工业软件行业市场规模 2020工业软件行业现状及发展前景分析

近年来，我国正全面提升制造创新能力，加快从“制造大国”向“制造强国”的转变，作为关乎我国智能制造、智能建造的重要基础和核心支撑的工业软件行业也将受到更多的政策支持。

2019年，工信部发布《软件和信息技术服务业发展归划》，规划再次强调软件与信息技术服务业的重要作用，将软件誉为“新一代信息技术产业的灵魂”，将“软件定义”称作“信息革命的新标志和新特征”。“软件定义制造”被列为一种重要发展趋势，进行了特别的描述。

此外，随着中美贸易摩擦的加剧，核心技术国产化的重要性愈发突出，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。

2019年全球软件市场规模为5796亿美元，同比增长6.6%。另外，截止到目前全球MES软件的规模达到80亿美元，维持17%左右的高增长率。客户管理和供应链管理软件的高速增长也反映出制造企业顺应"网络化协同制造"的要求，更加重视与消费者和产业链的信息交流。2019年，我国工业软件产品收入1720亿元，较2018年增长16.45%。2012-2019年，我国工业软件产品收入年复合增长率为20.34%。

我国工业软件发展距国外差距明显。受限于我国的先进制造业水平，我国的工业软件发展水平仍然和国外巨头有一定差距。在全球工业软件市场中，存在较多行业巨头，如达索系统(Dassult Systems)、Autodesk、西门子、SAP、Oracle 等，其发展时间和收入体量均远超国内公司。整体而言，国产工业软件处于“管理软件强、工程软件弱;低端软件多，高端软件少”的现状。

根据中研普华研究报告《2020-2025年工业软件市场发展现状调查及投资风险预测报告》统计分析显示：

一、我国工业软件行业市场规模

2019年，我国工业软件产品收入1720亿元，较2018年增长16.45%。2012-2019年，我国工业软件产品收入年复合增长率为20.34%。据预测，2020年，我国工业软件产品收入将突破2000亿元。

图表：2012-2019年中国工业软件市场规模(单位：亿元)

资料来源：中研普华产业研究院整理

二、我国工业软件行业发展分析

我国现代工业的发展起步于清末的洋务运动，创办了一批近代军事工业、民用工矿业和运输业，例如江南机器制造总局、福州船政局、开平矿务局等，促使了近代企业和民族资本主义的诞生。但是由于洋务运动时期的工厂基本全部购买国外现成的机器设备，聘用国外专业技术人员，且经过多年的动乱和战争，少之又少的工厂遭到摧毁，到新中国成立时，中国的现代工业基础近乎于无。新中国成立后，在苏联的援建下，我国开始大力发展重工业，在能源、冶金、机械、化学和国防工业领域布局重点工程，通过近30年的艰苦奋斗，建成了种类齐全、完整、独立的工业体系，基本完成了工业化的原始积累，为此后的改革开放和工业化的发展奠定了基础。

中国工业自动化的过程是伴随着中国工业化的发展同步推进的，尤其是改革开放正好赶上信息技术为代表的新一轮产业技术革命，信息技术具有高渗透性和高带动性，有力地加速了我国工业自动化的进程(吴澄，2013)。总的来说，我国工业自动化在改革开放以来大致以十年为周期，经历了“开端—攻坚—推广—深化—创新”五个发展阶段。

图表：我国工业自动化历史的简要回顾

资料来源：中研普华产业研究院整理

(一)开端———20世纪70年代计算机辅助软件的引入

20世纪70年代，当时一些知名的国外软件公司开发和推出了各类计算机辅助系统的软件，比如CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助求解复杂工程)、CAM(计算机辅助制造)。①例如，美国洛克希德公司从1974年起向市场推出了CADAM系统，20世纪成为70年代中至80年代末国际上最流行的第一代IBM主机版交互绘图系统;麦道公司从1976年起开发Ungraphics系统，至今仍是机械行业CAD/CAM的高端四大主流系统之一。这些软件可应用于航空、汽车等复杂装备行业，以提高这些行业产品设计和制造中的零部件精度问题。

