工業(yè)軟件“四問四答”:行業(yè)市場規(guī)模有多大?投資機會有多少?

作者: 中金研究 2020-10-12 08:52:08
在工業(yè)4.0階段來臨之際,以“中國軟實力”支持中國工業(yè)邁入智能制造時代。

本文來自微信公眾號“中金點睛”,作者:于鐘海、錢凱等。

摘要

工業(yè)軟件是支撐工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)運行的基礎(chǔ),廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),伴隨著產(chǎn)品從研發(fā),到生產(chǎn),再到銷售及售后服務的全生命周期。目前我國工業(yè)軟件的發(fā)展仍和世界一流水平有較大的差距,呈現(xiàn)出“管理軟件強、工程軟件弱;低端軟件多,高端軟件少”的現(xiàn)狀。我們在本篇報告中從各條工業(yè)軟件賽道入手,解構(gòu)行業(yè)背景、剖析中外差距、展望發(fā)展趨勢、揭示投資機會,相信中國的本土廠商能夠奮起直追,發(fā)展出可用、好用的國產(chǎn)工業(yè)軟件,在工業(yè)4.0階段來臨之際,以“中國軟實力”支持中國工業(yè)邁入智能制造時代。

工業(yè)軟件“四問四答”:

工業(yè)軟件包含的范疇有多大?工業(yè)軟件應用的范圍覆蓋制造業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的全生命周期及企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié),可具體分為研發(fā)設(shè)計類、信息管理類、生產(chǎn)控制類及嵌入式公司軟件。

工業(yè)軟件的市場規(guī)模有多大?全球近四千億美元的市場,國內(nèi)近兩千億元的市場,中國工業(yè)軟件市場規(guī)模與經(jīng)濟體量并不完全匹配,行業(yè)發(fā)展方興未艾。

工業(yè)軟件的中外差距有多大?中外廠商在技術(shù)、產(chǎn)品、經(jīng)營上都有較大差距,其中研發(fā)側(cè) > 工控側(cè) > 管理側(cè)。但我們相信目前中外工業(yè)軟件的“鴻溝”并非不可逾越。

工業(yè)軟件的投資機會有多少?我們認為中國工業(yè)軟件廠商將在未來智能制造、國產(chǎn)替代、軟件上云的“三浪疊加”之下迅速崛起,而國產(chǎn)工業(yè)軟件的大發(fā)展將在資本市場創(chuàng)造出諸多投資的機會。

研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件是具有高技術(shù)門檻的潛力賽道。CAD/CAE/CAM是企業(yè)進行數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新的主要工具,其在產(chǎn)品設(shè)計的過程中一脈相承。CAD代表的建模設(shè)計和CAE代表的仿真分析是兩大技術(shù)方向,其背后的市場空間均在百億美元以上,而CAD/CAE/CAM三者之間的集成也是產(chǎn)品進化的大方向。PLM/PDM是產(chǎn)品研發(fā)端的管理軟件,負責產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計數(shù)據(jù)的管理與集成,并對CAD以及ERP實現(xiàn)雙向?qū)印?strong>EDA是CAD/CAE在電子設(shè)計領(lǐng)域的進化形態(tài),行業(yè)被三大寡頭壟斷,中外差距較大而面臨著一定的供應鏈風險,因此EDA也是我國目前計劃突破的重點方向之一。目前國內(nèi)研發(fā)設(shè)計類軟件市場規(guī)模較小,但未來隨著知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)法規(guī)的進一步完善,以及企業(yè)正版意識的提升,我們相信我國研發(fā)類軟件的市場規(guī)模將會快速擴張,將會是工業(yè)軟件領(lǐng)域增長速度最快的賽道。

信息管理類工業(yè)軟件是企業(yè)數(shù)字化大潮下的主要受益賽道。ERP是企業(yè)數(shù)字化的核心與底座,負責企業(yè)內(nèi)部財流、物流、人流、信息流的管理。從最初的MRP一路發(fā)展而來,ERP的功能不斷完善,而未來發(fā)展的方向是平臺+應用型的產(chǎn)品。ERP的國產(chǎn)替代對國產(chǎn)廠商來說是歷史性的機遇,數(shù)百億元的市場空間或?qū)⒃谖磥淼臄?shù)年釋放。CRM幫助企業(yè)獲取客戶、運營客戶,但中外的市場環(huán)境差異較大,本土CRM的藍海市場仍有一定變數(shù)。而HCMOA等垂直類軟件也是管理軟件領(lǐng)域的“小而美”賽道。近年來企業(yè)管理軟件的上云成為大的趨勢,我們認為云轉(zhuǎn)型在商業(yè)上能夠?qū)崿F(xiàn)廠商與企業(yè)客戶的雙贏,在技術(shù)上也是不可逆轉(zhuǎn)的演進方向,而國內(nèi)廠商也有望在這一輪的云轉(zhuǎn)型中縮短與國外龍頭企業(yè)的差距。

生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件是助力智能制造的先行賽道。MES是生產(chǎn)執(zhí)行側(cè)的管理軟件,填補了計劃層與控制層之間的信息斷層,在企業(yè)的智能制造整體架構(gòu)中具有承上啟下的作用。MES是一條重實施服務的賽道,中國市場滲透率低、集中度低,

市場空間較大。DCS/SCADA/PLC均為工業(yè)自動化的監(jiān)測與控制工具,以整體解決方案類的項目制建設(shè)模式為主,我國過去數(shù)年大力推進工業(yè)自動化建設(shè),2019年DCS/SCADA/PLC都已發(fā)展為了百億元左右的成熟市場,并進入平穩(wěn)發(fā)展階段。

實施服務商是工業(yè)軟件賽道不可忽視的重要參與者。各類工業(yè)軟件或多或少都需要配套的實施服務,而我們認為服務并非簡單的“臟活累活”,其同樣也是廠商競爭力的一部分,能夠提升客戶粘性并通過服務來創(chuàng)造溢價。而過去多年隨著國外工業(yè)軟件在國內(nèi)的廣泛應用,負責代理、實施工作的本土服務商迅速成長,我們認為這類企業(yè)在實施的過程中也在不斷積累,未來有望成長為服務+產(chǎn)品型公司。同時隨著國產(chǎn)廠商實力的進一步壯大,其與國產(chǎn)服務商之間也會具有合作的可能,兩股國產(chǎn)工業(yè)軟件“勢力”或?qū)⒆呦蚝狭鳌?/p>

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是全新工業(yè)生態(tài),與工業(yè)軟件彼此關(guān)聯(lián)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過開放的、全球化的工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)平臺形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通,實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接,正在全球范圍內(nèi)不斷顛覆傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級、新興產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展壯大。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心,與工業(yè)軟件關(guān)系密切。工業(yè)軟件是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要組成部分,而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也為工業(yè)軟件的應用與開發(fā)提供了新的可能。但從本質(zhì)上看,工業(yè)軟件并非工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的子集,目前兩者仍是相對獨立的體系。

風險

政策支持力度不及預期;海外軟件巨頭帶來的競爭壓力;技術(shù)研發(fā)推進速度不及預期。

正文

工業(yè)軟件“四問四答”

工業(yè)軟件包含的范疇有多大?

工業(yè)軟件這一概念的范疇較為廣闊,一切應用于工業(yè)領(lǐng)域的軟件都屬于廣義工業(yè)軟件,應用范圍覆蓋制造、采掘、能源等行業(yè)。從底層架構(gòu)上看可以分為兩大類:嵌入式工業(yè)軟件主要指嵌入于設(shè)備控制器中用于數(shù)據(jù)采集、邏輯判斷、控制運行等功能的軟件,軟硬件緊密耦合(例如在工業(yè)通信、能源電子、汽車電子、安防電子硬件產(chǎn)品中內(nèi)嵌的軟件);而非嵌入式的工業(yè)軟件是能夠在通用計算機或工業(yè)計算機操作系統(tǒng)上運行的應用軟件,本篇報告中我們主要聚焦的是非嵌入式的工業(yè)軟件。

工業(yè)軟件應用的范圍覆蓋產(chǎn)品的全生命周期及企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)。非嵌入式工業(yè)軟件按照具體應用的環(huán)節(jié)可分為研發(fā)設(shè)計類、生產(chǎn)控制類、信息管理類。從橫向看,工業(yè)軟件伴隨著產(chǎn)品從研發(fā),到生產(chǎn),再到銷售及售后服務的全生命周期;從縱向看,工業(yè)軟件自上而下地對企業(yè)決策管理、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)控制的三個層面進行支撐,而嵌入式工業(yè)軟件則屬于設(shè)備層??梢哉f現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的各個流程都離不開工業(yè)軟件的參與,工業(yè)軟件也是工業(yè)4.0時代實現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵。

圖表: 工業(yè)軟件全景圖

資料來源:《數(shù)字化企業(yè)》——2019年第4期,eworks,公司官網(wǎng),中金公司研究部

? 研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件包括CAD、CAE、CAPP、CAM、PLM、EDA軟件以及集成研發(fā)平臺等,覆蓋前期的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié),支持企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新。行業(yè)中包括Dassault Systemes(達索)、Siemens Digital Industry(西門子工業(yè)軟件)、Autodesk、Ansys、Cadence、Synopsis等海外龍頭企業(yè),以及中望軟件、浩辰軟件、數(shù)碼大方等國產(chǎn)企業(yè)。

? 信息管理類工業(yè)軟件包括ERP、CRM、BI、HCM、OA等,服務于產(chǎn)品的進銷存環(huán)節(jié)以及企業(yè)整體的業(yè)務管理,助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型;同時SCM、SRM等供應鏈、供應商管理系統(tǒng)也負責對企業(yè)外部價值鏈的管理。主要玩家包括SAP、Oracle、Salesforce等全球性管理軟件巨頭,以及用友、金蝶等國產(chǎn)廠商。

?生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件包括MES、DCS、SCADA等,負責產(chǎn)品的生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)執(zhí)行及過程控制環(huán)節(jié),助力工業(yè)自動化升級。行業(yè)的主要參與者包含ABB、HoneyWell、GE等海外企業(yè),同時和利時、中控技術(shù)等本土企業(yè)也有布局。

圖表: 工業(yè)軟件分類和釋義

資料來源:賽迪顧問,中金公司研究部

工業(yè)軟件的市場規(guī)模有多大?

