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 1工業(yè)軟件發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

         1.1工業(yè)軟件范圍、特征與產(chǎn)品體系

         工業(yè)軟件是指主要用于或?qū)Ｓ糜诠I(yè)領(lǐng)域，為提高工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)管理、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制水平的相關(guān)軟件與系統(tǒng)。新型工業(yè)軟件承擔(dān)著對各類工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和應(yīng)用的重要功能，是智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系中負(fù)責(zé)優(yōu)化、仿真、呈現(xiàn)、決策等關(guān)鍵職能的主要組成部分。

         制造行業(yè)在信息化發(fā)展初始，工業(yè)軟件就扮演了不可或缺的重要角色，新型工業(yè)軟件區(qū)別于通用的應(yīng)用軟件，主要具備五大特征。一是與行業(yè)結(jié)合緊密，相對于其他應(yīng)用軟件，更加強(qiáng)調(diào)對物理世界的深刻理解、行業(yè)物理模型的精確契合；二是繼承性強(qiáng)，與IT通用軟件相比，需要行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和長期積累，專業(yè)性強(qiáng)，應(yīng)用面較窄，這就要求好的工業(yè)軟件必須由專業(yè)團(tuán)隊(duì)多年工作研發(fā)，并不斷繼承完善；三是可靠性高，工業(yè)軟件與制造業(yè)的生產(chǎn)過程和機(jī)器設(shè)備結(jié)合，涉及流程復(fù)雜，需要高可靠性保證過程與動作的正確性；四是開發(fā)要求高，工業(yè)軟件產(chǎn)品對開發(fā)、集成、管理要求十分嚴(yán)密，需監(jiān)控軟件全生命周期，包括軟件開發(fā)的全過程；五是研發(fā)難度大，工業(yè)軟件的開發(fā)工作量巨大，需不斷積累完善，對開發(fā)人員的IT技能水平與工業(yè)專業(yè)水平要求均較高。

         伴隨著信息化的進(jìn)程，工業(yè)軟件產(chǎn)品體系發(fā)展逐漸成熟，按照功能分類主要包括研發(fā)設(shè)計(jì)類、業(yè)務(wù)管理類、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類、專業(yè)功能類四類軟件。研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD：ComputerAidedDesign）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE：ComputerAidedEngineering）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP：ComputerAidedProcessPlanning）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM：ComputerAidedManufacturing）、產(chǎn)品全生命周期管理（PLM：ProductLifecycleManagement）等；業(yè)務(wù)管理類軟件包括企業(yè)資源計(jì)劃（ERP：EnterpriseResourcePlanning）、供應(yīng)鏈管理（SCM：SupplyChainManagement）、客戶關(guān)系管理（CRM：CustomerRelationshipManagement）、電子商務(wù)等；研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類軟件主要包括制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES：ManufacturingExecutionSystem）、高級計(jì)劃排產(chǎn)系統(tǒng)（APS：AdvancedPlanningandSchedulingSystem）等；專業(yè)功能類軟件包含新型工業(yè)仿真軟件、工業(yè)監(jiān)測軟件、工業(yè)數(shù)據(jù)管理平臺與行業(yè)定制軟件等。

圖:工業(yè)軟件產(chǎn)品分類

資料來源：公開資料，中國報告網(wǎng)整理

         1.2工業(yè)軟件的市場與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

         在制造行業(yè)和工業(yè)企業(yè)的不同發(fā)展階段，對工業(yè)軟件的功能和技術(shù)需求也會出現(xiàn)差異，這就導(dǎo)致了每一類工業(yè)軟件在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中呈現(xiàn)較大差異。

         首先，研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件重要性提升。制造企業(yè)在產(chǎn)品生命周期各階段對仿真軟件的應(yīng)用增多，CAE軟件在制造業(yè)各領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，保持8%左右的增速。

         其次，傳統(tǒng)管理軟件穩(wěn)步增長。管理軟件市場進(jìn)入成熟期，規(guī)模保持平穩(wěn)上升，增長速度開始緩慢下降；ERP等相對成熟的市場加快轉(zhuǎn)向按需付費(fèi)的軟件服務(wù)模式，在一定程度上影響了行業(yè)收入的增長速度。

         第三，生產(chǎn)管理、客戶與供應(yīng)鏈管理類軟件迅速發(fā)展。生產(chǎn)管理類軟件市場空間廣闊，MES軟件成為智能工廠多個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)交換的核心；全球MES軟件的規(guī)模達(dá)到78億美元，維持17%左右的高增長率。而客戶管理和供應(yīng)鏈管理軟件高速增長，反映出制造企業(yè)順應(yīng)“網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造”的要求，更加重視與消費(fèi)者和產(chǎn)業(yè)鏈的信息交流。

