1. 工业软件:现代制造业之魂

1.1. 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”。

1.2. 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。我们认为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。

1.3. 工业软件竞争要素:研发、生态、并购

工业软件需要持续的高研发投入。工业软件服务于工业制造，工业技术的不断发展， 要求工业软件不断迭代与更新，以匹配最新的工业需求。2021 年，全球领先的工业软件 公司研发费用率几乎都高于 10%，更有甚者达 35%以上。以 EDA 行业为例，摩尔定律 的演进推动着制造工艺不断升级，从微米到纳米，再到现在的 2nm，这对 EDA 设计软 件的要求也越来越高，EDA 软件企业需要持续投入研发费用，让软件能跟上先进制程芯 片设计需求。全球 EDA 巨头 Synopsys 和 CAD 巨头 Autodesk 研发费用率 2011-2021 年 连续 10 年超过 20%。想要在工业软件领域建立和保持竞争壁垒，就需要紧贴工业需求， 跟进工业发展现状，持续的研发投入至关重要。

客户赋能:生态协同不断打磨工业软件产品，提升产品竞争力。工业软件的生命力 在于与实际工业的结合，需要使用者在应用中不断提出改进需求，与工业软件开发商深 度互动，工业软件开发商才能持续迭代和改进。几乎每一个优秀的工业软件背后都有一 个与之陪跑的制造业巨头，例如达索的 CATIA 三维设计软件和达索航空一起成长，最 后成为飞机制造设计的全球标准。每年在达索 SolidWorks 的全球用户大会上，达索高管公布新的软件版本后，会收集并对现场提出的用户需求进行筛选，确定哪些需求会在下 一个版本中进行改进和发布。

赋能客户:客户需求是多样的，个性化的，开放的生态建设可以起到四两拨千斤的 获客效果。开放是生态建设的重要法门，只有解决好系统的开放性问题，提供良好的二 次开发工具，软件公司才能避免消耗自己大量的开发资源，同时吸引来大量的第三方开 发人员，通过二次开发来满足客户的个性化需求，从而获得更多客户。Auto CAD 提供 了可以对软件进行二次开发的 AutoLisp 语言，后来又支持 High C 和 C++等语言进行二 次开发，便捷的二次开发环境使得 Auto CAD 及其 DWG 文件格式成为二维 CAD 领域 事实上的标准。

并购帮助工业软件企业快速提升实力、占领市场。1)工业细分领域众多，孕育出 了各类工业软件，细分市场较小;2)工业逐步向互联化、智能化发展，不同工业环节逐 渐打通，对应工业软件也开始整合，如 CAD、CAE、CAM 一体化;3)工业软件是多年 工业知识的积淀，技术壁垒较高，自研成本很高，造不如买。三个因素共同作用，并购 成为工业软件行业企业成长的常用方法。如 Moldflow 是注塑仿真的领先公司，Delcam 是 CAD/CAM 软件公司，在模具加工等行业应用广泛，本身也进行过诸多并购，这两家 公司最终被 Autodesk 公司并购，补全了 Autodesk 的产品链。

工业软件行业最终竞争格局:寡头垄断。新兴工业软件出现时，由于技术尚未稳定， 可能市场格局较为分散，但随着技术发展、生态形成、并购加剧，最终将演变为寡头格 局。从全球市场来看，各个环节、各个领域的工业软件市场最终都是由几个巨头瓜分。

1.4. 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 2D CAD 和 3D CAD 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 On shape 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。

2. 工业软件的重要性:为什么要做工业软件?

工业软件源于工业、用于工业、优化工业，带有天然的工业基因，因此工业软件的 重要性，也会体现在工业生产的方方面面，工业软件也是我国的智造之路不可或缺的一 部分。

2.1. 工业软件国产化关乎工业安全

工业是国家经济命脉。根据国家统计局数据，2015-2021 年工业在中国 GDP 中占比 始终维持在 30%以上，是我国第一大支柱产业。工业的健康运转既关乎我国经济的平稳 发展，也关乎民生安全。

“不敢用”:工业软件是现代工业核心组成，是否安全决定工业能否正常运行。现 代工业已经离不开信息化，所有的设备、系统都是基于工业软件，工业软件一旦出现问 题，工业可能面临瘫痪。全球每年有很多工业软件安全问题引起的工业事故，2010 年 9 月，伊朗政府宣布，大约 3 万个网络终端感染“震网”，病毒攻击目标直指核设施，“震 网”是专门针对工业控制系统发动攻击的恶意软件。

中国工业软件大多依赖海外产品，存在安全隐患。根据《中国工业软件产业白皮书 (2020)》数据，2019 年，中国研发设计类工业软件国产化率仅有 5%，生产控制类为 50%，经营管理类为 70%，在高端工业市场，国产化率更低。大量工业企业使用海外工 业软件产品，如果出现安全问题，将对国计民生造成巨大损失。

“不能用”:中国部分工业软件已经被西方制裁，俄乌战事告诉我们工业软件必须 国产化。2019 年 5 月 16 日，美国商务部宣布将华为及 70 家关联企业列入所谓的“实体 清单”，禁止 EDA 软件公司为华为提供服务。俄乌战事开始后，西方 Oracle，SAP， Siemens，ABB 等工业软件巨头相继宣布停止在俄罗斯业务，这意味着使用这些工业软 件的工业企业业务可能瘫痪。从西方对俄罗斯的制裁来看，可谓全方位，任何不能保证自主可控的环节都会成为被攻击的弱点。对中国来说，各个环节的工业软件，无论是研 发设计类、生产制造类还是经营管理类，都需要有自主可控的后手准备，这样才能保证 工业健康运转，国家安全，人民幸福。

2.2. 工业软件是抢占第四次工业革命高地的关键

工业软件帮助企业降本增效。降低成本。以研发设计软件为例，产品设计阶段的成 本仅占整个产品开发投入成本的 5%，但是产品设计决定了 75%的产品成本;另外，在 需求收集阶段、设计阶段、生产阶段、产品投入使用后分别修复缺陷的成本是递增的。因此，在设计阶段修复产品缺陷对产品最终质量有极大的成本杠杆效应。提高生产效率、 增加产量。当前工业产品结构复杂，工业软件能够帮助企业提高生产效率。如飞机的研 制，由于采用了新技术“数字样机”，设计周期由常规的 2.5 年缩短到 1 年，减少设计返 工 40%。MES 系统可以推进少人化生产，在不改变现有人员数量及生产面积的基础上， 提高效率、增加产能。如《中国工业软件产业白皮书(2020)》指出，一家公司借助达索 系统的 Apriso 平台，结合工厂的生产精益改善，实现了 25%的生产效率提升和 20%的 在制品减少。

工业互联网是实现第四次工业革命的重要手段。第四次工业革命，以实现智能制造 为目的，工业互联网是实现智能制造的重要手段。智能制造包括前中后三个阶段，主要 有智能化设计、仿真与验证，智能化采购、生产与交付，智能化运行、维修与回收等。而工业互联网就是通过开放的工业级网络平台把人、机、物、系统联系起来，通过高效 共享工业经济中的各种信息，实现工业乃至产业的智能化发展。

工业软件是工业互联网的核心组成。在工业互联网体系的生产过程中，自动化装置 控制智能装备执行具体操作，然后将相关数据反馈给工业软件，工业软件进行分析并发 出指令指挥执行层进行操作;工业软件和智能装备接入到工业互联网平台上，实现工厂 内外的信息交互。因此，工业软件是工业互联网的枢纽和核心组成，谁能拥有最先进的 工业软件，谁就占据了第四次工业革命的高地。