工業(yè)軟件代表的是數(shù)千億元級別的寬賽道。根據(jù)Gartner和賽迪智庫數(shù)據(jù),截止2018年,全球工業(yè)軟件市場規(guī)模達到3,893億美元,同比增速在2013年-2018年期間維持約5%水平。根據(jù)工信部、中國電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒等數(shù)據(jù)源,2019年我國工業(yè)軟件市場規(guī)模達到1,720億元,在2016年-2019年期間基本維持15%~20%的增速,高于全球市場的增速(5%左右),工信部預計2020年市場規(guī)模將突破2,000億元。但我國工業(yè)軟件市場規(guī)模僅占全球的6%,遠低于我國GDP的占比(接近16%),中國工業(yè)軟件市場方興未艾。

圖表: 全球工業(yè)軟件市場規(guī)模,2012-2018

資料來源:Gartner,賽迪智庫,中金公司研究部

圖表: 中國工業(yè)軟件市場規(guī)模,2012-2020e

資料來源:工信部運行監(jiān)測協(xié)調(diào)局、中國電子信息統(tǒng)計年鑒,中金公司研究部

細分賽道:由于我國過去的工業(yè)數(shù)字化路徑偏向于“重硬輕軟”,而嵌入式軟件大多與硬件集成銷售,因此從銷售額來看嵌入式工業(yè)軟件目前的市場規(guī)模最大,接近千億元;生產(chǎn)控制側(cè)及信息管理側(cè)的工業(yè)軟件受益于工業(yè)自動化、企業(yè)數(shù)字化升級,過去幾年實現(xiàn)了較快的發(fā)展;而研發(fā)設(shè)計類軟件過去受到國內(nèi)軟件行業(yè)環(huán)境等問題的影響,目前市場規(guī)模較小,但隨著工業(yè)4.0時代我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重心進一步從制造側(cè)向研發(fā)側(cè)偏移,研發(fā)設(shè)計類軟件的增速近年來領(lǐng)跑中國工業(yè)軟件市場,我們認為這一趨勢在未來數(shù)年內(nèi)仍將延續(xù)。

圖表: 中國工業(yè)軟件細分賽道市場結(jié)構(gòu),2018

注:比例按銷售額計算
資料來源:賽迪智庫,中金公司研究部

圖表: 中國工業(yè)軟件市場客戶類型結(jié)構(gòu),2018

注:比例按銷售額計算
資料來源:賽迪智庫,中金公司研究部

國內(nèi)現(xiàn)有軟件環(huán)境對研發(fā)設(shè)計類軟件的市場規(guī)模造成限制。管理軟件及工控軟件主要直接服務企業(yè)客戶,以項目制、場地制的形式部署,目前已基本不會出現(xiàn)盜版。而CAD/CAM/CAE軟件較常安裝于通用計算機,較易受到盜版問題影響,尤其是通用型的2D CAD(結(jié)合市場調(diào)研數(shù)據(jù),我們估計目前國內(nèi)2D CAD正版化率不到20%)。我們結(jié)合e-works與CIMData的研究數(shù)據(jù)以及專家調(diào)研,測算出2019年國內(nèi)泛CAX(CAD/CAM/CAE,不含PDM/PLM)市場規(guī)模約為80-100億元,這與我國1,700萬名設(shè)計師[1]的從業(yè)人員規(guī)模不相匹配(平均下來單個設(shè)計師在設(shè)計軟件方面的開支僅為500元,遠低于市面上任何一款正版軟件的價格)。未來隨著我國對于知識產(chǎn)權(quán)保護相關(guān)法規(guī)的進一步完善,以及企業(yè)正版意識的提升,我們相信研發(fā)類軟件的市場規(guī)模將會快速釋放,將會是工業(yè)軟件領(lǐng)域增長速度最快的賽道。

工業(yè)軟件的中外差距有多大?

差距明顯,研發(fā)側(cè) > 工控側(cè) > 管理側(cè)。從近幾十年我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的脈絡(luò)來看,先是注重量的發(fā)展,國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)模迅速擴張,帶來了大量對于財務、業(yè)務管理軟件的需求,“商科”先行;而后開始注重質(zhì)的進步,中國制造從低端走向高端,國內(nèi)工業(yè)自動化、智能化大發(fā)展,工控軟件也逐步成熟,“工科”跟進;最后是從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”落在了研發(fā)端,而我國在基礎(chǔ)“理科”上的積累仍與發(fā)達國家存在一定差距,且過去該領(lǐng)域的主要從事企業(yè)大多是院校出身,技術(shù)能力強而商業(yè)經(jīng)驗弱,導致技術(shù)產(chǎn)品化進度滯后,部分企業(yè)市場化經(jīng)驗困難,而與國外企業(yè)在技術(shù)上的差距也被逐步拉大。國產(chǎn)工業(yè)軟件處于“管理軟件強、工程軟件弱;低端軟件多,高端軟件少”的現(xiàn)狀。

圖表: 中外工業(yè)軟件主要企業(yè)對比

注:市值為2020年9月28日收盤價對應市值;標*公司為硬件等非軟件收入占比較高的公司;無市值的公司為未上市公司
資料來源:彭博資訊,萬得資訊,公司官網(wǎng),中金公司研究部

從個體公司層面分析,整體上看全球工業(yè)軟件市場中存在較多海外巨頭,如達索(Dassault Systemes)、西門子工業(yè)軟件(Siemens Digital Industry Software,原名為 Siemens PLM Software)、Autodesk、SAP、Oracle等,其發(fā)展時間、收入體量以及市值規(guī)模均遠超國內(nèi)公司。但具體到各個賽道,信息管理領(lǐng)域已經(jīng)成長出了用友、金蝶等能夠在國內(nèi)市場與SAP、Oracle直接競爭的公司;而在生產(chǎn)控制領(lǐng)域也有寶信(MES)、和利時(DCS/SCADA)等龍頭國產(chǎn)企業(yè);但在研發(fā)設(shè)計領(lǐng)域的國產(chǎn)企業(yè)仍比較弱小,和國外龍頭差距顯著。

?信息管理類——攻守易位:從產(chǎn)品角度看,目前用友、金蝶等國產(chǎn)ERP廠商在核心模塊的功能上與海外廠商基本已無差距,并開始大力推進云轉(zhuǎn)型。從市場角度看,2019年用友、金蝶等國產(chǎn)廠商已經(jīng)占據(jù)了國內(nèi)ERP市場五成以上的份額,市占率實現(xiàn)反超。而在國產(chǎn)化的歷史性機遇下,用友等企業(yè)也開始向上進攻高端市場,搶占Oracle、SAP在大型企業(yè),尤其是在央企、國企市場的份額??梢哉f目前國內(nèi)的ERP市場國產(chǎn)廠商已經(jīng)占據(jù)上風,而在CRM領(lǐng)域由于國內(nèi)外企業(yè)需求的差異,暫時還未成長出能夠與Salesforce對標的企業(yè)。

? 生產(chǎn)控制類——分庭抗禮:國內(nèi)生產(chǎn)控制類軟件市場較為分散,且MES與DCS/SCADA軟件兩大方向重合度不高(前身偏向于調(diào)度管理、后者偏向于流程控制)。根據(jù)賽迪智庫在2018年的數(shù)據(jù),國電南瑞、和利時、中控技術(shù)(DCS/SCADA)以及寶信軟件(MES)等廠商都能夠在各自的領(lǐng)域占有一席之地。

圖表: 中國ERP軟件市場競爭格局,2019

資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,IDC,賽迪顧問,中金公司研究部

圖表: 中國高端ERP市場競爭格局,2018

資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,IDC,賽迪顧問,中金公司研究部

圖表: 中國信息管理類SaaS市場競爭格局,2018

注:六度人和為用友參股公司
資料來源:IDC,中金公司研究部

圖表: 中國生產(chǎn)控制類軟件市場競爭格局,2018

資料來源:賽迪智庫,中金公司研究部

?研發(fā)設(shè)計類——任重道遠:目前我國從事研發(fā)設(shè)計軟件開發(fā)的企業(yè)主要包括中望軟件、浩辰軟件、數(shù)碼大方等,在技術(shù)和商業(yè)層面與國外一流水平仍有較大差距。從技術(shù)上看,國內(nèi)廠商大部分仍處于2D CAD的階段,3D CAD以及CAM剛剛起步,而涉足商用CAE領(lǐng)域的企業(yè)更是屈指可數(shù);從商業(yè)上看,國內(nèi)規(guī)模最大的中望軟件2019收入不足4億元,與達索、Autodesk等海外龍頭差距近百倍。

