. CAD/CAM軟件

2018年全球3D CAD軟件市場規(guī)模約為86.6億美元，由法國達(dá)索系統(tǒng)公司（Dassault Systemes）、德國西門子公司（Siemens）和美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）三家壟斷，占據(jù)全球市場份額的60%以上。

國內(nèi)CAD軟件市場規(guī)模約為7.33億美元，占比8.5%，95%以上的市場被國外軟件所占據(jù)，主要有法國達(dá)索系統(tǒng)（32%）、美國PTC（18%）、西門子（18%）、美國Autodesk（20%）、美國Bentley（6%）等。

國內(nèi)CAD軟件的公司主要有中望龍騰、山大華天和數(shù)碼大方等，雖然出現(xiàn)了中望3D、SINOVATION等國內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品，但是在功能上與國外軟件相差較大，未能實質(zhì)性地打破國外軟件的壟斷。

CAM軟件是CAD軟件的“同根兄弟”，從國內(nèi)外一流企業(yè)發(fā)展趨勢上看，CAM軟件逐漸融入CAD軟件中。根據(jù)CIMDATA的統(tǒng)計，CAM軟件市場的年平均增長率大約在5%～7%。

我國的數(shù)控機床的產(chǎn)量、進(jìn)口量和保有量均排在世界的首位，2020年我國數(shù)控化率約為45%，距離制造強國的80%數(shù)控化率還有比較大的差距，但也表明我國CAM軟件未來在數(shù)控機床業(yè)帶動下，還有比較大的發(fā)展空間。

2. CAE軟件

2018年全球CAE軟件市場的規(guī)模為65.75億美元，國內(nèi)市場規(guī)模約為6億美元，占比約為9%。全球CAE市場的12大領(lǐng)導(dǎo)廠商處于壟斷地位，占據(jù)國際市場的95%以上，有美國ANSYS、MathWorks，德國西門子，法國達(dá)索系統(tǒng)、ESI Group等。

國外CAE軟件覆蓋范圍廣、功能完善，并逐漸在數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)上與其上下游產(chǎn)品打通，形成CAD/CAE/CAM/PDM一體化綜合軟件平臺。

國產(chǎn)通用CAE軟件有安世亞太PERA SIM、英特仿真INTESIM、前沿動力ADI.SimWork、中船重工奧藍(lán)托前后處理器simWorks等，主要包括多款多物理場仿真及優(yōu)化平臺軟件和綜合仿真及優(yōu)化平臺軟件，相比于國外通用CAE軟件，關(guān)鍵技術(shù)自主可控程度較低，并且在產(chǎn)品化、集成化和規(guī)?；吓c國外軟件還有非常大的差距。

專用CAE軟件主要有大連理工大學(xué)開發(fā)的JIGFEX、中國飛機強度研究所開發(fā)的HAJIF、中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究所開發(fā)的FEPG等，但這些專用CAE產(chǎn)品在覆蓋度、成熟度、易用性等方面相比國外軟件仍有較大差距。

國產(chǎn)新興系統(tǒng)級設(shè)計與仿真工業(yè)軟件有同元軟控MWorks，其自主程度較高并具有底層求解內(nèi)核，已在系列重大型號工程中開展驗證應(yīng)用，并出口歐美為國外大型工業(yè)軟件廠商提供內(nèi)核授權(quán)，整體水平位居國際前列。

3. EDA軟件

2018年全球EDA軟件市場規(guī)模為97.15億美元，國內(nèi)市場規(guī)模為5.03億美元，占比5.1%。EDA市場主要由美國Synopsys、美國Cadence和德國Mentor Graphics三家廠商壟斷，它們占全球市場的份額的60%以上，占國內(nèi)市場份額95%以上，華大九天、芯禾科技、廣立微等國內(nèi)EDA廠商占據(jù)國內(nèi)市場份額不足5%。

國內(nèi)廠商以提供點工具為主，僅有華大九天一家可以提供面板和模擬集成電路全流程設(shè)計平臺，其他的廠商只能提供某領(lǐng)域內(nèi)的部分工具，如芯禾科技僅可以提供射頻設(shè)計中的三維電磁仿真、信號完整性分析、電源完整性分析以及參數(shù)分析工具。

