工业软件系列陈诉之开篇:软件为体,工业铸魂

企业荣誉 / 2021-10-07 01:12

本文摘要:工业软件“四问四答”工业软件包罗的领域有多大?工业软件这一观点的领域较为辽阔,一切应用于工业领域的软件都属于广义工业软件,应用规模笼罩制造、采掘、能源等行业。从底层架构上看可以分为两大类:嵌入式工业软件主要指嵌入于设备控制器中用于数据收罗、逻辑判断、控制运行等功效的软件,软硬件精密耦合(例如在工业通信、能源电子、汽车电子、安防电子硬件产物中内嵌的软件);而非嵌入式的工业软件是能够在通用盘算机或工业盘算机操作系统上运行的应用软件,本篇陈诉中我们主要聚焦的是非嵌入式的工业软件。

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工业软件“四问四答”工业软件包罗的领域有多大?工业软件这一观点的领域较为辽阔,一切应用于工业领域的软件都属于广义工业软件,应用规模笼罩制造、采掘、能源等行业。从底层架构上看可以分为两大类:嵌入式工业软件主要指嵌入于设备控制器中用于数据收罗、逻辑判断、控制运行等功效的软件,软硬件精密耦合(例如在工业通信、能源电子、汽车电子、安防电子硬件产物中内嵌的软件);而非嵌入式的工业软件是能够在通用盘算机或工业盘算机操作系统上运行的应用软件,本篇陈诉中我们主要聚焦的是非嵌入式的工业软件。工业软件应用的规模笼罩产物的全生命周期及企业生产谋划的各个环节。非嵌入式工业软件根据详细应用的环节可分为研发设计类、生产控制类、信息治理类。

从横向看,工业软件陪同着产物从研发,到生产,再到销售及售后服务的全生命周期;从纵向看,工业软件自上而下地对企业决议治理、生产执行、生产控制的三个层面举行支撑,而嵌入式工业软件则属于设备层。可以说现代化工业生产的各个流程都离不开工业软件的到场,工业软件也是工业 4.0 时代实现智能制造的关键。

研发设计类工业软件包罗 CAD、CAE、CAPP、CAM、PLM、EDA 软件以及集成研发平台等,笼罩前期的产物研发设计环节,支持企业产物的研发与创新。行业中包罗Dassault Systemes(达索)、Siemens Digital Industry(西门子工业软件)、Autodesk、Ansys、Cadence、Synopsis 等外洋龙头企业,以及中望软件、浩辰软件、数码大方等国产企业。信息治理类工业软件包罗 ERP、CRM、BI、HCM、OA 等,服务于产物的进销存环节以及企业整体的业务治理,助力企业数字化转型;同时 SCM、SRM 等供应链、供应商治理系统也卖力对企业外部价值链的治理。主要玩家包罗 SAP、Oracle、Salesforce等全球性治理软件巨头,以及用友、金蝶等国产厂商。

生产控制类工业软件包罗 MES、DCS、SCADA 等,卖力产物的生产调理、生产执行及历程控制环节,助力工业自动化升级。行业的主要到场者包罗 ABB、HoneyWell、GE 等外洋企业,同时和利时、中控技术等本土企业也有结构。差别种别的工业软件之间底层逻辑差异较大,不行一概而论。

从最底层的逻辑来看,研发设计类工业软件是基于数学、物理等基础学科,具有较浓的“理科”属性而属于工具类软件;信息治理类工业软件是基于企业的业务模型,是出于“商科”思维的治理类软件;生产控制类工业软件则是基于工业生产的流程,是偏向于传统“工科”的工业控制软件;而嵌入式工业软件则更类似于硬件的隶属产物。差别赛道之间工业软件的底层设 计逻辑以及上层的应用场景有较大区别,所以也很少有企业能够跨越多个赛道。差别种别的工业软件都围绕焦点工业场景,相互相互关联。

如下图所示,研发设计、生产控制、信息治理以及嵌入式工业软件在服务工业制造的历程中,相互之间都市有数据、指令以及信号的通报,最终组成一个有机的整体。因此差别赛道的工业软件在底层逻辑上差异较大,但在详细应用中又相互关联,而且任何一个赛道单拆出来都有众多的细分软件领域,背后都有辽阔的市场,并支撑起了诸多优秀的工业软件企业,故在后面的章节我们也会划分来举行讨论。

工业软件的市场规模有多大?工业软件代表的是数千亿元级此外宽赛道。凭据 Gartner 和赛迪智库数据,停止 2018 年,全球工业软件市场规模到达 3,893 亿美元,同比增速在 2013 年-2018 年期间维持约 5%水平。

凭据工信部、中国电子信息工业统计年鉴等数据源,2019 年我国工业软件市场规模到达 1,720 亿元,在 2016 年-2019 年期间基本维持 15%~20%的增速,高于全球市场的增速(5%左右),工信部预计 2020 年市场规模将突破 2,000 亿元。但我国工业软件市场规模仅占全球的 6%,远低于我国 GDP 的占比(靠近 16%),中国工业软件市场方兴未艾。细分赛道:由于我国已往的工业数字化路径偏向于“重硬轻软”,而嵌入式软件大多与硬件集成销售,因此从销售额来看嵌入式工业软件现在的市场规模最大,靠近千亿元;生产控制侧及信息治理侧的工业软件受益于工业自动化、企业数字化升级,已往几年实现了较快的生长;而研发设计类软件已往受到海内软件行业情况等问题的影响,现在市场规模较小,但随着工业 4.0 时代我国工业结构升级的重心进一步从制造侧向研发侧偏移,研发设计类软件的增速近年来领跑中国工业软件市场,我们认为这一趋势在未来数年内仍将延续。

客户结构: 凭据赛迪智库的数据,2018 年大型企业在我国工业软件市场中的占比凌驾50%,而中型企业及小型企业各占 28%及 20%。与我国当前的企业结构相比(凭据《中国统计年鉴》,2019 年我国共有 9,103 家大型企业,总收入为 46 万亿元;49,778 家中型企业,总收入为 24 万亿元;391,559 家小型企业,总收入为 43 万亿元),小型企业的占比显着偏低,中小企业的需求仍有进一步挖掘的空间。

海内现有软件情况对研发设计类软件的市场规模造成限制。治理软件及工控软件主要直接服务企业客户,以项目制、园地制的形式部署,现在已基本不会泛起盗版。而CAD/CAM/CAE 软件较常安装于通用盘算机,较易受到盗版问题影响,尤其是通用型的 2DCAD(联合市场调研数据,我们预计现在海内 2D CAD 正版化率不到 20%)。我们联合e-works与 CIMData的研究数据以及专家调研,测算出 2019年海内泛 CAX(CAD/CAM/CAE,不含 PDM/PLM)市场规模约为 80-100 亿元,这与我国 1,700 万名设计师1的从业人员规模不相匹配(平均下来单个设计师在设计软件方面的开支仅为 500 元,远低于市面上任何一款正版软件的价钱)。

未来随着我国对于知识产权掩护相关法例的进一步完善,以及企业正版意识的提升,我们相信研发类软件的市场规模将会快速释放,将会是工业软件领域增长速度最快的赛道。工业软件的中外差距有多大?差距显着,研发侧 > 工控侧 > 治理侧。从近几十年我国工业生长的脉络来看,先是注重量的生长,海内企业生产谋划的规模迅速扩张,带来了大量对于财政、业务治理软件的需求,“商科”先行;尔后开始注重质的进步,中国制造从低端走向高端,海内工业自动化、智能化大生长,工控软件也逐步成熟,“工科”跟进;最后是从“中国制造”走向“中国缔造”落在了研发端,而我国在基础“理科”上的积累仍与蓬勃国家存在一定差距,且已往该领域的主要从事企业大多是院校身世,技术能力强而商业履历弱,导致技术产物化进度滞后,部门企业市场化履历难题,而与外洋企业在技术上的差距也被逐步拉大。

国产工业软件处于“治理软件强、工程软件弱;低端软件多,高端软件少”的现状。从个体公司层面分析,整体上看全球工业软件市场中存在较多外洋巨头,如达索(DassaultSystemes)、西门子工业软件(Siemens Digital Industry Software,原名为 Siemens PLMSoftware)、Autodesk、SAP、Oracle 等,其生长时间、收入体量以及市值规模均远超海内公司。但详细到各个赛道,信息治理领域已经发展出了用友、金蝶等能够在海内市场与SAP、Oracle 直接竞争的公司;而在生产控制领域也有宝信(MES)、和利时(DCS/SCADA)等龙头国产企业;但在研发设计领域的国产企业仍比力弱小,和外洋龙头差距显著。

