2019中国工业软件产业白皮书.docx

中国工业软件产业白皮书（ 2019） 2019 年 11 月 目 录 第一章 工业软件概述 . 1 一、工业软件特征 . 1 二、工业软件分类 . 3 三、工业软件作用 . 5 第二章 我国工业软件发展情况 . 7 一、工业软件发展历程 . 7 二、我国工业软件发展现状 . 9 （一）研发设计类软件 . 10 （二）生产制造类软件 . 12 （三）经营管 理类软件 . 14 （四）运维服务类软件 . 14 （五）工业软件新形态 . 15 三、工业软件发展态势 . 16 （一 ） 数字化工业软件平台成为未来工业软件发展 的重要趋势 . 16 （二 ） 低代码开发平台成为提高工业软件研发水平 的重要推动力 . 17 （三 ） 行业巨头立足云化优势推动工业软件走向云 部署 . 17 第三章 我国工业软件发展瓶颈 . 19 一、 CAX 软件核心 关键技术缺失，产品竞争力较低 . 20 二 、 EDA 软件对先进工艺支撑能力弱 ， 缺乏全流程的 设计平台 . 20 三 、 生产制造类软件缺乏整体解决方案 ， 与先进工艺 结合不足 . 20 四 、 ERP 软件业务模型积累较少 ， 智能化应用水平有 待提高 . 21 五 、 企业设备维修保护意识不强 ， 存在多种系统重合 现象 . 22 第四章 我国工业软件发 展 的对策建议 . 23 一、持续推进工业化进程，加快工业技术软件化发展 23 二、突破技术壁垒，提升产品核心竞争力 . 23 三、推动应用牵引，建立工业软件合作生态 . 23 四 、 培养工业软件专业人才 ， 建设工业软件相关交叉 学科 . 24 五、建立工业软件标准体系，优化工业软件发展环境 25 附录一 部 分 工业软件厂商及产品（待补充） . 26 一、研发设计类厂商及产品 . 26 （一）广州中望龙腾软件股份有限公司 . 26 （二）山东山大华天软件有限公司 . 28 （三）北京数码大方科技股份有限公司 . 30 （四）中国船舶重工集团公司第 七 二研究所 . 31 （五）北京华大九天软件有限公司 . 32 二、生产制造类厂商及产品 . 34 （一）和利时科技集团有限公司 . 34 （二）浙江中控技术股份有限公司 . 38 （三）北京兰光创新科技有限公司 . 39 （四）北京亚控科技发展有限公司 . 40 三、经营管理类厂商及产品 . 41 （一）用友网络科技股份有限公司 . 41 （二）浪潮通用软件有限公司 . 43 四、运维服务类厂商及产品 . 44 （一）广州赛宝腾睿信息科技有限公司 . 44 （二）金航数码科技有限责任公司 . 45 （三）安徽容知日新科技股份有限公司 . 46 五、 新形态工业软件厂商及产品 . 47 （一） 北京索为系统技术股份有限公司 . 47 （二）天津美腾科技有限公司 . 49 附录二 工业软件行业应用案例（待补充） . 51 一、机械行业应用案例 . 51 （一 ） 北京兰光创新科技有限公司 兰光智能 MES 在宁夏共享集团的应用 . 51 二、化工行业应用案例 . 52 （一 ） 和利时科技集团有限公司 有机硅工艺 APC 优化案例 . 52 三、核电行业应用案例 . 53 （一 ） 和利时科技集团有限公 司 HOLLIAS-N 系统平台 . 53 四、轨道交通行业应用案例 . 54 （一 ） 和利时科技集团有限公司 MACS-SCADA4 在轨道交通燕房线项目 . 54 五、汽车行业应用案例 . 56 （一）广州中望龙腾软件股份有限公司 中望 3D 在汽配行业中的应用 . 56 （二 ） 北京亚控科技发展有限公 司 五菱汽车车 桥厂 MES 系统 . 57 第一章 工业软件概述 软件是新一代信息技术的灵魂，是关系国民经济和社会 全面发展的基础性、战略性产业。在云计算、物联网、数字 孪生、大数据、人工智能等未来大融合的科技环境中，软件 可以定义一切，软件能力是智能制造企业的核心竞争力之一， 是挖掘数据价值的首要工具武器。工业软件作为软件产业的 重要组成部分，是推动我国智能制造高质量发展的核心要素 和重要支撑。工业软件的创新、研发、应用和普及已成为衡 量一个国家制造业综合实力的重要标志之一。发展工业软件 是制造业智能生产和商业模式变革创新的前提，是推动我国 由制造大国向制造强国转变的助推器，是提升制造业国际竞 争力的重要抓手，是国家制 造业竞争力的根本所在。 一、工业软件特征 目前，业界对工业软件概念的界定还没有统一。本白皮书对工业软件的描述是：工业软件是工业技术和知识的程序化封装，能够定义工业产品，控制生产设备，优化制造和管理流程，变革生产方式，提升全要素生产率，是现代工业的 “ 灵魂 ” 。 工业软件是工业知识的载体。 工业知识包含工业领域知识、行业知识、专业知识、标准和规范等，是工业软件的内涵。没有丰富的工业知识和经验积累，对于只学过计算机专 业的工程师，难以设计出先进的工业软件。工业软件是工业 知识的最佳 “ 容器 ” ，其源于工业领域的真实需求，是对工业领域研发、工艺、装配、管理等技术知识的软件化，能够促进知识的积累与沉淀，增强工业知识的可复用性，提升工业经济的规模效益。 工业软件研发周期长、投入成本高。 工业软件研发不同 于一般意义的软件，要求工程师同时具备软件开发技能和丰富的工业知识与技术。