三巨頭（Synopsys、Cadence、Mentor Graphics）經(jīng)過一系列收購并購基本打通EDA全流程工具鏈，能夠覆蓋全領(lǐng)域的設(shè)計需求。相比之下國內(nèi)EDA廠商還需要進(jìn)一步加快研發(fā)覆蓋全領(lǐng)域的全流程設(shè)計平臺的步伐。

02 生產(chǎn)制造類：高端乏力，細(xì)分領(lǐng)域有優(yōu)勢

生產(chǎn)控制類軟件（PLC/DCS/SCADA）和制造執(zhí)行軟件（MES）是生產(chǎn)制造類軟件的主體。

1. PLC/DCS/SCADA軟件

2018年全球PLC的整體市場規(guī)模約為130億美元，中國PLC的整體市場規(guī)模約為150億元，比2017年增長約14%。2018年全球DCS的整體市場規(guī)模約為65億美元，中國DCS的整體市場規(guī)模約為100億元，比2017年增長約15%。

2018年全球SCADA的整體市場規(guī)模約為60億美元，中國SCADA的整體市場規(guī)模約為90億元，比2017年增長約12%。整體上2018年中國的DCS、PLC和SCADA的市場規(guī)模約340億元，其中工業(yè)軟件份額約占50%，約170億元。

國外流程制造行業(yè)的軟件產(chǎn)品特色主要在于高效的先進(jìn)控制功能和完善的產(chǎn)品線，可以提供從基礎(chǔ)控制、優(yōu)化控制、生產(chǎn)管理到仿真測試的一站式解決方案。然而國內(nèi)廠商規(guī)模相對較小，主要集中在中低端的細(xì)分市場，雖然單項產(chǎn)品具有不錯的實力，但是缺少智能工廠整體數(shù)字化解決方案。

2. MES軟件

2018年，中國MES的市場規(guī)模繼續(xù)保持較穩(wěn)定增長，市場規(guī)模增長至33.9億元，同比增長22.0%。預(yù)計到2020年，中國MES市場規(guī)模將達(dá)到77億元左右。MES軟件屬于一種承上啟下的工業(yè)軟件：上接ERP或PLM軟件，下接PLC/DCS/SCADA軟件。

目前國內(nèi)MES軟件產(chǎn)品種類較多，在流程型行業(yè)和離散型行業(yè)均得到了應(yīng)用，但在其功能及行業(yè)側(cè)重點上有所不同。MES在離散型行業(yè)應(yīng)用時，側(cè)重于生產(chǎn)過程的管控，包括生產(chǎn)計劃制訂、動態(tài)調(diào)度、生產(chǎn)過程的協(xié)同及庫房的精益化管理等。

由于設(shè)備種類不同、廠家不同、年代不同、接口形式與通信協(xié)議不同，在數(shù)據(jù)采集方面，離散型行業(yè)也比流程型行業(yè)的難度要大。當(dāng)前國內(nèi)MES公司在某些細(xì)分領(lǐng)域具有行業(yè)競爭優(yōu)勢，但與國外MES軟件產(chǎn)品相比，在技術(shù)深度與應(yīng)用推廣方面還存在一定差距。

03 運維服務(wù)類：前景廣闊，國外技術(shù)仍領(lǐng)先

目前，全球MRO業(yè)務(wù)市場以1.72%的復(fù)合年增長率（CAGR）增長，預(yù)計到2020年將保持增長率并達(dá)到6600億美元的市場價值。據(jù)預(yù)測，僅民航行業(yè)到2022年我國航空維修市場規(guī)模將達(dá)到近100億美元，年復(fù)合增長率達(dá)到8.6%，高于全球平均水平，具有廣闊的市場前景。

在國外，國際大型的科技或信息企業(yè)開發(fā)自有MRO產(chǎn)品，同時相關(guān)產(chǎn)品在航空、能源、工程機械等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，主要包括Oracle公司的綜合維護(hù)、維修和大修管理系統(tǒng)（Complex MRO）、SAP的SAP MRO、西門子的Teamcenter MRO、IBM的Maximo和AuRA等。

在國內(nèi)，主要有北京博華信智科技股份有限公司基于設(shè)備故障機理、CPS、大數(shù)據(jù)分析、RCM等技術(shù)研發(fā)的設(shè)備全生命周期管理平臺、安徽容知日新的iEAM系統(tǒng)、北京神農(nóng)氏軟件有限公司開發(fā)的“SmartEAM設(shè)備管理系統(tǒng)”。國內(nèi)相關(guān)MRO產(chǎn)品不論是產(chǎn)品技術(shù)、功能還是市場占有率等都與國外的產(chǎn)品存在一定的差距。