信息治理类——攻守易位:从产物角度看,现在用友、金蝶等国产 ERP 厂商在焦点模块的功效上与外洋厂商基本已无差距,并开始鼎力大举推进云转型。从市场角度看,2019 年用友、金蝶等国产厂商已经占据了海内 ERP 市场五成以上的份额,市占率实现反超。而在国产化的历史性机缘下,用友等企业也开始向上进攻高端市场,抢占Oracle、SAP 在大型企业,尤其是在央企、国企市场的份额。

可以说现在海内的 ERP市场国产厂商已经占据上风,而在 CRM 领域由于海内外企业需求的差异,暂时还未发展出能够与 Salesforce 对标的企业。生产控制类——分庭抗礼:海内生产控制类软件市场较为疏散,且 MES 与 DCS/SCADA软件两大偏向重合度不高(前身偏向于调理治理、后者偏向于流程控制)。凭据赛迪智库在 2018 年的数据,国电南瑞、和利时、中控技术(DCS/SCADA)以及宝信软件(MES)等厂商都能够在各自的领域占有一席之地。

研发设计类——任重道远:现在我国从事研发设计软件开发的企业主要包罗中望软件、浩辰软件、数码大方等,在技术和商业层面与外洋一流水平仍有较大差距。从技术上看,海内厂商大部门仍处于 2D CAD 的阶段,3D CAD 以及 CAM 刚刚起步,而涉足商用 CAE 领域的企业更是屈指可数;从商业上看,海内规模最大的中望软件 2019收入不足 4 亿元,与达索、Autodesk 等外洋龙头差距近百倍。研发设计软件能否参照治理软件的履历,实现“弯道超车”?我们认为治理软件的门槛不在技术,而在于对行业和客户需求的明白,因此用友、金蝶等厂商在服务中型企业的历程中也能不停积累,再凭借当地化服务的优势,乘国产替代的天时向上切入高端市场。

而研发侧的软件从底层的内核,到上层的应用都有较高的技术门槛,而且需要在客户实际使用的历程中不停打磨完善,很难找到捷径而一蹴而就。与治理软件相比,研发设计类工业软件的生长需要技术和产物并行,因此国产厂商仍需从基础的通用 2D CAD 领域做起,在不停打磨产物、积累用户、壮大规模的历程中充实 3D CAD/CAM/CAE 的技术储蓄,联合国家政策的支持逐步切入高端市场。

国产研发设计类工业软件的全面崛起仍需时日。工业软件的投资时机有几多?当前中外厂商在技术、产物、谋划上都有较大差距,其中研发侧 > 工控侧 > 治理侧。但我们相信现在中外工业软件的“鸿沟”并非不行逾越,中国工业软件厂商将在未来智能制造、国产替代、软件上云的“三浪叠加”之下迅速崛起,缩小与外洋工业软件巨头之间的差距。而国产工业软件崛起的历程,将在资本市场缔造出诸多投资的时机。

机缘一:工业数字化快速推进,牵引自主工业软件迎头追赶工业数字化时代,智能制造将成为制造业厘革的主要偏向。工业数字化以数字科技为支撑,对工业链上下游的生产举行数字化升级再造。

落实到制造业上,我们认为工业数字化时代我国的制造业将全面进入工业 4.0 阶段,以高度自动化、柔性化生产为主要特征的智能制造将成为行业升级的大偏向。差别于已往围绕设备、工艺等展开的制造业生长脉络,在工业 4.0 时代,我们相信软件将成为支撑数字化转型升级的焦点要素。

工业数字化不能“重硬轻软”,工业软件急需“补短板”。已往我国的信息化、数字化建设客观上有“重硬轻软”的问题,在工业软件领域的投入力度存在不足。凭据 Gartner的数据,2019年全球 3.8万亿美元的 IT支出中有 4,310亿美元为软件支出,占比约为 11%;而中国 2019 年 2.9 万亿元的 IT 支出中有 878 亿元为软件支出,占比仅为 3%,远远低于全球平均水平。而详细到制造业上,我国作为制造大国,工业软件生长和应用水平却与职位不符,上一阶段的工业自动化建设也偏向于硬件设备端,工业软件的生长落伍于整体工业升级的进度。

因此为了自主实现我国制造业向智能制造的升级,就必须要尽快弥补在工业软件层面的“短板”。政策加持,推进国产工业软件重点突破。

面临上述情况,今年来我国政府对工业软件的重视水平迅速提高。工信部自 2015 年提出“中国制造 2025”生长战略之后,稳步推进智能制造落地,先后在尺度体系、信息宁静、试点示范项目等方面公布了专门的政策文件,要求推进我国智能制造和工业软件领域的生长。

而在 2019 年工信部召开的全国软件服务业事情座谈会上,也明确指出要抓住传统工业革新升级的迫切需求,鼎力大举生长工业软件和行业解决方案,鼎力大举生长面向企业研发设计、生产自动化、流程治理等环节的工业软件、嵌入式软件以及解决方案。在 2020 年 9 月,国务院公布的《新时期促进集成电路工业和软件工业高质量生长若干政策的通知》中,也提到了要聚焦基础软件、工业软件、应用软件等关键焦点技术研发。

国产工业软件有望陪同本土制造业的升级,在工业数字化时代做大做强。我们认为我国制造业在数字化、智能化升级的历程中给予厂商更多的时机,牵引自主工业软件加速生长。凭据清华大学软件学院院长王建民预测,到 2025 年的“中国智造”时代,我国将形成自主的操作系统与工业软件及其尺度体系,自主工业软件具有满足市场 50%的供应能力,自主工业互联网云平台在重点行业的应用普及率凌驾 60%,工业软件市场空间可达数千亿元。

我们认为自主工业软件是从中国制造到中国缔造的桥梁,海内厂商必将在工业数字化时代迎来蓬勃生长的时机。机缘二:国产化替代举行时,给予本土厂商历史性机缘国际局势多变,工业软件国产替代势在必行。如果说生产设备及相关硬件是制造业的“躯干”,那么工业软件就是制造业的“大脑”,缺少了自主可用的工业软件的海内制造业无法实现全生命周期治理;而过分依赖外洋工业软件,会存在丧失工业生长主动权和影响工业信息宁静的风险。

而近年来多变的国际局势下,EDA 等相关工业软件的“断供”案例也不鲜见。因此生长国产工业软件体系,培育出一批有竞争力的本土工业软件厂商是从工业生长,甚至国家战略层面的一定考量。

各赛道国产化偏向一致,但进度差别。我们认为国产软件产物力的提升是国产替代的重要前提,如果在功效上不能支撑制造业的需求而一昧追求“国产”是舍本取末。

正如我们之前章节中的分析,现在国产治理软件在焦点功效上已较为成熟,因此在市场中的占有率也已处于较高水平,并在向高端市场“进攻”;而生产控制类软件由于较强的行业性,在部门国产厂商的优势行业,国产化的也推进较快;但由于现在中外研发设计类软件在功效的深度和广度上都有较大的差距,因此国产替代也是刚从最基本的二维设计软件起步,等候国产厂商能力的提升再逐步向高端领域进发。“中国软实力”渐起,部门国产厂商在开放竞争的市场中已具备竞争力。我们认为“信创”等相关的事情更多的是给予了国产厂商一个“磨刀石”,那么最终能不能抓住时机向上突破还是取决于企业自身的技术能力、产物储蓄、服务水平,取决于产物最终能不能获得企业用户的认可,甚至于走出国门,服务全球更多的市场。我们看到一批工业软件和基础软件领域的国产软件厂商的产物已经在外洋市场获得了用户的认可,并发生了相当体量的收入和利润,反哺其不停提升产物力,撷取海内市场的份额。

如用友网络、金山办公、福昕软件、中望软件、浩辰软件等厂商通过多年的产物积累和创新,凭借本土的工程师红利,已具备和外洋竞争对手并驾齐驱,甚至在部门方面逾越的产物能力。我们认为,在这一阶段能够抓住国产化机缘,并在服务用户的历程中实现产物力蜕变的公司,有望在未来更久远的竞争中胜出,成就真正的“中国软实力”。机缘三:软件上云,或将是国产厂商弯道超车的时机云化是整个软件行业的趋势。

软件上云带来的是软件部署、应用及开发方式的厘革,也为企业用户带来更灵活、更开放、更具协同性的软件应用方式;同时往往与之相陪同着的订阅制转型也能够资助软件厂商实现商业模式的升级。软件的云化是近年来行业的大趋势,而工业软件的云化也在快速推进,尤其是近年来工业互联网的大生长,未来的工业软件或将会进一步云化为工业互联网平台之上的工业 APP。各赛道与云化的契合度各异。

