工业软件：研究框架.pdf

请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 Table_Rank 评级： 看好 Table_Authors 翟炜 首席分析师 SAC 执证编号： S0110521050002 电话： 13581945259 李星锦 分析师 SAC 执证编号： S0110521070001 电话： 86-10-56511810 Table_Chart 市场指数走势（最近 1 年） 资料来源： 聚源数据 相关研究 Table_OtherReport 国资云与数据安全一脉相承，易华录 等公司受益 重视能源互联网 华为发布半年报，关注两类受益公司 核心观点 Table_Summary 工业软件行业 高度 景气 。 我国制造业规模全球第一，但并非制造业强国， 提高制造业效率及发展质量，实现智能制造是实现制造业强国的必经之 路。工业软件作为工业技术软件化的产物，是推动我国智能制造高质量 发展的核心要素。近年来，我国政府和产业均认识到发展工业软件的重 要性，政策持续支持工业软件发展，部分工业软件技术已 实现突破。在 政策、产业、技术多重因素下，我国工业软件行业有望迎来 快速发展。 国外 企业仍有较大优势，国产厂商 崛起 正当时 。 国产厂商崛起正当时。 我国工业软件 2020 年达到近两千亿市场规模，且仍以每年 15%左右的 增速增长，增速快于全球平均水平，潜力巨大。工业软件通常分为研发 设计类、生产控制类、信息管理类、嵌入式软件、协同集成类五类，其 中嵌入式软件占比最高。我国工业软件虽然规模较大，但国产工业软件 厂商普遍规模较小，市占率较低，其中设计软件国产厂商份额仅 5%左 右，与国外产品差距较大，而生产控制类和信息管理类产品国产份额较 高，但在高端产品上仍有较大的国产替代空间。当前，国产工业软件崛 起正当时。 并购是国产工业软件快速成长的途径之一 。 从海外工业软件龙头达索软 件、西门子等巨头的发展经历看，除了自身内生发展之外，因为工业软 件涉及细分门类多，研发难度大，具有较高的进入壁垒，通过外延快速 扩大产品范围和市场规模是巨头成长中共有的选择。上述经验值得国产 工业软件厂商借鉴，领先厂商可借助外延继续加大自身的领先优势。 部分国产工业软件已具备和海外产品竞争的能力 。 如中望软件在 CAX 领 域已较为完整的解决方案， 2D CAD 产品与海外竞品相比已具备竞争 力；中控技术在 DCS 领域国内市占率第一， SIS 领域市占率第二，在细 分市场已超过海外厂商；华大九天的模拟电路设计全流程 EDA 工具系 统和平板显示电路设计系统实现了全流程覆盖，领先其他国产厂商，在 某些细分环节已可与海外龙头竞争；宝信软件在钢铁等行业优势明显， MES、 DCS、 SCADA、 EMS 等产品均市占率领先，同时公司推出工业 互联网平台，跨行业跨领域拓展业务。 投资建议： 核心重点推荐工业软件四大龙头：华大九天、中控技术、中 望软件、宝信软件；其他二线工 业软件标的推荐赛意信息、能科股份、 汉得信息等。 风险提示 ： 5G 进展低于预期；工业互联网、车联网商用进程不及预期；宏 观经济下行，投资不及预期；工业软件政策出台不及预期。 -0.2 0.0 0.2 0.4 2- Nov 13 -Jan 26 -Mar 6- Jun 17 -Aug 28 -Oct 计算机 沪深 300 Table_Title 工业 软件 ： 研究框架 Table_ReportDate 计算机 | 行业深度报告 | 2021.11.01 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 目录 1 工业软件高行业景气 . 6 1.1 智能制造大势所趋，工业软件必不可缺 . 6 1.2 政策支持：鼓励工 业软件发展，加快数字化进程 . 8 1.3 工业软件：智能制造弄潮儿 . 9 1.3.1 工业软件行业空间广阔 . 9 1.3.2 工业软件有望迎来快速增长期 . 11 2 国外企业占据龙头地位，国产软件崛起正当时 . 12 2.1 研发类软件：国外企业占主导地位 . 13 2.1.1 计算机辅助类软件：国际巨头龙头地位稳固，国产占比低 . 14 2.1.2 电子设计自动化软件 EDA：国外厂商占据强势主导地位，国产软件艰难突围 . 15 2.2 生产制造类：具备国产化条件 . 16 2.2.1 生产控制类软件： DCS/SCADA/PLC . 17 2.2.2 制造执行软件： MES. 21 2.2.3 能源管理系统： EMS. 23 2.3 信息管理类：高端国外厂商为主，国产替代势不可挡 . 24 2.4 嵌入式工业软件类：国产化率较高 . 27 3 他山之石可以攻玉：国外工业软件发展历程启迪 . 28 3.1 达索系统 . 28 3.2 西门子 . 30 4 投资机会 . 31 4.1 华大九天： EDA 国内厂商领衔者 . 31 4.1.1 产品概况：公司 EDA 设计工具主要分为四条条线 . 31 4.1.2 客户结构：国内为主，前 5 大客户营收占比超 50% . 33 4.1.3 财务分析：营收增速较快，不断加大研发 . 33 4.2 中望软件：研 发软件 CAD 龙头 . 35 4.2.1 产品概况：全面布局 CAD/CAM/CAE . 35 4.2.2 财务分析：高毛利高增速 . 