工業(yè)軟件深度研究報告

1、乘軟件研發(fā)之風(fēng)，鑄工業(yè)智造之魂工業(yè)軟件深度研究報告主要觀點：內(nèi)循環(huán)新格局下，工業(yè)軟件戰(zhàn)略價值愈發(fā)凸顯中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)是巨大“藍(lán)海”市場，存五倍增長空間。截止 2019年，中國工業(yè)軟件市場規(guī)模已達(dá) 1720 億元，復(fù)合增速遠(yuǎn)超全球平均，疊加嵌入式軟件的市場規(guī)模達(dá)到 5000 億元。另一方面，中國工業(yè)軟件全球市占率不足 6%，同期中國工業(yè)增加值全球占比接近 30%，存在五倍的差距。因此，中國工業(yè)軟件市場長期存五倍增長空間。工業(yè)軟件有望成為繼集成電路后第二輪國產(chǎn)化投資的重點。當(dāng)前中國工業(yè)軟件細(xì)分領(lǐng)域面臨“斷供”風(fēng)險，而工業(yè)軟件是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游核心環(huán)節(jié)，也是撬動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的支點。對比發(fā)達(dá)國家高度重

2、視并持續(xù)投入巨資扶持，在當(dāng)前保障供應(yīng)鏈安全性穩(wěn)定性背景下，工業(yè)軟件有望復(fù)刻集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，成為下一輪國產(chǎn)化投資重點。工業(yè)軟件有望誕生多個細(xì)分賽道隱形冠軍企業(yè)級市場的特點造就工業(yè)軟件百花齊放的競爭格局。企業(yè)級市場不同于消費者市場，垂直行業(yè)眾多，用戶需求各異，只要對細(xì)分領(lǐng)域有準(zhǔn)確認(rèn)識和長期技術(shù)儲備，就有望成為細(xì)分賽道隱形冠軍。工業(yè)軟件行業(yè)進(jìn)入壁壘高、用戶粘性強(qiáng)，巨頭跨界顛覆難度較大。新一代信息技術(shù)為國內(nèi)企業(yè)帶來換道超車新機(jī)遇。人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)推動工業(yè)軟件性能不斷突破，云計算重構(gòu)了工業(yè)軟件的開發(fā)部署、架構(gòu)方式、商業(yè)模式和產(chǎn)品形態(tài)。開源理念為工業(yè)軟件企業(yè)顛覆傳統(tǒng)帶來新的可能，國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)

3、有望通過開源軟件打開局面。工業(yè)軟件四大類別國產(chǎn)化率仍低，發(fā)展空間廣闊研發(fā)設(shè)計類：典型代表為 CAD/CAE/EDA 軟件，國產(chǎn)化率5-10%，關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)是突破口。生產(chǎn)管控類：典型代表為 PLC/DCS/SCADA 軟件，高端產(chǎn)品供給不足，國內(nèi)企業(yè)需聚焦垂直行業(yè)。經(jīng)營管理類：典型代表為 ERP/CRM/OA 辦公軟件，云化戰(zhàn)略和生態(tài)構(gòu)建是國內(nèi)企業(yè)競爭的勝負(fù)手。平臺及工業(yè) APP：典型代表為十大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，融合技術(shù)創(chuàng)新賦能和應(yīng)用推廣是關(guān)鍵。正文目錄 HYPERLINK l _TOC_250027 內(nèi)循環(huán)新格局下，工業(yè)軟件戰(zhàn)略價值凸顯6 HYPERLINK l _TOC_250026 工業(yè)

4、軟件是“藍(lán)?！币彩恰岸贪濉?，長期存五倍增長空間6 HYPERLINK l _TOC_250025 工業(yè)軟件或?qū)⑾破鹄^集成電路后第二輪國產(chǎn)化投資熱潮9 HYPERLINK l _TOC_250024 產(chǎn)業(yè)政策和企業(yè)需求促進(jìn)工業(yè)軟件加速發(fā)展13 HYPERLINK l _TOC_250023 政策重視工業(yè)軟件在制造業(yè)中的核心地位13 HYPERLINK l _TOC_250022 制造企業(yè)對工業(yè)軟件有旺盛的內(nèi)生需求15 HYPERLINK l _TOC_250021 工業(yè)軟件有望誕生多個細(xì)分賽道隱形冠軍17 HYPERLINK l _TOC_250020 產(chǎn)業(yè)趨勢：工業(yè)技術(shù)軟件化必將形成“百花齊放

5、”的局面17 HYPERLINK l _TOC_250019 技術(shù)變革：新一代信息技術(shù)為國內(nèi)企業(yè)帶來“換道超車”新機(jī)遇20 HYPERLINK l _TOC_250018 工業(yè)軟件四大類別國產(chǎn)化率仍低，發(fā)展空間廣闊23 HYPERLINK l _TOC_250017 研發(fā)設(shè)計軟件：關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)是突破口25 HYPERLINK l _TOC_250016 生產(chǎn)管控軟件：依托行業(yè)龍頭，聚焦本地服務(wù)28 HYPERLINK l _TOC_250015 經(jīng)營管理軟件：云化戰(zhàn)略和生態(tài)構(gòu)建是勝負(fù)手30 HYPERLINK l _TOC_250014 平臺及工業(yè) APP：融合賦能和應(yīng)用推廣是關(guān)鍵34 H

6、YPERLINK l _TOC_250013 投資建議37 HYPERLINK l _TOC_250012 東方國信：CLOUDIIP 打造工業(yè)云平臺38 HYPERLINK l _TOC_250011 用友網(wǎng)絡(luò)：ERP 軟件龍頭向云轉(zhuǎn)型39 HYPERLINK l _TOC_250010 金山辦公：辦公應(yīng)用軟件領(lǐng)域龍頭企業(yè)40 HYPERLINK l _TOC_250009 工業(yè)富聯(lián)：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)商41 HYPERLINK l _TOC_250008 泛微網(wǎng)絡(luò)：OA 協(xié)同辦公軟件市占率領(lǐng)先42 HYPERLINK l _TOC_250007 國聯(lián)股份：B2B 工業(yè)電商平臺提供商43 H

7、YPERLINK l _TOC_250006 鼎捷軟件：工業(yè) ERP 軟件解決方案供應(yīng)商44 HYPERLINK l _TOC_250005 寶信軟件：鋼鐵行業(yè)信息化解決方案供應(yīng)商45 HYPERLINK l _TOC_250004 中望軟件：CAD 研發(fā)設(shè)計領(lǐng)域積累深厚46 HYPERLINK l _TOC_250003 芯愿景：國產(chǎn) EDA 軟件潛力新星47 HYPERLINK l _TOC_250002 中控技術(shù)：DCS 生產(chǎn)管控軟件龍頭48 HYPERLINK l _TOC_250001 華大九天：國產(chǎn) EDA 軟件領(lǐng)軍企業(yè)49 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險提示

8、：49圖表目錄圖表 1 全球工業(yè)軟件市場規(guī)模6圖表 2 中國工業(yè)軟件市場規(guī)模6圖表 3 中國工業(yè)增加值在全球的占比7圖表 4 中國工業(yè)軟件市場在全球的市場7圖表 5 工業(yè)軟件在企業(yè)活動中無處不在7圖表 6 中國工業(yè)軟件市場自給率低8圖表 7 2018 年中國工業(yè)軟件企業(yè)規(guī)模分布8圖表 8 華為被列入實體清單，EDA 軟件遭禁用9圖表 9 芯片先進(jìn)設(shè)計的費用演化10圖表 10 工業(yè)軟件是橋東高技術(shù)附加值產(chǎn)業(yè)鏈的支點10圖表 11 美國國防部對工業(yè)軟件 EDA 巨頭的財政支持11圖表 12 工業(yè)軟件企業(yè)深受國外資本市場青睞12圖表 13 內(nèi)循環(huán)新格局更強(qiáng)調(diào)擴(kuò)大內(nèi)需12圖表 14 軟件開發(fā)的“V”模