工业软件研发难度大，软件设计复杂、技术门槛高、硬件条件开销大、复合型研发人才紧缺、对可靠性能要求较高，导致研发周期长、研发迭代速度慢。据估计，一款大型工业软件的研发周期需要 3-5 年的时间，要被 市场认可则需要 10 年左右。此外，工业软件的研发投入非常高，全球最大的 CAE 厂商 ANSYS 每年的研发投入在 20 亿人民币左右，超高额的研发投入构成了高端工业软件的 “ 护城河 ” ，使其很难被超越。 工业软件的发展离不开工业企业的培育。 区别于终端面 向用户 （ to C） 的基础软件与其他应用软件，工业软件的终端用户是工业企业 （ to B） 。工业软件需要用户工业场景的 “ 锻炼 ” 才能不断完善、迭代成长，没有工业企业用户的使用与反馈，工业软件难以发展壮大。例如，在三维图形设计领域， 用户粘性较强的 CATIA 不是单纯靠达索系统通过软件工程的方式开发就能做出来，而是依靠航空公司与达索系统几十年共同协作推动发展的。早期， CATIA 主要应用于达索航空公司内部，后来 CATIA 与达索航空分开独立运营并服务于波音、空客等航空制造业巨头。 CATIA 根据这些巨头公司的 问题反馈，不断优化产品功能，为用户提供更优秀的解决方案，最终形成使用和反馈的闭环。可以说是航空制造业巨头联手打造了 CATIA，促进 CATIA 在航空领域的广泛应用和发展。 二、工业软件分类 工业是由采矿业、制造业、原材料和能源四大行业组成。在我国，有 41 个工业大类， 207 个工业中类， 666 个工业小类，工业门类齐全，形成了独立完整的现代工业体系，是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。 由于工业门类复杂，脱胎于工业的工业软件种类繁多， 分类方式多样化，目前国际上没有公认的统一分类方式。 按软件功能分类， 工业软件可以分为工研、工制、工采、工管等软件。 按行业属性划分 ，工业软件可以分为对原材料勘探、测量、分析、加工的软件；对电力、燃气、生物等能源的管 理、检测、维修的软件；对物料、工 具、技术、人力、信息和资金等制造资源进行加工、管理的软件。在本书中，我们按照行业属性，从制造业的生产周期维度，将工业软件划分为研发设计类软件、生产制造类软件、经营管理类软件和运维服务类软件，制造业大型工业软件全局如图 1 所示。 图 1 制造业大型工业软件全局图 研发设计类软件 应用于电子计算机及其外围设备，协助 工程技术人员完成产品设计和制造，提升产品开发效率、降低开发成本、缩短开发周期、提高产品质量。主要分为以下四类软件：计算机辅助设计类软件 （ Computer Aided Design， CAD） 、 计算 机 辅 助 工程 类 软 件 （ Computer Aided Engineering， CAE ） 、 计 算 机 辅 助 制 造 类 软 件 （ Computer Aided Manufacturing， CAM） 、电子设计自动化类软件 （ Electronics Design Automation， EDA）。 生产制造类软件 主要分为制造执行系统 （ Manufacturing Execution System， MES） 、分布式控制系统 （ Distributed Control System ， DCS ） 、数据采集与监 视 控制 系 统 （ Supervisory Control And Data Acquisition， SCADA） 、可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller， PLC）等。 经营管理类软件 主要有企业资源计划 （ Enterprise Resource Planning ， ERP ）、供应链管理 （ Supply Chain Management， SCM） 、客户关系管理 （ Customer Relationship Management， CRM） 等，其目的是提高工业企业的生产管理水平，提高产品质量水平和客户满意度，提升整个产品价值链的增加值。 运维服务类软件 主要用于工业品使用过程中的状态监 测、故障诊断、健康管理、维护维修等。这类工业软件目前主要以西门子、通用电气公司产品为代表。 三、工业软件作用 工业软件是工业品价值提升的重要因素。 随着信息技术的发展，软件与硬件加速融合，工业软件已成为工业品的一 部分，是内置于工业装备中的 “ 软装备 ” 。大型工业生产机器、汽车、船舶、飞机等工业产品中内置了大量的工业软件。 当前，软件的价值在高端汽车中占整车价值的 40%以上，一 辆普通汽车的电子控制单元 （ Electronic Control Units, ECUs， ECU） 数量多达 70-80 个，代码约 1 亿行，其复杂度已超过Linux 系统内核。如特斯拉新能源电动车中软件价值占整车价值的 60%，若没有软件的的嵌入，工业品的价值将会减低， 阻碍工业品更高价值的实现。 发展工业软件是推进企业转型的重要手段。 工业软件具 有鲜明的行业特色，广泛应用于机械制造、电子制造、工业设计与控制等众多细分行业中，支撑着工业技术和硬件、软件、网络、计算等多种技术的融合，是加速两化融合推进企业转型升级的手段。在研发设计环节中不断推动研发主体多