研發(fā)設(shè)計軟件能否參照管理軟件的經(jīng)驗,實現(xiàn)“彎道超車”?我們認為管理軟件的門檻不在技術(shù),而在于對行業(yè)和客戶需求的理解,因此用友、金蝶等廠商在服務中型企業(yè)的過程中也能不斷積累,再憑借本地化服務的優(yōu)勢,乘國產(chǎn)替代的天時向上切入高端市場。而研發(fā)側(cè)的軟件從底層的內(nèi)核,到上層的應用都有較高的技術(shù)門檻,并且需要在客戶實際使用的過程中不斷打磨完善,很難找到捷徑而一蹴而就。與管理軟件相比,研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件的發(fā)展需要技術(shù)和產(chǎn)品并行,因此國產(chǎn)廠商仍需從基礎(chǔ)的通用2D CAD領(lǐng)域做起,在不斷打磨產(chǎn)品、積累用戶、壯大規(guī)模的過程中充實3D CAD/CAM/CAE的技術(shù)儲備,結(jié)合國家政策的支持逐步切入高端市場。國產(chǎn)研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件的全面崛起仍需時日。

圖表: 中國2D CAD市場競爭格局,2019

注:該結(jié)果為中金公司研究部匯總多方數(shù)據(jù)后估算得出
資料來源:e-works,CIMData,賽迪顧問,專家訪談,中金公司研究部

圖表: 中國CAX(CAD/CAE/CAM)市場競爭格局,2019

注:該結(jié)果為中金公司研究部匯總多方數(shù)據(jù)后估算得出

資料來源:e-works,CIMData,賽迪顧問,專家訪談,中金公司研究部

工業(yè)軟件的投資機會有多少?

當前中外廠商在技術(shù)、產(chǎn)品、經(jīng)營上都有較大差距,其中研發(fā)側(cè) > 工控側(cè) > 管理側(cè)。但我們相信目前中外工業(yè)軟件的“鴻溝”并非不可逾越,中國工業(yè)軟件廠商將在未來智能制造、國產(chǎn)替代、軟件上云的“三浪疊加”之下迅速崛起,縮小與國外工業(yè)軟件巨頭之間的差距。而國產(chǎn)工業(yè)軟件崛起的過程,將在資本市場創(chuàng)造出諸多投資的機會。

機遇一:產(chǎn)業(yè)數(shù)字化快速推進,牽引自主工業(yè)軟件迎頭追趕

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化時代,智能制造將成為制造業(yè)變革的主要方向。產(chǎn)業(yè)數(shù)字化以數(shù)字科技為支撐,對產(chǎn)業(yè)鏈上下游的生產(chǎn)進行數(shù)字化升級再造。落實到制造業(yè)上,我們認為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化時代我國的制造業(yè)將全面進入工業(yè)4.0階段,以高度自動化、柔性化生產(chǎn)為主要特征的智能制造將成為行業(yè)升級的大方向。不同于過去圍繞設(shè)備、工藝等展開的制造業(yè)發(fā)展脈絡(luò),在工業(yè)4.0時代,我們相信軟件將成為支撐數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的核心要素。

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化不能“重硬輕軟”,工業(yè)軟件急需“補短板”。過去我國的信息化、數(shù)字化建設(shè)客觀上有“重硬輕軟”的問題,在工業(yè)軟件領(lǐng)域的投入力度存在不足。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù),2019年全球3.8萬億美元的IT支出中有4,310億美元為軟件支出,占比約為11%;而中國2019年2.9萬億元的IT支出中有878億元為軟件支出,占比僅為3%,遠遠低于全球平均水平。而具體到制造業(yè)上,我國作為制造大國,工業(yè)軟件發(fā)展和應用水平卻與地位不符,上一階段的工業(yè)自動化建設(shè)也偏向于硬件設(shè)備端,工業(yè)軟件的發(fā)展落后于整體產(chǎn)業(yè)升級的進度。因此為了自主實現(xiàn)我國制造業(yè)向智能制造的升級,就必須要盡快彌補在工業(yè)軟件層面的“短板”。

圖表: 全球企業(yè)IT支出結(jié)構(gòu),2019

資料來源:Gartner,中金公司研究部

圖表: 中國企業(yè)IT支出結(jié)構(gòu),2019

資料來源:Gartner,中金公司研究部

國產(chǎn)工業(yè)軟件有望伴隨本土制造業(yè)的升級,在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化時代做大做強。我們認為我國制造業(yè)在數(shù)字化、智能化升級的過程中給予廠商更多的機會,牽引自主工業(yè)軟件加速發(fā)展。根據(jù)清華大學軟件學院院長王建民預測,到2025年的“中國智造”時代,我國將形成自主的操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件及其標準體系,自主工業(yè)軟件具有滿足市場50%的供給能力,自主工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺在重點行業(yè)的應用普及率超過60%,工業(yè)軟件市場空間可達數(shù)千億元。我們認為自主工業(yè)軟件是從中國制造到中國創(chuàng)造的橋梁,國內(nèi)廠商必將在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化時代迎來蓬勃發(fā)展的機會。

機遇二:國產(chǎn)化替代進行時,給予本土廠商歷史性機遇

國際局勢多變,工業(yè)軟件國產(chǎn)替代勢在必行。如果說生產(chǎn)設(shè)備及相關(guān)硬件是制造業(yè)的“軀干”,那么工業(yè)軟件就是制造業(yè)的“大腦”,缺少了自主可用的工業(yè)軟件的國內(nèi)制造業(yè)無法實現(xiàn)全生命周期管理;而過度依賴國外工業(yè)軟件,會存在喪失產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動權(quán)和影響產(chǎn)業(yè)信息安全的風險。而近年來多變的國際局勢下,EDA等相關(guān)工業(yè)軟件的“斷供”案例也不鮮見。因此發(fā)展國產(chǎn)工業(yè)軟件體系,培育出一批有競爭力的本土工業(yè)軟件廠商是從產(chǎn)業(yè)發(fā)展,甚至國家戰(zhàn)略層面的必然考量。

各賽道國產(chǎn)化方向一致,但進度不同。我們認為國產(chǎn)軟件產(chǎn)品力的提升是國產(chǎn)替代的重要前提,如果在功能上不能支撐制造業(yè)的需求而一昧追求“國產(chǎn)”是舍本取末。正如我們之前章節(jié)中的分析,目前國產(chǎn)管理軟件在核心功能上已較為成熟,因此在市場中的占有率也已處于較高水平,并在向高端市場“進攻”;而生產(chǎn)控制類軟件由于較強的行業(yè)性,在部分國產(chǎn)廠商的優(yōu)勢行業(yè),國產(chǎn)化的也推進較快;但由于目前中外研發(fā)設(shè)計類軟件在功能的深度和廣度上都有較大的差距,因此國產(chǎn)替代也是剛從最基本的二維設(shè)計軟件起步,等待國產(chǎn)廠商能力的提升再逐步向高端領(lǐng)域進發(fā)。

“中國軟實力”漸起,部分國產(chǎn)廠商在開放競爭的市場中已具備競爭力。我們認為“信創(chuàng)”等相關(guān)的工作更多的是給予了國產(chǎn)廠商一個“磨刀石”,那么最終能不能抓住機會向上突破還是取決于企業(yè)自身的技術(shù)能力、產(chǎn)品儲備、服務水平,取決于產(chǎn)品最終能不能得到企業(yè)用戶的認可,甚至于走出國門,服務全球更多的市場。我們看到一批工業(yè)軟件和基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的國產(chǎn)軟件廠商的產(chǎn)品已經(jīng)在海外市場得到了用戶的認可,并產(chǎn)生了相當體量的收入和利潤,反哺其不斷提升產(chǎn)品力,擷取國內(nèi)市場的份額。如用友網(wǎng)絡(luò)、金山辦公、福昕軟件、中望軟件、浩辰軟件等廠商通過多年的產(chǎn)品積累和創(chuàng)新,憑借本土的工程師紅利,已具備和海外競爭對手并駕齊驅(qū),甚至在部分方面超越的產(chǎn)品能力。我們認為,在這一階段能夠抓住國產(chǎn)化機遇,并在服務用戶的過程中實現(xiàn)產(chǎn)品力蛻變的公司,有望在未來更長遠的競爭中勝出,成就真正的“中國軟實力”。

圖表: 國內(nèi)工業(yè)軟件各大賽道Top3國內(nèi)廠商與Top3海外廠商市占率之和對比,2019

注:信息管理類軟件因無賽道整體市占率數(shù)據(jù),故取國內(nèi)ERP市場市占率數(shù)據(jù)作為代表
資料來源:e-works,CIMData,賽迪顧問,專家訪談,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,中金公司研究部