9、型中用戶至關(guān)重要12圖表 15 工業(yè)軟件相關(guān)政策文件梳理13圖表 16 推動軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展一攬子扶持政策14圖表 17 工業(yè)軟件是新基建中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的核心組成14圖表 18 制造企業(yè)對工業(yè)軟件有強(qiáng)烈需求15圖表 19 受訪制造企業(yè)最關(guān)注工業(yè)軟件15圖表 20 制造企業(yè)普便面臨的轉(zhuǎn)型升級難題16圖表 21 達(dá)索工業(yè)軟件為企業(yè)研發(fā)和制造過程賦能16圖表 22 工業(yè)巨頭西門子轉(zhuǎn)型為軟件企業(yè)17圖表 23 由軟件推動的以個性化服務(wù)為導(dǎo)向的汽車新架構(gòu)18圖表 24 NASA 軟件轉(zhuǎn)化目錄18圖表 25 2018 年工業(yè)軟件在垂直行業(yè)的應(yīng)用分布18圖表 26 飛機(jī)設(shè)計聯(lián)合仿真涉及的軟件系統(tǒng)專業(yè)而復(fù)雜

10、19圖表 27 人工智能知識圖譜賦能工業(yè)軟件的邏輯20圖表 28 工業(yè)軟件基于人工智能和大數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)價值20圖表 29 云計算推動工業(yè)軟件應(yīng)用架構(gòu)變化21圖表 30 工業(yè)軟件解構(gòu)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè) APP22圖表 31 傳統(tǒng) MATLAB 軟件 VS 開源 PYTHON 軟件22圖表 32 依據(jù)發(fā)改委指導(dǎo)目錄形成的工業(yè)軟件分類23圖表 33 四大核心類別工業(yè)軟件整理24圖表 34 中望 3D CAD 機(jī)械配備設(shè)計示例圖25圖表 35 2018 年主要研發(fā)設(shè)計軟件市場規(guī)模26圖表 36 各類研發(fā)設(shè)計軟件市場規(guī)模占比26圖表 37 2018 年 CAD 軟件國內(nèi)市場競爭格局26圖表 38 2

11、018 年全球 EDA 軟件市場競爭格局26圖表 39 研發(fā)設(shè)計軟件國內(nèi)主要企業(yè)情況27圖表 40 汽車行業(yè) MES 解決方案過程示例28圖表 41 2018 年主要制造過程管理和控制軟件市場規(guī)模29圖表 42 各類過程管理和控制軟件市場規(guī)模占比29圖表 43 國內(nèi)市場 DCS 產(chǎn)品占有率29圖表 44 2019 年國內(nèi) DCS 市場行業(yè)構(gòu)成29圖表 45 生產(chǎn)管控軟件國內(nèi)主要企業(yè)概況30圖表 46 用友 ERP 系統(tǒng) U8 應(yīng)用實施示例31圖表 47 全球 ERP 軟件市場規(guī)模（億美元）32圖表 48 國內(nèi) ERP 軟件市場規(guī)模（億元）32圖表 49 國內(nèi)辦公軟件市場用戶規(guī)模（億人）32圖表

12、 50 全球經(jīng)營管理軟件產(chǎn)業(yè)格局33圖表 51 國內(nèi) ERP 軟件市場份額分布33圖表 52 經(jīng)營管理軟件國內(nèi)主要企業(yè)概況33圖表 53 東方國信 CLOUDIIP 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)架構(gòu)34圖表 54 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)業(yè)規(guī)模35圖表 55 全球工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺產(chǎn)業(yè)生態(tài)35圖表 56 2019 年十大雙跨平臺36圖表 57 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及 APP 國內(nèi)主要企業(yè)概況36圖表 58 建議關(guān)注公司盈利預(yù)測37圖表 59 東方國信主要產(chǎn)品及涉及領(lǐng)域38圖表 60 東方國信盈利預(yù)測簡表38圖表 61 用友網(wǎng)絡(luò)主要產(chǎn)品及業(yè)務(wù)構(gòu)架39圖表 62 用友網(wǎng)絡(luò)盈利預(yù)測簡表39圖表 63 金山辦公產(chǎn)品應(yīng)用場景及移動

13、版協(xié)同操作界面40圖表 64 金山辦公盈利預(yù)測簡表40圖表 65 工業(yè)富聯(lián)戰(zhàn)略布局及主要產(chǎn)品41圖表 66 工業(yè)富聯(lián)盈利預(yù)測簡表41圖表 67 泛微網(wǎng)絡(luò)移動辦公界面42圖表 68 泛微網(wǎng)絡(luò)盈利預(yù)測簡表42圖表 69 國聯(lián)股份三條平臺產(chǎn)品線架構(gòu)43圖表 70 國聯(lián)股份盈利預(yù)測簡表43圖表 71 軟件產(chǎn)品方案架構(gòu)圖44圖表 72 鼎捷軟件盈利預(yù)測簡表44圖表 73 寶信軟件產(chǎn)銷一體化整體解決方案45圖表 74 寶信軟件盈利預(yù)測簡表45圖表 75 中望軟件核心產(chǎn)品界面實例46圖表 76 芯愿景主要服務(wù)及產(chǎn)品47圖表 77 中控工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺48圖表 78 華大九天是國內(nèi) EDA 龍頭企業(yè)49內(nèi)循環(huán)新

14、格局下，工業(yè)軟件戰(zhàn)略價值凸顯今年以來，隨著新冠疫情在全球范圍內(nèi)的持續(xù)蔓延和國際政治經(jīng)濟(jì)局勢的不可控風(fēng)險不斷加大，中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的外部環(huán)境發(fā)生了顯著變化，“立足國內(nèi)大循環(huán)、暢通國內(nèi)國際雙循環(huán)的新發(fā)展格局”（以下簡稱內(nèi)循環(huán)新格局）成為中國未來中長期發(fā)展的政策主線。工業(yè)軟件作為推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心要素，既有廣闊的市場空間， 又面臨“斷供”風(fēng)險，在內(nèi)循環(huán)新格局下戰(zhàn)略價值愈發(fā)凸顯，應(yīng)用生態(tài)有望加速構(gòu)建， 或?qū)⑾破鹄^集成電路后的第二輪國產(chǎn)化投資熱潮。工業(yè)軟件是“藍(lán)?！币彩恰岸贪濉保L期存五倍增長空間中國工業(yè)軟件市場規(guī)模已達(dá)千億級，正處于快速增長階段。工業(yè)軟件是指在工業(yè) 領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的各類軟件和系統(tǒng)

15、，是將工業(yè)技術(shù)軟件化，將人對工業(yè)知識和機(jī)器設(shè)備的使用經(jīng)驗顯性化、數(shù)字化、系統(tǒng)化的過程。作為工業(yè)化長期積累的各類工業(yè)知識、機(jī)理模型和經(jīng)驗訣竅的結(jié)晶，工業(yè)軟件已經(jīng)從輔助工具演化為了工業(yè)化進(jìn)程不可或缺的伴生物，是制造業(yè)的重中之重。2012 年以來，制造業(yè)進(jìn)入了新舊動能加速轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵階段，全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步增長，中國工業(yè)軟件市場更是呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。截止 2019 年，中國市場規(guī)模已達(dá) 1720 億元，2019 年 16.5%的增長率和過去 7 年超過20%的復(fù)合增長率均遠(yuǎn)高于全球水平。如果將嵌入在硬件設(shè)備中的工業(yè)軟件也包含在內(nèi)，保守估計中國工業(yè)軟件的市場規(guī)模已達(dá)到 5000 億元。圖表 1 全

