在《工業互聯網:互聯網+時代的產業轉型》一書中作者曾提到:“所有搞工業的人都知道,在這些領域里最為關鍵的軟件技術和能力都掌握在美國、德國或者日本公司手里,離開了這些軟件的支持,現代工業根本就不存在。” 工業4.0時代,生產過程最大的特性就是實現智能互聯,智能的核心是監測、控制、優化和自動。我國要推進工業4.0發展,就必須健全信息技術產業體系,特別是工業軟件體系。
國內工業軟件現狀
在國家科技重大專項以及相關產業政策的支持下,中國工業軟件從無到有,目前已基本形成完整的國產工業軟件產品體系,為國產工業軟件的發展提供了強有力的保障。國內工業軟件發展大概分為三個階段,第一,是軟件本身的發展階段;第二,是軟件的協同應用階段,在這個階段,業務流程進行串通和優化;第三個階段是“工業云”的階段,在這個階段,軟件不再是單一的軟件,而是集成多種軟件,并提供“軟件+服務”的整體解決方案。
然而,據
S-Factory主辦方了解到,國內自主工業軟件發展現狀可以概括為“管理軟件強,工程軟件弱;低端軟件多,高端軟件少”。也就是說,一方面,國內自主工業軟件在生產管理、客戶服務和綜合管理等運營管理領域發展較好,在工程研制領域發展較差;另一方面,國內自主工業軟件在低端領域的競爭力相對較高,高端領域很多還是空白。但是從我國工業軟件市場規模的逐年增長的數據來說,這一現狀正在改變。
據前瞻產業研究院數據顯示,2017年中國工業軟件行業市場規模達到1412.4億元。在《中國制造2025》的大背景下,工業企業轉變發展模式、加快兩化融合成為大勢所趨,工業軟件以及信息化服務的需求仍將繼續增加,預計2018年中國工業軟件市場規模將達到1622.8億元。

2013-2018年中國工業軟件市場規模及增速(來源:前瞻產業研究院)
分區域來看,華北、華東是工業軟件應用最多的區域,合計占到全國一半左右,具體到省市來看,北京、上海、廣東、江蘇是工業軟件實力雄厚的區域,約占中國工業軟件市場規模的一半以上。

2016年工業軟件行業區域結構(單位:億元,%)
(來源:前瞻產業研究院)
工業軟件的產品結構
工業軟件一般按照應用分為研發設計類、生產調度和過程控制類、業務管理類三大領域,具有分析、計劃、配置、分工等功能,能夠從機器、車間、工廠層面提升企業生產效率、促進資源配置優化、提升生產線協同水平,對工業化與信息化融合、數字世界與物理世界融合有舉足輕重的作用。

工業軟件的分類情況(來源:網絡)
具體來看,2016年我國工業軟件行業中產品研發類如CAD、CAE、CAM、CAPP等占比約為8.3%,信息管理類如ERP、CRM、HRM等,占比約為15.5%;生產控制類如MES、PCS、PLC等占比約為13.2%;其余63%均為嵌入式軟件開發。其中,嵌入式軟件增長速度明顯加快,主要受益于工業企業對工業智能終端、工業傳感器、工業自動化裝備等的巨大需求。研發設計類、生產控制類軟件保持平穩增長,信息管理類軟件增速則有所回落。

2016年中國工業軟件行業細分市場結構(單位:%)
(來源:前瞻產業研究院)
2017中國市場工業軟件企業排行榜

2017中國市場工業軟件企業排行榜(來源:工控圈)
除了企業排行本身,賽迪顧問還對上榜的企業進行了進一步的分析和研究。上榜企業的規模和質量都在逐年提升,企業營收規模主要集中在1億~100億元這個區間內。在企業業務方面,各領域的企業數量相對平均,同時超過10%的企業業務同時涵蓋多個細分領域。
電子信息、機械設備行業工業軟件需求和信息化的程度都比較高。在我國市場中,國內企業的數量超過了三分之二,國外企業中以美國、日本企業最多。
在研發設計類軟件中,外資企業以達索、西門子
PLM、Autodesk為代表,仍然占有技術和市場優勢,國內企業如神舟航天軟件、金航數碼等在軍工航天領域占據較大市場份額,而數碼大方、英特仿真等企業在研發投入占比方面領先其他企業。總體來看,在汽車研發、建筑
CAD等領域,未來競爭將十分激烈。
在生產控制軟件領域,西門子繼續保持行業龍頭地位,而南瑞、寶信、石化盈科等企業,在電力、鋼鐵冶金和石化行業深耕多年,客戶數量多且關系穩定。由于各行業的生產工藝復雜且差異較大而帶來的行業壁壘,使得生產控制軟件領域的企業業務大多數都集中在垂直行業內部。未來,率先突破行業壁壘拓展業務的企業,將有可能迎來更好的發展機會,而高端裝備制造領域正逐漸成為市場競爭的焦點。
信息管理類軟件市場目前已經形成了群雄割據的狀態。在傳統
ERP等領域,競爭進入白熱化階段,大部分廠商都開始通過發布云產品來提升自身的競爭力。軟件企業推出云產品,首先能夠節省產品的運維成本,其次能夠與客戶建立穩定持續的合作關系,最后還能為數據增值服務積累原始的生產要素。因此,未來企業間的競爭,將不僅僅局限于客戶和市場份額領域,更會拓展到對數據資源的爭奪。
推進工業軟件發展的相關建議
1)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進與培養,既包括軟件人才,也包括行業專家。
2)加速信息技術應用,實現企業數字化覆蓋。對于進行信息化和數字化改造,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。
3)加強行業深度研究,打造垂直領域智能應用。在行業方面,應加強行業深度研究,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。
部分資料來源:前瞻產業研究院、科技視線、華工賽百、東方證券等,由S-Factory整理編輯
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