信息治理类软件的功效更多地是实现业务流程,且更具有对外数据交互的强烈需求,因而更适合也更易于接纳云端部署;而研发设计类软件由于内部需要挪用更庞大的数据分析算法以及物理模型,现在尚无完全成熟的云化产物,全球规模内具备战略前瞻眼光的厂商正努力结构,部门创业企业也在努力掌握相关机缘。停止现在,云化的设计侧软件更多的还是以展示和轻度编辑、协作为主要功效点的轻量级 SaaS 应用;而生产控制类软件的云化则与工业互联网密切相关,现在行业中主流工业互联网平台上都搭载了富厚的生产类工业 APP(云 MES 为主)。

各赛道现在的云化进度: 信息治理类:全面云化,尤其是在中小企业市场,以及 CRM/HCM 等应用领域。研发设计类:轻量级应用 SaaS 化(如看图类软件),云端在线协同 CAD 也在开端探索(外洋 Onshape 云原生 CAD,海内华天软件 CrownCAD)。

生产控制类:围绕工业互联网,以工业 APP 的形式实现云化。机缘三:软件上云,或将是国产厂商弯道超车的时机云化是整个软件行业的趋势。软件上云带来的是软件部署、应用及开发方式的厘革,也为企业用户带来更灵活、更开放、更具协同性的软件应用方式;同时往往与之相陪同着的订阅制转型也能够资助软件厂商实现商业模式的升级。

软件的云化是近年来行业的大趋势,而工业软件的云化也在快速推进,尤其是近年来工业互联网的大生长,未来的工业软件或将会进一步云化为工业互联网平台之上的工业 APP。各赛道与云化的契合度各异。信息治理类软件的功效更多地是实现业务流程,且更具有对外数据交互的强烈需求,因而更适合也更易于接纳云端部署;而研发设计类软件由于内部需要挪用更庞大的数据分析算法以及物理模型,现在尚无完全成熟的云化产物,全球规模内具备战略前瞻眼光的厂商正努力结构,部门创业企业也在努力掌握相关机缘。

停止现在,云化的设计侧软件更多的还是以展示和轻度编辑、协作为主要功效点的轻量级 SaaS 应用;而生产控制类软件的云化则与工业互联网密切相关,现在行业中主流工业互联网平台上都搭载了富厚的生产类工业 APP(云 MES 为主)。各赛道现在的云化进度: 信息治理类:全面云化,尤其是在中小企业市场,以及 CRM/HCM 等应用领域。研发设计类:轻量级应用 SaaS 化(如看图类软件),云端在线协同 CAD 也在开端探索(外洋 Onshape 云原生 CAD,海内华天软件 CrownCAD)。

生产控制类:围绕工业互联网,以工业 APP 的形式实现云化。三浪叠加下,我们看好哪些赛道和哪些公司?从赛道的角度来看,我们越发看好研发设计类和信息治理类工业软件赛道,特别关注其中高度产物化、尺度化的细分赛道。现在海内的研发设计软件市场受困于盗版,市场仍有较大的释放空间,海内企业的市占率也处于较低的水平,未来随企业正版化意识的提升,以及龙头企业产物力及市场认可度的提高,有望实现市场规模及市占率的双升。

治理类软件现在的市场规模较大,且国产厂商已占据主导职位,我们认为龙头企业在国产化和云化机缘下有望更进一步,同时通过生态建设发展为工业互联网时代的平台型企业。从公司的层面来看,我们认为各个赛道均有值得结构的优质标的,这些公司将受益于智能制造、国产替代、云化转型的机缘,在未来数年实现快速生长。研发设计类:建议关注中望软件(未上市)、浩辰软件(未上市),数码大方(未上市)华天软件(未上市)这四家企业是海内设计软件翘楚。

其中,中望软件、浩辰软件旗下的 2D CAD 产物在商业市场中打磨十余载,已经具备替代外洋竞品软件的能力,同时在国产制造业升级的历程中也正在获得高端制造企业的牵引。中望软件、数码大方、和华天软件在 3D CAD 领域同样具备一定的积累,中望软件更是在近期先后公布 ZWMeshWorks 前处置惩罚集成平台和电磁仿真、结构力学仿真和流体力学仿真软件,在 CAE 领域频繁落子,展现了超前的战略思维。信息治理类:推荐用友网络,公司是国产治理软件龙头,历经三十载生长,在国产ERP 领域是毫无疑问的第一品牌。

用友在近年坚持云优先战略,全面、坚定发力云转型。其新一代 YonBIP 商业创新平台志在重塑企业数智化,打造社会级的商业创新平台。与此同时,用友在国产化替代方面也走在行业前列,实现了数个对外洋高端治理软件的替换案例。生产控制类:建议关注中控技术(未上市),公司专注工业自动化,在 DCS 领域市占率压倒一切,市场份额领先外洋竞争对手;作为工控软件龙头,我们预计其将率先受益于智能制造的生长浪潮。

此外,实施服务商也是工业软件行业的重要到场者,或将成为整个工业软件领域生长中的“卖水人”。工业互联网也与工业软件有着千丝万缕的联系,近年来从相关企业的生长中,可以看到相关订单丰满、政策支持力度极大。建议投资者关注以上两个领域中的优质企业。实施服务商:建议关注能科股份(未笼罩)、赛意信息(未笼罩)。

工业互联网:推荐东方国信,建议关注树根互联(未上市)、海尔卡奥斯(未上市)。研发设计类:高技术门槛后的潜力赛道CAD/CAE/CAM:数字化研发创新的主要工具CADCAD:Computer-Aided Design,盘算机辅助设计,可简朴明白为人机交互制图软件,卖力产物最初的结构设计以及制图环节。根据产物功效可分为 2D CAD、3D CAD,2D CAD 属于通用型产物,可用于工业、修建等多个领域的平面图、剖面图绘制;3D CAD 技术难度更高,主要应用于工业、修建、动画等领域的三维建模,实现工具的实体造型、曲面造型。CAD 是最基础的研发设计类软件,是通过数字建模来将设计工具虚拟化的第一步,后续的 CAE/CAM 软件都需要读取 CAD 的制图及建模数据以举行下一步的操作。

CAD 生长至今已有凌驾六十年的历史。在上世纪 50 年月,MIT 的几位学者就已提出 CAD这一观点,开始技术的探索;1957 年,Patrick Hanratty 编写出世界上第一款商用数控编程法式 Pronto,也是 CAD 最早的前身;上世纪 70 年月,CAD 进入技术商业化阶段,PatrickHanratty 建立 MCS 公司公布 ADAM 人机交互制图软件(时至今日大部门的 CAD 仍有使用其源代码),达索等企业也开发出基于大型机、小型机,软硬件集成的 CAD 系统(1981年达索公布 CATIA);Autodesk 于 1982 年公布可安装于小我私家盘算机的 AutoCAD,开启 CAD的泛用时代。

之后的几十年间,CAD 业界百花齐放,现在业内领先的企业包罗达索、西门子(工业基因浓重,3D 建模能力强),Autodesk(2D CAD 起家,在通用性上领先)以及 PTC 等企业。3D CAD 区别于 2D CAD 的焦点难点是几何建模内核。2D CAD 在内核上的门槛相对较低,除自主开发之外,也有部门公司通过付费成为 ITC 同盟2的成员,对 IntelliCAD 举行“包装”并推出 2D CAD 产物。

其实 3D CAD 生长之初其实并没有内核这一独立观点,内核是作为CAD 软件的底层与其精密耦合。但 3D 工具的实体建模、曲面建模本质上是数学问题,算法要求较高,中小厂商很难举行独立开发。

因此达索等厂商也看到了单独销售 3D 内核的商机,于是陆续将自身的内核独立出来作为单独的生意,现在世界上共有三款主流的商用 3D 内核:Parasolid、ACIS、CGM。3D 几何内核决议了 3D CAD 的焦点性能。实体造型和曲面建模是 3D 建模的两个偏向,也是权衡内核建模能力的两个维度。

Parasolid 长于实体造型;CGM 长于曲面建模而多应用于高端市场;而 ACIS 优势为资源和算力的节约,同时 API 完备,市场应用广泛。除了这三块内核之外,另有 PTC 的自用内核 Granite,MATRA 的开源内核 OpenCasCade。一些中型厂商及 BIM 厂商也有独立开发的内核,但部门是整合在产物之中,部门厥后被巨头收购,所以现在仍活跃的内核种类已经较为稀少,而在海内的中望软件、华天软件划分拥有 Overdrive、CRUX4 内核。

