国产化需求紧迫工业软件市场空间广阔分析

国产化需求紧迫，工业软件市场空间广阔分析 一、 国产化需求紧迫，工业软件市场空间广阔 欧美是工业软件的起源地，也是工业软件应用的巨大市场，由于工业软件在需求、知识、应用、数据等方面依赖于工业体系，故工业软件巨头多来自于制造业强国。依托于强大工业体系，外资的工业软件企业在技术、规模和市场方面占据优势，如工业软件巨头：美国的安西斯、法国的达索及德国的西门子等。目前，研发设计类工业软件国内市场竞争格局中，外资企业的占比较高。随着经济的不断发展和信息化的不断加深，国家对软件安全的需求日益增长，尤其是政府、金融等重点领域，软件安全已经成为信息安全的重要组成部分，关乎国家信息安全。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。因此，未来研发设计类工业软件的市场空间广阔。 改革开放后的三十多年，我国的经济高速增长，依托廉价劳动力，批量化生产的成本优势使我国获得了世界工厂的称号，虽然经济总量在不断扩张，但是产业结构不合理，研发投入不足，技术创新水平较差。随着工业化进程的推动，我国产业结构处于面临急剧转型的阶段。同样，我国对工业软件需求的深度，与我国工业化进程的深化密不可分。我国制造业从资源密集型，到劳动力密集型，再向知识密集型转化的过程中，对工业软件需求程度不尽相同。劳动力密集型的工业体系，对管理软件的需求最为强烈；OEM、ODM为代表的离散制造业，需要供应链精益化运作；中国智造时代，复杂精密工业产品的自主研发和生产，则需要研发环节整个生态和生产环节众多供应商的协同运作。因此，未来研发设计类工业软件在制造业重塑中扮演的角色愈发重要。 随着航空航天、国防、汽车等高端制造业的发展，CAE仿真技术正在成为数字空间和物理世界融合的最重要的工具。其所带来的核心变革是在产品生命周期的各个阶段持续利用CAE仿真技术对原有的实验性测试进行替代。从早期设计阶段直到产品的现场使用阶段，设计人员能够随时运用仿真技术，详细的仿真分析可以节省大量设计及研发成本并提升设计效率。CAE仿真技术的分析能力能够协助设计人员在产品制造的各个环节做出更好的决策。目前CAE仿真技术在国内整体仍处于起步阶段，但随着制造业的发展该技术会变得愈发普及，并与云技术、人工智能和机器学习深度融合，将真正实现从传统制造向智能制造的转型升级。 二、 工业软件定义及分类 工信部信软司指出:工业软件指专用于或主要用于工业领域，为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件。 工业软件是对工业技术和知识的程序化封装、复用，是工业化的顶级产品。在实际工业场景中，如汽车制造、船舶制造等，人们获得了诀窍、技能、经验，通过程序化、算法化、模型化等手段，封装成了工业软件。工业软件能够控制生产设备、优化制造和管理流程，提高生产率，是现代工业的灵魂。 三、 工业软件市场规模 国内工业软件市场规模全球占比较小，但发展潜力较大。根据智研咨询数据，2020年全球工业软件市场规模为4358亿美元，2012-2020年全球工业软件市场规模复合增速为5%。国内2020年工业软件市场规模为286亿美元，仅占全球规模的6%，但2012-2020年国内工业软件市场规模复合增速高达12%，大幅高于全球水平，发展迅速。根据世界银行数据，中国2020年制造业增加值占全球比重为28．61%，2011-2020连续十年保持世界第一制造大国地位，相比于同期工业软件规模全球比重仅有6%，可预计有广阔的发展空间。 工业软件市场规模同比增速相比于下游工业波动率更低，更为稳定。工业软件虽然和工业紧密联系，应用于工业中，但不论是中国还是全球市场，市场规模增速波动性低于下游工业，更加稳定。主要原因是一方面工业软件相比于工业生产设备，工业企业需求相对柔性;另一方面，工业软件目前渗透率和价值量仍在快速提升。 