36 4.3 宝信软件：制造执行软件 MES 龙头 . 38 4.3.1 工业软件 +工业互 联网助力智能制造升级 . 38 4.3.2 财务分析：公司快速增长，盈利能力不断提高 . 41 4.4 中控技术： DCS 市占率第一 . 43 4.4.1 产品概况：广泛应用于化工、石化领域 . 43 4.4.2 财务分析：高盈利能力，研发投入占比稳定 . 44 5 投资建议 . 45 6 风险提示 . 45 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 插图目录 图 1 制造强国发展指数 . 6 图 2 制造强国发展指数分项得分 . 6 图 3 智能制造示意图 . 7 图 4 工业互联网平台体系 . 7 图 5 传统工业支撑体系 . 8 图 6 工业互联网体系 . 8 图 7 国内工业软件市场规模及增速（亿元， %） . 10 图 8 全球工业软件市场规模及增速（亿美元， %） . 10 图 9 中美制造 业增加值对比（亿美元， %） . 11 图 10 技术成熟曲线 . 12 图 11 2019 年国产工业软件细分领域国产化率 . 12 图 12 2019 年工业软件细分产品结构 . 12 图 13 2018 年工业软件销售额客户结构分布 . 12 图 14 2018 年国内分产品研发类软件销售额占比 . 14 图 15 2018 年国内分公司研发类软件销售额占比 . 14 图 16 2018 年国内 CAD 软件市场份额占比 . 15 图 17 2013-2019 年全球 EDA 市场规模及增速（亿美元） . 16 图 18 EDA 软件 2020 年市场份额占比 . 16 图 19 2018-2020 年国内 EDA 市场规模（亿元） . 16 图 20 国内 EDA 软件 2020 年市场份额占比 . 16 图 21 2018 年 国内生产制造类软件分产品市场规模占比 . 17 图 22 2018 年国内生产制造类软件分公司规模占比 . 17 图 23 第四代 DCS 系统体系结构 . 18 图 24 国内 DCS 系统市场规模 （亿元） . 18 图 25 2019 年 DCS 国内市场竞争格局 . 18 图 26 自动化金字塔层级 . 19 图 27 SCADA 系统的模块构成 . 19 图 28 SCADA 国内市场规模（亿元） . 19 图 29 2019 年 SCADA 中国市场国内外产品占比 . 19 图 30 PLC 结构示意图 . 20 图 31 PLC 国内 2012-2019 市场规模（亿元） . 20 图 32 小型 PLC2017-2020Q1（从内到外）国内竞争格局 . 20 图 33 大型 PLC2017-2020Q1（从内到外）国内竞争格局 . 20 图 34 国内 2018 年小型 PLC 各公司市场份额 . 21 图 35 国内 2018 年大型 PLC 各公司市场份额 . 21 图 36 MES 制造执行系统架构示意图 . 22 图 37 我国 MES 系统 2018-2022E 市场规模（亿） . 22 图 38 2020 年 MES 下游应用行业占比 . 22 图 39 2020 年我国 MES 分行业渗透率 . 23 图 40 EMS 系统结构层 . 24 图 41 全球 2011-2018E 年 ERP 市场规模（亿美元） . 25 图 42 国内 2013-2020 年 ERP 市场规模（亿元） . 25 图 43 云计算国际市场规模及分类占比（亿美元） . 26 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 图 44 云计算 国内市场规模及分类占比（亿元） . 26 图 45 2018 年我国企业级各个应用 SAAS 市场占比 . 26 图 46 我国 2021 年整体 ERP 竞争格局 . 27 图 47 我国 2021 年 高端 ERP 竞争格局 . 27 图 48 2015-2019 我国嵌入式工业软件市场规模（亿元） . 27 图 49 2018 年我国嵌入式工业软件竞争格局 . 28 图 50 达索系统收购史梗概 . 29 图 51 西门子并购转型梗概 . 30 图 52 华大九天 2018-2020 年营收及增速（亿元） . 34 图 53 华大九天 2018-2020 扣非归母净利润及增速（亿元） . 34 图 54 华大九天 2018-2020 年毛利率及净利率 . 34 图 55 华大九天 2018-2020 年三费费率 . 34 图 56 华大九天 2018-2020 年研发费用及营收占比（亿元） . 35 图 57 中望技术公司发展历程简介 . 35 图 58 中望软件 2016-2021H1 营收及增速（亿元） . 37 图 59 中望软件 2016-2021H1 扣非归母净利润及增速（亿元） . 37 图 60 中望软件 2016-2021H1 毛利率及净利率 . 37 图 61 中望软件 2016-2021H1 三费费率 . 37 图 62 中望软件 2017-2021H1 研发费用及营收占比（亿元） . 38 图 63 中望软件 2018-2020 研发人员及占比 . 38 图 64 宝信软件发展历程梗概 . 38 图 65 宝信软件工业软件产品矩阵 . 