如何明白 2D CAD 与 3D CAD 的并存?我们认为两者的使用场景存在区分,2D CAD 的优势在于通用性和易用性,能够快速便捷地完成 2D 制度,可应用于平面设计、装修设计等日常非工业场景,以及简朴模组剖面图设计等轻度工业场景;而在设计到实体或曲面建模的更庞大的场景,自然需要 3D CAD。实际上普适的通用设计市场也是不行忽视的,Autodesk 是凭借 AutoCAD 这款以 2D 设计为主的通用 CAD,就稳居业界三强之一;而达索、西门子更具工业企业的基因,自然是从 3D 入手,而对通用性的 2D 领域险些没有结构。

因此 2D CAD 对于国产企业来说也是进入门槛较低,且外洋竞争对手较为单一的领域。CAMComputer-Aided Manufacturing,盘算机辅助制造,卖力产物的加工与制造环节。CAM 的主要功效为凭据产物的设计建模、几何造型对加工制造流程举行 NC 自动编程,以输入CNC 数控机床举行产物加工。

而 CAPP 主要是对产物加工的步骤举行计划,生成工艺门路并举行工序设计,大部门的 CAM 也都集成了 CAPP 的功效。CAM 与 CAD 的高度集成是大趋势,CAD 降生之初的目的就是对产物举行造型设计,再输入机床举行加工,可以说 CAD 是将设计师的产物构想数字化,而 CAM 是进一步将数字化后的产物建模转化为机床能够读取的数控代码,以执行下一步的加工制造。最初的 CAD软件生产的设计信息需要转录到 CAM 系统中,严重影响效率,因此从上世纪 80 年月开始 CAD/CAM 技术就向着一体化、集成化的偏向生长。

现在行业内的主流产物都是集成型的 3D CAD/CAM(CATIA、Solidworks、Siemens NX、Creo、Inventor)。CAECAE:Computer-Aided Engineering,盘算机辅助工程,主要用于在研发历程中对产物的强度、刚度、热传导等物理性能举行仿真分析及数值求解,基于分析效果对产物的设计方案以及工艺流程举行调整和优化。CAE 相较于 CAD 具有更高的技术门槛,主体包罗前处置惩罚模块(实体及参数化建模、布尔运算、网格剖分)、有限元分析模块(结构、流体、热力、电磁等多领域求解器)、后处置惩罚模块(数据处置惩罚、物理量展示)。其中有限元分析模块是 CAE 软件的焦点。

多物理场的耦合仿真是 CAE 的焦点技术难题。CAE 具有众多的仿真分析和求解偏向,包罗结构分析、流体分析、热分析、电磁分析等。现在单一学科的仿真已较为成熟,而多学科仿真、多物理场耦合则是下一步更高的要求。

Ansys、西门子、达索等巨头多是接纳外延收购的方式,来增补在多个仿真偏向上的能力,同时集中自身的研发气力在多学科仿真、多物理场耦合上。主流 CAD/CAM 软件多会集成 CAE 模块,满足轻度仿真分析需求。

好比像 CATIA、Solidworks、Siemens NX、Inventor 这样的主流产物也都集成或外挂了 CAE 模块。但这些集成的 CAE模块在模拟仿真的能力上与专业 CAE 软件仍有较大的差距,一般仅会用于结构分析等简朴的单学科仿真,在专业的仿真分析及求解场景中仍主要应用 Ansys、SIMULIA 等 CAE 软件。CAD/CAE/CAM 三者之间的关系从技术层面来说,CAD 与 CAE 是两大技术偏向,CAD 的焦点是基于几何模型的造型建模,CAE 是基于物理模型的数值模拟和求解,而 CAM 是将 CAD 的建模转化为数控加工法式的一种功效。

从应用层面来看,三者环环相扣,一般是由 CAE 软件读取 CAD 的开端建模,举行仿真分析,将效果反馈给 CAD 优化产物设计,再由 CAM 举行自动化数控编程。最后再会联合 ERP 等信息治理软件生产的作业计划,下发给生产控制系统举行详细的加工制造。CAD/CAE/CAM 的市场规模与空间CAD:凭据 BIS Research 的数据,2018 年全球 CAD 市场规模为 74.7 亿美元(根据 CAD厂商的收入之和盘算),其中 3D CAD 市场占整体市场 3/4 的份额,市场规模为 56 亿美元;2D CAD 占 1/4 的份额,市场规模为 18.7 亿美元。

BIS Research 同时预测全球CAD 市场会在未来 5-10 年稳步扩张,预计 2023 年市场规模将到达 112.2 亿美元,2028年市场规模将到达 138.3 亿美元,对应 2018-2028 年 CAGR 为 6.4%。(集成型的CAD/CAM 也盘算在 CAD 的市场规模中)。CAM:凭据 Industry Analysis 的数据,2017 年全球 CAM 市场规模为 20.9 亿美元,其同时预测 2025 年全球 CAM 市场规模将到达 35.7 亿美元,对应 2019-2027 CAGR 为7%。

(CAM 市场规模主要盘算单体 CAM 软件)。CAE:凭据 Grand View Research 的数据,2019 年全球 CAE 市场规模为 73 亿美元,其同时预测 2027年全球 CAE市场规模将到达 149亿美元,对应 2019-2027 CAGR为 9.3%。中国 CAD/CAM/CAE 市场:凭据 e-works 提供的 2018 年中国研发设计类软件市场规模数据,我们估算出 2019 年中国 CAD/CAM/CAE 市场规模约为 72 亿元,其中 2D CAD市场规模约为 17 亿元。

PLM/PDM:研发设计端的治理软件PLM 本质是一种理念,是在 PDM 基础上的延伸。PLM(Product Lifecycle Management)是对产物从建立到使用,到最终报废等全生命周期的产物数据信息举行治理的理念。PLM的理念是 PDM(Product Data Management)的延伸,PDM 软件的主要作用是对产物研发历程中的数据举行存储及治理,而 PLM 是将对产物数据治理的规模从研发端进一步延伸至后续的生产、营销、服务、维修层面,对产物从建立到使用,到最终报废等全生命周期的产物数据信息举行治理。

PLM/PDM 的产物形态类似于研发端的集成平台或集成框架。PDM 系统对产物结构和设置数据、零件界说及设计数据、CAD 绘图文件、CAE 工程分析及验证数据、制造计划及规范、NC 编程文件等数据举行存储及治理,需要对接或集成 CAD、CAE、CAPP、CAM、EDA 等软件,可以明白为研发侧的 ERP 治理软件(因此像 SAP 等治理软件厂商也有相关产物)。而从 PDM 升级为 PLM,从产物上是着重强化了与 ERP 对接的集成接口,以实现对后续生产、营销、服务等环节产物数据的治理。

PDM 是狭义的 PLM,而广义的 PLM 涵盖 CAD/CAM/CAE,甚至涉及 ERP。在产物层面,目市面上大部门的 PLM 的焦点仍为 PDM 软件,偏重在研发端的数据治理;但在解决方案层面,就以 PDM 为焦点,并对研发端的 CAD/CAE/CAM 软件,以及治理侧的 ERP软件举行双向的集成对接的整体解决方案,涵盖了整个研发设计侧的工业软件,并涉及到信息治理端,所以我们在这里主要讨论的是狭义的 PLM/PDM 软件。PLM/PDM 的市场规模与空间全球:凭据 Quadrant 的数据,2018 年全球 PLM/PDM 市场规模为 186 亿美元,预计将于 2023 年到达 263 亿美元,对应 7.2%的 2018-2023 年 CAGR。

中国:凭据国际权威研究机构 CIMData 的数据,2018 年中国 PLM 市场规模为 14.9亿美元(约合 104亿元),但 CIMData统计的 PLM中包罗了 PDM,以及 CAD/CAE/CAM,是广义的 PLM观点。其中 PDM软件 2018年的市场规模为 3.4亿美元(约合 24亿元),CIMData 预计其未来 3-5 年 CAGR 在 12%-14%左右。EDA:CAD/CAE 在电子设计领域的进化形态EDA 软件是芯片行业的最上游。EDA(Electronic design automation)是芯片设计辅助软件,从功效上看属于广义的 CAD/CAE/CAM 软件在芯片设计领域的分支,应用于 IC 芯片设计、布线、仿真、验证等多个环节。

IC 设计是将集成电路系统、逻辑与性能的设计要求转化为详细的物理国界的历程,分为前端设计(规格制定、详细设计、HDI 编码、前仿真验证、逻辑综合、静态时序分析)和后端设计(可测性设计、结构计划、CTS、布线),这其中的每个环节都需要应用到 EDA 软件中的差别模块。三大寡头垄断 EDA 行业,中外差距尚未缩小。