我国政府敏锐地意识到了这一工业自动化技术的广阔市场前景，在政府的主导下，航空、机床、石油、化工、钢铁等行业率先引进CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助求解复杂工程)数控系统、MIS(管理信息服务器)、DCS(数据传输系统)、PLC(可编程逻辑控制器)、现场控制仪表等，成为国内大范围工业自动化工具普及的开端。具体引进操作上，主要通过合作开发和技术学习，例如，航空工业部在1983年初与西德MBB公司互访，商定合作开发飞机设计制造管理集成系统，称作CADEMAS计划，中方从部属厂、所、校抽调技术骨干20余人，在德国工作到1988年。在技术引进的同时，政府也注重软件国产化，“七五”期间机械工业部投入8200万元，组织浙江大学、中科院沈阳计算所、北京自动化所、武汉外部设备所分别开发四套CAD通用支撑软件，并由34家下属厂、所、校合作开发24种重点产品的CAD应用系统。在CAE的应用研发上，1979年美国的SAP5线性结构静、动力分析程序向国内引进移植成功，也掀起了应用通用有限元程序来分析计算工程问题的高潮。

(二)攻关———20世纪80年代“863计划”攻克计算机集成制造系统CIMS

计算机辅助软件基本只能满足单一过程的测管控，随着工业化大生产的发展，对于系统集成的要求越来越高。美国学者约瑟夫•哈林顿博士最早于1973年就提出了计算机集成制造系统(ComputerIntegrated Manufacturing System，CIMS)的概念，是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂大系统。CIMS将计算机的单机运行转化为集成运行，是一个非常大的跨越，其技术构成包括制造技术、敏捷制造、虚拟制造和并行工程，是工业自动化的革命性成果。

1986年3月，我国启动实施了“高技术研究发展计划”，针对我国经济发展有重大影响的七个高技术领域进行攻关，简称为“863计划”，其中计算机集成制造系统(CIMS)成为自动化技术领域的研究主题之一得以落实。具体在清华大学建成了国家CIMS工程研究中心，负责CIMS关键技术的研究，技术成果的推广应用，以及技术人才的培训。十年内，CIMS应用示范企业扩展到800多家，覆盖了机械、电子、化工、航空、造船、纺织等20多个行业，产生了明显的经济效益和社会效益。例如，成都飞机公司利用CIMS技术在国内成功地加工了标志90年代飞机数控加工高技术的飞机整体框架，比传统方法缩短工时4.5倍，在某型号新机型研制过程中，节约1万多个生产及准备工时，对赢得美国麦道公司的承包合同也起了巨大作用。北京第一机床厂通过实施CIMS工程，主导产品变形设计周期缩短1/2，库存占用资金减少10%，生产计划编制效率提高40～60倍。1994年和1999年，国家CIMS工程研究中心和华中理工大学分别获美国制造工程师学会的“大学领先奖”，1995年，北京第一机床厂的CIMS工程相继获得美国制造工程师学会的“工业领先奖”和联合国工业发展组织的“可持续工业发展奖”，表明我国的CIMS研究开发和应用开始进入国际先进行列。

(三)推广———20世纪90年代“甩图板”工程革命

1991年，时任国务委员宋健提出“甩掉绘图板”(后被简称为“甩图板”)的号召，我国政府开始重视CAD(计算机辅助设计)技术的应用推广，并促成了一场在工业各领域轰轰烈烈的企业革新。“甩图板”工程推动了二维CAD的普及和应用。该工程的推广不仅大大提高了设计质量、加快了进度，而且通过多方案的比选优化，一般可节约基建投资3%～5%。