16、球工業(yè)軟件市場規(guī)模圖表 2 中國工業(yè)軟件市場規(guī)模資料來源：Gartner，賽迪智庫，華安證券研究所資料來源：中望軟件招股說明書，華安證券研究所工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)成新藍(lán)海，長期存五倍增長空間。中國是全世界唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家，已經(jīng)成為全球制造業(yè)規(guī)模最大的經(jīng)濟(jì)體，2018 年全年工業(yè)增加值突破 30 萬億，如此巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模體量，對工業(yè)軟件的需求非常旺盛。與此同時，中國工業(yè)軟件市場市規(guī)模與發(fā)達(dá)國家相比仍然很小，市場規(guī)模在全球的占比僅為個位數(shù)，工業(yè)軟件銷售額遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家。以 2018 年為例，中國工業(yè)增加值全球占比接近 30%，而同期工業(yè)軟件市場規(guī)模全球占比不足

17、 6%， 兩者嚴(yán)重不相符，存在五倍的差距。長期來看，中國正在從制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)， 不斷加快的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級進(jìn)程必將為工業(yè)軟件帶來更加廣闊的增長空間。因此我們認(rèn)為，中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)正迎來巨大的“藍(lán)?！笔袌觯L期存在五倍的增長空間。圖表 3 中國工業(yè)增加值在全球的占比圖表 4 中國工業(yè)軟件市場在全球的市場資料來源：聯(lián)合國統(tǒng)計司，華安證券研究所資料來源：Gartner，華安證券研究所制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展加深了對工業(yè)軟件的依賴。工業(yè)軟件通過大量的指令和程序， 將跨學(xué)科的工業(yè)知識、算法和機(jī)理模型固化封裝，進(jìn)而支撐工業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)管控和經(jīng)營管理過程，并對各類設(shè)備儀器操作驅(qū)動和進(jìn)行邏輯控制，是工業(yè)技術(shù)的結(jié)晶，

18、堪稱現(xiàn)代工業(yè)的大腦和靈魂。工業(yè)軟件在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和企業(yè)活動中無處不在，無論是重工業(yè)、輕工業(yè)還是高端裝備業(yè)，從企業(yè)的研發(fā)到生產(chǎn)再到運營，在產(chǎn)品設(shè)計、試驗、制造、裝配、庫存、物流、銷售等各個方面都離不開工業(yè)軟件。特別是在科技創(chuàng)新領(lǐng)域，工業(yè)軟件承載著最先進(jìn)的技術(shù)和工業(yè) know-how，是幾乎所有細(xì)分行業(yè)都繞不過去的必經(jīng)之路。圖表 5 工業(yè)軟件在企業(yè)活動中無處不在資料來源：2018 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會，華安證券研究所作為制造大國，工業(yè)軟件是中國產(chǎn)業(yè)的“短板”，與發(fā)達(dá)國家差距較大，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是工業(yè)軟件自給率低。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前中國高端制造業(yè)中電子、航空、機(jī)械領(lǐng)域的研發(fā)設(shè)計軟件大多為外購，

19、自給率分別只有 10%、15%及 30%。進(jìn)入 21 世紀(jì)后，國內(nèi)制造業(yè)僅采購 CAD 軟件及升級所支付的費用就超過 20 億美元。二是工業(yè)軟件領(lǐng)軍企業(yè)少。相比于達(dá)索、PTC、SAP 等國際巨頭，中國工業(yè)軟件領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)相對較少，大部分都是中小型企業(yè)，在研發(fā)投入、產(chǎn)品性能和整體實力上無法與國際巨頭相抗衡。三是工業(yè)軟件生態(tài)尚不健全。國內(nèi)工業(yè)軟件的產(chǎn)品和服務(wù)供給能力不夠，大型制造企業(yè)習(xí)慣于購買和應(yīng)用國外工業(yè)軟件，龐大的應(yīng)用市場最后卻成了國外軟件發(fā)展壯大的沃土。四是關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人。中國制造業(yè)大而不強(qiáng)，關(guān)鍵工藝流程和工業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)缺乏長期研發(fā)積累，工業(yè)軟件核心技術(shù)空心化，高端工業(yè)軟件供給被國外廠商

20、牢牢把持。圖表 6 中國工業(yè)軟件市場自給率低資料來源：國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會，華安證券研究所圖表 7 2018 年中國工業(yè)軟件企業(yè)規(guī)模分布資料來源：賽迪顧問，華安證券研究所敬請參閱末頁重要聲明及評級說明8 / 50證券研究報告 工業(yè)軟件或?qū)⑾破鹄^集成電路后第二輪國產(chǎn)化投資熱潮中國工業(yè)軟件的細(xì)分領(lǐng)域面臨“斷供”風(fēng)險。2019 年 6 月，美國 EDA 軟件三大廠商 Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 相繼按照美國商務(wù)部的要求，暫停了對華為的授權(quán)和更新，這是美國對華為一系列的斷供風(fēng)潮中最嚴(yán)重的事件。美國EDA 軟件三巨頭壟斷了全球 90%的市場份額，芯片設(shè)計公

21、司和代工廠，幾乎都必須跟三巨頭合作。2020 年 6 月，美國軟件公司 Math Works 按照美國政府要求，對被列入實體名單的哈工大終止 MATLAB 軟件的相關(guān)授權(quán)，再次引發(fā)了中國工業(yè)軟件的斷供之憂。MATLAB 軟件主要用于計算、可視化、數(shù)據(jù)分析等方面，最主要的用戶雖然是大學(xué)，但在工程領(lǐng)域的正向設(shè)計方面有著廣泛的應(yīng)用，某種程度上已經(jīng)成為了國內(nèi)理工科學(xué)生技能“合格認(rèn)定”的一項指標(biāo)。從 2019 年 6 月到 2020年 6 月，短短一年內(nèi)的兩次工業(yè)軟件斷供事件，精準(zhǔn)地抓住了中國制造業(yè)和科技產(chǎn)業(yè)的“短板”，也第一次讓社會各界對工業(yè)軟件的重要性和戰(zhàn)略價值有了前所未有的共識。圖表 8 華為被列

22、入實體清單，EDA 軟件遭禁用資料來源：路透社，華安證券研究所實際上，中國工業(yè)軟件面臨的“卡脖子”問題早有端倪，國內(nèi)軍工領(lǐng)域的一些企業(yè)就曾被美國所謂的“授權(quán)合格最終用戶(VEU)”名單拒之門外，禁止購買一些細(xì)分行業(yè)的專用工業(yè)軟件。例如汽車電控細(xì)分領(lǐng)域的 CAE 專用軟件 DSPACE 在業(yè)內(nèi)處于壟斷地位，但早在 10 年前已對中國軍工企業(yè)全面禁運；航天領(lǐng)域支持全過程業(yè)務(wù)應(yīng)用的領(lǐng)先商業(yè)分析軟件 STK 目前最高版本是 11.0，但是美國公司Analytical Graphics 從 7.0 版本就開始對中國禁運。工業(yè)軟件是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心環(huán)節(jié)，也是撬動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的支點。集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)

23、是信息產(chǎn)業(yè)一硬一軟兩大核心，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。其中，工業(yè)軟件又是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上游的核心。芯片產(chǎn)業(yè)之所以被譽(yù)為高投入、高市值、高價值行業(yè)，其設(shè)計環(huán)節(jié)的巨額投入“功不可沒”。芯片設(shè)計費用從 65 納米的 2500 萬美元上升到當(dāng)下 5 納米的近 5 億美元，整整增長了二十倍，其中工業(yè)軟件占了大頭。圖表 9 芯片先進(jìn)設(shè)計的費用演化資料來源：IBS 數(shù)據(jù)，華安證券研究所此外，以 EDA 軟件為代表的研發(fā)設(shè)計工業(yè)軟件還是 IC 設(shè)計的核心工具，扮演著無可替代的角色。從 65nm 到 40nm 再到 28nm，每一代芯片制程技術(shù)的進(jìn)步， 都會有至少 50%的軟件代碼需要重新編寫。