凭据 Dataquest Market Share 的数据,2016年 Synopsys、Cadence、Mentor 三强已占据全球 EDA 市场 85%的份额。而凭据中国关键信息基础设施技术创新同盟组织的数据,这三家企业在海内 EDA 市场的占有率在 95%以上。在中国的十几家 EDA 工具公司,如华大九天、芯禾科技、广立微、九同方微等,技术上仍以 16nm和 28nm为主,2018年合计销售额不外 3.5亿元,全球市场份额仅为 0.8%。海内厂商虽然在点工具上取得了一些结果(好比华大九天具有全流程 FPD 设计解决方案,在平板领域具备优势),但在产物线齐全度和集成度上,现在和外洋巨头仍不具备可比性。

信息治理类:企业数字化的主要受益赛道ERP:企业数字化的焦点与底座ERP 卖力企业内部财流、物流、人流、信息流的治理。从产物结构上看,ERP(Enterpriseresource planning,企业资源计划)一般是由焦点的财政治理 FRM、生产资源治理 MRP及进销存/供应链治理 SCM,以及其他模块(人力资源治理 HR、客户治理 CRM)打包而成的治理软件套件。ERP 套件的功效基本涵盖了企业治理的方方面面,同时现在大部门主流的 ERP 系统还会集成 MES 生产控制治理的功效。明白 ERP 需要相识其生长的历史脉络: MRP 阶段:ERP 是由 MRP 物料需求计划生长而来,MRP 卖力企业物料信息的集成,保障物料的实时供应同时降低库存。

详细的事情流程为,首先由主生产计划(MPS)导出相关物料的需求量和需求时间,再形成物料清单(BOM),接着集成现有的库存信息后,最终生成采购供应计划及生产作业计划。MRP II 阶段:在企业进一步生长的历程中,财政信息与生产计划相互集成的需求愈发凸显,MRP 也进入了 MRP II 的阶段,将财政、销售等资金信息治理系统集成至原有的 MRP 系统,在企业内部实现了物流、资金流、信息流的统一。ERP 阶段:ERP 在 MRP II 的基础上进一步扩展。

横向上从供应链上游的供应商治理到下游的客户关系治理;纵向上从底层的跨业务、跨部门数据互通到高层治理决议支持;行业上从制造业为主到适用全行业,但财政治理与业务治理仍是 ERP 的焦点。ERP II 阶段:生长至 21 世纪的 ERP 又继续搭载了 CRM、HR 等适应新时期企业商务需要的模块。

ERP 涵盖的治理软件规模进一步泛化,险些能够搭载任何企业需要的治理软件模块,而平台化也是 ERP 生长的重要趋势。财政治理是 ERP 的焦点,也是企业普适性的基本诉求。MRP 最初仅用于大型的传统制造业企业,实现对物料信息的治理集成,离生产侧更近而离治理侧稍远;而财政信息贯串于企业全生命周期的生产谋划运动,会计核算、财政治理对于任何企业来说都是本质性的需求。

因此 ERP/MRP 也是在集成了财政治理功效后,才成为通用性的企业治理软件;而 SAP 等头部治理软件厂商也均是从财政软件起家,切入这一领域。时至今日,财政模块仍是 ERP 系统最为焦点的组件。

ERP 不仅仅是企业应用软件,更是企业数字化的底座。财政软件往往是大部门企业优先部署的,也是处于企业焦点位置的治理软件,而随着企业规模的扩大、治理问题的增加,其自然而然地便会升级为 ERP。而 ERP 作为套件型产物,内部的各个模块之间天生相互对接,且大部门系统都内置了集成平台。

因此企业在举行后续的数字化升级时,新增的模块大多都市接入至 ERP 系统。所以对于企业来说,ERP 不仅仅是一个功效性的系统,同时更解决了企业内部数据的互联互通问题。ERP 正在从套件型向平台+应用型进化。新一代 ERP 系统架构上生长的趋势是平台与应用的分散,内部模块之间松耦合,向 SoA、微服务架构升级,更像是统一平台+多个模块+众多插件的平台+应用型产物。

一方面,高内聚、低耦合的 ERP 系统各个模块的升级与扩展相互独立、更为便捷,提升企业数字化建设的弹性、灵活度和迭代效率;另一方面,企业可以基于 ERP 内置的二次开发平台举行应用开发,满足其定制化、个性化的需求;同时也为生态同伴提供了原生开发的平台,通过生态产物充实 ERP 系统的企业数字化服务能力。现在例如 SAP S/4 HANA、Oracle EBS、用友 YonBIP、金蝶云苍穹都是平台+应用型的产物,而云化部署后则成为 PaaS+SaaS 的 ERP 系统。

ERP 的市场规模与空间 全球:凭据 IndustryARC 的数据,2018 年全球 ERP 市场规模为 539 亿美元,2011-2018年 CAGR 为 3%,我们认为市场基本饱和。中国:凭据前瞻工业研究院的数据,2018 年我国 ERP 市场规模为 276 亿元,2015-2018年增速处于 10%-15%的规模内,保持平稳增长。

我国 ERP 市场未来三年的时机主要在于大型、巨型企业 ERP 的国产替代,恒久的增长驱动来自于企业数智化的进一步升级。ERP 的国产替代对于国产厂商来说是历史性的机缘。2019 年,我国共有 97 家一级央企,3,056 家二、三级央企,而现在 SAP、Oracle 等外洋厂商占据了大部门的头部央企市场,用友产物的笼罩率不足 10%,金蝶等厂商则更低。SAP 等企业大多是在 21 世纪初进入中国,彼时用友、金蝶等海内厂商仍十分弱小,产物不足以支撑大型企业的数字化转型,导致这部门市场被外洋巨头所占据;同时由于 ERP 系统替换的成本及风险较高,所以纵然现在国产 ERP 在焦点财政等功效上和外洋企业相比已较为靠近,且具有当地化服务的优势,但国产厂商仍然很难去向上夺回这块市场。

ERP 的国产替代能够带来多大的市场?从现在的希望来看,大型央企、国企的 ERP 替代是渐进式的,而不是一次性举行系统的整体替代。第一种方式是增量建设,是在现有的外洋厂商的系统上接入国产厂商的模块,好比财政共享中心等新增模块;第二种方式是从底层平台切入,以国产厂商提供的集成平台去对接现有的外洋厂商的各个治理软件模块;第三种方式是从各地域的分公司入手,先完身分支机构的 ERP 替代,再思量向总部入手。总而言之,我们认为央企、国企的 ERP 替代并不是一蹴而就的。分厂商来看,由于 SAP 对于制造业有很深刻的行业明白,尤其是在 MES 以及 ERP 和 MES集成上的能力相较国产厂商仍具备优势,替代难度较大,因此现阶段更多的项目是对Oracle ERP 的替代。

我们守旧预计一级央企的 ERP 替代在未来三年能够提供 105 亿元的增量市场,联合大型、中型、小型企业后整体的市场空间在 677 亿元左右。CRM:企业客户获取及客户运营的助力CRM 资助企业获取增量客户,运营存量客户。CRM(Customer Relation Management)指代的是客户关系治理,其目的在于资助企业获取、保持和增加可赢利客户。

CRM 的能力主要在于日常作业流程的处置惩罚(营销流程、销售流程、客户服务流程),和数据分析两方面(销售数据分析、市场数据分析、客户需求分析),按功效偏向来看也可以分为流程处置惩罚型,以及数据分析型。CRM 能够从市场营销,到销售治理,再到后续客户的运营各个环节协助企业获取更多增量客户,同时挖掘存量客户价值。全球规模来看,CRM 是一条成熟的百亿元级此外赛道。

CRM 相较 ERP 是更偏向于前端的治理软件,ERP 是为企业“节省”,而 CRM 是卖力为企业“开源”,所以企业对于 CRM 的付费意愿实际上是较高的。CRM 不仅可以作为 ERP 的子模块,其作为单体产物背后也是近 400 亿美金级的大赛道(2019 年),也培育出了 Salesforce 这样的巨头企业。

从市场格式上看,Salesforce 稳固头名,而 SAP、Oracle 作为传统治理软件巨头紧随其后。同时由于 CRM 的尺度化水平高,且需与外部客户数据对接,CRM 的云化也走在治理软件的前列,特别是在 Salesforce 的助推下 CRM SaaS 已经成为行业的主流。中国的 CRM 市场存在什么问题?凭据海比研究院的数据,预计 2020 年我国 CRM 市场规模也不到 100 亿元(在全球市场中占比不到 4%,而 ERP 占比为 7%);同时业内也并未生长出聚焦于 CRM 软件的头部企业,我国 CRM 市场相比 ERP 出现出规模小、碎片化的现状。