圖表: 部分國產(chǎn)管理軟件替代案例

資料來源:公司官網(wǎng),公司調(diào)研,中金公司研究部

機遇三:軟件上云,或?qū)⑹菄a(chǎn)廠商彎道超車的機會

云化是整個軟件行業(yè)的趨勢。軟件上云帶來的是軟件部署、應用及開發(fā)方式的變革,也為企業(yè)用戶帶來更靈活、更開放、更具協(xié)同性的軟件應用方式;同時往往與之相伴隨著的訂閱制轉(zhuǎn)型也能夠幫助軟件廠商實現(xiàn)商業(yè)模式的升級。軟件的云化是近年來行業(yè)的大趨勢,而工業(yè)軟件的云化也在快速推進,尤其是近年來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展,未來的工業(yè)軟件或?qū)M一步云化為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺之上的工業(yè)APP。

各賽道與云化的契合度各異。信息管理類軟件的功能更多地是實現(xiàn)業(yè)務流程,且更具有對外數(shù)據(jù)交互的強烈需求,因而更適合也更易于采用云端部署;而研發(fā)設(shè)計類軟件由于內(nèi)部需要調(diào)用更復雜的數(shù)據(jù)分析算法以及物理模型,目前尚無完全成熟的云化產(chǎn)品,全球范圍內(nèi)具備戰(zhàn)略前瞻眼光的廠商正積極布局,部分創(chuàng)業(yè)企業(yè)也在積極把握相關(guān)機遇。截至目前,云化的設(shè)計側(cè)軟件更多的還是以展示和輕度編輯、協(xié)作為主要功能點的輕量級SaaS應用;而生產(chǎn)控制類軟件的云化則與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān),目前行業(yè)中主流工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上都搭載了豐富的生產(chǎn)類工業(yè)APP(云MES為主)。

云化是否是彎道超車的機會?客觀上看,海外工業(yè)軟件巨頭目前與國內(nèi)廠商的差距或許是需要數(shù)十年的時間才能夠追上的,但雙方上云轉(zhuǎn)型上的起步時間卻僅有幾年的差距,甚至在某些領(lǐng)域國產(chǎn)廠商還走的更快(如國產(chǎn)管理軟件廠商在國內(nèi)的云轉(zhuǎn)型步伐要更為堅決)。云轉(zhuǎn)型推進較快的國產(chǎn)軟件企業(yè)能夠借助更先進的技術(shù)架構(gòu)提供更優(yōu)的用戶體驗,同時以更敏捷、更開放的軟件開發(fā)方式推進產(chǎn)品的迭代。另一方面,云技術(shù)不能直接彌補軟件在功能與成熟度上的差距,在完成云轉(zhuǎn)型后的國產(chǎn)廠商還需不斷打磨產(chǎn)品功能,深度整合行業(yè)Know-how以維持用戶粘性。因此我們認為云轉(zhuǎn)型是國產(chǎn)廠商追趕海外巨頭的加速器,而不是簡簡單單的捷徑。

研發(fā)設(shè)計類:高技術(shù)門檻后的潛力賽道

CAD/CAE/CAM:數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新的主要工具

CAD

CAD:Computer-Aided Design,計算機輔助設(shè)計,可簡單理解為人機交互制圖軟件,負責產(chǎn)品最初的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及制圖環(huán)節(jié)。按照產(chǎn)品功能可分為2D CAD、3D CAD,2D CAD屬于通用型產(chǎn)品,可用于工業(yè)、建筑等多個領(lǐng)域的平面圖、剖面圖繪制;3D CAD技術(shù)難度更高,主要應用于工業(yè)、建筑、動畫等領(lǐng)域的三維建模,實現(xiàn)對象的實體造型、曲面造型。CAD是最基礎(chǔ)的研發(fā)設(shè)計類軟件,是通過數(shù)字建模來將設(shè)計對象虛擬化的第一步,后續(xù)的CAE/CAM軟件都需要讀取CAD的制圖及建模數(shù)據(jù)以進行下一步的操作。

3D幾何內(nèi)核決定了3D CAD的核心性能。實體造型和曲面建模是3D建模的兩個方向,也是衡量內(nèi)核建模能力的兩個維度。Parasolid長于實體造型;CGM長于曲面建模而多應用于高端市場;而ACIS優(yōu)勢為資源和算力的節(jié)約,同時API完備,市場應用廣泛。除了這三塊內(nèi)核之外,還有PTC的自用內(nèi)核Granite,MATRA的開源內(nèi)核OpenCasCade。一些中型廠商及BIM廠商也有獨立開發(fā)的內(nèi)核,但部分是整合在產(chǎn)品之中,部分后來被巨頭收購,所以目前仍活躍的內(nèi)核種類已經(jīng)較為稀少,而在國內(nèi)的中望軟件、華天軟件分別擁有Overdrive、CRUX4內(nèi)核。

圖表: 當前全球主要的幾款3D幾何建模內(nèi)核

資料來源:Wikipedia,CSDN,各公司官網(wǎng),中金公司研究部

CAM

Computer-Aided Manufacturing,計算機輔助制造,負責產(chǎn)品的加工與制造環(huán)節(jié)。CAM的主要功能為根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計建模、幾何造型對加工制造流程進行NC自動編程,以輸入CNC數(shù)控機床進行產(chǎn)品加工。而CAPP主要是對產(chǎn)品加工的步驟進行規(guī)劃,生成工藝路線并進行工序設(shè)計,大部分的CAM也都集成了CAPP的功能。

CAE

CAE:Computer-Aided Engineering,計算機輔助工程,主要用于在研發(fā)過程中對產(chǎn)品的強度、剛度、熱傳導等物理性能進行仿真分析及數(shù)值求解,基于分析結(jié)果對產(chǎn)品的設(shè)計方案以及工藝流程進行調(diào)整和優(yōu)化。CAE相較于CAD具有更高的技術(shù)門檻,主體包括前處理模塊(實體及參數(shù)化建模、布爾運算、網(wǎng)格剖分)、有限元分析模塊(結(jié)構(gòu)、流體、熱力、電磁等多領(lǐng)域求解器)、后處理模塊(數(shù)據(jù)處理、物理量展示)。其中有限元分析模塊是CAE軟件的核心。

多物理場的耦合仿真是CAE的核心技術(shù)難題。CAE具有眾多的仿真分析和求解方向,包括結(jié)構(gòu)分析、流體分析、熱分析、電磁分析等。目前單一學科的仿真已較為成熟,而多學科仿真、多物理場耦合則是下一步更高的要求。Ansys、西門子、達索等巨頭多是采用外延收購的方式,來補充在多個仿真方向上的能力,同時集中自身的研發(fā)力量在多學科仿真、多物理場耦合上。

圖表: 各個仿真方向的CAE軟件盤點,現(xiàn)已幾乎都被幾大巨頭收入囊中

注:灰色為Ansys旗下產(chǎn)品,藍色為達索旗下產(chǎn)品,紅色為西門子旗下產(chǎn)品,白色為獨立產(chǎn)品
資料來源:各公司官網(wǎng),中金公司研究部

CAD/CAE/CAM三者之間的關(guān)系

從技術(shù)層面來說,CAD與CAE是兩大技術(shù)方向,CAD的核心是基于幾何模型的造型建模,CAE是基于物理模型的數(shù)值模擬和求解,而CAM是將CAD的建模轉(zhuǎn)化為數(shù)控加工程序的一種功能。從應用層面來看,三者環(huán)環(huán)相扣,一般是由CAE軟件讀取CAD的初步建模,進行仿真分析,將結(jié)果反饋給CAD優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,再由CAM進行自動化數(shù)控編程。最后再會結(jié)合ERP等信息管理軟件生產(chǎn)的作業(yè)計劃,下發(fā)給生產(chǎn)控制系統(tǒng)進行具體的加工制造。

圖表: CAD/CAE/CAM系統(tǒng)工作流程

資料來源:《CAD/CAM技術(shù)》——機械工程出版社,中金公司研究部

圖表: 中外CAD/CAE/CAM主流產(chǎn)品梳理

資料來源:公司官網(wǎng),中金公司研究部

圖表: CAD/CAE/CAM軟件全景圖

資料來源:各公司官網(wǎng),中金公司研究部

CAD/CAE/CAM的市場規(guī)模與空間

?CAD:根據(jù)BIS Research的數(shù)據(jù),2018年全球CAD市場規(guī)模為74.7億美元(按照CAD廠商的收入之和計算),其中3D CAD市場占整體市場3/4的份額,市場規(guī)模為56億美元;2D CAD占1/4的份額,市場規(guī)模為18.7億美元。BIS Research同時預測全球CAD市場會在未來5-10年穩(wěn)步擴張,預計2023年市場規(guī)模將達到112.2億美元,2028年市場規(guī)模將達到138.3億美元,對應2018-2028年CAGR為6.4%。(集成型的CAD/CAM也計算在CAD的市場規(guī)模中)。

?CAM:根據(jù)Industry Analysis的數(shù)據(jù),2017年全球CAM市場規(guī)模為20.9億美元,其同時預測2025年全球CAM市場規(guī)模將達到35.7億美元,對應2019-2027 CAGR為7%。(CAM市場規(guī)模主要計算單體CAM軟件)。

