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1 2021年 浅析数字化工厂五大核心系统 Analysis of Five Core Systems of Digital Factory in 2021 2021年工場五核心分析 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹 ”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 概览标签 ：数字化工厂、PLM、ERP、WMS、 DCS、MOM 报告主要作者：杨雅媛 2021/04 4 摘要 五大核心系统助力工厂数字化转型 狭义上，数字化工厂即企业应用数字相关技术（云计算、物联网、大数据等）提 升企业生产过程的数字化水平，通过实现虚拟设计、虚拟制造等降低企业的经营 成本，提升企业的经营效益。广义上，数字化工厂是智能化工厂的基础，数字化 工厂是企业应用数字相关技术实现研发设计数字化、生产准备数字化、生产制造 数字化、运营管理数字化和营销服务数字化，即通过应用数字相关技术提升产品 全生命周期数字化水平，从而提升企业经营的可靠性、安全性和经济性。 产品全生命周期管理（PLM）、企业资源管理计划（ERP）、仓储管理系统 （WMS）、分散控制系统（DCS）和制造运营管理系统（MOM）是数字化工厂 的五大核心系统。传统工厂应用五大核心信息系统实现数字化转型后晋升成为数 字化工厂，其质量、产品、市场、研发和成本五大方面获得优化。 1.数字化工厂可实现在线化、协同 化、智能化运营管理 数字化工厂可实现客户需求实时感知和市场变化敏捷响应，通过精准营销 减少产品库存积压，帮助企业提升生产效益等。数字化工厂的九项核心能 力目的在于通过减少各层级、业务、流程和时间的壁垒，助力工厂实现在 线化、协同化、自治化、智能化运营管理。 2. 业务数字化的关键在于生产关键要素 、细分环节等数字化 数字化工厂的业务数字化具体体现在生产关键要素（人员、资产、设备） 数字化、生产细分层面（资源规划调度、质量预警溯源）数字化和生产细 分环节（需求分析、设备运维、工艺管控）数字化等。 3.数字化工厂可满足日益个性定制 化和动态化的市场需求 数字化工厂涉及的技术类型包含云计算、物联网、人工智能和移动互联网。 工厂通过物联网实现生产要素全联接，在互联互通的基础上应用人工智能 技术和云计算技术实现生产自动化、管理平台化、应用服务化和决策无人 化，支撑工厂实现可视化和协同化的高效运维管理，满足日益个性化、动 态化和定制化发展的市场需求。 5 2021 LeadLeo 名词解释 - 09 数字化工厂综述 - 11 定义 - 12 数字化工厂与传统工厂的差别 - 13 数字化工厂体系架构 - 14 数字化工厂的总体业务架构 - 15 数字化工厂的总体技术架构 - 16 数字化工厂五大核心系统分析 - 17 数字化工厂的五大核心系统 - 18 PLM - 19 ERP - 22 WMS - 26 DCS - 28 MOM - 30 企业推荐 - 32 西门子 - 33 步科股份 - 35 爱柯迪 - 37 方法论 - 39 法律声明 - 40 目录 6 2021 LeadLeo Terms - 09 Digital Factory Overview - 11 Brief Introduction - 12 The Difference between Digital Factory and Traditional Factory - 13 Architecture of Digital Factory - 14 Overall Business Architecture of Digital Factory - 15 Overall Technical Framework of Digital Factory - 16 Core Systems Analysis - 17 Five Core Systems - 18 PLM - 19 ERP - 22 WMS - 26 DCS - 28 MOM - 30 Enterprise Recommendation - 32 Siemens - 33 Kinco - 35 IKD - 37 Methodology - 39 Legal Statement - 40 CONTENTS 7 2021 LeadLeo 图1 数字化工厂的定义 - 12 图2 数字化工厂与传统工厂的区别 - 13 图3 数字化工厂的体系架构 - 14 图4 数字化工厂的总体业务架构 - 15 图5 数字化工厂的总体技术架构 - 16 图6 数字化工厂的五大核心系统综述 - 18 图7 PLM产品总体架构 - 19 图8 PLM产品全生命周期管理 - 19 图9 PLM系统的功能 - 20 图10 企业应用PLM系统的目的，2020年 - 20 图11 中国PLM市场的主要参与者 - 21 图12 不同PLM厂商提供的PLM产品竞争能力差异 - 21 图13 ERP系统总流程图 - 22 图14 ERP系统演变历程 - 23 图15 ERP系统的分类 - 23 图16 中国ERP行业市场规模，2011年-2020年 - 24 图17 中国ERP软件应用行业分布，2019年 - 24 图18 中国ERP行业的市场主要参与者 - 25 图19 中国ERP行业市场主要参与者市场份额变化对比，2010年 和2020年 - 25 图20 WMS系统的简介 - 26 图表目录 8 2021 LeadLeo 图21 WMS系统的功能 - 26 图22 中国企业仓储管理现状 - 27 图23 中国WMS行业的市场主要参与者 - 27 图24 DCS的功能结构 - 28 图25 DCS与FCS的区别 - 28 图26 中国DCS行业的市场主要参与者 - 29 图27 中国市占率前三的DCS厂商市场份额变化，2015-2019年 - 29 图28 MOM的体系架构 - 30 图29 MOM的价值体现 - 30 图30 企业应用MOM系统的目的 - 31 图31 中国MOM行业的市场主要参与者 - 31 图32 西门子产品服务及优势 - 33 图33 西门子收入分析，2016-2020年 - 34 图34 西门子投资亮点 - 34 图35 步科股份产品服务及优势 - 35 图36 步科股份收入分析，2016-2020年 - 36 图37 步科股份投资亮点 - 36 图38 爱柯迪5G+数字化工厂 - 37 图39 爱柯迪人均产出分析，2015-2019年 - 38 图40 爱柯迪投资亮点 - 38 图表目录 9 2021 LeadLeo 名词解释 BOM： 物料清单（Bill of Material）即详细记录各项目各阶段的材料名 称、数量、计量单位及其相关 属性等的企业重要文件。 AGV： 自动导引运输车（Automated Guided Vehi cle）是自动或人工的方式装载货物后，按设定路 径自动行驶至货物目的地的工 业车辆。 SCADA： 数据采集与监视控制系统（Superviso ry Control And Data Acquisition）以计算机为基础，其被广泛应用 于电力、冶金、石油等领域。 HMI： 人机交互（Human Machine Interface）是一门研究机器系统与人交互的学问。 SCM： 供应链管理（Supply Chain Management）指通过协调企业内外 部资源优化供应链运作，最终 助力企业降低运营成本的管理 方式。 CRM： 客户关系管理（Customer Relationship Man agement）指企业利用新兴信息 技术协调企业与客户的关系，从而优 化企业服务，进而增加客 户粘性的管理方式。 QMS： 质量管理体系（Quality Management System）指对质量进行控制和管理的一种管理体系。 APS： 高级计划与排程（Advanced Planning and S cheduling）是协助企业协调生产 排程与资源调度之间关系的系统。 IPD： 集成产品开发（Integrated Product Development）是一种产品开发模式。 LTC： 线索至现金（Leads To Cash）的企业运营管理思想， 目的在于打造一个从市场、线 索、销售至交付、服务等环 节的封闭生态运营系统 。 ISC： 集成化供应链（Integrated Supply Chain）是指通过 实现信息协调和共享，提升合 作企业整体绩效的方式。 CPS： 信息物理系统（Cyber-Physical System）是一个综合计算、网络和物理环 境的多维复杂系统。 