由于在西欧地域企业的销售规范、客户治理流程都较为尺度化,且行业对此有较为明确的划定,因此 CRM 是西欧企业的刚需,市场也较为成熟,而 Salesforce 实际上是对存量市场举行了一个重新划分。而在中国,企业的销售治理偏向于效果导向而并无定式,现在并未形成一套完整的业务规则,CRM 在海内仍处于市场教育,开垦增量市场的阶段。海内 CRM 的蓝海市场仍充满变数。当前海内 CRM 市场的主要到场者包罗 Salesforce、Zoho等国产厂商,用友、金蝶等传统国产治理软件厂商,以及纷享销客、红圈营销、销售易等更偏向于营销端的中小厂商。

而由于海内企业对于营销端应用软件较强的付费意愿,我们认为以营销为焦点的 CRM 软件增长速度会快于注重于销售流程治理的产物,尔后者同时也会向智能客服、智能售后等智能化的偏向生长。总而言之,我们认为海内 CRM 市场仍有较大的空间,现在来看市场集中度较低;同时 CRM SaaS 在海内起步较快,给予了从云端切入的厂商更多的机缘。HCM/OA:围绕于焦点平台的垂直类软件HCM(Human capital Management,人力资源治理)与 OA(Office Automation,办公自动化系统)属于细分领域的治理软件。ERP 系统会自带 HCM、OA 等功效模块,(外洋大部门的 OA 自动化模块都集成于 ERP 中,很少有企业会部署独立的 OA 系统,OA 实质上是一个偏向于“国产”的观点),但同时也有许多专精于单一领域的垂直类厂商。

HCM/OA系统由于尺度化水平较高、数据敏感性较低,同时需要高度协同性,其云化水平较高;而 OA 则进一步向协同办公、智能办公生长。HCM 和 OA 均是典型的“小而美”赛道。凭据海比研究数据,2019 年 HCM SaaS 市场规模为 17.7 亿元;而凭据《2018 年 OA 办公系统行业市场分析陈诉》,2018 年 OA 系统市场需求量为 75 万套,假设每套 5,000 元的均价(市场上的低端 OA 软件一般价钱在数千元,高端则上万),则市场规模在 35-40 亿元。

垂直类产物易于做细做精,各条赛道均有精品企业。现在市场上泛微的 OA 系统、北森的 HR 系统都在各自的领域积累了良好的口碑与一定的客户基础。从单个模块角度上看,这些头部垂直类厂商的产物可能会比 ERP自带的模块功效更全面、更精致。互联互通是基础性需求,垂直类模块离不开与 ERP 的集成。

企业各个谋划环节之间数据的互联互通是企业数字化最基本的要求,但却不容易实现。因此在实际部署时,这些垂直类模块都必须与 ERP 系统举行集成,垂直类厂商会主动去和 ERP 厂商举行集成(好比泛微 OA、北森 HCM 系统与 NC 的集成解决方案)。通常的做法是垂直类厂商凭据用友 ERP开放的尺度化 API 去开发一些集成插件,但从整体的集成度来看还是会和 ERP 原生的模块有一些差异。所以在整体的治理软件生态中,垂直类厂商仍主要是围绕着焦点的 ERP厂商,双方的职位实际上并不平等。

ERP 厂商无法大包大揽,生态建设能够实现互利共赢。企业治理软件赛道繁多,单凭 ERP厂商也无法把每个小模块的功效都做好,所以最佳的状态是 ERP 厂商和垂直类厂商互助共建生态,前者给予后者更开放的接口,甚至是直接提供一个开放的开发平台;后者依托平台去完善自身专精赛道的产物。SAP、Salesforce(基于 CRM 的 SaaS 生态)等外洋龙头在发展的历程中均频繁举行对垂直类厂商的收购,而用友、金蝶等海内厂商也在实验对应用类厂商的收购,深化相互之间产物的整合,围绕焦点产物举行 SaaS 生态的构建。

治理软件上云:不仅是趋势,越发是一定企业治理软件的上云成为大的趋势。凭据海比研究和中国软件网提供的数据,2018 年我国企业治理软件 SaaS 市场规模已经凌驾 110 亿元,已往数年增速均保持在 30%以上;预计未来市场规模的增速将进一步上行,2020 年将靠近 200 亿元。从 SaaS 在整体企业治理软件市场中的占比来看,这一比例已从 2015 年的 8.3%连续上升至 2018 年的 13.3%。海比研究院预测 2020 年 SaaS 将会占整体市场规模的 20%,企业治理软件云化连续加速。

各细分赛道云化水平有所差异。CRM、HR 等系统由于尺度化水平高、数据敏感性相对较低,因此云化水平也相对较高;而由于财政、业务数据的敏感性,许多企业在部署云 ERP、云财政软件时仍会存在一些疑虑。

2019 年我国云 ERP 市场规模到达 30.2 亿元,云 ERP的占比在整体 ERP 市场中的占比仅在 10%左右,ERP 的上云仍有很大的空间。从商业的角度看守理软件为何上云对于企业用户,SaaS 在成本上的优势体现在三点:其一,企业无需维持庞大的 IT 团队以及硬件设备,淘汰成本,尤其是对于团体企业,可以有效淘汰子公司、分公司的 IT 支出;其二,改为订阅制付费,淘汰一次性支出(对于具有治理软件连续更新迭代的企业来说,订阅制和买断制在总价上差异并不显着);其三,服务模块化、弹性化,企业可以按需灵活购置,提升 IT 资源的使用效率。

对于软件服务提供商,SaaS 也能够优化软件公司的商业模式:其一,订阅制收费提升可连续收入的占比,保障稳定的现金流;其二,公司主推尺度化的 SaaS 产物,能够淘汰定制化服务及人工实施的收入比重(ERP 等大型系统仍需实施),恒久来看能够提升毛利率;其三,如果软件厂商能够在产物上云的同时将客户的数据上云,由于较高的数据迁移成本,客户将不得不与厂商“绑定”,提升用户粘性;其四,基于公有云部署的 SaaS 软件必须联网使用,能够从本质上杜绝盗版。从商业的角度来看,治理软件的云转型对于软件公司和企业客户来说是“双赢”,可是可能对于软件厂商的利好要更多,因此大部门的软件公司是乐于将软件产物上云的,而大部门企业用户在充实明白 SaaS 的模式后也会乐于接受。从技术的角度看守理软件为何上云云化代表着基础设施的进步,指引了软件未来的生长偏向。

软件的生长趋势是架构从巨型架构,单层架构,SOA 架构生长向微服务、无服务器架构;开发流程从瀑布式生长向敏捷开发、DevOps;部署方式从单一应用服务器生长向云端,从虚机生长向容器。而微服务架构与 DevOps 的实现必须依赖于部署方式的云化,实际上架构的微服务化、交付的敏捷化正是针对云的特点而设计。软件上云,机缘与挑战并存。

逆水行舟,不进则退, 云转型落伍的厂商会在产物架构的及交付方式上落伍于时代,最终被时代所淘汰。而云转型乐成的企业也能够使用这次时机“弯道超车”,缩短在传统软件时代与头部厂商之间的差距。

云原生或将代表软件的未来。云原生是一种构建和运行应用法式的方法,其内在包罗微服务、连续交付、DevOps(开发与运维同步)以及容器化(敏捷基础设施),最终的目的使应用法式从设计之初即思量到云的情况而原生为云而设计,充实使用和发挥云平台的弹性+漫衍式优势,使应用在云上以最佳状态运行。IDC 认为到 2022 年 90%的新应用都将接纳微服务架构,35%的生产应用法式的将是云原生的,而未来的软件生长的趋势就是针对云的特点而举行设计。

企业上云并不能解决所有问题。一方面,部门企业尤其是大型企业对于治理软件上云后的数据宁静性仍存在挂念;另一方面,尺度化的 SaaS 产物无法满足企业用户的一切需求,定制化、个性化需求依然普遍存在。

所以现在以私有云、混淆云部署的治理软件是有其存在的意义的,且在短期内仍将占到较大的比重,尤其是涉及到焦点的财政、业务数据的 ERP 系统。云原生也并非完美无缺,企业要将传统的 IT 架构升级为云原生架构需要大量的时间和款项的投入,在革新的历程中也会带来业务稳定性的问题,同时如果企业并不具有与先进的架构相匹配的 IT 能力,云原生的价值也难以获得发挥。因此我们认为企业在数字化升级的历程中仍需循序渐进,选择更适合自身的解决方案。国产厂商或能通过云转型实现弯道超车。

