一、工業軟件行業發展規模分析

    工業軟件（英文：IndustrialSoftware）是指在工業領域里應用的軟件，包括系統、應用、中間件、嵌入式等。一般來講工業軟件被劃分為編程語言、系統軟件、應用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統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用戶和所服務的領域提供不同的功能。

工業軟件定義

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    從分類來看：工業軟件大體上分為兩個類型：嵌入式軟件和非嵌入式軟件

工業軟件分類

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    全球產業進入工業經濟向數字經濟加速轉型過渡期，以數字經濟為核心的產業融合發展成為趨勢。工業信息化成為數字經濟與工業融合的典型代表，是全球未來產業發展的代表方向。

    智研咨詢發布的《2020-2026年中國工業軟件產業深度調研及未來發展趨勢報告》顯示：2018年全球工業軟件產品市場規模達到3,893億美元，較2017年增長5.19%。經初步統計，2019年全球工業軟件產品收入已突破4000億美元大關，到2020年全球工業軟件行業市場規模將達4332億美元。

2012-2020年全球工業軟件行業市場規模走勢預測

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

    在外國市場，工業軟件行業已形成巨頭壟斷的局面，如研發設計類軟件領域由達索、西門子、歐特克等巨頭占據著技術和市場優勢；在生產控制軟件領域，西門子保持行業龍頭地位；信息管理類軟件領域SAP、Oracle占據主導地位。

    工業軟件在智能制造中發揮著重要的作用。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得到證實。在過去的很長一段時間里，中國制造業的創新模式主要包括“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，獲得的圖紙都有數噸之重，第二種是市場換技術，例如汽車工業、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，做了大量國外產品技術的“系統集成商”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，沒有自己主動原創性的設計，對于產品逆向設計過程沒有經歷需求工程和系統設計等階段，往往造成對產品“知其然，不知其所以然”，甚至對產品所用技術也是如此。這種狀態嚴重影響了產品設計中的創新，談不上真正的創新。

    企業的發展歷程中，逆向設計是必須經歷的一個階段。但超越源于創新，創新源于正向設計。

    如果討論“正向設計”與創新是一個嚴謹而高效的過程，那就必須與今天熱議的“工業軟件發展”緊密相關，在傳統的機器與系統設計中，比較“燒錢“的環節主要在測試驗證，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，在不同行業都是一個需要大量燒錢的過程，因此，國內很多OEM機器制造商通常都是在客戶現場測試，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，并抽取數學模型，仿真則是在動態情況下隨著負載、輸入值的變化等對輸出評估的過程。

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

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    而工業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個行業類別，覆蓋全國境內所有省(自治區、直轄市)，拉動投資超過千億元人民幣。初步統計下，這些項目智能化改造前后對比，生產效率平均提升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%，產品研制周期平均縮短30.8%，產品不良率平均降低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新能力，加快由“制造大國”向“制造強國”轉變。工業軟件作為智能制造的重要基礎和核心支撐，與先進的工業產品、與國家大力推動的裝備制造業走向高端，密切融合到一起，對于推動我國制造業轉型升級，實現制造強國戰略具有重要意義。隨著“中國制造2025”的逐步落地，人們對于智能制造和工業軟件的關注也在日益增強，我國工業軟件市場現狀與趨勢究竟如何？

    數據顯示：2019年，我國工業軟件產品收入1720億元，較2018年增長16.45%。2012-2019年，我國工業軟件產品收入年復合增長率為20.34%。據預測，2020年，我國工業軟件產品收入將突破2000億元.

    2012-2020年中國工業軟件行業市場規模走勢預測

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    我國工業軟件通常包括生產管理軟件、研發設計軟件、生產控制軟件、協同集成軟件及工業裝備嵌入式軟件。受益于嵌入式系統在智能化轉型中得以最大規模應用，我國嵌入式軟件在工業軟件領域中占比最高，達到63%。

    我國工業軟件產品結構占比

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    從客戶結構來看，目前工業軟件客戶主要是大型企業，投資占比占據一半市場份額。中型企業和小型企業投資占比分別為28.3%和19.6%，中小型企業需求仍需進一步挖掘。

    2018年工業軟件客戶類型

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

工業巨頭開發/支持的工業軟件

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    事實上，工業軟件市場在國內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，工業軟件被歐美廠商100%壟斷，國產工業軟件幾乎全軍覆沒。比如EDA，芯片設計生產“必備神器”EDA就是一個重要的工業軟件，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市場企業競爭格局

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

    二、未來發展趨勢

    1、工業數據從信息割據到無邊界流通

    傳統的工業企業數據不僅在企業與企業間產生割據狀態，同一企業的生產、設計、研發、管理、運營等環節都存在割據的狀態。工業互聯網基于網絡互聯技術，貫穿于工業的設計、工藝、生產、管理、服務等全流程各個環節，使工業系統具備描述、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APP

    傳統架構的工業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局限在工廠內部，而工業APP是是新型架構的、基于微服務的工業軟件。相較原本相對“固化”的工業軟件，工業APP將打破體系結構，以專業知識為導向，以數字化模型為單位，以工業微系統為載體。

    3、工業分析能力從云端到邊緣延伸

    傳統的“端-管-云”模式難以應對日益增長的工業物聯網終端，無法保證工業生產控制的實時性和可靠性。未來的工業分析能力將是“云計算+邊緣計算”，云計算聚焦非實時、長周期數據的大數據分析，支撐周期性維護以及業務決策，邊緣計算聚焦實時、短周期數據分析，支撐本地業務的實時智能化處理與執行。

    三、行業前景與發展建議

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

    2020-2024年我國工業軟件產品收入預測

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    未來幾年，隨著《中國制造2025》的逐步落實，我國現代工業化進程的加快，工業軟件應用范圍和深度擴大，行業仍將保持著穩定的增長，而國產工業軟件在本地化產品和服務方面有著獨特的優勢，更具有戰略安全性。

    根據當前工業軟件的市場前景與發展趨勢，提出以下政策與企業發展建議。

    一是穩步釋放政策紅利，促進工業軟件深入發展。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、垂直行業應用試點等方面進一步細化。對于地方政府來說，要將工業軟件作為一個產業來重點發展的話，仍要完善產業配套服務體系，包括產業投資基金的建設，協同研發平臺的打造以及配套中介服務等。此外，還需要加強對工業軟件人才的引培，既包括軟件人才，也包括行業專家。

    二是加速信息技術應用，實現企業數字化覆蓋。對于企業進行信息化和數字化改造，賽迪顧問認為，企業需要用數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據的自動化和信息化網絡，為生產、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，企業需要重點關注三個環節：智能傳感器構成的端數據源、現場總線與無線網絡構成的傳輸網，以及針對數據進行分析的中央計算功能和由之衍生出的云應用。

    三是加強行業深度研究，打造垂直領域智能應用。在行業方面建議加強行業深度研究，將行業積累的工業、管理規律與人工智能算法結合，整合行業數據和企業數據，嘗試開發工業智能應用。人工智能建立在對特定領域深度學習的基礎上，在工業領域的智能應用同樣需要豐富的行業經驗和研究基礎。在人工智能尚未完善的階段，應首先聚焦行業的生產工藝、信息管理等運行規律，尋找能使大數據和人工智能發揮最大效用的突破點。值得注意的是，對于工業智能的應用，一定要遵循先行業、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"偽大數據"的"偽人工智能"應用。