2020年中國工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展規(guī)模、未來發(fā)展趨勢及行業(yè)發(fā)展前景分析[圖]

    一、工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展規(guī)模分析

    工業(yè)軟件（英文：IndustrialSoftware）是指在工業(yè)領域里應用的軟件，包括系統(tǒng)、應用、中間件、嵌入式等。一般來講工業(yè)軟件被劃分為編程語言、系統(tǒng)軟件、應用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統(tǒng)軟件為計算機使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應用領域。而應用軟件則恰好相反，不同的應用軟件根據(jù)用戶和所服務的領域提供不同的功能。

工業(yè)軟件定義

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    從分類來看：工業(yè)軟件大體上分為兩個類型：嵌入式軟件和非嵌入式軟件

工業(yè)軟件分類

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    全球產(chǎn)業(yè)進入工業(yè)經(jīng)濟向數(shù)字經(jīng)濟加速轉型過渡期，以數(shù)字經(jīng)濟為核心的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展成為趨勢。工業(yè)信息化成為數(shù)字經(jīng)濟與工業(yè)融合的典型代表，是全球未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的代表方向。

    智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展趨勢報告》顯示：2018年全球工業(yè)軟件產(chǎn)品市場規(guī)模達到3,893億美元，較2017年增長5.19%。經(jīng)初步統(tǒng)計，2019年全球工業(yè)軟件產(chǎn)品收入已突破4000億美元大關，到2020年全球工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模將達4332億美元。

2012-2020年全球工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模走勢預測

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    目前，發(fā)達國家在全球率先建立了較為完整的工業(yè)體系，并伴隨著信息技術的發(fā)展提出了對工業(yè)軟件的迫切需求，工業(yè)軟件在為工業(yè)企業(yè)服務的同時也不斷完善改進，二者相互促進不僅為發(fā)達國家建立了高度發(fā)達的現(xiàn)代工業(yè)體系，也使其擁有了工業(yè)軟件領域幾乎所有的核心技術和行業(yè)標準，孕育出了西門子、SAP等多家國際知名工業(yè)軟件企業(yè)。

    在外國市場，工業(yè)軟件行業(yè)已形成巨頭壟斷的局面，如研發(fā)設計類軟件領域由達索、西門子、歐特克等巨頭占據(jù)著技術和市場優(yōu)勢；在生產(chǎn)控制軟件領域，西門子保持行業(yè)龍頭地位；信息管理類軟件領域SAP、Oracle占據(jù)主導地位。

    工業(yè)軟件在智能制造中發(fā)揮著重要的作用。目前，智能制造已成為全球各國的競爭焦點。智能制造在控制成本、提升效率的作用已經(jīng)得到證實。在過去的很長一段時間里，中國制造業(yè)的創(chuàng)新模式主要包括“引進消化”，就像在上世紀70年代我們引進了勞斯萊斯的“斯貝”發(fā)動機，花費了4億美元，也包括像吉利汽車并購沃爾沃汽車，獲得的圖紙都有數(shù)噸之重，第二種是市場換技術，例如汽車工業(yè)、高鐵、燃氣輪機等市場，依賴中國強大的市場，要求國外廠商采用合資工廠的方式來進行生產(chǎn)制造，希望在這個過程中能夠獲得技術，第三種就是以“填補空白”為導向的科技攻關，重大專項得國際科研投資。

    但是，實際上，引進消化本身都是要經(jīng)歷復雜的驗證過程，并且很多軟件也不符合中國的實際情況，這導致這種消化吸收往往難以取得成效，市場換技術實際上也并未真正換來技術，而填補國家空白的科技攻關，隨著研究院所的市場化，他們也開始賺快錢，做了大量國外產(chǎn)品技術的“系統(tǒng)集成商”工作，其實也并未真正掌握核心技術。