EMS： 能源管理系统（Energy Management System ） 指协助企业在提升产能的同时降低 能耗，即提升单位能源资源的利用效率和 以降低二氧化 碳排放量为目的的信息化管控系统。 TEEP： 完全有效生产率（Total Effective Efficienc yofProduction， TEEP）又称为产能利用率，产能利用 率等于价值工作时间除以自然时间，即考 虑影响设备运行的所有因素后的企 业设备效率。 10 2021 LeadLeo 名词解释 OEE： 设备综合效率（Overall Equipment Ef fectiveness，OEE）等于合格品的净生产时间除以总可用生产时间，即 设备综合效率等于价值工作时 间除以计划工作时间。 MRO： 维护、维修和运行（Maintenance，Repair 实物流； 资金流 ERP系统的特点 四流合一 便捷高效 资金流 实物流 人力流 信息流 集成统一管理 开放弹性设计 实时动态管理 及时更新迭代 23 2021 LeadLeo ERP系统 是MRP II的升级版，其需具备图形用户界面（GUI）、关系数据库结构、客户 机/服务器体系、面向对象技术等，即从软件层面大幅提升企业的生产资源管理能力。 ERP应用于改善企业业务流程，其除了包含MRP II拥有的生产资源计划、制造、财务、 销售、采购等功能外，还包含质量管理、实验室管理、业务流程管理、人力资源管理 和定期报告系统等。 ERP软件系统按适用规模可分为基于C/S架构和基于B/S架构的ERP软件，基于B/S架构 的ERP软件 使用范围更广、交互性更强，但其系统响应速度较慢 ；基于C/S架构的ERP 软件 保密性和安全性强、系统操作丰富且响应速度快，适合面向已知用户，但存在维 护成本较高的问题。 ERP软件系统按企业需求可分成品套装ERP、基于开发型平台的 ERP和基于应用设计平台的ERP，基于应用设计平台的ERP更灵活，可高效更新迭代。 数字化工厂的核心系统2：ERP（2/4） ERP系统是MRP II的升级版，其从软件层面大幅提升企业 的生产资源管理能力。B/S架构的ERP软件使用范 围更广、交互性更强；基于C/S架构的ERP软件保密性和安全性强、系统界面和操作丰富且响应速度快 来源：头豹研究院编辑整理 ERP系统演变历程 ERP系统的分类 20世纪40年代 订货点法 20世纪60年代 时段式MRP 20世纪70年代 闭环MRP 20世纪80年代 MRP II 20世纪90年代 ERP 人为操作，依赖 人工 经验对物料需求进行预测 控制最大库存和安全库存 缺点： 确立物料订货日期先于物料需求日期 细化物料需求分析（独立需求、相关需求） 应用 计算机 技术连接产品结构与物料需求，即确定各时间段不同 物料的需求数量 缺点： 未考虑产能限制、车间作业管理和采购作业管理 集计划、执行和反馈为一体，结合生产产能情况对车间作业情况 和采购情况进行统一管理 缺点： 增强了企业的生产变化响应能力，但仅局限于物流层面的 管理 以物料需求计划为核心的闭环生产计划与控制系统 连接生产、销售、采购、财务等系统，信息共享程度扩大 缺点： 以生产为中心，只可进行月度分析，缺乏灵活性等 强调企业的事前控制能力，整合客户需求与企业内外部制造资源， 系统管理范围增加 以客户需求为中心，实时、及时且灵活地调整和调度企业资源 ERP软件系统 按适用规模分 按企业需求分 分类依据 软件名称 软件特点 基于C/S架构的 ERP软件 基于B/S架构的 ERP软件 成品套装的ERP 软件 基于开发型平台 的ERP软件 基于应用设计平 台的ERP软件 适用于使用局域网的企业内部 保密性相对较强 企业内外部即局域网与广域网 均适用 可实现指定电脑保密需求 固定主体架构，系统灵活性较差 成本较低，较快推广应用 基于用户功能需求开发 建设周期长、成本略高且产品质 量受开发能力限制 基于用户需求个性化设计 以设计替代编程为开发手段可提 升系统灵活性 24 2021 LeadLeo 受益于自动化和信息化技术与各行各业融合程度提升，以及企业对研发设计、生产制 造和经营管理等环节的精细化管理要求提升和以客户需求为核心的柔性与个性化生产 要求提升带动对可实现企业资源高效配置和协同办公的ERP软件需求的释放，中国ERP 行业稳步发展，市场规模从 2011年的97亿 元增长至2020年的327亿元，近十年CAGR达 到了14.5%。