?CAE:根據(jù)Grand View Research的數(shù)據(jù),2019年全球CAE市場規(guī)模為73億美元,其同時預測2027年全球CAE市場規(guī)模將達到149億美元,對應2019-2027 CAGR為9.3%。

?中國CAD/CAM/CAE市場:根據(jù)e-works提供的2018年中國研發(fā)設(shè)計類軟件市場規(guī)模數(shù)據(jù),我們估算出2019年中國CAD/CAM/CAE市場規(guī)模約為72億元,其中2D CAD市場規(guī)模約為17億元。

圖表: 全球CAD市場規(guī)模,2016-2028E

資料來源:BIS Research,中金公司研究部

圖表: 全球CAE市場規(guī)模,2019-2027E

資料來源:Grand View   Research,中金公司研究部

圖表: 全球CAM市場規(guī)模,2017-2025E

資料來源:Industry Analysis,中金公司研究部

圖表: 全球CAD/CAM廠商市場份額(按收入),2019

資料來源:JPR,中金公司研究部

PLM/PDM:研發(fā)設(shè)計端的管理軟件

PLM本質(zhì)是一種理念,是在PDM基礎(chǔ)上的延伸。PLM(Product Lifecycle Management)是對產(chǎn)品從創(chuàng)建到使用,到最終報廢等全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進行管理的理念。PLM的理念是PDM(Product Data Management)的延伸,PDM軟件的主要作用是對產(chǎn)品研發(fā)過程中的數(shù)據(jù)進行存儲及管理,而PLM是將對產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的范圍從研發(fā)端進一步延伸至后續(xù)的生產(chǎn)、營銷、服務、維修層面,對產(chǎn)品從創(chuàng)建到使用,到最終報廢等全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進行管理。

PLM/PDM的產(chǎn)品形態(tài)類似于研發(fā)端的集成平臺或集成框架。PDM系統(tǒng)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置數(shù)據(jù)、零件定義及設(shè)計數(shù)據(jù)、CAD繪圖文件、CAE工程分析及驗證數(shù)據(jù)、制造計劃及規(guī)范、NC編程文件等數(shù)據(jù)進行存儲及管理,需要對接或集成CAD、CAE、CAPP、CAM、EDA等軟件,可以理解為研發(fā)側(cè)的ERP管理軟件(因此像SAP等管理軟件廠商也有相關(guān)產(chǎn)品)。而從PDM升級為PLM,從產(chǎn)品上是著重強化了與ERP對接的集成接口,以實現(xiàn)對后續(xù)生產(chǎn)、營銷、服務等環(huán)節(jié)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理。

PDM是狹義的PLM,而廣義的PLM涵蓋CAD/CAM/CAE,甚至涉及ERP。在產(chǎn)品層面,目前市面上大部分的PLM的核心仍為PDM軟件,側(cè)重在研發(fā)端的數(shù)據(jù)管理;但在解決方案層面,就是以PDM為核心,并對研發(fā)端的CAD/CAE/CAM軟件,以及管理側(cè)的ERP軟件進行雙向的集成對接的整體解決方案,涵蓋了整個研發(fā)設(shè)計側(cè)的工業(yè)軟件,并涉及到信息管理端,所以我們在這里主要討論的是狹義的PLM/PDM軟件。

圖表: PLM整體解決方案需要對CAD以及ERP端雙向?qū)?/em>

資料來源:CIMData,中金公司研究部

PLM/PDM的市場規(guī)模與空間

?全球:根據(jù)Quadrant的數(shù)據(jù),2018年全球PLM/PDM市場規(guī)模為186億美元,預計將于2023年達到263億美元,對應7.2%的2018-2023年CAGR。

?中國:根據(jù)國際權(quán)威研究機構(gòu)CIMData的數(shù)據(jù),2018年中國PLM市場規(guī)模為14.9億美元(約合104億元),但CIMData統(tǒng)計的PLM中包括了PDM,以及CAD/CAE/CAM,是廣義的PLM概念。其中PDM軟件2018年的市場規(guī)模為3.4億美元(約合24億元),CIMData預計其未來3-5年CAGR在12%-14%左右。

圖表: 全球PLM/PDM市場規(guī)模,2017-2023e

資料來源:Quadrant,中金公司研究部

圖表: 中國廣義PLM市場結(jié)構(gòu)拆分,2018

資料來源:CIMData,中金公司研究部

EDA:CAD/CAE在電子設(shè)計領(lǐng)域的進化形態(tài)

EDA軟件是芯片行業(yè)的最上游。EDA(Electronic design automation)是芯片設(shè)計輔助軟件,從功能上看屬于廣義的CAD/CAE/CAM軟件在芯片設(shè)計領(lǐng)域的分支,應用于IC芯片設(shè)計、布線、仿真、驗證等多個環(huán)節(jié)。IC設(shè)計是將集成電路系統(tǒng)、邏輯與性能的設(shè)計要求轉(zhuǎn)化為具體的物理版圖的過程,分為前端設(shè)計(規(guī)格制定、詳細設(shè)計、HDI編碼、前仿真驗證、邏輯綜合、靜態(tài)時序分析)和后端設(shè)計(可測性設(shè)計、布局規(guī)劃、CTS、布線),這其中的每個環(huán)節(jié)都需要應用到EDA軟件中的不同模塊。

三大寡頭壟斷EDA行業(yè),中外差距尚未縮小。根據(jù)Dataquest Market Share的數(shù)據(jù),2016年Synopsys、Cadence、Mentor三強已占據(jù)全球EDA市場85%的份額。而根據(jù)中國關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟組織的數(shù)據(jù),這三家企業(yè)在國內(nèi)EDA市場的占有率在95%以上。在中國的十幾家EDA工具公司,如華大九天、芯禾科技、廣立微、九同方微等,技術(shù)上仍以16nm和28nm為主,2018年合計銷售額不過3.5億元,全球市場份額僅為0.8%。國內(nèi)廠商雖然在點工具上取得了一些成績(比如華大九天具有全流程FPD設(shè)計解決方案,在平板領(lǐng)域具備優(yōu)勢),但在產(chǎn)品線齊全度和集成度上,目前和海外巨頭仍不具備可比性。

圖表: 全球EDA市場規(guī)模,2015-2019

資料來源:ESD   Alliance,中金公司研究部

圖表: 全球EDA市場份額,2016

資料來源:Dataquest   Market Share,中金公司研究部

信息管理類:企業(yè)數(shù)字化的主要受益賽道

ERP:企業(yè)數(shù)字化的核心與底座

ERP負責企業(yè)內(nèi)部財流、物流、人流、信息流的管理。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看,ERP(Enterprise resource planning,企業(yè)資源計劃)一般是由核心的財務管理FRM、生產(chǎn)資源管理MRP及進銷存/供應鏈管理SCM,以及其他模塊(人力資源管理HR、客戶管理CRM)打包而成的管理軟件套件。ERP套件的功能基本涵蓋了企業(yè)管理的方方面面,同時目前大部分主流的ERP系統(tǒng)還會集成MES生產(chǎn)控制管理的功能。

ERP不僅僅是企業(yè)應用軟件,更是企業(yè)數(shù)字化的底座。財務軟件往往是大部分企業(yè)優(yōu)先部署的,也是處于企業(yè)核心位置的管理軟件,而隨著企業(yè)規(guī)模的擴大、管理問題的增加,其自然而然地便會升級為ERP。而ERP作為套件型產(chǎn)品,內(nèi)部的各個模塊之間天生相互對接,且大部分系統(tǒng)都內(nèi)置了集成平臺。因此企業(yè)在進行后續(xù)的數(shù)字化升級時,新增的模塊大多都會接入至ERP系統(tǒng)。所以對于企業(yè)來說,ERP不僅僅是一個功能性的系統(tǒng),同時更解決了企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通問題。

ERP正在從套件型向平臺+應用型進化。新一代ERP系統(tǒng)架構(gòu)上發(fā)展的趨勢是平臺與應用的分離,內(nèi)部模塊之間松耦合,向SoA、微服務架構(gòu)升級,更像是統(tǒng)一平臺+多個模塊+眾多插件的平臺+應用型產(chǎn)品。一方面,高內(nèi)聚、低耦合的ERP系統(tǒng)各個模塊的升級與擴展彼此獨立、更為便捷,提升企業(yè)數(shù)字化建設(shè)的彈性、靈活度和迭代效率;另一方面,企業(yè)可以基于ERP內(nèi)置的二次開發(fā)平臺進行應用開發(fā),滿足其定制化、個性化的需求;同時也為生態(tài)伙伴提供了原生開發(fā)的平臺,通過生態(tài)產(chǎn)品充實ERP系統(tǒng)的企業(yè)數(shù)字化服務能力。目前例如SAP S/4 HANA、Oracle EBS、用友YonBIP、金蝶云蒼穹都是平臺+應用型的產(chǎn)品,而云化部署后則成為PaaS+SaaS的ERP系統(tǒng)。