    我們把這些所謂的引進消化、市場換技術、科技攻關所采用基本上都是“逆向工程”，如測繪、模仿、引進吸收—但是，沒有自己主動原創(chuàng)性的設計，對于產(chǎn)品逆向設計過程沒有經(jīng)歷需求工程和系統(tǒng)設計等階段，往往造成對產(chǎn)品“知其然，不知其所以然”，甚至對產(chǎn)品所用技術也是如此。這種狀態(tài)嚴重影響了產(chǎn)品設計中的創(chuàng)新，談不上真正的創(chuàng)新。

    企業(yè)的發(fā)展歷程中，逆向設計是必須經(jīng)歷的一個階段。但超越源于創(chuàng)新，創(chuàng)新源于正向設計。

    如果討論“正向設計”與創(chuàng)新是一個嚴謹而高效的過程，那就必須與今天熱議的“工業(yè)軟件發(fā)展”緊密相關，在傳統(tǒng)的機器與系統(tǒng)設計中，比較“燒錢“的環(huán)節(jié)主要在測試驗證，因為必須做出實際的機器，然后帶上負載的材料進行測試，而且要試各種材料，在不同行業(yè)都是一個需要大量燒錢的過程，因此，國內(nèi)很多OEM機器制造商通常都是在客戶現(xiàn)場測試，比如印刷要測試各種紙張、薄膜，塑料則同樣有大量的材料，包括制藥也存在從大量的藥物配方進行組合篩選最優(yōu)的過程，就像當年愛迪生進行1000多種材料測試最合適的燈泡燈絲材料一樣。

    因此，才產(chǎn)生了大量的各種建模仿真軟件，建模主要是對物理對象進行機械，并抽取數(shù)學模型，仿真則是在動態(tài)情況下隨著負載、輸入值的變化等對輸出評估的過程。

    而工業(yè)軟件，本身之所以難，在于它是大量的工業(yè)知識的積累，是制造業(yè)從材料、工藝、機械、控制、應用等多個層級的協(xié)同問題的集中體現(xiàn)，而任何一個工藝都必須經(jīng)過大量的工業(yè)現(xiàn)場測試驗證過程、經(jīng)過收斂形成最經(jīng)濟的道路，這包括很多方面：

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    而工業(yè)軟件則是這些知識的一種封裝，其旨在“復用”，即，將人在大量的工業(yè)制造過程中的知識以軟件形式設計為高效工具、工藝、測試驗證等的復用。

    中國工業(yè)和信息化部遴選出了305個智能制造試點示范項目，涉及92個行業(yè)類別，覆蓋全國境內(nèi)所有省(自治區(qū)、直轄市)，拉動投資超過千億元人民幣。初步統(tǒng)計下，這些項目智能化改造前后對比，生產(chǎn)效率平均提升37.6%，最高3倍以上;能源利用率平均提升16.1%，最高達到1.25倍;運營成本平均降低21.2%，產(chǎn)品研制周期平均縮短30.8%，產(chǎn)品不良率平均降低25.6%，智能制造控本提效作用明顯。

    智能制造控本提效作用

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    當前，我國正全面提升智能制造創(chuàng)新能力，加快由“制造大國”向“制造強國”轉變。工業(yè)軟件作為智能制造的重要基礎和核心支撐，與先進的工業(yè)產(chǎn)品、與國家大力推動的裝備制造業(yè)走向高端，密切融合到一起，對于推動我國制造業(yè)轉型升級，實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略具有重要意義。隨著“中國制造2025”的逐步落地，人們對于智能制造和工業(yè)軟件的關注也在日益增強，我國工業(yè)軟件市場現(xiàn)狀與趨勢究竟如何？

    數(shù)據(jù)顯示：2019年，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入1720億元，較2018年增長16.45%。2012-2019年，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入年復合增長率為20.34%。據(jù)預測，2020年，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入將突破2000億元.

