芯片被卡脖子,其实国产工业软件更难!

国际金属加工网 2021年11月15日

“芯片”被国外卡脖子一直让国人如鲠在喉,可又有多少人知道还有一个尖端领域亟需国民关注,它比“缺芯危机”更隐秘,且重要性更高,那就是不为人所熟知的工业软件

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如果说芯片是信息产业的核心,那么,工业软件就是数字化产业体系的灵魂,战略价值同样突出。尤其是2020年初至今,我国对硬科技的发展重视程度空前,工业软件已经被提到仅次于芯片的重要战略位置。但是,国内制造业工业体系一直是我国的弱项,长达30年的“缺位”造成了严重的断链。

关键技术缺失、高端人才短缺、长期被国外资本垄断、市场份额仅占世界工业软件很小的一部分,市场实力相当薄弱,如何改变现状,已成为国内工业软件企业们迫在眉睫的使命。

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工业软件应用于工业领域,是软件化的工业技术。工业软件指应用于工业领域, 以提高工业企业研发、生产、管理水平和工业装备性能的应用软件,其核心作用在于帮助工业企业提质增效降本,并增强企业在高端制造的竞争力。工业软件应用于计算机硬件、工业设备和基础软件或平台之上,支撑企业业务与应用,其内含工业知识与流程,以软件形式赋能工业企业,本质是软件化的工业技术。

工业软件功能主要有:1)信息流(数据)的采集与管理;2)工艺模型的构建与优化;3)设备的控制与调度。由于不同的行业生产流程与工艺差异明显,企业核心痛点不同,因此工业软件通用性较低,面向不同行业工业软件通常存在较大差异,不同行业工业软件之间存在明显壁垒

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按用途分类,工业软件分为信息管理、研发设计、生产控制和嵌入式软件四大类,每类工业软件均有其代表产品和企业。信息管理类软件主要用于提高企业管理水平和资源利用效率,代表产品有 ERP、CRM、SCM等,代表企业有SAP、Oracle、Saleforce、用友网络、金蝶国际等;研发设计类软件主要用于提高企业产业设计和研发的工作效率,代表产品有CAD、CAE、PLM等,代表企业有达索系统、Autodesk、中望软件等;生产控制类软件主要应用于提高制造过程的管控水平、改善生产设备的效率和利用率,代表产品有MES、APS 等,代表企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。

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工业软件具备强工业属性,软件是载体,工业是内核。工业软件源自于企业提质增效降本的真实需求,是长期工业化过程中知识与工艺的结晶,其本质是将工业技术软件化,软件只是其外在载体,工业才是其内核。工业软件在需求、知识、应用、数据等方面依赖工业体系,因此相对一部分全球工业软件巨头来来自于工业强国和工业企业,例如:PLM全球三大主流厂商为法国达索系统(航空领域)、德国西门子(汽车、通用机械领域)和美国PTC(船舶电子领域)。其中,达索本是飞机制造商,在产生自用工业软件需求后,开始研发工业系统并推向商用, 西门子PLM也是由工业企业研发并被西门子收购。

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研发设计软件:PLM 为主要产品外资占据市场和技术优势。PLM用于产品全生命周期管理,其内部集合了CAD、CAE、CAM、PDM等设计类产品,是主要的研发设计类软件产品,2018年市场规模达到38.6亿元。国内研发设计类产品应用主要集中在建筑、汽车、电子等领域,广联达在建筑领域具备绝对优势,达索和西门子的PLM产品在技术和市场上均大幅领先,Synopsys、Cadence几乎垄断国内EDA 市场。

生产控制软件:外资主导MES 市场,国内企业在流程工业已有优势。2018年中国MES、DCS、SCADA三种产品市场规模分别为82.7亿元、66.1亿元、50.3亿元,三种产品占据生产控制类产品69.7%的市场。中国生产控制类软件多用于能源、钢铁、石化流程工业,国内企业如国电南瑞、宝信软件、和利时、中控技术等已具备一定优势,但在汽车、电子等离散工业MES上,西门子、GE、霍尼韦尔等外资优势明显。

信息管理软件:传统市场格局较为稳定,云化+国产化给国内产生带来发展机遇。以ERP为代表的信息管理类软件在国内已具备较高渗透率,整体格局较为稳定。大型企业以SAP、Oracle的产品为主,用友在中小企业市场具备较高份额。目前信息管理类软件云化趋势明显,龙头产生纷纷转云,用友、远光产品等在大型集团化的企业应用也有突破。

国产工业软件市场状况

近年来,我国正全面提升制造创新能力,加快从“制造大国”向“制造强国”的转变,作为关乎我国智能制造、智能建造的重要基础和核心支撑的工业软件行业也将受到更多的政策支持。

2019年,工信部发布《软件和信息技术服务业发展归划》,规划再次强调软件与信息技术服务业的重要作用,将软件誉为“新一代信息技术产业的灵魂”,将“软件定义”称作“信息革命的新标志和新特征”。“软件定义制造”被列为一种重要发展趋势,进行了特别的描述。

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此外,随着中美贸易摩擦的加剧,核心技术国产化的重要性愈发突出,出于对先进制造和信息安全问题的考虑,国产研发设计类工业软件进入国内大型企业的步伐将加快,国产工业软件实现对国外工业软件的逐步替代将成为工业软件行业的长期趋势

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资料来源:中研普华产业研究院整理

2019年,我国工业软件产品收入1720亿元,较2018年增长16.45%。2012-2019年,我国工业软件产品收入年复合增长率为20.34%。整体而言,国产工业软件处于“管理软件强、工程软件弱;低端软件多,高端软件少”的现状

研发设计类工业软件是我国工业软件短板,国产化率低。根据《中国工业软件产业白皮书(2020)》数据,我国研发设计类工业软件国产化率仅为5%,95%的研发设计类工业软件依赖进口。国产研发设计类工业软件当前多应用于工业机理较为简单、行业复杂度较低的领域。从龙头企业数量的角度来看,研发设计类工业软件(CAD/CAE/CAM等)各细分领域的前十大供应商中,国内企业数量处于明显劣势,研发设计类工业软件是我国工业软件明显的“短板”。

2D CAD:国产软件技术指标已可比肩国外巨头从产品核心指标(性能、速度、体验)上看,以中望ZWCAD为代表的国产2D CAD软件已可媲美达索系统、Autodesk、西门子等知名国际公司代表的2D CAD领域第一阵营企业的产品。在功能完备度、对平台和设备的支持、业务处理效率/运行速度等方面,比肩行业标杆产品甚至有所领先。此外,国产2D CAD软件产品大多高度兼容市面上主流同类产品,基本不用改变用户习惯,大大缩小用户的转换成本。国产2D CAD产品已经具备了技术上的可替代性。

目前全球和中国CAE市场主要由国外厂商主导。根据中国工业技术软件化产业联盟数据,2018年国外通用型CAE软件厂商美国ANSYS、美国MathWorks、德国西门子、法国达索系统、法国ESI Group 等12家厂商占据全球市场的95%以上,这些厂商也是中国CAE软件市场的首选品牌。相较而言,国产通用CAE软件市场竞争力不足。

美国科技制裁不断,研发设计软件“卡脖子”问题突出,国内工业软件国产化意识迅速提升。从对华为中兴禁用EDA到对哈工大禁用MATLBA,美国抓住中国在EDA、CAE等研发软件上的“短板”,对相关产业和研究进行精准打击。我国底层工业软件供应链安全问题严峻,核心技术国产化的重要性愈发突出,工业软件国产化意识得到迅速提升。

(疯狂机械控)

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