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(shì)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(lǐng)域里應(yīng)用的軟件，包括系統(tǒng)、應(yīng)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(yīng)用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統(tǒng)軟件為計(jì)算機(jī)使用提供最基本的功能，但是并不針對(duì)某一特定應(yīng)用領(lǐng)域。而應(yīng)用軟件則恰好相反，不同的應(yīng)用軟件根據(jù)用戶和所服務(wù)的領(lǐng)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(gè)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(jìn)入工業(yè)經(jīng)濟(jì)向數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速轉(zhuǎn)型過渡期，以數(shù)字經(jīng)濟(jì)為核心的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展成為趨勢(shì)。工業(yè)信息化成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(shì)報(bào)告》顯示：2018年全球工業(yè)軟件產(chǎn)品市場規(guī)模達(dá)到3,893億美元，較2017年增長5.19%。經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，2019年全球工業(yè)軟件產(chǎn)品收入已突破4000億美元大關(guān)，到2020年全球工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模將達(dá)4332億美元。

2012-2020年全球工業(yè)軟件行業(yè)市場規(guī)模走勢(shì)預(yù)測

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    目前，發(fā)達(dá)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(shù)的發(fā)展提出了對(duì)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(wù)的同時(shí)也不斷完善改進(jìn)，二者相互促進(jìn)不僅為發(fā)達(dá)國家建立了高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代工業(yè)體系，也使其擁有了工業(yè)軟件領(lǐng)域幾乎所有的核心技術(shù)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，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(shè)計(jì)類軟件領(lǐng)域由達(dá)索、西門子、歐特克等巨頭占據(jù)著技術(shù)和市場優(yōu)勢(shì)；在生產(chǎn)控制軟件領(lǐng)域，西門子保持行業(yè)龍頭地位；信息管理類軟件領(lǐng)域SAP、Oracle占據(jù)主導(dǎo)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(diǎn)。智能制造在控制成本、提升效率的作用已經(jīng)得到證實(shí)。在過去的很長一段時(shí)間里，中國制造業(yè)的創(chuàng)新模式主要包括“引進(jìn)消化”，就像在上世紀(jì)70年代我們引進(jìn)了勞斯萊斯的“斯貝”發(fā)動(dòng)機(jī)，花費(fèi)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(shù)，例如汽車工業(yè)、高鐵、燃?xì)廨啓C(jī)等市場，依賴中國強(qiáng)大的市場，要求國外廠商采用合資工廠的方式來進(jìn)行生產(chǎn)制造，希望在這個(gè)過程中能夠獲得技術(shù)，第三種就是以“填補(bǔ)空白”為導(dǎo)向的科技攻關(guān)，重大專項(xiàng)得國際科研投資。

    但是，實(shí)際上，引進(jìn)消化本身都是要經(jīng)歷復(fù)雜的驗(yàn)證過程，并且很多軟件也不符合中國的實(shí)際情況，這導(dǎo)致這種消化吸收往往難以取得成效，市場換技術(shù)實(shí)際上也并未真正換來技術(shù)，而填補(bǔ)國家空白的科技攻關(guān)，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(shù)的“系統(tǒng)集成商”工作，其實(shí)也并未真正掌握核心技術(shù)。

    我們把這些所謂的引進(jìn)消化、市場換技術(shù)、科技攻關(guān)所采用基本上都是“逆向工程”，如測繪、模仿、引進(jìn)吸收—但是，沒有自己主動(dòng)原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)，對(duì)于產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)過程沒有經(jīng)歷需求工程和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等階段，往往造成對(duì)產(chǎn)品“知其然，不知其所以然”，甚至對(duì)產(chǎn)品所用技術(shù)也是如此。這種狀態(tài)嚴(yán)重影響了產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)是必須經(jīng)歷的一個(gè)階段。但超越源于創(chuàng)新，創(chuàng)新源于正向設(shè)計(jì)。