24、一枚 7nm 的芯片上有多達(dá) 70 億個晶體管，對設(shè)計的精確度要求極高，運算的復(fù)雜度也呈指數(shù)級增長，如果沒有EDA 軟件，幾乎無法完成這些設(shè)計工作。因此，EDA 工業(yè)軟件被譽(yù)為“芯片之母”，是集成電路價值鏈上游 IC 設(shè)計產(chǎn)業(yè)最核心的部分。另一方面，集成電路 EDA 軟件全球市場規(guī)模不足 100 億美元，但卻直接決定了超過 700 億美元的全球半導(dǎo)體制造市場，進(jìn)而撬動了 5000 億美元的全球半導(dǎo)體市場，甚至對 1.9 萬億美元的全球電子信息產(chǎn)業(yè)都有著決定性影響。如果沒有工業(yè)EDA 軟件，芯片設(shè)計公司或?qū)⒅苯油[，整個電子信息產(chǎn)業(yè)或?qū)⒈粍訐u。因此我們認(rèn)為，中國當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的“缺芯少魂”問題

25、，不僅是高端芯片短缺，更是缺少產(chǎn)業(yè)體系之魂工業(yè)軟件。圖表 10 工業(yè)軟件是橋東高技術(shù)附加值產(chǎn)業(yè)鏈的支點資料來源：華安證券研究所整理發(fā)達(dá)國家高度重視并持續(xù)投入巨資扶持，形成在工業(yè)軟件領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。美國高度重視工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將軟件視為其國家戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)。在政策方面，美國在 1979 年頒布了軟件版權(quán)保護(hù)法，并且對軟件企業(yè)給予永久性研發(fā)稅優(yōu)惠。早在上世紀(jì) 60 年代，美國國防部便授意和支持洛克希德馬丁公司開發(fā)早期的 CAD 軟件 CADAM，70 年代美國國家航空及宇航局（NASA）在國家財政的支持下開發(fā)了有限元分析軟件 Nastran，并推動 UGS 公司開發(fā)了CAD/CAM 軟件EDS

26、I-DEAS。2018 年美國國防部高級研究計劃局牽頭，美國產(chǎn)學(xué)研用各方推出了一項為期 5 年、支持金額高達(dá) 15 億美元的“電子復(fù)興計劃”（ERI），用以支持芯片技術(shù)研發(fā)，美國國會也將每年額外注資 1.5 億美元。其中，EDA 軟件獲得了同級項目中金額最多的扶持，EDA 三巨頭中的 Synopsys（新思科技）和 Cadence（鏗騰電子）均參與了相關(guān)項目并獲得財政支持。此外，美國工業(yè)軟件企業(yè)的研發(fā)投入也居高不下。圖表 11 美國國防部對工業(yè)軟件 EDA 巨頭的財政支持資料來源：DARPA，華安證券研究所全球知名工業(yè)軟件企業(yè)深受資本市場青睞。工業(yè)軟件在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系中的核心價值，以及發(fā)達(dá)國家政

27、府對工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的高度重視和持續(xù)投入，共同帶動了資本市場對工業(yè)軟件企業(yè)的價值認(rèn)同，幫助企業(yè)獲得了雄厚的資金實力和融資能力，進(jìn)而推動企業(yè)對軟件研發(fā)持續(xù)投入重金，并通過一系列投資并購壯大實力，以此形成工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。資本市場對這些工業(yè)軟件巨頭尤其青睞，盡管工業(yè)軟件企業(yè)營收和利潤規(guī)模不大，但是市值普遍不低，市銷比更是遠(yuǎn)高于相關(guān)工業(yè)和自動化企業(yè)的估值。我們認(rèn)為國際資本市場對工業(yè)軟件企業(yè)的偏好，為工業(yè)軟件企業(yè)注入了長期的發(fā)展動力。圖表 12 工業(yè)軟件企業(yè)深受國外資本市場青睞資料來源：WIND，華安證券研究所內(nèi)循環(huán)新格局促進(jìn)國產(chǎn)工業(yè)軟件生態(tài)培育，工業(yè)軟件有望成下一輪國產(chǎn)化投資的重點。內(nèi)

28、循環(huán)新格局與以往最大的不同在于，過去中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的特點是市場和資源“兩頭在外”，現(xiàn)在則是要調(diào)動中國超大規(guī)模的內(nèi)需市場，提升供給體系對國內(nèi)需求的適配性，形成需求牽引供給、供給創(chuàng)造需求的更高水平動態(tài)平衡，這就為工業(yè)軟件應(yīng)用生態(tài)的培育扎起了國產(chǎn)化藩籬、創(chuàng)造了絕佳的條件。工業(yè)軟件始于工業(yè)用戶的實際需求，某種程度上說工業(yè)軟件是“用”出來的，而不是開發(fā)出來的。應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，只有大批穩(wěn)定的工業(yè)企業(yè)用戶持續(xù)使用、持續(xù)反饋，才能推動產(chǎn)品服務(wù)不斷的迭代、優(yōu)化，進(jìn)而提升整個產(chǎn)業(yè)水平。內(nèi)循環(huán)新格局下，越來越多的制造企業(yè)，特別是國有企業(yè)，出于穩(wěn)定性和安全性考慮或?qū)㈤_始嘗試使用國內(nèi)工業(yè)軟件，用戶需

29、求的持續(xù)提升和反饋，有利于工業(yè)軟件應(yīng)用生態(tài)的培育，進(jìn)而形成應(yīng)用牽引供給，供給持續(xù)升級的良性循環(huán)。與此同時，中國長期堅持的“軟件正版化”工作，不斷加碼的軟件知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策， 也在一定程度上為工業(yè)軟件應(yīng)用生態(tài)的培育提供了保障。參照國內(nèi)對集成電路產(chǎn)業(yè)的投資以及國外政府對工業(yè)軟件的投入和扶持，我們認(rèn)為中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)有望復(fù)刻集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，成為下一輪國產(chǎn)化投資的重點，工業(yè)軟件市場具有廣闊發(fā)展空間。圖表 13 內(nèi)循環(huán)新格局更強(qiáng)調(diào)擴(kuò)大內(nèi)需圖表 14 軟件開發(fā)的“V”模型中用戶至關(guān)重要資料來源：新華社，華安證券研究所資料來源：華安證券研究所整理產(chǎn)業(yè)政策和企業(yè)需求促進(jìn)工業(yè)軟件加速發(fā)展近些年，中國經(jīng)濟(jì)

30、已經(jīng)由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期，從智能制造到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，國家頂層設(shè)計始終高度重視工業(yè)軟件在推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的核心支撐作用，出臺了一系列政策文件。與此同時，數(shù)量眾多的制造企業(yè)在開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，對工業(yè)軟件的主動關(guān)注和內(nèi)生需求也愈發(fā)旺盛。政策重視工業(yè)軟件在制造業(yè)中的核心地位工業(yè)軟件是智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心基石。2015 年 5 月國發(fā)201528 號文將智能制造確定為制造強(qiáng)國建設(shè)的主攻方向，并明確強(qiáng)調(diào)要“突破高端工業(yè)軟件核心技術(shù)，推進(jìn)自主工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”。2017 年 11 月國務(wù)院印發(fā)關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)