04 經(jīng)營管理類：份額占優(yōu)，高端市場待突破

2018年，我國ERP的市場規(guī)模達(dá)415億元。國內(nèi)廠商占據(jù)市場份額70%，代表廠商是用友、浪潮和金蝶等。國內(nèi)ERP廠商的產(chǎn)品主要占據(jù)中小企業(yè)市場，大中型企業(yè)的高端ERP軟件仍以SAP、Oracle等國外廠商為主，占國內(nèi)高端市場份額的60%。

國內(nèi)ERP廠商起步較晚，我國高端ERP軟件的技術(shù)水平、產(chǎn)品能力和產(chǎn)業(yè)規(guī)模均與我國制造大國地位不匹配。超過半數(shù)的跨國企業(yè)、集團(tuán)型央企和大型企業(yè)使用國外ERP；在軍工領(lǐng)域浪潮和用友有ERP解決方案與應(yīng)用案例，但核心業(yè)務(wù)模塊（如供應(yīng)鏈和生產(chǎn)管理）仍使用SAP。

05 新型架構(gòu)類：開疆辟土，發(fā)展?jié)摿o限量

工業(yè)APP是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，承載工業(yè)知識和經(jīng)驗，滿足特定需求的新型工業(yè)應(yīng)用軟件，是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。工業(yè)APP的出現(xiàn)加速了工業(yè)知識的積累，促進(jìn)工業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為工業(yè)APP的發(fā)展帶來了強大的活力和增長機遇，基于全新架構(gòu)和理念開發(fā)出來的工業(yè)APP，為工業(yè)軟件的研制、應(yīng)用與發(fā)展提供了更好的技術(shù)路徑與應(yīng)用實踐。目前，工業(yè)APP的數(shù)量、效果、用戶下載量已經(jīng)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是否成功的關(guān)鍵指標(biāo)。

近年來，我國政府相繼出臺了大量政策來推動工業(yè)APP的發(fā)展。

2017年11月，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》，其中提出實施百萬工業(yè)APP培育工程：到2025年，形成3～5個具有國際競爭力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，培育百萬工業(yè)APP，實現(xiàn)百萬家企業(yè)上云，形成建平臺和用平臺雙向迭代、互促共進(jìn)的制造業(yè)新生態(tài)。

2018年5月，工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育工程實施方案（2018-2020年）》，該文件在系統(tǒng)研究制約工業(yè)APP培育的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性問題的基礎(chǔ)上，提出了至2020年的工業(yè)APP培育的總體要求、主要任務(wù)和保障措施，明確了工作推進(jìn)時間進(jìn)度。

美國通用電氣預(yù)測2020年工業(yè)APP全球市場規(guī)模將超過2250億美元。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值規(guī)模呈逐年增長態(tài)勢，2019年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)增加值規(guī)模為3.41萬億元，占GDP比重為3.44%。其中長三角地區(qū)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模最高，2019年市場規(guī)模達(dá)到7205.76億元。2019年，我國重點區(qū)域的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)增加值規(guī)模占GDP的比重均在3%～4%。

據(jù)中國工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計，2020年12月底，我國工業(yè)技術(shù)軟件化率達(dá)到50%，面向特定行業(yè)、特定場景的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育數(shù)量超30萬個，繁榮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用生態(tài)、促進(jìn)工業(yè)提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級的支撐作用初步顯現(xiàn)。

關(guān)于作者：陳立輝，現(xiàn)任工業(yè)和信息化部電子第五研究所所長兼黨委副書記，高級工程師。中國工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長。長期從事電子產(chǎn)品、信息技術(shù)產(chǎn)品檢測認(rèn)證和技術(shù)研究工作，參與多項國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草和修訂。2017年榮獲中國電子學(xué)會科學(xué)技術(shù)三等獎、工業(yè)和信息化部國防科技進(jìn)步二等獎，2019年榮獲工業(yè)和信息化部國防科技進(jìn)步三等獎。

本文摘編自《求索：中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展之策》，經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。

《求索：中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展之策》

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