四、 我国工业软件的现状 （一）全而不强，后起追赶 我国工业软件总体表现为产品类别较全，但技术较为落后。研发设计类软件方面，国产工业软件在国内市场份额最低，虽然已经出现一些自主研发软件的公司，如中望软件、华大九天等，但主要也只使用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域，包括模具、家具家电、通用机械、模拟芯片等行业。生产制造类软件方面，在部分领域具备一定实力，出现了宝信软件、和利时、中控技术等企业，但在高端市场还不占优势。经营管理类软件方面，国产厂商主要占领中低端市场，主要包括用友网络、金蝶国际和浪潮国际等ERP厂商，但在高端市场领域（尤其是跨国公司）更多被SAP、Oracle占领。运维服务类软件方面，国内软件主要关注数据采集、监控等简单能力，缺少成熟的工程应用，缺乏数据和经验的积累，国内公司主要有容知日新、博华信智等。 意识方面:重硬轻软。一方面，企业不愿意在软件上花钱，根据Gartner的数据，2019-2020年全球IT支出中，软件支出占比约12%，总规模分别为4581/4650亿美元，而中国2019-2020年软件支出均不足4%，规模仅为1008/1099亿元人民币，远远低于全球平均水平，企业更愿意在硬件设备上花钱。另一方面，我国制造业以组装生产的低附加值产业为主，对自动化生产等硬件需求较多，对研发生产的软件的需求相对较少，深化了重硬轻软现象。 研发方面:企业研发费用较低，研发人才缺失，工业知识积累不足。1）研发投入低。我国的工业软件企业大部分是二级代理转型和企业或高校的商业化企业，国外企业则是专门的研发企业或者硬件自动化企业。如专做CAD软件的企业中望软件和Autodesk，虽然2021年中望软件研发费用率更高，但Autodesk研发费用绝对值是中望软件的35倍。2）缺少复合人才。工业软件是工业知识、实际经验和其他学科的结合，如数学、计算机、物理等，当前有行业经验、又有软件代码开发能力的复合型开发工程师，在国内非常的稀缺。3）工业知识积累不足。我国工业化进程起步晚，其他发达国家提前并率先完成工业化进程，在发展过程中积累了海量工业知识，同期发展的工业软件也实现了同步迭代更新。而我国缺乏这样的基础，且我国工业信息化建设进程较缓，工业数据的体量、规模较小，导致难以支撑软件开发。 产品方面:替换难度大。海外工业软件和工业体系一起发展，占据全球大量市场份额，其中的工业知识更贴合工业的实际生产，因此海外软件往往在可用性和先进性上领先国内产品。我国95%的研发设计软件依赖进口，国内工业企业会倾向于海外产品，有很强的客户粘性，不会轻易选择更换软件，在抢占市场份额的道路上任重道远。 生态方面:尚未形成良好生态。1）我国顶尖制造类企业数量少于海外，未能给工业软件产品迭代提供足够的反馈;2）我国工业软件企业生态建设刚刚起步，相比于海外企业已经形成繁荣的社区生态，国内工业软件企业生态较为欠缺，需要逐步发力建设开发者生态。 （二）政策和资本市场双重支持 政策上，政府颁布了一系列政策强力支持工业软件发展。工业数字化是《十四五数字经济发展规划》重要目标。十四五期间，发展数字经济，迎来新的挑战和机遇，智能制造是重要方向和突破口，工业软件是重要发展领域。 资本市场助力，推动国产工业软件发展。2020年以来，工业软件上市公司数量逐渐增多，中控技术，中望软件，概伦电子等公司陆续登陆资本市场，浩辰软件，华大九天，思尔芯，广立微等公司正在IPO中。一级市场，芯华章、华天软件等公司相继获得融资。根据亿欧智库数据，2021年1-9月，工业软件行业融资轮次达到26次，已经接近2020年融资次数的2倍。 （三）工业软件投资的最佳时机 市场空间大:叠加工业转型。一方面，中国工业软件发展尚处于早期阶段，各环节国产化率仍有较大提升空间。另一方面，中国工业正在进行升级转型，智能制造是主要转型方向，工业软件需求有望大幅提升。两者叠加，中国工业软件刚刚起航。 赛道景气度高:政策支持和资本重视。