31、制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見，通過實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加速新興產(chǎn)業(yè)培育，為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供關(guān)鍵驅(qū)動力。除了國家頂層設(shè)計相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策，工信部近年來更是通過發(fā)展規(guī)劃、專項工程和試點示范系統(tǒng)推進(jìn)工業(yè)軟件和智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展，截至 2019年 6 月，涉及工業(yè)軟件的兩項指標(biāo)，企業(yè)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計工具普及率和關(guān)鍵工序數(shù)控化率已分別達(dá)到 69.3%、49.5%。圖表 15 工業(yè)軟件相關(guān)政策文件梳理資料來源：中國政府網(wǎng)，華安證券研究所財政政策和專項工程持續(xù)扶持工業(yè)軟件發(fā)展。今年 8 月 4 日，國務(wù)院印發(fā)關(guān)于新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政

32、策的通知（以下簡稱若干政策），在之前印發(fā)的國發(fā)20114 號文和國發(fā)200018 號基礎(chǔ)上繼承并進(jìn)一步加大支持力度，從八個方向出臺了近 40 項政策舉措，促進(jìn)未來十年集成電路和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，十年一度的集成電路和軟件發(fā)展政策一脈相承，在確保政策穩(wěn)定性和延續(xù)性的同時，發(fā)改委、工信部、財政部和稅務(wù)總局還會配套出臺一攬子扶持政策，合力推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。圖表 16 推動軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展一攬子扶持政策資料來源：中國政府網(wǎng)，華安證券研究所新基建為工業(yè)軟件帶來新一輪政策驅(qū)動。今年新冠疫情發(fā)生以來，新基建為全民抗疫防疫和復(fù)工復(fù)產(chǎn)提供了重要支撐，作為守住“六?！钡拙€、完成“六穩(wěn)”工作的主要投資

33、方向，獲得了從政府到社會的高度重視。4 月，發(fā)改委權(quán)威定義了新基建的內(nèi)涵，其中多個方向涵蓋了工業(yè)軟件，未來相關(guān)政策的驅(qū)動可期。作為內(nèi)循環(huán)新格局下的主要投資方向，新基建離不開“軟實力”，工業(yè)軟件不僅是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心組成，還借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)催生了新型工業(yè)軟件工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè) APP。圖表 17 工業(yè)軟件是新基建中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的核心組成資料來源：信通院，華安證券研究所制造企業(yè)對工業(yè)軟件有旺盛的內(nèi)生需求制造企業(yè)高度關(guān)注工業(yè)軟件的應(yīng)用價值。工業(yè)軟件覆蓋了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動的方方面面，既是企業(yè)運用信息技術(shù)提升效率的工具，又是企業(yè)開展提升智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化水平的重要基礎(chǔ)，在當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級

34、的大背景下，深受企業(yè)重視。中國工程院對 22 個行業(yè) 1859 家企業(yè)的調(diào)研結(jié)果顯示，超過七成的企業(yè)對工業(yè)軟件有強(qiáng)烈需求；德勤中國在調(diào)研了 150 余家生產(chǎn)型和技術(shù)服務(wù)型的大中型企業(yè)后發(fā)現(xiàn)，工業(yè)軟件是最受企業(yè)關(guān)注的技術(shù)。圖表 18 制造企業(yè)對工業(yè)軟件有強(qiáng)烈需求圖表 19 受訪制造企業(yè)最關(guān)注工業(yè)軟件資料來源：中國工程院，華安證券研究所資料來源：德勤 2018 智能制造調(diào)研報告，華安證券研究所工業(yè)軟件助力制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級。在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)變革與數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮交匯的背景下，制造業(yè)的生產(chǎn)要素呈動態(tài)變化，海量、多元、異構(gòu)的工業(yè)數(shù)據(jù)已經(jīng)成為核心生產(chǎn)要素，圍繞工業(yè)數(shù)據(jù)實現(xiàn)價值創(chuàng)造是所有制造企業(yè)面臨的新命題，而

35、工業(yè)軟件則是挖掘和利用工業(yè)數(shù)據(jù)的最佳手段。與此同時，企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中還面臨不同類型、不同程度的難點、痛點，例如離散行業(yè)普遍存在產(chǎn)品升級換代迅速、客戶個性化需求不斷增強(qiáng)、多品種小批量生產(chǎn)常態(tài)化等問題，流程行業(yè)普遍存在傳統(tǒng)過剩產(chǎn)能需要轉(zhuǎn)型、安全生產(chǎn)和節(jié)能環(huán)保壓力大、產(chǎn)品質(zhì)量追蹤需求持續(xù)提升等問題，以上這些都需要運用工業(yè)軟件來解決。圖表 20 制造企業(yè)普便面臨的轉(zhuǎn)型升級難題資料來源：華安證券研究所整理工業(yè)軟件在技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營兩方面為企業(yè)創(chuàng)造價值。從技術(shù)研發(fā)角度講，工業(yè)軟件可以為企業(yè)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，解決實際問題。例如在模擬仿真領(lǐng)域，CAE 讓軟件模式測試和樣機(jī)測試做得一模一樣，大大降低了

36、樣機(jī)錯誤設(shè)計概率。目前發(fā)達(dá)國家愿意將大型高端裝備工廠建設(shè)在海外，設(shè)計、組裝、測試、維修等環(huán)節(jié)都愿意輸出，正是由于工業(yè)軟件較好地保證了技術(shù)被充分應(yīng)用的情況下，技術(shù)工藝又不被泄露。從生產(chǎn)經(jīng)營角度講，工業(yè)軟件定義了產(chǎn)品基礎(chǔ)理論體系、生產(chǎn)控制流程、產(chǎn)品組裝順序、產(chǎn)品測試機(jī)理、運維模式等，甚至定義了制造業(yè)的商業(yè)模式，協(xié)同研發(fā)、個性化定制、網(wǎng)絡(luò)制造、在線運維、分時租賃等新商業(yè)模式都離不開工業(yè)軟件支撐。圖表 21 達(dá)索工業(yè)軟件為企業(yè)研發(fā)和制造過程賦能資料來源：達(dá)索官網(wǎng)，華安證券研究所工業(yè)軟件有望誕生多個細(xì)分賽道隱形冠軍工業(yè)軟件領(lǐng)域在國際上有著眾多領(lǐng)軍企業(yè)，中國受制于工業(yè)基礎(chǔ)薄弱、發(fā)展時間較短等劣勢，尚未孕育

37、出行業(yè)巨頭，但卻是一個潛力巨大的藍(lán)海市場，工業(yè)技術(shù)軟件化的產(chǎn)業(yè)趨勢和新一代信息技術(shù)的創(chuàng)新突破為我們在工業(yè)軟件多個細(xì)分賽道培育隱形冠軍創(chuàng)造了有利條件。產(chǎn)業(yè)趨勢：工業(yè)技術(shù)軟件化必將形成“百花齊放”的局面“軟件定義一切”正在顛覆千行百業(yè)。隨著工業(yè)革命快速發(fā)展，軟件行業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)正在逼近硬件行業(yè)，逐步成為制造業(yè)新的主戰(zhàn)場，一場瓜分世界軟件市場的爭奪戰(zhàn)已經(jīng)打響。西門子、GE 等公司紛紛投入巨資，研發(fā)未來工業(yè)軟件，并已經(jīng)取得豐厚回報。最初從軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義數(shù)據(jù)中心，再到軟件定義系統(tǒng)，到現(xiàn)在軟件開始定義一切。對制造業(yè)而言，軟件開始定義產(chǎn)品、流程、生產(chǎn)方式、新型生產(chǎn)能力， 甚至產(chǎn)業(yè)形態(tài)。軟件定義下的制