在传统治理软件领域,用友、金蝶相较于 SAP晚起步了十年,且在头部客户的积累上差距较大;但在 SaaS 时代,国产治理软件厂商云转型启动的程序并未落伍太多。而在中国市场,由于 SAP 和 Oracle 需要思量到本土署理商,其在云转型上的发力更为滞后,现在其大部门客户仍是以当地部署为主。而用友、金蝶现在已开始逐步停售传统软件,一切以云为优先。

两相对比下,我们认为国产厂商在海内起步更早,在未来的云时代的竞争中能够“转守为攻”,进一步蚕食外洋厂商在中国市场的份额。生产控制类:助力智能制造的先行赛道MES:生产执行侧的治理软件MES 卖力车间级的生产历程执行治理,MES(Manufacturing execution system)的主要功效包罗生产数据治理、生产计划排程、生产计划调理、事情中心及设备治理、项目看板治理、数据集身分析等。MES 处于信息治理层与生产控制层中间,建设起物料、设备、人员、工具、半制品、制品之间的关联关系,保证信息的继续性与可追溯性;通过双向的直接通讯在企业内部和整个产物供应链中提供有关产物行为的关键任务信息,对从订单下到达产物完成的整个生产历程举行优化治理3。MES 的主要作用是填补计划层与控制层之间的信息断层。

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MES 向上对接 ERP/MRP 生成的生产计划与物料计划,向下对接生产控制层的 DCS/SCADA 系统,既自动承接 ERP 业务定单、排产并下达生产指令给操作人员或下层设备;又卖力在车间发生实时事件时,凭据实时数据作出反映、陈诉,并向上通报至企业治理决议层,在企业的智能制造整体架构中具有承上启下的作用。流程型 MES 与离散型 MES 有何差异?流程制造业(化工、石油、钢铁)与离散制造业(汽车、机械、电子)对于 MES 系统的要求具有较大的差异性。流程制造业的生产计划、生产工艺和生产设备的能力相对牢固,MES 系统只需按部就班地执行整个生产历程,并专注于物料的数量、质量和工艺参数的管控;而离散制造业最终的产物是由种种物料装配而成,各个部件之间生产的排序是更为灵活的,MES 系统需要对其举行动态的、最优化的排程。因此离散型制造业对于 MES 系统的要求更高,实施难度更大。

而现在宝信软件等国产 MES 厂商在钢铁、冶金等流程制造行业颇有建树,但在离散制造 MES 领域,西门子、Rockwell 等外洋龙头仍占优势,国产厂商所做的事情仍偏向于实施。MES 是一条重实施服务的赛道。相较于 ERP,MES 的实施牵涉业务治理部门、IT 部门以及生产执行部门,且由于 MES 处于治理软件和工控软件的中间集成层,项目的规模很难界定,实施难度较大;同时 MES 实施的效果又较易于量化,可以通过客户实施后的订单响应时间、供货时间、库存水平直接体现出效果,因此实施能力对 MES 厂商来说尤为重要。

MES 又具有很强的行业性,不仅是流程制造 MES 和离散制造 MES 截然差别,汽车、机械、电子等细分散散制造领域对于 MES 系统的要求也有一定差异。因此相较于 ERP,MES 又具有更强的行业型特质。中国 MES 市场现状之一:渗透低、空间大。凭据立鼎工业研究中心及 e-works 数据,2019年我国 MES 市场规模仅不到 50 亿元,占全球近 150 亿美元市场的 5%,而凭据观研天下的数据,海内制造业 MES 渗透率在 5%左右,其中我国现在流程制造业 MES 渗透率略高,可是大多仅为尺度模块,存在升级革新和国产化需求;而离散化制造业仍存在大规模铺设 MES 的需求。

凭据《2019 中国统计年鉴》,2019 年我国共有 9,103 家大型工业企业,49,778 家中型工业企业,联合市场订单数据我们简朴测算得 MES 市场天花板凌驾千亿元。中国 MES 市场现状之二:集中度低、群雄并起。

MES 兼备治理软件及控制软件的属性,现在海内市场的主流到场者按企业属性可以分为四类:西门子、Rockwell、Honeywell 等工业自动化领域的外洋龙头;施耐德电气、Wonderware、中控技术等工控软件厂商;以宝信软件、石化盈科为代表的从大型国企自动化部门独立出来的企业;以及艾普工华、易住信息等专注于 MES 领域的国产厂商。由于 MES 重实施、行业化的特点,大部门国产厂商都是在实施的历程中渐进式地开发自主 MES 软件,凭据行业客户的需求“摸着石头过河”;差别行业、差别配景的厂商强项也各不相同。

凭据 e-works 的数据,2018 年我国中国市场上提供 MES 软件或实施服务的供应商超 150 家,前十供应商市场份额合计占比为 28.3%,市场集中度较低。当前海内MES 市场的现状类似于 10 年前的 ERP 行业,行业的整合仍需较长的时间。

DCS/SCADA/PLC:工业自动化的监测与控制工具 DCS:漫衍式控制系统(Distributed control system)是以微处置惩罚器为基础,以通信网络为纽带的多级盘算机系统,主要应用于化工、石油、冶金等流程制造业,实现对生产历程的监视、控制和治理。DCS 系统从架构上可分为治理级(卖力数据监控及指令下达的治理盘算机),监控级(卖力人机操作的操作员站、卖力系统参数设置的工程师站),控制级(现场控制站、数据收罗站),现场级(传感器、执行器)。其基本的操作流程为上层盘算机对现场检测仪表传输过来的信号发出指令,现场执行设备接受到指令并做出相应的行动4。

DCS 的焦点设计理念是疏散控制、集中治理。DCS 是由传统的仪表盘控制系统生长而来,集中式控制系统当规模过大、点位过多时,其中关键路径的问题会导致整个系统的瘫痪;因此 DCS 将控制功效疏散,而由中央监控系统卖力整个生产区域的衔接和协调。

DCS 生长的下一步是 FCS,FCS 总线控制系统将控制功效进一步疏散及下放,其架构相较 DCS 更为开放,同时在结构和性能上更为尺度化,我们认为其有望成为新一代工控系统的主流产物。SCADA:数据收罗与监视控制系统(Supervisory control and data acquisition),是用于收集现场信息、控制疏散工业资产的组态监控软件。SCADA 与 DCS 在功效上的相似度较高,但其更偏向于数据监控、数据显示、数据处置惩罚,所以 SCADA 一般指向的是上位监控及治理占比力大的系统。

相较于 DCS,SCADA 可以快速地收集广域的子系统信息而且发出控制下令,因此其主要应用领域除了与 DCS 的重合行业之外,更偏重于电力自动化监控、大型基础设施监控(油田监控、输油管监控),同时可应用于离散制造业。PLC:可编程逻辑控制器(Programmable logic controller),是一种具有微处置惩罚器的用于自动化控制的数字运算控制器,适用于工业现场的丈量控制。

PLC 更贴近于现场设备,不提供人机界面而单纯地实现逻辑控制功效。PLC 可以作为底层控制元件与SCADA 系统联合使用,SCADA 卖力 SCADA 上位监控,而 PLC 实现单机控制。

DCS/SCADA/PLC 属于工业自动化的领域。工业自动化系统涉及底层的硬件以及上层的软件,厂商所提供的不但单是软件而且是软硬件集成的解决方案,其商业模式和纯粹的软件公司具有较大的差异。

我国已往数年鼎力大举推进工业 4.0 建设,工业自动化实现了较快的生长,凭据华经工业研究院、智研咨询的数据,2019 年我国 DCS/SCADA/PLC 都已生长成为了百亿元左右的成熟市场。但由于该赛道工业属性和硬件属性较高的特征,近年来已经进入了较为平稳的生长阶段,且在 2020 年受到了疫情的一定打击。从市场格式来看,DCS 偏向于整体工控解决方案,市场中的和利时、中控技术等国产工业自动化系统提供商近年来生长迅速,在腰部市场快速放量,从市场份额看已凌驾Honeywell、西门子等外洋工业自动化巨头,凭据中控技术的招股说明书,现在流程制造业 DCS 国产化率已靠近于 50%;而在 SCADA 组态软件领域,力控科技、亚控科技等国产厂商也快速发展,与 ABB、Honeywell 等厂商展开竞争;但在 PLC 模块市场上,西门子等在自动化设备深耕多年的外洋龙头的优势仍较为稳固。

因此我们认为工业自动化市场未来的生长趋势是由国产企业主要提供整体的集成解决方案,但在部门硬件上还会对外洋厂商举行采购,但硬件上的国产替代也会逐步推进。实施服务商:工业软件赛道不行忽视的重要到场者实施服务:不仅是必选项,更是增值项各种工业软件或多或少都需要配套的实施服务。总体上看,尺度化水平高的赛道实施的占比力高,而反之定制化水平高的赛道就更需要实施服务。