    2012-2020年中國工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模走勢預測

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    我國工業(yè)軟件通常包括生產(chǎn)管理軟件、研發(fā)設計軟件、生產(chǎn)控制軟件、協(xié)同集成軟件及工業(yè)裝備嵌入式軟件。受益于嵌入式系統(tǒng)在智能化轉型中得以最大規(guī)模應用，我國嵌入式軟件在工業(yè)軟件領域中占比最高，達到63%。

    我國工業(yè)軟件產(chǎn)品結構占比

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    從客戶結構來看，目前工業(yè)軟件客戶主要是大型企業(yè)，投資占比占據(jù)一半市場份額。中型企業(yè)和小型企業(yè)投資占比分別為28.3%和19.6%，中小型企業(yè)需求仍需進一步挖掘。

    2018年工業(yè)軟件客戶類型

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    從全球來看，由于發(fā)達國家工業(yè)軟件起步早、技術積累雄厚且專業(yè)化程度高，基本壟斷了技術復雜的高端工業(yè)軟件領域，并形成了西門子、SAP、甲骨文等一批國際大型軟件企業(yè)，主導了工業(yè)軟件市場，我國工業(yè)軟件市場份額僅占到全球約6%的比重。

工業(yè)巨頭開發(fā)/支持的工業(yè)軟件

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    事實上，工業(yè)軟件市場在國內(nèi)一直處于關鍵卻不關心的尷尬地位，在設計、加工和分析領域，工業(yè)軟件被歐美廠商100%壟斷，國產(chǎn)工業(yè)軟件幾乎全軍覆沒。比如EDA，芯片設計生產(chǎn)“必備神器”EDA就是一個重要的工業(yè)軟件，目前全球市場接近90%的份額都集中在Synopsys、Cadence、Mentor、Ansys四家公司上，國內(nèi)EDA“三劍客”華大九天、廣立微、芯禾科技雖然有所突破，但整體市場還是被國際巨頭占領。

    全球EDA市場企業(yè)競爭格局

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    在國內(nèi)市場，外資巨頭依靠技術優(yōu)勢和先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)了較大的市場份額。然而，由于中國本土企業(yè)具備天生的地緣優(yōu)勢及成本優(yōu)勢，在部分領域已通過高性價比及優(yōu)質(zhì)服務站穩(wěn)腳跟，并通過加大研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)進入新的發(fā)展階段。以運營管理類軟件公司用友網(wǎng)絡、金蝶軟件為例，其在現(xiàn)有業(yè)務的基礎上堅定的發(fā)展云計算業(yè)務，孕育出彎道超車的可能性。具體到研發(fā)設計類軟件領域，中望軟件及CAD領域其他競爭對手也在加大研發(fā)投入，以期在充分競爭的市場中逐步實現(xiàn)對外國廠商的追趕及超越。

    二、未來發(fā)展趨勢

    1、工業(yè)數(shù)據(jù)從信息割據(jù)到無邊界流通

    傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)不僅在企業(yè)與企業(yè)間產(chǎn)生割據(jù)狀態(tài)，同一企業(yè)的生產(chǎn)、設計、研發(fā)、管理、運營等環(huán)節(jié)都存在割據(jù)的狀態(tài)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基于網(wǎng)絡互聯(lián)技術，貫穿于工業(yè)的設計、工藝、生產(chǎn)、管理、服務等全流程各個環(huán)節(jié)，使工業(yè)系統(tǒng)具備描述、診斷、預測、決策、控制等智能化功能。

    2、信息化工具從單機軟件到工業(yè)APP

    傳統(tǒng)架構的工業(yè)軟件是嵌入式軟件與非嵌入式軟件，以單機版軟件為主且大多數(shù)局限在工廠內(nèi)部，而工業(yè)APP是是新型架構的、基于微服務的工業(yè)軟件。相較原本相對“固化”的工業(yè)軟件，工業(yè)APP將打破體系結構，以專業(yè)知識為導向，以數(shù)字化模型為單位，以工業(yè)微系統(tǒng)為載體。

    3、工業(yè)分析能力從云端到邊緣延伸

    傳統(tǒng)的“端-管-云”模式難以應對日益增長的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端，無法保證工業(yè)生產(chǎn)控制的實時性和可靠性。未來的工業(yè)分析能力將是“云計算+邊緣計算”，云計算聚焦非實時、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，支撐周期性維護以及業(yè)務決策，邊緣計算聚焦實時、短周期數(shù)據(jù)分析，支撐本地業(yè)務的實時智能化處理與執(zhí)行。