利好中国ERP市场发展的因素包括 推动企业数字化转型的相关政策颁布 和 企 业对外业务增加带动上云需求提升 等。 ERP软件系统被广泛应用于制造、流通业、建筑、电力、石化、交通等行业，其中 制 造行业的应用数量最丰富 ，占比高达 41.1%。ERP系统在制造业应用数量最丰富的原 因有两个：（1）随着原材料和人力成本增加，制造企业对可助力其实现 精细化管理 （标准化、流程化、集成化）的信息软件需求增加 ；（2）制造企业的 经营环境不确 定性 和 市场竞争激烈程度提升 ，以及以客户需求为核心的商业模式转变迫使其应用 ERP软件提升协同制造能力和市场敏捷响应能力，从而提升其资源配置效率。 数字化工厂的核心系统2：ERP（3/4） 企业对研发设计、生产制造和经营管理等环节的精 细化管理要求和以客户需求为核心的柔性与个性化生 产要求提升带动中国ERP行业稳步发展，中国ERP行业近十年CAGR达14.5%且其在制造业的应用数量最多 来源：搜狐网，头豹研究院编辑整理 中国ERP行业市场规模，2011年-2020年 中国ERP软件应用行业分布，2019年 97 125 149 168 185 209 239 265 297 327 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 CAGR=14.5% 单位：人民币亿元 41.1% 17.4% 8.4% 4.8% 3.2% 3.1% 22.0% 制造 流通业 建筑 电力 石化 交通 其他 25 2021 LeadLeo 中国ERP行业的市场参与者可分为 国际ERP厂商 （如SAP、甲骨文、微软等）和 中国ERP 厂商 （例如用友网络、金蝶软件、浪潮软件等），其中SAP已拥有超过48年的ERP软件 研发和实践经验，与包含92%的福布斯全球 2000强企业在 内的超18,300家企业合作，旗 下ERP软件覆盖包括制造、贸易、零售、机加工等在内的超25个行业。用友网络是中国 ERP行业的龙头企业，其2020年在中国ERP 行业的市占率达到了 40%，旗下ERP软件的服 务对象主要是大型的国企和民营企业。鼎捷软件旗下子公司鼎新电脑是中国第一家 MRP II供应商，鼎捷软件的 智能制造ERP产品2018年市占率达 14.7%，处于行业第三。 中国ERP行业的 国产替代 趋势明显，且 中国厂商是中国ERP行业的主要参与者 ，行业 领导者用友网络、浪潮软件和金蝶国际分列市占率前三名， 2020年其在中国ERP市场 的份额依次为 40%、20% 和 18%。用友网络于2003年市占率达21.6%，首超SAP成为中国 ERP行业市占率第一名并连续多年蝉联第一。 随着中国企业数智化转型进程加快，能助力企业实现资源优化配置的ERP软件渗透率 有望进一步提升， 本土ERP软件较高的性价比 和 执行便捷性 等因素也将进一步提升国 产ERP厂商的市场份额。 数字化工厂的核心系统2：ERP（4/4） 中国ERP行业的国产替代趋势明显且中国厂商是行业主 要参与者。中国企业数智化转型进程加快将助力 ERP软件渗透率进一步提升，本土软件较高性价比和执行便捷性因素将提升国产厂商市占率 来源：赛迪智库，西部证券研发中心，e-work，头豹研究院编辑整理 中国ERP行业的市场主要参与者 中国ERP行业市场主要参与者市场份 额变化对比，2010年和2020年 代表企业 特点 国际企业 中国企业 面向世界500强跨国企业 适合以财务业务一体化为主体 的ERP项目建设 产品功能强大、价格高、操作 相对复杂 覆盖不同规模的企业 适合以财务建设为主体的ERP项 目建设 产品本土化、价格较低、实施 简单 28.3% 12.0% 13.5% 6.5% 39.7% 40.0% 18.0% 14.0% 3.0% 25.0% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 用友网络 金蝶软件 SAP 甲骨文 其他 2010 2020 26 2021 LeadLeo 仓储管理系统（WMS）是物流信息化管理的核心系统，WMS通过连接产品实物具体位 置和仓库结构定位，以及设定对物料物流相关行为（如出库、入库等）的指令，实现 工厂物料资源的高效管理。WMS可助力工厂实现 仓库管理模式变革 （以经验主导向以 流程主导转变）、 标准化作业 （通过系统控制收货、拣货、补货、发货等）和 供应链 协同 （实时库存信息分享，提升上下游信息透明度），显著提升 库存准确率 （全程条 码化作业流程）和 现场作业效率 （基于RFID的无纸化作业与实时调度）。 