圖表: 典型的平臺+應用架構(gòu)的ERP產(chǎn)品——用友YonBIP

資料來源:公司公告,中金公司研究部

ERP的市場規(guī)模與空間

? 全球:根據(jù)IndustryARC的數(shù)據(jù),2018年全球ERP市場規(guī)模為539億美元,2011-2018年CAGR為3%,我們認為市場基本飽和。

?中國:根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),2018年我國ERP市場規(guī)模為276億元,2015-2018年增速處于10%-15%的范圍內(nèi),保持平穩(wěn)增長。我國ERP市場未來三年的機會主要在于大型、巨型企業(yè)ERP的國產(chǎn)替代,長期的增長驅(qū)動來自于企業(yè)數(shù)智化的進一步升級。

圖表: 全球ERP軟件市場規(guī)模,2011-2018

資料來源:IndustryARC,中金公司研究部

圖表: 中國ERP軟件市場規(guī)模,2011-2018

資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,中金公司研究部

ERP的國產(chǎn)替代對于國產(chǎn)廠商來說是歷史性的機遇。2019年,我國共有97家一級央企,3,056家二、三級央企,而目前SAP、Oracle等國外廠商占據(jù)了大部分的頭部央企市場,用友產(chǎn)品的覆蓋率不足10%,金蝶等廠商則更低。SAP等企業(yè)大多是在21世紀初進入中國,彼時用友、金蝶等國內(nèi)廠商仍十分弱小,產(chǎn)品不足以支撐大型企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,導致這部分市場被國外巨頭所占據(jù);同時由于ERP系統(tǒng)替換的成本及風險較高,所以即使現(xiàn)在國產(chǎn)ERP在核心財務等功能上和國外企業(yè)相比已較為接近,且具有本地化服務的優(yōu)勢,但國產(chǎn)廠商仍然很難去向上奪回這塊市場。

ERP的國產(chǎn)替代能夠帶來多大的市場?從目前的進展來看,大型央企、國企的ERP替代是漸進式的,而不是一次性進行系統(tǒng)的整體替代。第一種方式是增量建設(shè),是在現(xiàn)有的國外廠商的系統(tǒng)上接入國產(chǎn)廠商的模塊,比如財務共享中心等新增模塊;第二種方式是從底層平臺切入,以國產(chǎn)廠商提供的集成平臺去對接現(xiàn)有的國外廠商的各個管理軟件模塊;第三種方式是從各地區(qū)的分公司入手,先完成分支機構(gòu)的ERP替代,再考慮向總部入手。總而言之,我們認為央企、國企的ERP替代并不是一蹴而就的。

分廠商來看,由于SAP對于制造業(yè)有很深刻的行業(yè)理解,尤其是在MES以及ERP和MES集成上的能力相較國產(chǎn)廠商仍具備優(yōu)勢,替代難度較大,因此現(xiàn)階段更多的項目是對Oracle ERP的替代。我們保守估計一級央企的ERP替代在未來三年能夠提供105億元的增量市場,結(jié)合大型、中型、小型企業(yè)后整體的市場空間在677億元左右。

圖表: 未來三年(2021-2023年)中國ERP軟件市場空間測算

資料來源:IDC,《中國統(tǒng)計年鑒,2019》,中金公司研究部

CRM:企業(yè)客戶獲取及客戶運營的助力

CRM幫助企業(yè)獲取增量客戶,運營存量客戶。CRM(Customer Relation Management)指代的是客戶關(guān)系管理,其目的在于幫助企業(yè)獲取、保持和增加可獲利客戶。CRM的能力主要在于日常作業(yè)流程的處理(營銷流程、銷售流程、客戶服務流程),和數(shù)據(jù)分析兩方面(銷售數(shù)據(jù)分析、市場數(shù)據(jù)分析、客戶需求分析),按功能偏向來看也可以分為流程處理型,以及數(shù)據(jù)分析型。CRM能夠從市場營銷,到銷售管理,再到后續(xù)客戶的運營各個環(huán)節(jié)協(xié)助企業(yè)獲取更多增量客戶,同時挖掘存量客戶價值。

全球范圍來看,CRM是一條成熟的百億元級別的賽道。CRM相較ERP是更偏向于前端的管理軟件,ERP是為企業(yè)“節(jié)流”,而CRM是負責為企業(yè)“開源”,所以企業(yè)對于CRM的付費意愿實際上是較高的。CRM不僅可以作為ERP的子模塊,其作為單體產(chǎn)品背后也是近400億美金級的大賽道(2019年),也培育出了Salesforce這樣的巨頭企業(yè)。從市場格局上看,Salesforce穩(wěn)固頭名,而SAP、Oracle作為傳統(tǒng)管理軟件巨頭緊隨其后。同時由于CRM的標準化程度高,且需與外部客戶數(shù)據(jù)對接,CRM的云化也走在管理軟件的前列,特別是在Salesforce的助推下CRM SaaS已經(jīng)成為行業(yè)的主流。

圖表: 全球CRM軟件市場規(guī)模,2013-2020e

資料來源:IndustryARC,中金公司研究部

圖表: 全球CRM軟件市場格局,2018

資料來源:IDC,中金公司研究部

中國的CRM市場存在什么問題?根據(jù)海比研究院的數(shù)據(jù),預計2020年我國CRM市場規(guī)模也不到100億元(在全球市場中占比不到4%,而ERP占比為7%);同時業(yè)內(nèi)也并未發(fā)展出聚焦于CRM軟件的頭部企業(yè),我國CRM市場相比ERP呈現(xiàn)出規(guī)模小、碎片化的現(xiàn)狀。由于在歐美地區(qū)企業(yè)的銷售規(guī)范、客戶管理流程都較為標準化,且行業(yè)對此有較為明確的規(guī)定,因此CRM是歐美企業(yè)的剛需,市場也較為成熟,而Salesforce實際上是對存量市場進行了一個重新劃分。而在中國,企業(yè)的銷售管理偏向于結(jié)果導向而并無定式,目前并未形成一套完整的業(yè)務規(guī)則,CRM在國內(nèi)仍處于市場教育,開墾增量市場的階段。

國內(nèi)CRM的藍海市場仍充滿變數(shù)。當前國內(nèi)CRM市場的主要參與者包括Salesforce、Zoho等國產(chǎn)廠商,用友、金蝶等傳統(tǒng)國產(chǎn)管理軟件廠商,以及紛享銷客、紅圈營銷、銷售易等更偏向于營銷端的中小廠商。而由于國內(nèi)企業(yè)對于營銷端應用軟件較強的付費意愿,我們認為以營銷為核心的CRM軟件增長速度會快于注重于銷售流程管理的產(chǎn)品,而后者同時也會向智能客服、智能售后等智能化的方向發(fā)展??偠灾?,我們認為國內(nèi)CRM市場仍有較大的空間,目前來看市場集中度較低;同時CRM SaaS在國內(nèi)起步較快,給予了從云端切入的廠商更多的機遇。

圖表: 中國CRM軟件市場規(guī)模,2012-2020e

資料來源:海比研究院,中金公司研究部

圖表: 中國CRM SaaS市場規(guī)模,2014-2019

資料來源:賽迪智庫,中金公司研究部

管理軟件上云:不僅是趨勢,更加是必然

企業(yè)管理軟件的上云成為大的趨勢。根據(jù)海比研究和中國軟件網(wǎng)提供的數(shù)據(jù),2018年我國企業(yè)管理軟件SaaS市場規(guī)模已經(jīng)超過110億元,過去數(shù)年增速均保持在30%以上;預計未來市場規(guī)模的增速將進一步上行,2020年將接近200億元。從SaaS在整體企業(yè)管理軟件市場中的占比來看,這一比例已從2015年的8.3%持續(xù)上升至2018年的13.3%。海比研究院預測2020年SaaS將會占整體市場規(guī)模的20%,企業(yè)管理軟件云化持續(xù)加速。

圖表: 中國管理軟件SaaS市場規(guī)模,2015-2020e

資料來源:海比研究,中國軟件網(wǎng),中金公司研究部

圖表: 中國管理軟件SaaS市場規(guī)模,2015-2020e

資料來源:賽迪智庫,中金公司研究部

從商業(yè)的角度看管理軟件為何上云

對于企業(yè)用戶,SaaS在成本上的優(yōu)勢體現(xiàn)在三點:其一,企業(yè)無需維持龐大的IT團隊以及硬件設(shè)備,減少成本,尤其是對于集團企業(yè),可以有效減少子公司、分公司的IT支出;其二,改為訂閱制付費,減少一次性支出(對于具有管理軟件持續(xù)更新迭代的企業(yè)來說,訂閱制和買斷制在總價上差異并不明顯);其三,服務模塊化、彈性化,企業(yè)可以按需靈活購買,提升IT資源的利用效率。

對于軟件服務提供商,SaaS也能夠優(yōu)化軟件公司的商業(yè)模式:其一,訂閱制收費提升可持續(xù)收入的占比,保障穩(wěn)定的現(xiàn)金流;其二,公司主推標準化的SaaS產(chǎn)品,能夠減少定制化服務及人工實施的收入比重(ERP等大型系統(tǒng)仍需實施),長期來看能夠提升毛利率;其三,如果軟件廠商能夠在產(chǎn)品上云的同時將客戶的數(shù)據(jù)上云,由于較高的數(shù)據(jù)遷移成本,客戶將不得不與廠商“綁定”,提升用戶粘性;其四,基于公有云部署的SaaS軟件必需聯(lián)網(wǎng)使用,能夠從本質(zhì)上杜絕盜版。