2021年至2022年一季度，国家工业软件支持政策频出，预计未来国家有望针对工业软件不同细分领域推出更有针对性的政策，包括强制使用国产化软件等政策。 投资确定性高:现在的小公司就是未来几十年的行业寡头。工业软件兼具工业与软件双重属性，因此，全球成熟工业软件市场皆为寡头垄断格局，且极为稳定，非外力强制干预，难以撼动。基于此，现在投资的工业软件企业，未来将会成为行业寡头，较为长久地获得稳定收益。 五、 工业软件应用领域 （一）汽车电子 随着汽车智能化和电动化趋势的影响，汽车电子广泛应用于汽车各种领域中。受益于汽车电子市场的快速成长，汽车电子类应用逐渐成为全球被动元件大厂的支柱性收入。 近年来，中国汽车电子市场规模一直保持稳定增长，2019年市场规模达962亿美元，同比增长10．07%，预计2022年将进一步增长至1181亿美元。 （二）安防电子 我国安防行业市场规模从2017年的6016亿元增长至2019年的7562亿元，年均复合增长率达12．01%，预计2022年将达到10134亿元的市场规模。近年伴随国内经济下行的压力，安防成为少数较为景气的行业之一。 （三）数控系统 数控机床是装备制造业智能制造的工作母机，是衡量一个国家装备制造业发展水平和产品质量的重要标志。近年来，我国已经连续多年成为世界最大的机床装备生产国、消费国和进口国，产业规模持续扩大。 在国家政策的支持以及国内企业不断追求创新的背景下，中国数控机床行业发展迅速，行业规模不断扩大。2019年，中国数控机床产业规模达3270亿元。由于疫情的影响及能源供应限制，2021年中国数控机床产业市场规模小幅上涨，为2687亿元。相关研究机构预测，2022年数控机床产业规模将达3957亿元。 六、 工业软件未来发展方向 底层数据平台:集成化、开源化和标准化。集成化指实现各类软件的互联互通。在研发设计类软件中，厂商逐渐实现CAX一体化软件及平台，厂商试图打造集产品研发全流程一体平台，实现2DCAD和3DCAD到CAE、CAM的互通。工业软件部分走向开源平台。厂商通过开发平台，聚集并对接了大量产业链合作伙伴，以二次开发形式帮助企业降低为客户带来定制化服务的成本。软件的打通对标准化提出了要求。当前已经指定了多种标准，如接口标准CGI、文件标准CGM等，要实现软件集成就需要数据转换，当前数据转换存在一定误差，设计的误差会对后期的修改工作带来巨大的工作量。PLM通过标准化的数据、文件才能更好地实现产品生命分析。 服务提供:云化、服务化。云化可以实现全社会的合作开发，释放厂商硬件的资源空间，降低维护成本。PTC的云端CAD应用Onshape实现了在计算机、手机、平板等多终端的浏览器中，通过登录展开设计工作。工业软件通过工业互联网为客户实现个性化的定制服务。厂商不再局限于提供简单的软件产品销售，还包括开发工程服务、工业数据分析、抽象机理模型等。 技术革新:自动化、智能化。云计算、物联网、AI的发展带来了第四次工业革命，加速释放工业领域数字化和智能化的产品需求。云计算、物联网帮助企业实现收集数据，AI帮助企业分析数据，最终实现智能制造。在研发设计领域，体现在参数选择、形成智能化CAD系统、减少人工占比部分等方面;在生产制造领域，体现在智能控制生产方面，减少人工托底的比例，实现自动化生产，减少人工干预带来的不确定性。在经营管理方面，智能ERP帮助企业实现供应链上下互联，实现智能决策并采取生产或其他行动。 七、 工业软件细分市场 （一）研发设计类软件 研发设计类软件主要用于产品设计研发阶段，位于制造生产最上游，牵-发而动全身。2018年CAD全球市场规模为82．7亿美元，增速为17．6%；国内CAD软件市场规模约为7．33亿美元，占比8．5%，增速高于全球。 全球CAD市场规模60%由四巨头-法国达索系统公司、美国Autodesk、德国西门子公司和美国参数技术公司四家垄断。 目前，CAD市场规模的95%以上的市场被国外软件所占据，厂商主要有法国达索、美国PTC、西