仓储管理系统可分为入库和出库两大模块，入库又可细分为执行（例如预约排程、收 货退货、入库分拣等）和库存管理（例如批次管理、库存控制、物理盘点等）两部分； 出库则分为计划（例如库存分配、分拣排程、装箱计算等）、履行（例如拣货包装、 质量检验、打包暂存等）和发运（例如线路规划和选择、货场管理、指导装车等）。 仓储管理系统通过 细化产品物流环节 ， 标准化和流程化产品物流行为 ，实现产品仓储 阶段的 实时 与 动态 管理，提升仓储环节涉及的人、物和事的运行效率。 数字化工厂的核心系统3：WMS（1/2） 仓储管理系统（WMS）是物流信息化管理的核心系统，其通过连接产品实物具体位置和仓库结构定位， 以及设定对物料物流相关行为（如出库、入库等）的指令，实现工厂物料资源的高效管理 来源：中国中投证券研究总部，曼哈特软件，京东，头豹研究院编辑整理 WMS系统的简介 WMS系统的功能 企业资源规划（ERP） 企业供应链管理系统（SCM） 订单管理系统 （OMS） 仓库管理系统 （WMS） 运输管理系统 （TMS） 物流成本分析 仓储绩效评估 车辆管理 码头时程管理 事件管理 仓储控制系统（WCS） 自动仓储 自动化堆栈 RFID 输送设备 客户信息系统 入库 出库 执行 库存管理 计划 发运 履行 预约排程 货场管理 质量检测 入库分拣 收获退货 供应商评估 批次管理 循环盘点 物理盘点 库存合并 库存控制 仓库间转移 波次管理 库存分配 装箱计算 动态分拣 分拣排程 订单合并 增值服务 渠道配送 打包暂存 线路规划 货场管理 包裹快递 拣货包装 门店播种 质量检验 线路选择 发运文件 指导装车 劳动力计划 劳动力监控 任务管理 管理报表 活动跟踪 设备集成 权限控制 条形码 标签文档 RF和语音 27 2021 LeadLeo 中国企业的仓储管理现状存在 五大 问题，分别是（1）由于仓库规划不完善（例如未对 储区、储位进行安排）导致仓库的空间利用效率低；（2）由于未对动态变动的库存信 息进行及时、实时地更新和统一，导致工作人员应用无效信息运作而使企业仓储效率 低；（3）由于订单粗略式管理和生产流程不规范导致工厂生产效率低下；（4）缺少 盘点系统和盘点难度较高使得企业的库存透明度低和库存损耗不可控；（5）企业仓储 管理系统的权限设置不规范导致商业数据存在被泄露和篡改等风险，即存在数据安全 问题。商业数据是企业的重要资产，其泄露会使企业蒙受额外损失，因此商业数据的 安全性对企业经营运作至关重要。 具备产品线丰富、产品功能丰富和配置性强等特点 的国际企业（例如曼哈特软件、甲 骨文等）和 侧重于单个WMS软件产品 的中国企业（例如唯智、富勒等）是中国WMS 行业的主要参与者。WMS系统在中国的应用仍处于 初步推广应用 阶段，国际企业和 少数中国领先企业是高端WMS市场的玩家，中国企业是中低端WMS市场的玩家。 WMS系统在中国市场有 四大 应用，分别是基于典型配送中心业务的应用系统、以仓 储作业技术的整合为主要目标的系统、以仓储业的经营决策为重点的应用系统和以电 商B2C仓管理为目的的应用系统。 数字化工厂的核心系统3：WMS（2/2） 具备产品线丰富、产品功能丰富和配置性强等特点 的国际企业（例如曼哈特软件、甲骨文等）和侧重于 单个WMS软件产品的中国企业（例如唯智、富勒等）是中国WMS行业的主要参与者 来源：京东，数商云，头豹研究院编辑整理 中国企业仓储管理现状 中国WMS行业的市场主要参与者 国际企业 中国企业 仓库未被完全利用 生产效益较低 库存信息准确度低 库存损耗不可控 存在数据安全问题 仓库规划不完善导致 仓库各空间利用率低 前中后台库存数据不 实时和准确、不统一 订单粗略式管理，订 单生产流程不规范 缺少盘点系统，库存 盘点效率低下 系统操作权限设置不 规范，导致商业数据 存在安全忧患 代表企业 特点 曼哈特软件 Infor 富勒 富通维尔 JDA 京东 甲骨文 唯智 产品线丰富，供应链软件相对齐全 功能丰富，配置性强 零售行业案例较少，实施资源因企 业而异 侧重于单个WMS产品 可配置性不强，弹性和灵活性较差 依赖自己实施软件，后续修改维护 对厂商依赖程度高 28 2021 LeadLeo 分散控制系统（DCS）又称为分布式计算机控制系统，其是基于分散控制、集中 管理原则，通过 三站一线 （工程师站、操作员站、现场控制站和系统网络）对 工厂生产 四大层级 （经营管理、生产管理、过程管理和直接控制）进行多功能 分级控制的新一代仪表控制系统。