從商業(yè)的角度來看,管理軟件的云轉(zhuǎn)型對于軟件公司和企業(yè)客戶來說是“雙贏”,但是可能對于軟件廠商的利好要更多,因此大部分的軟件公司是樂于將軟件產(chǎn)品上云的,而大部分企業(yè)用戶在充分理解SaaS的模式后也會樂于接受。

圖表: 軟件上云從商業(yè)角度來看對客戶及廠商雙方都是利好

資料來源:中金公司研究部

從技術(shù)的角度看管理軟件為何上云

云化代表著基礎(chǔ)設(shè)施的進步,指引了軟件未來的發(fā)展方向。軟件的發(fā)展趨勢是架構(gòu)從巨型架構(gòu),單層架構(gòu),SOA架構(gòu)發(fā)展向微服務、無服務器架構(gòu);開發(fā)流程從瀑布式發(fā)展向敏捷開發(fā)、DevOps;部署方式從單一應用服務器發(fā)展向云端,從虛機發(fā)展向容器。而微服務架構(gòu)與DevOps的實現(xiàn)必須依賴于部署方式的云化,實際上架構(gòu)的微服務化、交付的敏捷化正是針對云的特點而設(shè)計。軟件上云,機遇與挑戰(zhàn)并存。逆水行舟,不進則退,云轉(zhuǎn)型落后的廠商會在產(chǎn)品架構(gòu)的及交付方式上落后于時代,最終被時代所淘汰。而云轉(zhuǎn)型成功的企業(yè)也能夠利用這次機會“彎道超車”,縮短在傳統(tǒng)軟件時代與頭部廠商之間的差距。

云原生或?qū)⒋碥浖奈磥怼?/strong>云原生是一種構(gòu)建和運行應用程序的方法,其內(nèi)涵包括微服務、持續(xù)交付、DevOps(開發(fā)與運維同步)以及容器化(敏捷基礎(chǔ)設(shè)施),最終的目標使應用程序從設(shè)計之初即考慮到云的環(huán)境而原生為云而設(shè)計,充分利用和發(fā)揮云平臺的彈性+分布式優(yōu)勢,使應用在云上以最佳狀態(tài)運行。IDC認為到2022年90%的新應用都將采用微服務架構(gòu),35%的生產(chǎn)應用程序的將是云原生的,而未來的軟件發(fā)展的趨勢就是針對云的特點而進行設(shè)計。

圖表: 云原生是面向“云”進行應用設(shè)計的理念

資料來源:網(wǎng)易云社區(qū),IDC,中金公司研究部

生產(chǎn)控制類:助力智能制造的先行賽道

MES:生產(chǎn)執(zhí)行側(cè)的管理軟件

MES負責車間級的生產(chǎn)過程執(zhí)行管理,MES(Manufacturing execution system)的主要功能包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)計劃排程、生產(chǎn)計劃調(diào)度、工作中心及設(shè)備管理、項目看板管理、數(shù)據(jù)集成分析等。MES處于信息管理層與生產(chǎn)控制層中間,建立起物料、設(shè)備、人員、工具、半成品、成品之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,保證信息的繼承性與可追溯性;通過雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個產(chǎn)品供應鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務信息,對從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理[2]。

圖表: MES在企業(yè)的智能制造整體架構(gòu)中具有承上啟下的作用

資料來源:點邁,中金公司研究部

MES是一條重實施服務的賽道。相較于ERP,MES的實施牽涉業(yè)務管理部門、IT部門以及生產(chǎn)執(zhí)行部門,且由于MES處于管理軟件和工控軟件的中間集成層,項目的范圍很難界定,實施難度較大;同時MES實施的效果又較易于量化,可以通過客戶實施后的訂單響應時間、供貨時間、庫存水平直接體現(xiàn)出效果,因此實施能力對MES廠商來說尤為重要。MES又具有很強的行業(yè)性,不僅是流程制造MES和離散制造MES截然不同,汽車、機械、電子等細分離散制造領(lǐng)域?qū)τ贛ES系統(tǒng)的要求也有一定差異。因此相較于ERP,MES又具有更強的行業(yè)型特質(zhì)。

圖表: 全球MES軟件市場規(guī)模,2014-2020e

資料來源:立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心,中金公司研究部

圖表: 中國MES軟件市場規(guī)模,2014-2020e

資料來源:e-works,中金公司研究部

中國MES市場現(xiàn)狀之一:滲透低、空間大。根據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心及e-works數(shù)據(jù),2019年我國MES市場規(guī)模僅不到50億元,占全球近150億美元市場的5%,而根據(jù)觀研天下的數(shù)據(jù),國內(nèi)制造業(yè)MES滲透率在5%左右,其中我國目前流程制造業(yè)MES滲透率略高,但是大多僅為標準模塊,存在升級改造和國產(chǎn)化需求;而離散化制造業(yè)仍存在大規(guī)模鋪設(shè)MES的需求。根據(jù)《2019中國統(tǒng)計年鑒》,2019年我國共有9,103家大型工業(yè)企業(yè),49,778家中型工業(yè)企業(yè),結(jié)合市場訂單數(shù)據(jù)我們簡單測算得MES市場天花板超過千億元。

圖表: 中國MES市場空間測算(只考慮實施,未計算維護),2020

資料來源:《中國統(tǒng)計年鑒,2019》,中金公司研究部

圖表: 中國MES應用行業(yè)份額占比,2018

資料來源:中國工控網(wǎng),中金公司研究部

圖表: 實施服務及軟件許可在中國MES市場中的占比

資料來源:e-works,中金公司研究部

中國MES市場現(xiàn)狀之二:集中度低、群雄并起。MES兼?zhèn)涔芾碥浖翱刂栖浖膶傩裕壳皣鴥?nèi)市場的主流參與者按企業(yè)屬性可以分為四類:西門子、Rockwell、Honeywell等工業(yè)自動化領(lǐng)域的海外龍頭;施耐德電氣、Wonderware、中控技術(shù)等工控軟件廠商;以寶信軟件、石化盈科為代表的從大型國企自動化部分獨立出來的企業(yè);以及艾普工華、易住信息等專注于MES領(lǐng)域的國產(chǎn)廠商。

DCS/SCADA/PLC:工業(yè)自動化的監(jiān)測與控制工具

?DCS:分布式控制系統(tǒng)(Distributed control system)是以微處理器為基礎(chǔ),以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng),主要應用于化工、石油、冶金等流程制造業(yè),實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)視、控制和管理。DCS系統(tǒng)從架構(gòu)上可分為管理級(負責數(shù)據(jù)監(jiān)控及指令下達的管理計算機),監(jiān)控級(負責人機操作的操作員站、負責系統(tǒng)參數(shù)配置的工程師站),控制級(現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)采集站),現(xiàn)場級(傳感器、執(zhí)行器)。其基本的操作流程為上層計算機對現(xiàn)場檢測儀表傳輸過來的信號發(fā)出指令,現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備接受到指令并做出相應的動作[3]。

?SCADA:數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(Supervisory control and data acquisition),是用于收集現(xiàn)場信息、控制分散工業(yè)資產(chǎn)的組態(tài)監(jiān)控軟件。SCADA一般指向的是上位監(jiān)控及管理占比較大的系統(tǒng),相較于DCS,SCADA可以快速地收集廣域的子系統(tǒng)信息并且發(fā)出控制命令,其主要應用領(lǐng)域除了與DCS的重合行業(yè)之外,更側(cè)重于電力自動化監(jiān)控、大型基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控(油田監(jiān)控、輸油管監(jiān)控),同時可應用于離散制造業(yè)。

?PLC:可編程邏輯控制器(Programmable logic controller),是一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運算控制器,適用于工業(yè)現(xiàn)場的測量控制。PLC更貼近于現(xiàn)場設(shè)備,不提供人機界面而單純地實現(xiàn)邏輯控制功能。PLC可以作為底層控制元件與SCADA系統(tǒng)結(jié)合使用,SCADA負責SCADA上位監(jiān)控,而PLC實現(xiàn)單機控制。

DCS/SCADA/PLC屬于工業(yè)自動化的范疇。工業(yè)自動化系統(tǒng)涉及底層的硬件以及上層的軟件,廠商所提供的不單單是軟件而且是軟硬件集成的解決方案,其商業(yè)模式和純粹的軟件公司具有較大的差異。我國過去數(shù)年大力推進工業(yè)4.0建設(shè),工業(yè)自動化實現(xiàn)了較快的發(fā)展,根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院、智研咨詢的數(shù)據(jù),2019年我國DCS/SCADA/PLC都已發(fā)展成為了百億元左右的成熟市場。但由于該賽道工業(yè)屬性和硬件屬性較高的特征,近年來已經(jīng)進入了較為平穩(wěn)的發(fā)展階段,且在2020年受到了衛(wèi)生事件的一定沖擊。