    如果討論“正向設(shè)計(jì)”與創(chuàng)新是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)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(guān)，在傳統(tǒng)的機(jī)器與系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，比較“燒錢“的環(huán)節(jié)主要在測試驗(yàn)證，因?yàn)楸仨氉龀鰧?shí)際的機(jī)器，然后帶上負(fù)載的材料進(jìn)行測試，而且要試各種材料，在不同行業(yè)都是一個(gè)需要大量燒錢的過程，因此，國內(nèi)很多OEM機(jī)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(jìn)行組合篩選最優(yōu)的過程，就像當(dāng)年愛迪生進(jìn)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(duì)物理對(duì)象進(jìn)行機(jī)械，并抽取數(shù)學(xué)模型，仿真則是在動(dòng)態(tài)情況下隨著負(fù)載、輸入值的變化等對(duì)輸出評(píng)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(shí)的積累，是制造業(yè)從材料、工藝、機(jī)械、控制、應(yīng)用等多個(gè)層級(jí)的協(xié)同問題的集中體現(xiàn)，而任何一個(gè)工藝都必須經(jīng)過大量的工業(yè)現(xiàn)場測試驗(yàn)證過程、經(jīng)過收斂形成最經(jīng)濟(jì)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(shí)的一種封裝，其旨在“復(fù)用”，即，將人在大量的工業(yè)制造過程中的知識(shí)以軟件形式設(shè)計(jì)為高效工具、工藝、測試驗(yàn)證等的復(fù)用。

    中國工業(yè)和信息化部遴選出了305個(gè)智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，涉及92個(gè)行業(yè)類別，覆蓋全國境內(nèi)所有省(自治區(qū)、直轄市)，拉動(dòng)投資超過千億元人民幣。初步統(tǒng)計(jì)下，這些項(xiàng)目智能化改造前后對(duì)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(dá)到1.25倍;運(yùn)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(dāng)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(qiáng)國”轉(zhuǎn)變。工業(yè)軟件作為智能制造的重要基礎(chǔ)和核心支撐，與先進(jìn)的工業(yè)產(chǎn)品、與國家大力推動(dòng)的裝備制造業(yè)走向高端，密切融合到一起，對(duì)于推動(dòng)我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)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(duì)于智能制造和工業(yè)軟件的關(guān)注也在日益增強(qiáng)，我國工業(yè)軟件市場現(xiàn)狀與趨勢(shì)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(fù)合增長率為20.34%。據(jù)預(yù)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(shì)預(yù)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(shè)計(jì)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(zhuǎn)型中得以最大規(guī)模應(yīng)用，我國嵌入式軟件在工業(yè)軟件領(lǐng)域中占比最高，達(dá)到63%。

    我國工業(yè)軟件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)占比

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    從客戶結(jié)構(gòu)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(jìn)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(dá)國家工業(yè)軟件起步早、技術(shù)積累雄厚且專業(yè)化程度高，基本壟斷了技術(shù)復(fù)雜的高端工業(yè)軟件領(lǐng)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(dǎo)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(shí)上，工業(yè)軟件市場在國內(nèi)一直處于關(guān)鍵卻不關(guān)心的尷尬地位，在設(shè)計(jì)、加工和分析領(lǐng)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(shè)計(jì)生產(chǎn)“必備神器”EDA就是一個(gè)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(lǐng)。

    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(shù)優(yōu)勢(shì)和先發(fā)優(yōu)勢(shì)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(shì)及成本優(yōu)勢(shì)，在部分領(lǐng)域已通過高性價(jià)比及優(yōu)質(zhì)服務(wù)站穩(wěn)腳跟，并通過加大研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)入新的發(fā)展階段。以運(yùn)營管理類軟件公司用友網(wǎng)絡(luò)、金蝶軟件為例，其在現(xiàn)有業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上堅(jiān)定的發(fā)展云計(jì)算業(yè)務(wù)，孕育出彎道超車的可能性。具體到研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件領(lǐng)域，中望軟件及CAD領(lǐng)域其他競爭對(duì)手也在加大研發(fā)投入，以期在充分競爭的市場中逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)外國廠商的追趕及超越。

    二、未來發(fā)展趨勢(shì)