DCS系统已被广泛应用于电力、冶金和石化等 行业，2019年DCS系统 在电力、冶金和石化行业的市场规模依次为 21.3、2.0 和 17.0亿元，合计占总DCS下游总市场规模的 46.0%。企业应用DCS系统的目的在 于实现“安全生产、节能降耗、提高质量、降本增效和绿色发展”的五大发展目标。 现场总线控制系统（FCS）是基于DCS/PLC技术发展而来的新技术，FCS的本 质是信息化处理现场，其特点和核心是 统一的总线标准 ，其基础是数字智能 现场装置。DCS与FCS的 区别 在于：（1）系统类型不同，DCS多为模拟数字混 合系统，而FCS是分布式网络自动化系统；（2）网络结构不同，DCS是多级 分层网络结构，FCS是分散控制结构；（3）通信协议形式不同，DCS采用独 家封闭的通信协议，FCS采用统一标准的通信协议。 相比FCS，DCS的可靠性 较差、准确率较低、误码率较高。 数字化工厂的核心系统4：DCS（1/2） 分散控制系统（DCS）已被广泛应用于电力、冶金和石化等行业，2019年DCS系统在该三大主要应用领 域的市场规模合计达40.3亿元，占DCS下游总市场规模的46.0% 来源：电子发烧友，控制工程网，百度百科，头豹研究院编辑整理 DCS的功能结构 DCS与FCS的区别 第四级 第三级 第二级 第一级 现场设备 经营管理级 生产管理级 过程管理级 直接控制级 批量过程 连续过程 离散过程 现场总线控制系统（FCS） 分散控制系统（DCS） 结构 可靠性 失控状态 控制 显示 一对多：双向传输多个信号 一对一：单向传输一个信号 可靠性好：数字信号传输抗 干扰能力强，精度高 设备始终处于监控与可控状 态：操作员可远程直观了解 仪表数据或调整设备参数， 进行故障预测性运维 控制功能分散于各智能仪器 智能仪表除了具备DCS系统 的功能外，还具备数字通信 能力，以及控制和运算能力 可靠性差：模拟信号传输易 受干扰，精度低 因操作员无法远程获知实时 设备运行状态，因此或出现 设备处于失控状态 控制功能集中于控制站 仪表具备检测、变换和补偿 等功能 29 2021 LeadLeo 国际企业（例如霍尼韦尔、艾默生等）是中国DCS高端市场的主要参与者，部分 中国DCS龙头企业（例如中控技术）也在高端市场占据一定的市场份额。中国企 业是中国DCS中低端市场的主要参与者。中国DCS代表企业除中控技术外，还包 含上市企业和利时、宝信软件、川仪股份，以及非上市企业上海新华控制、优 稳自动化、国电智深、新航智等。中国DCS行业已进入 规范发展阶段 ，国产DCS 行业竞争格局逐步从“群雄割据”发展至 “三足鼎立” 。三足之二的中控技术和和利 时分别侧重于发展化工和电气领域。 中国市占率前三的DCS厂商合计市场份额从 2016年的 53.4%稳步提升至2019年 的 59.4%，其正面反映DCS市场 集中度逐步提高 ，头部效应凸显。 中国DCS代表厂商中控技术已连续9年蝉联中国DCS市场市占率第一，市占率 从2011年的13.0%增长至2019年的27.0%。中控技术市占率快速提升除了受益于 企业自身的强研发和技术实力 外，还受益于 政策补贴扶持带来的产品价格竞 争优势 和 本土产品维护响应速度快的服务优势 等。 数字化工厂的核心系统4：DCS（2/2） 中国DCS行业已进入规范发展阶段，国产DCS行业竞争 格局逐步向“三足鼎立”趋势发展。中控技术是中国 DCS行业领军企业，连续9年蝉联中国DCS市场市占率第一 来源：中控技术招股说明书，搜狐网，头豹研究院编辑整理 中国DCS行业的市场主要参与者 中国市占率前三的DCS厂商市场份额变化，2015-2019年 国际企业 中国企业 代表企业 特点 中国高端DCS市场的主要参与者 旗下DCS系统产品大都覆盖石油领域 霍尼韦尔 艾默生 恒河电机 西门子 施耐德 ABB 和利时 科远智慧 中控技术 宝信软件 康吉森 川仪股份 仅小部分参与中国高端DCS市场，大 部分集中在中低端DCS市场 旗下DCS在化工领域的应用规模最大 0 10 20 30 40 50 60 70 2015 2016 2017 2018 2019 第一名 第二名 第三名 单位：% 55.7 53.4 54.2 56.0 59.4 30 2021 LeadLeo 制造运营管理系统（MOM）是传统制造执行系统（MES）的升级版，MOM涵 盖所有生产和运营相关信息的管理，从而实现全球范围内人、料、机、法、环 等 全方位的协调和同步 ，而MES更多关注车间工厂的运营管理。 