圖表: 中國DCS系統(tǒng)市場規(guī)模,2016-2022e

資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,中金公司研究部

圖表: 中國SCADA系統(tǒng)市場規(guī)模,2014-2019

資料來源:智研咨詢,中金公司研究部

圖表: 中國PLC設(shè)備市場規(guī)模,2014-2020e

資料來源:智研咨詢,中金公司研究部

圖表: 中國DCS系統(tǒng)市場格局,2019

資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,中金公司研究部

從市場格局來看,DCS偏向于整體工控解決方案,市場中的和利時、中控技術(shù)等國產(chǎn)工業(yè)自動化系統(tǒng)提供商近年來發(fā)展迅速,在腰部市場快速放量,從市場份額看已超過Honeywell、西門子等國外巨頭,目前流程制造業(yè)DCS國產(chǎn)化率已接近于50%;而在SCADA組態(tài)軟件領(lǐng)域,力控科技、亞控科技等國產(chǎn)廠商也快速成長,與ABB、Honeywell等廠商展開競爭;但在PLC市場上,西門子等在自動化設(shè)備深耕多年的海外龍頭的優(yōu)勢仍較為穩(wěn)固。我們認為工業(yè)自動化市場未來的發(fā)展趨勢是由國產(chǎn)企業(yè)主要提供整體的集成解決方案,但在部分硬件上還會對國外廠商進行采購,但硬件上的國產(chǎn)替代也會逐步推進。

實施服務商:工業(yè)軟件賽道不可忽視的重要參與者

實施服務:不僅是必選項,更是增值項

服務并非簡單的“臟活累活”,其同樣也是廠商競爭力的一部分。隨著工業(yè)軟件技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展越來越成熟,不同廠商之間在軟件本身上的差距必然會越來越小,在這樣的趨勢下,服務在廠商整體競爭力中的地位會變得越來越重要。比如SAP基于過去數(shù)十年服務全球500強企業(yè)積累下來的行業(yè)理解,總結(jié)出了一套企業(yè)管理的方法論,并整合到了其咨詢服務中。SAP的全球最佳實踐被眾多企業(yè)管理者奉為圭臬,也造就了SAP在全球管理軟件領(lǐng)域的強勁影響力。實際上,現(xiàn)在用友、金蝶等國產(chǎn)廠商在軟件功能上的差距與SAP已經(jīng)大幅縮小,但很多企業(yè)還是愿意相信SAP能夠為其帶來先進的管理方法,并愿意為其付出溢價,因此服務能夠鞏固領(lǐng)先企業(yè)的競爭壁壘。服務也能提升客戶粘性,創(chuàng)造溢價。廠商通過服務為用戶提供軟件之外的附加價值,而綁定了服務的軟件也能夠成為用戶的生產(chǎn)力工具,造成較高的遷移成本而很難被替代,尤其是在那些原先并不是十分重視服務的賽道。比如達索在針對以波音為代表的大客戶時,會設(shè)立專門的服務團隊,圍繞3DExperience平臺為客戶提供各類細致的運維服務工作。2017年,達索與波音簽訂了為期30年,總價值10億美元的大單,我們認為結(jié)合了服務的達索工業(yè)軟件已經(jīng)成為了波音公司的生產(chǎn)力工具,實現(xiàn)了對其長期的“綁定”

圖表: 各大工業(yè)軟件賽道企業(yè)毛利率對比

注:毛利率均取最新一年披露數(shù)據(jù)(年報或招股說明書),用友網(wǎng)絡(luò)取軟件行業(yè)收入的毛利率,寶信軟件取軟件開發(fā)及工程服務業(yè)務毛利率,中控技術(shù)取工業(yè)自動化及智能制造解決方案以及工業(yè)軟件兩項業(yè)務的綜合毛利率,匯川技術(shù)取控制技術(shù)類產(chǎn)品毛利率,能科股份取智能制造業(yè)務毛利率,漢得信息取軟件服務業(yè)務毛利率;圖中紅色為研發(fā)設(shè)計類,灰色為信息管理類,金色為生產(chǎn)控制類,褐色為實施服務商
資料來源:各公司公告,中金公司研究部

本土服務商在實施的過程中不斷積累,有望成長為“服務+產(chǎn)品型”公司。國外工業(yè)軟件廠商在進入中國后,出于成本的考慮大多不會組建大規(guī)模的本地服務團隊,而會將這部分工作交給更了解中國企業(yè)需求的本土服務商;同時部分服務商也會作為國外軟件的代理經(jīng)銷商,為其軟件產(chǎn)品打開銷路。在過去十多年國外工業(yè)軟件在中國迅速滲透的過程中,這批本土服務商也迅速成長,發(fā)展出了漢得信息、賽意信息、能科股份等企業(yè)。這部分企業(yè)也在實施國外廠商先進產(chǎn)品的過程中積累自主開發(fā)的能力,逐步推出自研產(chǎn)品,大多是從底層的集成平臺出發(fā),再逐步向上層的應用軟件發(fā)展,頭部服務商未來發(fā)展的規(guī)模也是以實施+產(chǎn)品“兩條腿走路”。本土軟件廠商與頭部服務商長期來看也存在合作的可能。目前國產(chǎn)工業(yè)軟件廠商整體上還并非發(fā)展到“拼服務”的階段,大部分精力仍集中在產(chǎn)品力的提升上,因此部分實施工作也需要第三方來承擔。但由于漢得、賽意等國外軟件代理商與用友這樣的國產(chǎn)廠商實質(zhì)上存在競爭關(guān)系,因此國產(chǎn)廠商往往會選擇一些中小型的服務商合作伙伴。但從長期來看,隨著國產(chǎn)廠商實力的進一步壯大,其與國產(chǎn)服務商之間也會具有合作的可能,兩股國產(chǎn)工業(yè)軟件“勢力”或?qū)⒆呦蚝狭鳌?/p>

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):互聯(lián)與賦能,工業(yè)軟件是其重要組成部分

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng):“第四次工業(yè)革命”的重要基石

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是通過開放的、全球化的工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)平臺把設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品和客戶緊密地連接和融合,形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通,實現(xiàn)全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈的全面連接,大幅提升生產(chǎn)效率[4]。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為全新工業(yè)生態(tài),正在全球范圍內(nèi)不斷顛覆傳統(tǒng)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級、新興產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展壯大。從架構(gòu)上看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包含了網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大層級。

圖表: 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)功能架構(gòu)圖

資料來源:《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)》,中金公司研究部

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)中樞”。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求,基于海量數(shù)據(jù)采集、匯聚與分析,支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置的工業(yè)云平臺[5]。從架構(gòu)上看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺可分為邊緣層(數(shù)據(jù)采集)、平臺層(工業(yè)PaaS)、應用層(工業(yè)APP)三大層級;從技術(shù)上看,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是傳統(tǒng)云平臺的基礎(chǔ)上疊加物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù),構(gòu)建更精準、實時、高效的數(shù)據(jù)采集體系,實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗知識等的模型化、復用化,以工業(yè)APP的形式為制造企業(yè)賦能。

如何理解工業(yè)軟件與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系?

其一,工業(yè)軟件是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的重要組成部分。在邊緣層,生產(chǎn)過程控制、數(shù)據(jù)采集、邊緣計算等環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件(DCS/SCADA/PLC)的支持;在平臺層,工業(yè)PaaS上的微服務是由工業(yè)技術(shù)、原理、知識封裝而成,實質(zhì)上也是組件化、模塊化的工業(yè)軟件;而在應用層,很多工業(yè)APP本身就是傳統(tǒng)工業(yè)軟件的云化、輕量化形式,在功能上也是工業(yè)軟件面向特定場景的簡化形式,例如目前一些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺會架設(shè)云MES、云CRM等工業(yè)APP。

其二,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為工業(yè)軟件的應用與開發(fā)提供了新的可能。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以統(tǒng)一的架構(gòu)將研發(fā)設(shè)計、信息管理、生產(chǎn)控制及嵌入式的工業(yè)軟件彼此聯(lián)通、集中管理,能夠一次性解決不同環(huán)節(jié)工業(yè)軟件之間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通及功能協(xié)同問題;工業(yè)PaaS平臺將傳統(tǒng)架構(gòu)的工業(yè)軟件拆解成獨立的功能模塊,解構(gòu)成工業(yè)微服務,能夠幫助工業(yè)軟件實現(xiàn)靈活化、敏捷化開發(fā);我們認為未來工業(yè)軟件的部署、應用與開發(fā)或?qū)@著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)而進行[6]。

其三,但工業(yè)軟件并非工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的子集,兩者仍是相對獨立的體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)所承載工業(yè)軟件并不能包含所有工業(yè)軟件門類,其主要還是以輕量化的應用為主,且偏向于生產(chǎn)控制側(cè)的工業(yè)軟件(云MES是最常見的工業(yè)APP之一)。對于專業(yè)的CAD/CAE等研發(fā)設(shè)計軟件以及大型企業(yè)ERP軟件,工業(yè)APP及云化的形式目前并不適用。我們認為工業(yè)軟件與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雖有所聯(lián)系,但目前仍是相對獨立的體系。

圖表: 工業(yè)軟件與工業(yè)APP全方位對比

資料來源:《從工業(yè)軟件到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP》——謝克強(工信部電子第五研究所信息化研究員),中金公司研究部

(編輯:張金亮)

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