    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(shè)計(jì)、研發(fā)、管理、運(yùn)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(luò)互聯(lián)技術(shù)，貫穿于工業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等全流程各個(gè)環(huán)節(jié)，使工業(yè)系統(tǒng)具備描述、診斷、預(yù)測、決策、控制等智能化功能。

    2、信息化工具從單機(jī)軟件到工業(yè)APP

    傳統(tǒng)架構(gòu)的工業(yè)軟件是嵌入式軟件與非嵌入式軟件，以單機(jī)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(gòu)的、基于微服務(wù)的工業(yè)軟件。相較原本相對(duì)“固化”的工業(yè)軟件，工業(yè)APP將打破體系結(jié)構(gòu)，以專業(yè)知識(shí)為導(dǎo)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(yīng)對(duì)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(shí)時(shí)性和可靠性。未來的工業(yè)分析能力將是“云計(jì)算+邊緣計(jì)算”，云計(jì)算聚焦非實(shí)時(shí)、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析，支撐周期性維護(hù)以及業(yè)務(wù)決策，邊緣計(jì)算聚焦實(shí)時(shí)、短周期數(shù)據(jù)分析，支撐本地業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)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(shì)來看，隨著我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)入攻堅(jiān)期，數(shù)字轉(zhuǎn)型已成為企業(yè)共識(shí)。智能制造領(lǐng)域的政策紅利逐步釋放，將進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)軟件快速發(fā)展。云服務(wù)的加速普及給工業(yè)軟件和應(yīng)用注入新活力，預(yù)測未來幾年時(shí)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(dá)到2950億元。

    2020-2024年我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入預(yù)測

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    未來幾年，隨著《中國制造2025》的逐步落實(shí)，我國現(xiàn)代工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)軟件應(yīng)用范圍和深度擴(kuò)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(wù)方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，更具有戰(zhàn)略安全性。

    根據(jù)當(dāng)前工業(yè)軟件的市場前景與發(fā)展趨勢(shì)，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(jìn)工業(yè)軟件深入發(fā)展。工信部智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目的推進(jìn)工作取得了顯著的成果，未來還可以在國際合作、重點(diǎn)領(lǐng)域和技術(shù)突破、垂直行業(yè)應(yīng)用試點(diǎn)等方面進(jìn)一步細(xì)化。對(duì)于地方政府來說，要將工業(yè)軟件作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)來重點(diǎn)發(fā)展的話，仍要完善產(chǎn)業(yè)配套服務(wù)體系，包括產(chǎn)業(yè)投資基金的建設(shè)，協(xié)同研發(fā)平臺(tái)的打造以及配套中介服務(wù)等。此外，還需要加強(qiáng)對(duì)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(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)字化覆蓋。對(duì)于企業(yè)進(jìn)行信息化和數(shù)字化改造，賽迪顧問認(rèn)為，企業(yè)需要用數(shù)字化車間構(gòu)建一個(gè)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(dòng)化和信息化網(wǎng)絡(luò)，為生產(chǎn)、管理信息一體化打下基礎(chǔ)，未來需要進(jìn)一步拓展智能應(yīng)用的覆蓋范圍和深度功能。在這一過程中，企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)環(huán)節(jié)：智能傳感器構(gòu)成的端數(shù)據(jù)源、現(xiàn)場總線與無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的傳輸網(wǎng)，以及針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的中央計(jì)算功能和由之衍生出的云應(yīng)用。

    三是加強(qiáng)行業(yè)深度研究，打造垂直領(lǐng)域智能應(yīng)用。在行業(yè)方面建議加強(qiáng)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(jié)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(yīng)用。人工智能建立在對(duì)特定領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在工業(yè)領(lǐng)域的智能應(yīng)用同樣需要豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和研究基礎(chǔ)。在人工智能尚未完善的階段，應(yīng)首先聚焦行業(yè)的生產(chǎn)工藝、信息管理等運(yùn)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(diǎn)。值得注意的是，對(duì)于工業(yè)智能的應(yīng)用，一定要遵循先行業(yè)、后軟件，先人工、后智能的技術(shù)路線，切不可盲目追逐人工智能的熱點(diǎn)，上馬基于"偽大數(shù)據(jù)"的"偽人工智能"應(yīng)用。