在“甩图板”工程的推动下，我国计算机辅助技术的研发和应用取得了较大进步，众多国产CAD企业如雨后春笋般建立起来。在发展初期，产生了凯思(中科院软件所)、开目(华中理工大学)、中国CAD(深圳乔纳森)、高华CAD(清华大学)等自主平台的二维CAD系统，以及基于AutoCAD二次开发的InteCAD(天喻CAD的前身，华中理工大学)、艾克斯特(清华大学)等系统，开创了一段国产二维机械CAD发展的黄金时代。2000年之后，随着OpenDWG联盟的兴起，中望、浩辰、纬衡、华途等公司先后推出了对AutoCAD兼容性更好的二维CAD软件，并且在正版化浪潮中，实现了快速成长，并实现了国际化。

除了自动化产业本身的发展，“甩图板”工程同时推动了各行业的企业信息化普及高潮：在600多家企业进行了CAD技术应用示范，3000多家企业进行了重点应用，并带动数万家企业开展CAD应用。

(四)深化———2000～2010年国家制造业信息化工程

世纪之交，中国加入世贸组织，面临经济全球化的重大机遇与挑战，为了尽快提高我国制造业的整体素质和竞争力，科技部从“863计划”和攻关计划中拿出8亿元资金，组织实施“制造业信息化关键技术研究及应用示范工程”，简称“制造业信息化工程”重大项目。这是加入世贸组织以后，科技部在以信息化带动工业化，以高新技术改造传统产业方面的一个重要举措。制造业信息化工程重点是抓好数字化设计、数字化生产、数字化装备和数字化管理，以此为基础，形成一批数字化企业。这一工程沿着两条主线推进，一是全国各省市制造业信息化工程建设，主要任务包括应用示范、技术服务和应用技术攻关等;二是关键技术产品的研发、应用及产业化，包括企业资源管理、制造执行系统、数据库管理系统、数控装备、企业集成平台和区域网络制造等7项关键技术，与企业应用示范和技术服务等紧密结合，实现产业化。

“十五”期间的制造业信息化工程建设取得了良好的效果，培育了一批制造业信息化专业服务机构，在27个省、49个重点城市和6000多家企业推广了制造业信息化工程。在随后的“十一五”和“十二五”期间，国家科技部门继续大力推动我国制造业信息化工程，包括组织制造业企业实施设计制造一体化的“甩图纸”示范推广工程和经营管理信息化的“甩账表”示范推广工程。2006年5月，国务院办公厅发布《2006～2020年国家信息化发展战略》，同时，制造业信息化被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020)》中制造业科技发展的重点方向。党的十六大期间提出两化融合的概念，即“以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”。到了党的十七大，进一步上升为“促进信息化与工业化融合，走新型工业化道路”。2016年11月，工信部发布了《信息化和工业化融合发展规划(2016～2020年)》，进一步推进两化融合的重点任务和工程建设。

(五)创新———2010～2020年“互联网+工业”

随着第四次工业革命以及互联网的发展，大规模制造向大规模定制转型，工业自动化更多地需要搜集用户碎片化的需求数据，并且通过实时互联，保证用户的全流程参与和可视化。概括来说，互联工厂有三个基本特征。第一是定制：众创定制将用户碎片化需求整合，由为库存生产到为用户创造，用户全流程参与设计、制造等，由“消费者”变成“创造者”;第二是互联：与用户实时互联，从产品的研发到产品的制造，再到供应商、物流商，全流程、全供应链的整合;第三是可视：全流程体验可视化，用户实时体验产品创造过程。

为了顺应这一潮流，2015年7月，国务院印发《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，鼓励利用互联网思维发展新的业态模式，提升社会创新力和生产力，在工业领域，“互联网+工业”即传统制造业企业采用移动互联网、云计算、物联网、网络众包等信息通信技术，改造原有产品及研发生产方式，与“工业互联网”“工业4.0”的内涵一致。具体来看，包括表1中所示的几个模式。随着《中国制造2025》和“互联网+”行动计划的推进，国内涌现出一批物联网、云计算、大数据、人工智能、工业互联网等技术和模式的产业化应用的标杆性企业，如1001号云制造平台、华虹IC工厂的供应链网络协同、美克家居个性化定制智能制造项目、海尔互联工厂、航天云网等(工信部，2016)。

图表： “互联网+工业”的几种模式

资料来源：中研普华产业研究院整理

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