         從產(chǎn)業(yè)格局來看，目前全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)主要由歐美企業(yè)主導(dǎo)，呈現(xiàn)出“兩極多強(qiáng)”的態(tài)勢，SAP、Siemens在多個領(lǐng)域均嶄露頭角，而IBM、達(dá)索系統(tǒng)和Salesforce.com在各自專業(yè)領(lǐng)域形成了一定優(yōu)勢。其中，ERP軟件產(chǎn)業(yè)格局相對穩(wěn)定，SAP和Oracle兩家企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)，屬于一線ERP軟件，Infro、Sage、Microsoft屬于二線ERP軟件；在CRM領(lǐng)域中，Salesforce占據(jù)全球CRM市場第一位，且發(fā)展迅速，其成功來自基于SaaS的云服務(wù)模式；CAD產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)者是Autodesk和達(dá)索系統(tǒng)，且隨著仿真、設(shè)計(jì)技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，逐漸出現(xiàn)新的參與者；MES軟件具有較強(qiáng)的行業(yè)應(yīng)用特性，與特定的行業(yè)關(guān)系緊密，需要大量行業(yè)領(lǐng)域知識的積累，因此，形成不同MES廠家占據(jù)不同行業(yè)的局面。

         在國內(nèi)市場，國產(chǎn)軟件企業(yè)在研發(fā)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)管理和生產(chǎn)調(diào)度/過程控制三類軟件中均有一定市場份額，但在某些細(xì)分領(lǐng)域仍與國外領(lǐng)先軟件企業(yè)差距較大，屬于行業(yè)末端跟隨者的角色。國內(nèi)市場排名前五位的國內(nèi)廠商占據(jù)整體市場份額較低，且其96%的銷售在國內(nèi)市場，全球份額不足0.3%。在CAD軟件方面，達(dá)索、西門子PLM和Vero占據(jù)41%的市場份額，國內(nèi)3DCAD市場主要由外資企業(yè)掌控，軟件核心技術(shù)———幾何內(nèi)核在國內(nèi)僅有一家企業(yè)具有知識產(chǎn)權(quán)，其他企業(yè)均采用“授權(quán)”的經(jīng)營方式。

表:國內(nèi)工業(yè)軟件市場排名

資料來源：公開資料，中國報告網(wǎng)整理

         1.3工業(yè)軟件技術(shù)發(fā)展趨勢

         在智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)制造體系中，工業(yè)軟件主要承擔(dān)計(jì)算與分析功能，其產(chǎn)業(yè)體系較為成熟，未來新型工業(yè)軟件將向仿真化、大數(shù)據(jù)化、集成化和云化的方向發(fā)展。

         第一，仿真軟件將成為新型工業(yè)軟件未來發(fā)展重點(diǎn)，復(fù)雜系統(tǒng)仿真成為重要方向。得益于計(jì)算處理、數(shù)據(jù)支持、圖形化等基礎(chǔ)支撐技術(shù)的持續(xù)提升，面向多相多態(tài)介質(zhì)、多物理場、多尺度等復(fù)雜耦合仿真的新型工業(yè)軟件日漸豐富，其實(shí)現(xiàn)形式主要有兩種：一是通過開放的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多仿真系統(tǒng)耦合的聯(lián)合仿真，如法國達(dá)索系統(tǒng)公司推出Dymola仿真平臺，基于FMI/FMU接口聯(lián)合AMESim、PROOSIS、Simulink等十幾種不同建模工具和機(jī)電分系統(tǒng)進(jìn)行仿真；二是通過增加仿真模塊，通過單系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域仿真，從而擴(kuò)展工業(yè)仿真軟件應(yīng)用領(lǐng)域。

         第二，新型工業(yè)軟件引入大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，加強(qiáng)分析與計(jì)算能力。企業(yè)管理和生產(chǎn)管理等傳統(tǒng)工業(yè)軟件與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合，通過對設(shè)備、用戶、市場等數(shù)據(jù)的分析，提升場景可視化能力，實(shí)現(xiàn)對用戶行為和市場需求的預(yù)測和判斷；大數(shù)據(jù)與工業(yè)具體需求結(jié)合產(chǎn)生新型工業(yè)數(shù)據(jù)分析軟件，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品良率監(jiān)測、設(shè)備預(yù)測性維護(hù)管理、產(chǎn)線動態(tài)排產(chǎn)等多種工業(yè)智能化場景應(yīng)用。

         第三，工業(yè)軟件系統(tǒng)將以PLM等關(guān)鍵軟件為中心集成化，推動工廠內(nèi)“信息孤島”聚合為“信息大陸”。傳統(tǒng)工業(yè)軟件以ERP為中心進(jìn)行數(shù)據(jù)打通，未來新型工業(yè)軟件將基于全生命周期管理軟件PLM進(jìn)行系統(tǒng)性集成，如西門子打造了基于PLM架構(gòu)的全集成數(shù)字能力解決方案，其PLM產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)外部設(shè)計(jì)工具、分散研發(fā)團(tuán)隊(duì)、MES與控制系統(tǒng)、第三方管理軟件等多系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)工廠從底層到上層的信息貫通。