    三、行業(yè)前景與發(fā)展建議

    從市場前景與發(fā)展趨勢來看，隨著我國產(chǎn)業(yè)轉型升級進入攻堅期，數(shù)字轉型已成為企業(yè)共識。智能制造領域的政策紅利逐步釋放，將進一步推動工業(yè)軟件快速發(fā)展。云服務的加速普及給工業(yè)軟件和應用注入新活力，預測未來幾年時間內(nèi)，我國工業(yè)軟件企業(yè)將逐步壯大，工業(yè)軟件產(chǎn)品收入將保持10%-15%的增長速度，到2024年，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入將達到2950億元。

    2020-2024年我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入預測

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    未來幾年，隨著《中國制造2025》的逐步落實，我國現(xiàn)代工業(yè)化進程的加快，工業(yè)軟件應用范圍和深度擴大，行業(yè)仍將保持著穩(wěn)定的增長，而國產(chǎn)工業(yè)軟件在本地化產(chǎn)品和服務方面有著獨特的優(yōu)勢，更具有戰(zhàn)略安全性。

    根據(jù)當前工業(yè)軟件的市場前景與發(fā)展趨勢，提出以下政策與企業(yè)發(fā)展建議。

    一是穩(wěn)步釋放政策紅利，促進工業(yè)軟件深入發(fā)展。工信部智能制造試點示范項目的推進工作取得了顯著的成果，未來還可以在國際合作、重點領域和技術突破、垂直行業(yè)應用試點等方面進一步細化。對于地方政府來說，要將工業(yè)軟件作為一個產(chǎn)業(yè)來重點發(fā)展的話，仍要完善產(chǎn)業(yè)配套服務體系，包括產(chǎn)業(yè)投資基金的建設，協(xié)同研發(fā)平臺的打造以及配套中介服務等。此外，還需要加強對工業(yè)軟件人才的引培，既包括軟件人才，也包括行業(yè)專家。

    二是加速信息技術應用，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化覆蓋。對于企業(yè)進行信息化和數(shù)字化改造，賽迪顧問認為，企業(yè)需要用數(shù)字化車間構建一個橫向全面覆蓋各種管理流程、縱向不同層次搭配直通底層數(shù)據(jù)的自動化和信息化網(wǎng)絡，為生產(chǎn)、管理信息一體化打下基礎，未來需要進一步拓展智能應用的覆蓋范圍和深度功能。在這一過程中，企業(yè)需要重點關注三個環(huán)節(jié)：智能傳感器構成的端數(shù)據(jù)源、現(xiàn)場總線與無線網(wǎng)絡構成的傳輸網(wǎng)，以及針對數(shù)據(jù)進行分析的中央計算功能和由之衍生出的云應用。

    三是加強行業(yè)深度研究，打造垂直領域智能應用。在行業(yè)方面建議加強行業(yè)深度研究，將行業(yè)積累的工業(yè)、管理規(guī)律與人工智能算法結合，整合行業(yè)數(shù)據(jù)和企業(yè)數(shù)據(jù)，嘗試開發(fā)工業(yè)智能應用。人工智能建立在對特定領域深度學習的基礎上，在工業(yè)領域的智能應用同樣需要豐富的行業(yè)經(jīng)驗和研究基礎。在人工智能尚未完善的階段，應首先聚焦行業(yè)的生產(chǎn)工藝、信息管理等運行規(guī)律，尋找能使大數(shù)據(jù)和人工智能發(fā)揮最大效用的突破點。值得注意的是，對于工業(yè)智能的應用，一定要遵循先行業(yè)、后軟件，先人工、后智能的技術路線，切不可盲目追逐人工智能的熱點，上馬基于"偽大數(shù)據(jù)"的"偽人工智能"應用。