38、造業(yè)，所有要素都是數(shù)字化的，整個價值鏈各個環(huán)節(jié)的信息都可以被計算機(jī)采集、識別、處理、傳遞，運營過程能夠被軟件驅(qū)動。圖表 22 工業(yè)巨頭西門子轉(zhuǎn)型為軟件企業(yè)資料來源: 華安證券研究所整理在汽車領(lǐng)域，當(dāng)前軟件的價值在高端汽車中占整車價值的 40%以上，一輛普通汽車的電子控制單元多達(dá) 70-80 個，代碼約 1 億行，復(fù)雜度已超過 Linux 系統(tǒng)內(nèi)核。特斯拉新能源電動車中軟件價值占整車價值的 60%，同時軟件對企業(yè)商業(yè)模式的價值也越來越大，因為軟件功能一旦研發(fā)完成，復(fù)制的邊際成本接近于零。在航空領(lǐng)域，美國NASA 從 2014 年就開始發(fā)布軟件轉(zhuǎn)化目錄用以定義和傳播先進(jìn)技術(shù)，目前大約有 2200

39、多種技術(shù)軟件正處于轉(zhuǎn)化流程中，這里面既有設(shè)計仿真、業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理等傳統(tǒng)工業(yè)軟件，也有數(shù)據(jù)圖像處理、設(shè)備數(shù)據(jù)采集等設(shè)備自動化領(lǐng)域的軟件。圖表 23 由軟件推動的以個性化服務(wù)為導(dǎo)向的汽車新架構(gòu)圖表 24 NASA 軟件轉(zhuǎn)化目錄資料來源：麥肯錫，華安證券研究所資料來源：NASA，華安證券研究所企業(yè)級市場不同于消費者市場，工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)有望誕生細(xì)分賽道隱形冠軍。在 2C 市場，消費者用戶的需求趨于同質(zhì)化，綜合實力全面的企業(yè)可以憑借贏者通吃的優(yōu)勢一家獨大，馬太效應(yīng)明顯。而工業(yè)軟件所面臨的 2B 市場，涉及的各類技術(shù)眾多、細(xì)分行業(yè)和場景眾多、產(chǎn)業(yè)主體數(shù)量類型眾多，對軟件性能、服務(wù)等要求都各不相同，因此工業(yè)軟件

40、賽道眾多，遍地都是機(jī)會。國內(nèi)的工業(yè)軟件企業(yè)既可以深耕不同的細(xì)分市場，也可以面向不同規(guī)模體量的客戶；既可以采用不用的部署方式或信息技術(shù)改造傳統(tǒng)，也可以聚焦不同的垂直行業(yè)應(yīng)用場景探索新興模式，只要對細(xì)分市場有準(zhǔn)確的認(rèn)識和判斷，具備過硬的技術(shù)和經(jīng)營能力，就有可能成為具備獨特競爭力的隱形冠軍。圖表 25 2018 年工業(yè)軟件在垂直行業(yè)的應(yīng)用分布資料來源：賽迪顧問，華安證券研究所工業(yè)軟件行業(yè)壁壘高，用戶粘性強(qiáng)，巨頭跨界顛覆難度較大。一方面，工業(yè)軟件 作為工業(yè)知識的載體，其中蘊涵了大量工業(yè)體系、行業(yè)技術(shù)和管理經(jīng)驗，是人類基礎(chǔ)科學(xué)知識和各行業(yè)技術(shù)經(jīng)驗的集大成者，每一個細(xì)分方向的工業(yè)軟件都有著很高的行業(yè)壁壘，

41、若非長期積累，短時間內(nèi)很難構(gòu)建起核心競爭力，跨界顛覆更是難上加難。例如波音飛機(jī)共涉及 8000 多款軟件，其中 1000 多款為通用軟件，剩余 7000 多種軟件為波音自行開發(fā)。另一方面，工業(yè)軟件具有很強(qiáng)的用戶粘性，一家企業(yè)使用了某款工業(yè)軟件，和其具有技術(shù)關(guān)聯(lián)或者供應(yīng)鏈關(guān)系的企業(yè)可能會更傾向選擇同一款軟件，而且隨著用戶的增多，用戶所提供的反饋又成為產(chǎn)品功能完善和性能提升的重要動力， 如此一來工業(yè)軟件的護(hù)城河就會越來越深。結(jié)合中國制造業(yè)整體上基礎(chǔ)和底層通用技術(shù)存在劣勢的特點，專用工業(yè)軟件比通用軟件的發(fā)展路徑更清晰，選定一個細(xì)分領(lǐng)域和行業(yè)堅持不懈深耕幾年，就有望成為國內(nèi)佼佼者甚至是隱形冠軍。圖表

42、26 飛機(jī)設(shè)計聯(lián)合仿真涉及的軟件系統(tǒng)專業(yè)而復(fù)雜資料來源: 華安證券研究所整理技術(shù)變革：新一代信息技術(shù)為國內(nèi)企業(yè)帶來“換道超車”新機(jī)遇人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)推動工業(yè)軟件性能不斷突破。人工智能賦能工業(yè)軟件主要基于深度學(xué)習(xí)和知識圖譜兩種技術(shù)。深度學(xué)習(xí)通過海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)和強(qiáng)大算力得出關(guān)系模型及相關(guān)映射關(guān)系；知識圖譜用海量數(shù)據(jù)進(jìn)行知識學(xué)習(xí)挖局和模型推理，以類似人類的思考方式建立語義連接網(wǎng)。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能算法協(xié)同，能夠豐富并強(qiáng)化工業(yè)軟件在數(shù)據(jù)分析方面的功能。圖表 27 人工智能知識圖譜賦能工業(yè)軟件的邏輯資料來源：信通院，華安證券研究所深度學(xué)習(xí)可以有效提升工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)分析深度，例如仿真設(shè)計軟件 C

43、AE 可以根據(jù)產(chǎn)品目標(biāo)和參數(shù)基于深度學(xué)習(xí)生成數(shù)百種高性能的幾何設(shè)計選項，幫助客戶定制產(chǎn)品設(shè)計方案；質(zhì)量管理軟件 QMS 可以通過深度學(xué)習(xí)識別生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，替代人工檢測，提高檢測成功率的同時降低人工成本。知識圖譜能夠打破不同場景下的數(shù)據(jù)隔離，創(chuàng)新知識組織方式，加速工業(yè)知識的沉淀，豐富工業(yè)軟件功能。工業(yè)軟件企業(yè)借助人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以有效提升工業(yè)軟件產(chǎn)品性能，為客戶提供差異化服務(wù)，重點挖掘客戶在生產(chǎn)管控和經(jīng)營管理場景下的數(shù)據(jù)價值。圖表 28 工業(yè)軟件基于人工智能和大數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)價值資料來源：賽迪顧問，華安證券研究所云計算重構(gòu)了工業(yè)軟件的開發(fā)部署、架構(gòu)方式、商業(yè)模式和產(chǎn)品形態(tài)。云計算相

44、關(guān)技術(shù)對工業(yè)軟件的具體影響主要有四個方面。一是支持工業(yè)軟件的靈活敏捷的開發(fā)， 部署和運維。借助虛擬化技術(shù)，可以實現(xiàn)工業(yè)軟件開發(fā)資源更加精細(xì)的管理和調(diào)度， 快速搭建部署工業(yè)軟件的運行環(huán)境，并動態(tài)調(diào)整軟件運行時的環(huán)境資源；通過容器技術(shù)推動代碼和組件重用，進(jìn)而實現(xiàn)開發(fā)工具的優(yōu)化；采用 DevOps 進(jìn)行開發(fā)、測試、運維的跨地域協(xié)同和同步迭代，能夠創(chuàng)新開發(fā)理念，提高軟件開發(fā)協(xié)同能力。二是推動工業(yè)軟件應(yīng)用架構(gòu)的變遷。過去的軟件主要采用傳統(tǒng)的集中式應(yīng)用架構(gòu)， 主要依靠硬件保證其性能和高可靠性；云計算分布式架構(gòu)的出現(xiàn)，使得軟件不再依賴 硬件，而是通過水平擴(kuò)展和軟件系統(tǒng)設(shè)計保證其性能和高可靠性。圖表 29 云