DCS/SCADA 等工控类系统天生是以软硬件集成、项目制的模式来建设;而 MES/ERP/PLM 等带有治理性质的软件,其实施服务不仅包罗了系统的安装,还涉及到对企业人员的培训以及后续的技术支持,部门 ERP 厂商更将咨询包罗在了服务的领域中;而尺度化水平较高的 CAD/CAE/CAM 的形态更偏向于纯粹的软件,对于实施服务的依赖度较低,但系统之间数据的买通仍需要部门实施事情。从研发设计类,到信息治理类,再到生产控制类,大的趋势上是定制化和实施服务占比变高,毛利率降低。服务并非简朴的“脏活累活”,其同样也是厂商竞争力的一部门。随着工业软件技术和产物的生长越来越成熟,差别厂商之间在软件自己上的差距一定会越来越小,在这样的趋势下,服务在厂商整体竞争力中的职位会变得越来越重要。

好比 SAP 基于已往数十年服务全球 500 强企业积累下来的行业明白,总结出了一套企业治理的方法论,并整合到了其咨询服务中。SAP 的全球最佳实践被众多企业治理者奉为圭臬,也造就了 SAP 在全球治理软件领域的强劲影响力。实际上,现在用友、金蝶等国产厂商在软件功效上的差距与 SAP 已经大幅缩小,但许多企业还是愿意相信 SAP 能够为其带来先进的治理方法,并愿意为其支付溢价,因此服务能够牢固领先企业的竞争壁垒。

服务也能提升客户粘性,缔造溢价。厂商通过服务为用户提供软件之外的附加价值,而绑定了服务的软件也能够成为用户的生产力工具,造成较高的迁移成本而很难被替代,尤其是在那些原先并不是十分重视服务的赛道。好比达索在针对以波音为代表的大客户时,会设立专门的服务团队,围绕 3DExperience 平台(集成了达索旗下各种软件产物)为客户提供各种细致的运维服务事情。2017 年,达索与波音签订了为期 30 年,总价值 10 亿美元的大单,我们认为联合了服务的达索工业软件已经成为了波音公司的生产力工具,实现了对其恒久的“绑定”。

本土服务商在实施的历程中不停积累,有望发展为“服务+产物型”公司。外洋工业软件厂商在进入中国后,出于成本的思量大多不会组建大规模的当地服务团队,而会将这部门事情交给更相识中国企业需求的本土服务商;同时部门服务商也会作为外洋软件的代 理经销商,为其软件产物打开销路。在已往十多年外洋工业软件在中国迅速渗透的历程中,这批本土服务商也迅速发展,生长出了汉得信息、赛意信息、能科股份等企业。这部门企业也在实施外洋厂商先进产物的历程中积累自主开发的能力,逐步推出自研产物,大多是从底层的集成平台出发,再逐步向上层的应用软件生长,头部服务商未来生长的规模也是以实施+产物“两条腿走路”。

本土软件厂商与头部服务商恒久来看也存在互助的可能。现在国产工业软件厂商整体上还并非生长到“拼服务”的阶段,大部门精神仍集中在产物力的提升上,因此部门实施事情也需要第三方来负担。但由于汉得、赛意等外洋软件署理商与用友这样的国产厂商实质上存在竞争关系,因此国产厂商往往会选择一些中小型的服务商互助同伴。

但从恒久来看,随着国产厂商实力的进一步壮大,其与国产服务商之间也会具有互助的可能,两股国产工业软件“势力”或将走向合流。工业互联网:互联与赋能,工业软件是其重要组成部门工业互联网:“第四次工业革命”的重要基石工业互联网的本质是通过开放的、全球化的工业级网络平台把设备、生产线、工厂、供应商、产物和客户精密地毗连和融合,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地域的互联互通,实现全要素、全工业链、全价值链的全面毗连,大幅提升生产效率5。工业互联网作为全新工业生态,正在全球规模内不停颠覆传统制造模式、生产组织方式和工业形态,推动传统工业加速转型升级、新兴工业加速生长壮大。从架构上看,工业互联网包罗了网络、平台、宁静三大层级。

网络通讯技术是工业互联网的底层支撑。工业互联网的要求是要实现人、物品、机械、车间、企业之间的泛在互联,以及设计、研发、生产、治理、服务等各环节之间数据的实时交互,因此打造低时延、高可靠、广笼罩的网络基础设施是实现工业全要素各环节泛在深度互联的前提。而我国 5G、工业 PON 等先进网络通讯技术的生长能够为工业互联网的构建提供支撑。工业互联网平台是工业互联网的“神经中枢”。

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,基于海量数据收罗、汇聚与分析,支撑制造资源泛在毗连、弹性供应、高效设置的工业云平台6。从架构上看,工业互联网平台可分为边缘层(数据收罗)、平台层(工业 PaaS)、应用层(工业 APP)三大层级;从技术上看,工业互联网平台是传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,构建更精准、实时、高效的数据收罗体系,实现工业技术、履历知识等的模型化、复用化,以工业 APP 的形式为制造企业赋能。边缘层是基础:基于传感器设备及物联网技术,大规模、深条理的泛在感知以及数据收罗,对异构数据举行协议转换与边缘处置惩罚并在云端汇聚,实现数据的互联互通,构建工业互联网平台的数据基础。

平台层是焦点:工业 PaaS 为上层工业应用软件提供可扩展的操作系统及基础平台,将工业技术原理、行业知识、基础模型规则化、软件化、模块化,并封装为可重复使用和灵活挪用的微服务,提供应工业 App 的开发者挪用。工业 PaaS 平台是平台焦点能力的体现,也是平台汇聚开发者,构建生态的保障。应用层是关键:平台通过面向特定行业、特定场景的工业 APP 为各个领域赋能,这其中的工业 APP 既包罗传统的 CAD/CAM/CAE、ERP、MES 等工业软件云端革新后的轻量化版本,更有平台汇聚的海量开发者通过对工业 PaaS 层微服务的挪用、组合、封装和二次开发,形成的面向特定行业特定场景的工业 APP 应用。

宁静保障体系为工业互联网“保驾护航”。工业互联网打破了传统工业系统与互联网天然隔离的界限,互联网宁静风险渗透到制造业关键领域,这对其宁静保障体系提出了更高的要求。

工业互联网的宁静主要涉及数据接入宁静、平台宁静以及会见宁静等方面,通过工业防火墙技术、工业网闸技术、加密隧道传输技术,保障数据在源头和传输历程中宁静;通过平台入侵实时检测、网络宁静防御系统、恶意代码防护等技术实现工业互联网平台的代码宁静、应用宁静、数据宁静以及网站宁静;最后通过建设统一的会见机制,限制用户的会见权限和所能使用的盘算资源和网络资源,保障会见宁静7。如何明白工业软件与工业互联网的关系?其一,工业软件是工业互联网平台的重要组成部门。

在边缘层,生产历程控制、数据收罗、边缘盘算等环节需要生产控制类工业软件(DCS/SCADA/PLC)的支持;在平台层,工业 PaaS 上的微服务是由工业技术、原理、知识封装而成,实质上也是组件化、模块化的工业软件;而在应用层,许多工业 APP 自己就是传统工业软件的云化、轻量化形式,在功效上也是工业软件面向特定场景的简化形式,例如现在一些工业互联网平台会架设云MES、云 CRM 等工业 APP。其二,工业互联网为工业软件的应用与开发提供了新的可能。工业互联网以统一的架构将研发设计、信息治理、生产控制及嵌入式的工业软件相互联通、集中治理,能够一次性解决差别环节工业软件之间数据的互联互通及功效协同问题;工业 PaaS 平台将传统架构的工业软件拆解成独立的功效模块,解组成工业微服务,能够资助工业软件实现灵活化、敏捷化开发;我们认为未来工业软件的部署、应用与开发或将围绕着工业互联网而举行。

其三,但工业软件并非工业互联网的子集,两者仍是相对独立的体系。工业互联网所承载工业软件并不能包罗所有工业软件门类,其主要还是以轻量化的应用为主,且偏向于生产控制侧的工业软件(云 MES 是最常见的工业 APP 之一)。对于专业的 CAD/CAE 等研发设计软件以及大型企业 ERP 软件,工业 APP 及云化的形式现在并不适用。

我们认为工业软件与工业互联网虽有所联系,但现在仍是相对独立的体系。(本陈诉看法及版权属于原作者,仅供参考。陈诉泉源:中金公司)。


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