         第四，基于SaaS模式的工業(yè)軟件成為重要趨勢，但主要面向中低端產(chǎn)品。當(dāng)前向云平臺遷移的工業(yè)軟件主要為CRM和SCM兩種，未來企業(yè)管理軟件與設(shè)計(jì)仿真軟件將加速向云遷移，其中ERP由于包含大量敏感本地?cái)?shù)據(jù)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(wù)市場，MES云化方案尚處在起步探索階段。

         2我國工業(yè)軟件發(fā)展的對策與建議

         我國工業(yè)軟件市場潛力巨大，《中國制造2025》、智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動等一系列行動計(jì)劃將促使國內(nèi)對工程軟件產(chǎn)品的需求進(jìn)一步擴(kuò)大，雖然國內(nèi)當(dāng)前面臨技術(shù)、市場、應(yīng)用等多方面問題，新一輪工業(yè)革命仍然是我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可多得的機(jī)遇，需夯實(shí)基礎(chǔ)、補(bǔ)齊短板，盡快實(shí)現(xiàn)新一代IT技術(shù)在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

         3.1完善國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)與政策環(huán)境

         建議政府部門加強(qiáng)工業(yè)軟件頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌工業(yè)軟件與工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，形成有效互補(bǔ)、齊頭并進(jìn)的體系，做好政策扶持、平臺搭建、人才培養(yǎng)等工作。同時，立足我國相關(guān)工業(yè)與軟件聯(lián)盟組織，梳理國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，從技術(shù)、應(yīng)用、市場、企業(yè)等多個維度進(jìn)行系統(tǒng)性研究，針對產(chǎn)業(yè)薄弱環(huán)節(jié)，出臺相應(yīng)扶持政策與保障措施，加快推動國內(nèi)工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

         3.2促進(jìn)軟件技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域深度融合

         如果一款軟件產(chǎn)品不能與行業(yè)工藝流程相結(jié)合，對企業(yè)的價值是十分有限的。國際CAD軟件領(lǐng)先企業(yè)達(dá)索集團(tuán)同時也是商務(wù)飛機(jī)制造行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，其航空仿真設(shè)計(jì)軟件不僅性能穩(wěn)定，而且符合行業(yè)特性。建議軟件技術(shù)提供商加強(qiáng)行業(yè)需求結(jié)合，促進(jìn)軟件技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的深度融合，讓工業(yè)軟件類企業(yè)與行業(yè)龍頭企業(yè)相結(jié)合，共同開發(fā)工業(yè)軟件，通過聯(lián)盟、論壇、會議等形式打造工業(yè)領(lǐng)域與軟件信息領(lǐng)域的技術(shù)交流與需求對接平臺，鼓勵發(fā)展與工業(yè)領(lǐng)域緊密結(jié)合的定制化軟件與解決方案，使工業(yè)軟件產(chǎn)品更具有行業(yè)特性，從而贏得市場競爭力。

         3.3加強(qiáng)新型工業(yè)軟件的研發(fā)和推廣

         新一輪工業(yè)革命帶來了新技術(shù)應(yīng)用的爆發(fā)，建議產(chǎn)業(yè)方面重點(diǎn)關(guān)注大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)軟件的結(jié)合，完善創(chuàng)新體制與機(jī)制，鼓勵我國領(lǐng)先軟件企業(yè)全面掌握關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)突破虛擬仿真測試、工業(yè)大數(shù)據(jù)處理等高端工業(yè)軟件核心技術(shù)，支持開發(fā)通用的三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺、數(shù)字化工廠仿真平臺等新型工業(yè)軟件平臺，全面推動產(chǎn)業(yè)鏈升級，加緊搶占市場優(yōu)勢。

         中國報告網(wǎng)發(fā)布的《2018-2023年中國工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析及投資戰(zhàn)略研究報告》內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)據(jù)翔實(shí)，更輔以大量直觀的圖表幫助本行業(yè)企業(yè)準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展動向、市場前景、正確制定企業(yè)競爭戰(zhàn)略和投資策略。本報告依據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局、海關(guān)總署和國家信息中心等渠道發(fā)布的權(quán)威數(shù)據(jù)，以及我中心對本行業(yè)的實(shí)地調(diào)研，結(jié)合了行業(yè)所處的環(huán)境，從理論到實(shí)踐、從宏觀到微觀等多個角度進(jìn)行市場調(diào)研分析。它是業(yè)內(nèi)企業(yè)、相關(guān)投資公司及政府部門準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展趨勢，洞悉行業(yè)競爭格局，規(guī)避經(jīng)營和投資風(fēng)險，制定正確競爭和投資戰(zhàn)略決策的重要決策依據(jù)之一。本報告是全面了解行業(yè)以及對本行業(yè)進(jìn)行投資不可或缺的重要工具。

         本研究報告數(shù)據(jù)主要采用國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，海關(guān)總署，問卷調(diào)查數(shù)據(jù)，商務(wù)部采集數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)庫。其中宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計(jì)局，部分行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計(jì)局及市場調(diào)研數(shù)據(jù)，企業(yè)數(shù)據(jù)主要來自于國統(tǒng)計(jì)局規(guī)模企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫及證券交易所等，價格數(shù)據(jù)主要來自于各類市場監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。