MOM系统包含生产计划管理、生产设备管理、生产质量管理、生产资源管理、 物料和产品溯源等多个模块，可协助企业提升生产效率和灵活性，增强企业的 市场响应能力和帮助企业达到降本增效的发展目标。 MOM的价值体现可总结为 优化企业运营、实现制造转型、业务流程全生命周 期管理、生产服务优化、质量效率提升 和 实现可持续优化的自适应发展 六个 方面。企业应用MOM对生成运营产生的数据价值进行高效挖掘和实时、及时、 统一的管理，提升数据信息的 真实性、有效性 和 利用率 ，从而实现生产流程 各参与者协同和高效运作，最终提升企业生产服务的质量和效益，实现可持 续地自适应发展。例如智桥MOM系统可助力企业提升 90%生产效率和降低34% 制造成本，通过减少人工参与降低企业 40%运营成本，以及缩短 23%制造周期。 数字化工厂的核心系统5：MOM（1/2） 制造运营管理系统（MOM）是MES的升级版，其 价值体现在优化企业运营、实现制造转型、业务流程全 生命周期管理、生产服务优化、质量效率提升和实现可持续优化的自适应发展六个方面 来源：达索系统，鑫海智桥，头豹研究院编辑整理 MOM的体系架构 MOM的价值体现 商业应用 MOM应用 自动化应用 Level 4：企业经营 Level 3：制造运营管理 Level 2：工业自动化 ERP APO APS CRM PLM BPM BI DW SCM EQM WHM APC RTO EMI OEE RCM MRP IEM TIS MES EWI OTS PLC/PAC 移动控制 安全监测 DCS 优化企业运营 实现制造转型 业务流程全生命周期管理 生产服务优化 质量效率提升 可持续优化的自适应发展 挖掘利用数据价 值，提升企业的 商业洞察力和可 见性 集成设计、生产、 分销、人员和流程 实现无纸协同制造， 提升生产准确率 实现全球流程和最佳 实践一致部署 实现数据源同步和统 一，保证数据有效性 减少资源浪费和 提升库存周转率 提升信息利用效 率（及时、高效、 准确地应用） 利用实时数据信息 优化执行决策 提高生产效率和生 产质量，从而提升 客户满意度 全方位、全团队贯彻 精益管理理念 创造持续优化生产服 务流程的机制并执行， 实现自适应发展 31 2021 LeadLeo 数字化工厂的核心系统5：MOM（2/2） 实现生产过程监控、产品监测与追踪以及质量控制是企 业期望应用MOM系统的最主要目的。国际企业西 门子的MOM在制药领域占据领导地位，中国企业宝信软件依赖控股股东资源优势占据钢铁领域领先地位 来源：天风证券，头豹研究院编辑整理 企业在生产运营中面临的 痛点 可分为以下 七 点，分别为（1）生产过程透明 度低导致生产结果的不确定性高；（2）现场信息反馈难导致策略制定效率 低；（3）资源浪费不可控导致企业资源利用效率低；（4）生产异常反馈难 导致故障处理效率低和故障造成损失大；（5）设备运行状态监控难导致生 产效益低；（6）现场数据采集不及时导致企业的生产灵活性低；（7）依赖 人工进行绩效分析使评估结果公平性和可靠性存疑。 实现生产过程监控、产 品监测与追踪以及质量控制是企业期望应用MOM系统的最主要目的。 企业应用MOM系统的目的 中国MOM行业的市场主要参与者 中国MOM行业的市场主要参与者包含 国际企业 （例如西门子、ABB等）和 中 国企业 （例如宝信软件、鼎捷软件等）。国际企业西门子的MOM系统在流 程行业和离散行业均应用广泛，霍尼韦尔的MOM系统在石化领域占据较大 市场额。中国企业宝信软件依靠控股股东宝钢股份的资源优势占据中国钢铁 冶金领域领先地位，石化盈科则依赖中国石化和电讯盈科的资源优势成为石 油化工领域的领军企业。鼎捷软件也是中国代表厂商之一，其MOM系统协 助汽车零部件企业骅盛电子显著提升车间OEE（从60%提升至 80%）。 