45、計算推動工業(yè)軟件應(yīng)用架構(gòu)變化資料來源： IDC，華安證券研究所三是推動 SaaS 化成為工業(yè)軟件的主流商業(yè)模式。經(jīng)營管理和協(xié)作軟件領(lǐng)域的Salesforce 率先將 CRM 軟件 SaaS 化，已成為全球領(lǐng)先的 SaaS 廠商，達(dá)索、Autodesk、PTC 等產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計軟件企業(yè)正積極向云端應(yīng)用布局，德國 iTAC、羅克韋爾等產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件企業(yè)也在探索基于云的 MES 產(chǎn)品。四是催生了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè) APP 等工業(yè)軟件新形態(tài)。一方面云計算推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺解構(gòu)了傳統(tǒng)的工業(yè)軟件體系，形成了工業(yè)知識的微服務(wù)組件庫，使工業(yè)軟件化整為零，為工業(yè)軟件供給側(cè)的產(chǎn)業(yè)化裝配模式奠定了基礎(chǔ)；

46、另一方面基于云計算的微服務(wù)開發(fā)方式實現(xiàn)了工業(yè)軟件的低代碼開發(fā)，將工業(yè)知識封裝成為工業(yè) APP， 大大降低了工業(yè)軟件的應(yīng)用開發(fā)的難度和門檻。圖表 30 工業(yè)軟件解構(gòu)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè) APP資料來源：信通院，華安證券研究所開源的理念為工業(yè)軟件企業(yè)顛覆傳統(tǒng)帶來新的可能。開源是全球軟件技術(shù)創(chuàng)新的重要模式，為軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)來源，降低了技術(shù)門檻和開發(fā)成本。開源在市場競爭中的價值正不斷提升，越來越多的工業(yè)軟件開發(fā)環(huán)境已從封閉、專用的平臺走向開放和開源的平臺。開源軟件的開發(fā)成本更低、部署運維更靈活、客戶體驗更人性化，既能有效降低開發(fā)人員的重復(fù)勞動，又能推動構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，彌補(bǔ)底層技術(shù)上的差距，國內(nèi)

47、工業(yè)軟件企業(yè)有望通過開源軟件打開局面。實際上，許多開源軟件已經(jīng)對傳統(tǒng)軟件構(gòu)成了威脅，以 MATLAB 為例，盡管它目前廣泛應(yīng)用于科研和工程領(lǐng)域，但其語言是古董級，沒有辦法與開源的 Python 相提并論，而且 Python 操作更簡單、部署更靈活，已經(jīng)開始在部分細(xì)分領(lǐng)域?qū)?MATLAB 進(jìn)行替代。圖表 31 傳統(tǒng) Matlab 軟件 vs 開源 Python 軟件資料來源：Silicon Labs，華安證券研究所工業(yè)軟件四大類別國產(chǎn)化率仍低，發(fā)展空間廣闊工業(yè)軟件種類繁多。工業(yè)軟件種類繁多，分類方式多樣化，目前業(yè)界還沒有公認(rèn)的統(tǒng)一分類方式。國內(nèi)官方對工業(yè)軟件公開權(quán)威的分類，出自 2018 年 9

48、 月國家發(fā)改委發(fā)布的“關(guān)于對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄（2016 版）征求意見的公告”（以下簡稱發(fā)改委指導(dǎo)目錄），即：工業(yè)軟件屬于新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)-信息技術(shù)服務(wù)-新興軟件及服務(wù)門類，包括嵌入高端裝備內(nèi)部的軟件、產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計軟件、產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件、經(jīng)營管理和協(xié)作軟件、節(jié)能減排控制和支撐軟件、公路交通管理和決策軟件。在此基礎(chǔ)上，近幾年出現(xiàn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及工業(yè) APP 實際上也屬于新型工業(yè)軟件，這樣工業(yè)軟件共分為七大類別圖表 32 依據(jù)發(fā)改委指導(dǎo)目錄形成的工業(yè)軟件分類資料來源：發(fā)改委指導(dǎo)目錄，華安證券研究所工業(yè)軟件主要包括四大核心類別。由于嵌入高端裝備內(nèi)部的軟件實際上是和硬件

49、產(chǎn)品融為一體提供服務(wù)、發(fā)揮價值，而節(jié)能減排控制和支撐軟件的功能很多已經(jīng)集成到了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程的產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件中，因此這兩類軟件可以與其他類別合并。而公路交通管理和決策軟件僅針對特定場景，與工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營關(guān)聯(lián)度較低。因此，我們認(rèn)為工業(yè)軟件包含四大核心類別，即：產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計軟件（以下簡稱“研發(fā)設(shè)計軟件”）、產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件（以下簡稱“生產(chǎn)管控軟件”）、經(jīng)營管理和協(xié)作軟件（以下簡稱“經(jīng)營管理軟件”）和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺及工業(yè) APP（以下簡稱“平臺及工業(yè) APP”），每一類工業(yè)軟件當(dāng)前的國產(chǎn)化率均較低，具有廣闊的市場空間和發(fā)展前景。圖表 33 四大核心類別工業(yè)軟件整理資料來源：

50、華安證券研究所整理研發(fā)設(shè)計軟件：關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)是突破口產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計軟件是人類基礎(chǔ)學(xué)科和工程知識的集大成者，涵蓋了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、材料和計算機(jī)等方面的知識，應(yīng)用于電子計算機(jī)及其外圍設(shè)備，協(xié)助工 程技術(shù)人員完成產(chǎn)品設(shè)計和制造，提升產(chǎn)品開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期、 提高產(chǎn)品質(zhì)量。主要包括以下四類軟件：計算機(jī)輔助設(shè)計類軟件（Computer Aided Design， CAD）、計算機(jī)輔助工程類軟件（Computer Aided Engineering，CAE ） 、 計 算 機(jī) 輔 助 制 造 類 軟 件 （Computer Aided Manufacturing，CAM）、電子

51、設(shè)計自動化類軟件（Electronics Design Automation，EDA）。以 3D CAD 軟件為例，機(jī)械、模具、零部件制造商將產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)和參數(shù)導(dǎo)入3D CAD 軟件后，可以采用軟件自帶的混合建模技術(shù)進(jìn)行各種復(fù)雜曲面的建模，調(diào)用軟件包含的標(biāo)準(zhǔn)件庫繪制零部件的三維圖形，結(jié)合設(shè)計加工的理念生成對應(yīng)的計算機(jī)輔助制造三維方案，滿足產(chǎn)品從 2 軸到 6 軸的加工需求。此外，軟件可以進(jìn)行無參數(shù)建模，幫用戶實現(xiàn)各種建模思路；可以支持用戶自建零部件庫，提高繪圖效率；還可以兼容各種數(shù)據(jù)，支持實體設(shè)計和曲面設(shè)計、二維和三維圖紙之間的自由切換，進(jìn)而提升產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的效率，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品分析和產(chǎn)

52、品制造的一體化。圖表 34 中望 3D CAD 機(jī)械配備設(shè)計示例圖資料來源：中望軟件官網(wǎng)，華安證券研究所中國產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計軟件的市場規(guī)模在全球占比較小，有巨大發(fā)展空間。2018 年， 全球 3D CAD 軟件市場規(guī)模約 86.6 億美元，國內(nèi)市場規(guī)模 7.33 億美元，全球占比約8.5%；全球 CAE 軟件市場規(guī)模約 65.75 億美元，國內(nèi)市場規(guī)模 6 億美元，全球占比約9%；全球 EDA 軟件市場規(guī)模約 97.15 億美元，國內(nèi)市場規(guī)模 5.03 億美元，全球占比約 5.1%。在各類研發(fā)設(shè)計軟件中，產(chǎn)品生命周期管理軟件(Product Lifecycle Management， PLM)占比

