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 1工業(yè)軟件發(fā)展現狀和趨勢

         1.1工業(yè)軟件范圍、特征與產品體系

         工業(yè)軟件是指主要用于或專用于工業(yè)領域，為提高工業(yè)研發(fā)設計、業(yè)務管理、生產調度和過程控制水平的相關軟件與系統(tǒng)。新型工業(yè)軟件承擔著對各類工業(yè)數據進行處理、分析和應用的重要功能，是智能制造和工業(yè)互聯(lián)網體系中負責優(yōu)化、仿真、呈現、決策等關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)別于通用的應用軟件，主要具備五大特征。一是與行業(yè)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(yè)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(yè)經驗和長期積累，專業(yè)性強，應用面較窄，這就要求好的工業(yè)軟件必須由專業(yè)團隊多年工作研發(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(fā)要求高，工業(yè)軟件產品對開發(fā)、集成、管理要求十分嚴密，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。

         伴隨著信息化的進程，工業(yè)軟件產品體系發(fā)展逐漸成熟，按照功能分類主要包括研發(fā)設計類、業(yè)務管理類、生產調度和過程控制類、專業(yè)功能類四類軟件。研發(fā)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(yè)務管理類軟件包括企業(yè)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(fā)設計生產調度和過程控制類軟件主要包括制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES：ManufacturingExecutionSystem）、高級計劃排產系統(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)數據管理平臺與行業(yè)定制軟件等。

圖:工業(yè)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(yè)軟件的市場與產業(yè)現狀

         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)軟件的功能和技術需求也會出現差異，這就導致了每一類工業(yè)軟件在產業(yè)發(fā)展中呈現較大差異。

         首先，研發(fā)設計類軟件重要性提升。制造企業(yè)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(yè)各領域的應用日益廣泛，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向按需付費的軟件服務模式，在一定程度上影響了行業(yè)收入的增長速度。

         第三，生產管理、客戶與供應鏈管理類軟件迅速發(fā)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(huán)節(jié)數據交換的核心；全球MES軟件的規(guī)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(yè)順應“網絡化協(xié)同制造”的要求，更加重視與消費者和產業(yè)鏈的信息交流。

         從產業(yè)格局來看，目前全球工業(yè)軟件產業(yè)主要由歐美企業(yè)主導，呈現出“兩極多強”的態(tài)勢，SAP、Siemens在多個領域均嶄露頭角，而IBM、達索系統(tǒng)和Salesforce.com在各自專業(yè)領域形成了一定優(yōu)勢。其中，ERP軟件產業(yè)格局相對穩(wěn)定，SAP和Oracle兩家企業(yè)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(fā)展迅速，其成功來自基于SaaS的云服務模式；CAD產業(yè)的主導者是Autodesk和達索系統(tǒng)，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(yè)應用特性，與特定的行業(yè)關系緊密，需要大量行業(yè)領域知識的積累，因此，形成不同MES廠家占據不同行業(yè)的局面。

         在國內市場，國產軟件企業(yè)在研發(fā)設計、業(yè)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(yè)差距較大，屬于行業(yè)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(yè)掌控，軟件核心技術———幾何內核在國內僅有一家企業(yè)具有知識產權，其他企業(yè)均采用“授權”的經營方式。

表:國內工業(yè)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(yè)軟件技術發(fā)展趨勢

         在智能制造、工業(yè)互聯(lián)網等先進制造體系中，工業(yè)軟件主要承擔計算與分析功能，其產業(yè)體系較為成熟，未來新型工業(yè)軟件將向仿真化、大數據化、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，復雜系統(tǒng)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(xù)提升，面向多相多態(tài)介質、多物理場、多尺度等復雜耦合仿真的新型工業(yè)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(tǒng)耦合的聯(lián)合仿真，如法國達索系統(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電分系統(tǒng)進行仿真；二是通過增加仿真模塊，通過單系統(tǒng)實現多領域仿真，從而擴展工業(yè)仿真軟件應用領域。

         第二，新型工業(yè)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(yè)管理和生產管理等傳統(tǒng)工業(yè)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(yè)具體需求結合產生新型工業(yè)數據分析軟件，實現了產品良率監(jiān)測、設備預測性維護管理、產線動態(tài)排產等多種工業(yè)智能化場景應用。

         第三，工業(yè)軟件系統(tǒng)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(tǒng)工業(yè)軟件以ERP為中心進行數據打通，未來新型工業(yè)軟件將基于全生命周期管理軟件PLM進行系統(tǒng)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(fā)團隊、MES與控制系統(tǒng)、第三方管理軟件等多系統(tǒng)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(yè)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(yè)軟件主要為CRM和SCM兩種，未來企業(yè)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(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(yè)革命仍然是我國工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)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(yè)中的廣泛應用。

         3.1完善國內工業(yè)軟件產業(yè)與政策環(huán)境

         建議政府部門加強工業(yè)軟件頂層設計，統(tǒng)籌工業(yè)軟件與工業(yè)云、工業(yè)大數據的發(fā)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(yǎng)等工作。同時，立足我國相關工業(yè)與軟件聯(lián)盟組織，梳理國內工業(yè)軟件產業(yè)現狀，從技術、應用、市場、企業(yè)等多個維度進行系統(tǒng)性研究，針對產業(yè)薄弱環(huán)節(jié)，出臺相應扶持政策與保障措施，加快推動國內工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產業(yè)化應用。

         3.2促進軟件技術與工業(yè)領域深度融合

         如果一款軟件產品不能與行業(yè)工藝流程相結合，對企業(yè)的價值是十分有限的。國際CAD軟件領先企業(yè)達索集團同時也是商務飛機制造行業(yè)的領導者，其航空仿真設計軟件不僅性能穩(wěn)定，而且符合行業(yè)特性。建議軟件技術提供商加強行業(yè)需求結合，促進軟件技術與工業(yè)技術的深度融合，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)領域與軟件信息領域的技術交流與需求對接平臺，鼓勵發(fā)展與工業(yè)領域緊密結合的定制化軟件與解決方案，使工業(yè)軟件產品更具有行業(yè)特性，從而贏得市場競爭力。

         3.3加強新型工業(yè)軟件的研發(fā)和推廣

         新一輪工業(yè)革命帶來了新技術應用的爆發(fā)，建議產業(yè)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(yè)軟件的結合，完善創(chuàng)新體制與機制，鼓勵我國領先軟件企業(yè)全面掌握關鍵技術，重點突破虛擬仿真測試、工業(yè)大數據處理等高端工業(yè)軟件核心技術，支持開發(fā)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(yè)軟件平臺，全面推動產業(yè)鏈升級，加緊搶占市場優(yōu)勢。

         中國報告網發(fā)布的《2018-2023年中國工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展現狀分析及投資戰(zhàn)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(yè)企業(yè)準確把握行業(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。本報告依據國家統(tǒng)計局、海關總署和國家信息中心等渠道發(fā)布的權威數據，以及我中心對本行業(yè)的實地調研，結合了行業(yè)所處的環(huán)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(yè)內企業(yè)、相關投資公司及政府部門準確把握行業(yè)發(fā)展趨勢，洞悉行業(yè)競爭格局，規(guī)避經營和投資風險，制定正確競爭和投資戰(zhàn)略決策的重要決策依據之一。本報告是全面了解行業(yè)以及對本行業(yè)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(tǒng)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(tǒng)計局，部分行業(yè)統(tǒng)計數據主要來自國家統(tǒng)計局及市場調研數據，企業(yè)數據主要來自于國統(tǒng)計局規(guī)模企業(yè)統(tǒng)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(jiān)測數據庫。