国际企业 中国企业 代表企业 特点 92 85 82 80 73 67 62 0 2040608010 生产过程控制 产品监测与追踪 质量控制 物料信息及时反馈 及时防错与预警 设备监控 劳动生产率提升 单位：% 霍尼韦尔 西门子 施耐德 ABB 罗克韦尔 达索系统 中控技术 科致电气 上海江达 易弗智能 鼎捷软件 宝信软件 覆盖的行业相对丰富，优势行业包 含制药、造纸、石化、金属等 偏好与知名企业合作，例如国家电 网、特斯拉、一汽大众等 覆盖的行业相对较少，优势行业包 含冶金、钢铁、石化等 龙头企业依赖母公司资源 32 2021 LeadLeo 第三章节：企业推荐 Enterprise Recommendations 西门子是全球唯一一家能在产品研发与制造过程以及工厂管理的完整价值链上提供三个数字化双胞胎创建和互联互通的企业。数字化工厂业 务逐渐成为西门子的主要营收来源，西门子的 战略重心也向数字化业务转移 ，其投资亮点为行业地位、技术 优势、布局全面与追求创新。 步科股份致力于打造由自动化设备控制、数字化工厂与SaaS软件构成的“三轮驱动”技术平台，是中国为数不多的机器自动化与工厂智能化 解 决方案供应商。步科股份的投资亮点包括稳定 的合作关系、研发投入、 市场定位与客户服务。 爱柯迪大力推进精益化、自动化、无人化、智能化、数字化工厂的统 合建设，并成为中国移动首个5G+智慧工厂试点示范基地。爱柯迪在推 进数字化工厂建设后，企业人均产出得到提升，企业更看重数字化工厂的建设，其投资亮点包括客群优势、智能装备、质量控制及精益管理。 数字化工厂综述 核心系统分析 企业推荐 33 2021 LeadLeo 来源：西门子官网、西门子MindSphere白皮书、头豹研究院编辑整理 数字化工厂投资企业推荐西门子（1/2） 西门子是全球唯一一家能在产品研发与制造过程以及工厂管理的完整价值链上提供三个数字化双胞胎创 建和互联互通的企业 德国西门子股份有限公司 德国西门子股份有限公司（以下简称“西门子”），成立于 1847年，是一家全球领 先的技术企业。西门子经营范围广，业务涉及数字化工业、智能基础设施、交通、 Advanta、医疗、金融、个人家电等，专注于电气化、数字化和自动化领域。其 中，西门子的数字化技术在行业内居于龙头地位， 西门子是全球唯一一家能在产 品研发与制造过程以及工厂管理的完整价值链上提供三个数字化双胞胎创建和互 联互通的企业。在系统方面，西门子提供 PLM与 MOM解决方案。 2021年，西门子 在中国拥有 3.5万余名员工，并拥有 21个研发中心，研发和工程人员超过 5,000人， 有效专利和专利申请数高达 13,200。 企业名称：德国西门子股份公司 成立时间：1847年 企业总部：德国慕尼黑、柏林 工业软件套件 西门子的工业软件套件通过依托西门子的协作平台 Teamcenter，可以将ERP、PLM、MOM与TIA整合在一起，实 现产品从开发到生产运营的无缝数据集成，是一套完整的数 字化解决方案 数字化双胞胎 数字化双胞胎是工业软件套件产生的智能数据模型，通过对 生产过程进行模拟以提高研发制造效率。数字化双胞胎是西 门子推行企业数字化转型的核心技术 MindSphere MindSphere是一个依托于云服务提供商数据中心的PaaS平台， 可帮助企业将物理资产、web、信息系统连接起来。 MindSphere还帮助数字化双胞胎实现闭环式创新 高性能：采用的Tecnomatix为行业内领先的PLM软件 适用性：可在价值链任取一个环节作为起点进行数字化改造 整体性：提供ERP、PLM、MOM软件的同时将各软件互联 高效性：连接SINUMERIK 平台使数据传输精准，模拟环境更真实 附加性：可提供流程优化服务，为客户创造附加价值 可靠性：西门子提出工业信息安全方案以保障网络安全 开放性：应用程序编程接口API使数据采集端接口具有兼容性，同时API支持 开发者在MindSphere上开发App 可视化：集成Tableau软件，将复杂的数据演变为简单清晰的图表 安全性：单独的物理接口和自动化系统只读访问权限保护网络安全 产品服务及优势 34 2021 LeadLeo 来源：西门子企业年报、西门子官网、华创证券、头豹研究院编辑整理 数字化工厂投资企业推荐西门子（2/2） 数字化工厂业务逐渐成为西门子的主要营收来源，西门子的战略重心也向数字化业务转移，其投资亮点 为行业地位、技术优势、布局全面与追求创新 西门子收入分析，2016-2020年 811 841 795 826 803 102 113 156 161 150 12.6% 13.