53、最高，其他占比較高的軟件還有 CAD、CAE、CAM、EDA、BIM 等。圖表 35 2018 年主要研發(fā)設(shè)計軟件市場規(guī)模圖表 36 各類研發(fā)設(shè)計軟件市場規(guī)模占比資料來源：中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書（2019），華安證券研究所資料來源：賽迪顧問，華安證券研究所國外巨頭掌握核心技術(shù)，在國際和國內(nèi)市場均占據(jù)主導(dǎo)地位。在 CAD 軟件產(chǎn)品線，法國達(dá)索、德國西門子和美國 PTC 占據(jù)了全球市場 60%以上的份額，國內(nèi) CAD 95%以上的市場被國外巨頭所占據(jù)，國內(nèi)企業(yè)在軟件功能上與國外相差較大，目前還無法打破壟斷。在 CAE 軟件產(chǎn)品線，美國 ANASYS、MathWorks、德國西門子、法國達(dá)索等 12

54、 家領(lǐng)導(dǎo)廠商處于壟斷地位，占據(jù)國際市場 95%以上的份額，并逐漸與其上下游產(chǎn)品打通，形成 CAD/CAE/CAM/PDM 一體化綜合軟件平臺，國內(nèi)廠商在產(chǎn)品化、集成化和規(guī)?；吓c國外還差距很大。在EDA 軟件產(chǎn)品線，美國Synopsys、美國Cadence 和德國 Mentor Graphics 三家廠商處于絕對壟斷地位，占據(jù)了 60%以上的全球市場份額和 95%以上的國內(nèi)市場份額，國內(nèi)廠商以提供點工具為主，產(chǎn)品無法覆蓋全領(lǐng)域。圖表 37 2018 年 CAD 軟件國內(nèi)市場競爭格局圖表 38 2018 年全球 EDA 軟件市場競爭格局資料來源：中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書（2019），華安證券研究所

55、資料來源：ESD Aliance，華安證券研究所關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)是突破口。國內(nèi)研發(fā)設(shè)計軟件廠商規(guī)模較小、研發(fā)能力有限， 對關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)缺少高額度持續(xù)性的資金投入。特別是國內(nèi) EDA 軟件與國外軟件有較大差距，缺乏對 7nm、5nm 芯片先進(jìn)工藝的支撐，只能提供 50%左右的設(shè)計工具，沒有完整的數(shù)字集成電路全流程設(shè)計平臺。今年 3 月 25 日工信部發(fā)言人明確表示將實施國家軟件重大工程，集中力量解決關(guān)鍵軟件的“卡脖子”問題；6 月 5 日教育部和工信部聯(lián)合印發(fā)特色化示范性軟件學(xué)院建設(shè)指南（試行），推動軟件領(lǐng)域產(chǎn)教融合；8 月 4 日國務(wù)院發(fā)布關(guān)于新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干

56、政策的通知，提出將聚焦關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，探索構(gòu)建社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制。我們認(rèn)為，研發(fā)設(shè)計軟件將是國家重大項目、產(chǎn)教融合和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)優(yōu)先傾斜的領(lǐng)域，相關(guān)的扶持政策和資金將會帶動資本市場對研發(fā)設(shè)計軟件的關(guān)注和投資， 該領(lǐng)域?qū)Ｗ㈥P(guān)鍵技術(shù)研發(fā)攻關(guān)的中望軟件、芯愿景、華大九天等企業(yè)有望獲益。企業(yè)名稱主要產(chǎn)品核心競爭力資本市場表現(xiàn)圖表 39 研發(fā)設(shè)計軟件國內(nèi)主要企業(yè)情況中望軟件中望3D、中望CADIC分析和設(shè)計服務(wù)、同時掌握二三維CAD、CAM、CAE，產(chǎn)品線豐富，有海外市場借助EDA打造 IC 分析技2019年完成第二輪1.4億融資，科創(chuàng)板IPO進(jìn)入“已問詢”狀態(tài)20

57、20年獲得A輪融資，科芯愿景EDA軟件、IP核術(shù)及設(shè)計創(chuàng)新平臺創(chuàng)板IPO進(jìn)入“已問詢” 狀態(tài)華大九天一站式EDA及相關(guān)服務(wù)國內(nèi)規(guī)模最大，可提供面 近三年持續(xù)獲得上億元戰(zhàn)板和模擬集成電路全流程 略融資設(shè)計平臺APP開發(fā)能力浩辰機(jī)械、建筑領(lǐng)域CAD非開源CAD、CAD移動資料來源：華安證券研究所整理生產(chǎn)管控軟件：依托行業(yè)龍頭，聚焦本地服務(wù)產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件是構(gòu)建在自動化控制系統(tǒng)上層實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與控制優(yōu)化、數(shù)字化仿真以及生產(chǎn)管理、能耗管理、安全管理、設(shè)備管理等工廠計劃管控的一系列軟件集合，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)信息分析、故障診斷、生產(chǎn)指令發(fā)布、生產(chǎn)管理等職能，核心價值在于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行和生產(chǎn)資源

58、的優(yōu)化調(diào)度，保障安全、高效和綠色制造。產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件主要包括制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）、分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System ，DCS ）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）、可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等。以 MES 軟件為例，工業(yè)軟件供應(yīng)商可以結(jié)合制造企業(yè)的訂單生產(chǎn)需求定制制造執(zhí)行系統(tǒng) MES，MES 通過高級算法結(jié)合在產(chǎn)、在庫的實時產(chǎn)品數(shù)據(jù)，可以指

59、導(dǎo)供應(yīng)商和庫存管理，并圍繞產(chǎn)品訂單形成自動化、分品類、全實時性的高級排產(chǎn)功能；通過對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)、庫存單位的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化采集、上傳，可以實現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)度可視化，并借助 RFID 技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)周期全程可追溯；通過結(jié)合產(chǎn)線工作班組和產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的數(shù)據(jù)開展人員績效核算；通過數(shù)據(jù)庫與財務(wù)軟件對接，提高財務(wù)數(shù)據(jù)的實時性。整個 MES 系統(tǒng)軟件建成后，可以提高制造企業(yè)生產(chǎn)過程的自動化程度、實時響應(yīng)程度和運行精準(zhǔn)度，減少相關(guān)工作人員，實現(xiàn)降本增效。圖表 40 汽車行業(yè) MES 解決方案過程示例資料來源：速威公司官網(wǎng)，華安證券研究所整理中國產(chǎn)品制造過程管理和控制軟件市場增速較快，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。20

60、18 年， 全球 PLC 整體市場規(guī)模約 130 億美元，國內(nèi)市場規(guī)模 23 億美元，全球占比約 18%， 年增長率 14%；全球 DCS 整體市場規(guī)模約 65 億美元，國內(nèi)市場規(guī)模 15 億美元，全球占比約 23%，年增長率 15%；全球 SCADA 整體市場規(guī)模約 60 億美元，國內(nèi)市場規(guī)模14 億美元，全球占比約 23%，年增長率 12%；中國 MES 市場規(guī)模 33.9 億元人民幣， 同比增長 22%，遠(yuǎn)超全球增速。圖表 41 2018 年主要制造過程管理和控制軟件市場規(guī)模圖表 42 各類過程管理和控制軟件市場規(guī)模占比資料來源：中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書（2019），華安證券研究所資料來源