39 图 66 工业互联平台层级结构 . 40 图 67 XINPLAT 平台 EPLAT 产业生态平台 . 41 图 68 XINPLAT 平台 IPLAT 功能架构 . 41 图 69 宝信软件 2016-202 年营收及增速（亿元） . 41 图 70 宝信软件 2016-2021H1 扣非归母净利润及增速（亿元） . 41 图 71 宝信软件 2016-2020 主营业务及其占比（亿元） . 42 图 72 宝信软件 2016-2021H1 毛利率及净利率 . 42 图 73 宝信软件 2016-2021H1 三费费率 . 42 图 74 宝信软 件 2016-2021H1 年研发费用及研发费率（亿元） . 43 图 75 宝信软件 2016-2021H1 年研发人员及占比 . 43 图 76 中控技术 2020 年主营业务占比 . 43 图 77 中控技术 2016-2021H1 营收及增速（亿元） . 44 图 78 中控技术 2016-2021H1 扣非归母净利润及增速（亿元） . 44 图 79 中控技术 2016-2021H1 毛利率净利率 . 45 图 80 中 控技术 2016-2021H1 三费率 . 45 图 81 中控技术 2016-2021H1 研发费用及研发费率（亿元） . 45 图 82 中控技术 2019-2021H1 研发人员及占比 . 45 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 表格目录 表 1 近年来政策鼓励工业软件发展 . 8 表 2 研发类软件分类与基本介绍 . 13 表 3 生产制造类系统简介 . 17 表 4 信息管理类系统简介及国内厂商 . 24 表 5 华大九天 EDA 工具产品 . 31 表 6 华大九天模拟电路设计工具最高量产支持工艺 及全球对比 . 32 表 7 华大九天数字电路设计工具最高量产支持工艺 及全球对比 . 33 表 8 公司主要产品及市场地位 . 36 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 1 工业软件高行业景气 1.1 智能制造大势所趋，工业软件必不可缺 我国制造业效率相对低下，智能制造助力中国制造产业升级 。根据 2020 中国制 造强国发展指数报告， 制造强国发展指数由规模发展、质量效益、结构优化、持续发展 共四个分项数值构成 ，我国总分 110.84，居于世界第四，处于第三阵列国家。从分项来 看，我国规模发展分数项第一，早在 2010 年我国制造业增加值已超越美国，而质量效 益分数项得分 16.11，居于世界第七，远低于世界第一美国 51.96，从上述报告评分结果 看，提高我国制造业效率及发展质量是建设制造业强国的必经之路，而智能制造将持续 助力中国制造业产业升级。 图 1 制造强国发展指数 图 2 制造强国发展指数分项得分 数据来源：中国制造强国发展指数 2020，首创证券 数据来源：中国制造强国发展指数 2020，首创证券 智能制造是基于新一代信息技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管 理、服务等制造互动各个环节，具有自感知、自决策、自执行、自适应、自学习等特征， 旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力的先进生产方式。它关乎我国未来制造业的全 球地位，对于建设数字中国具有重要作用。智能制造将有效提高我国制造业“微笑曲线”， 提高制造业盈利能力。 以工信部 2018 年评选出 305 个智能制造试点示范项目为例，这些项目智能化改造 前后对比，生产效率平均提升 37.6%，能源利用率平均提 升 16.1%；运营成本平均降低 21.2%，产品研制周期平均缩短 30.8%，产品不良率平均降低 25.6%，发展智能制造是提 高我国制造业质量的必由之路。 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 图 3 智能制造示意图 信息来源：头豹研究院，首创证券 工业互联网是信息技术与制造技术交互的连接点，发展工业互联网是实现智能制 造的路径之一。 所谓 工业互联网，本质是一个工业操作系统，其功能类似于微软的 Windows、谷歌的安卓系统以及苹果的 iOS 系统，向上提供开发接口及存储计算、工具 资源等支持，向下实现对各种软硬件资源的接入、控制和管理。工业互联网平台由边缘 层、 IaaS 层、 PaaS 层及应用层构成。边缘层是基础，向下接入工业设备实现数据的采集 与处理。工业 PaaS 层是核心，基于通用 PaaS 并融合多种创新功能，将工业机理沉淀为 模型，实现数据的深度分析并为 SaaS 层提供开发环境，是平台核心能力的集中体现。 应用层是关键，主要提供覆盖不同行业，不同领域的业务应用及创新性应用，形成工业 互联网平台的最终价值。 图 4 工业互联 网平台体系 信息来源：头豹研究院，首创证券 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 从产业界定看，工业互联网有效的将整个工业支撑体系进行了串联，在传统架构 中，工业软件、工业自动化装备以及工业生产装备是相对割裂的存在，其相互之间的联 系是一对一的孤岛式的。而在工业互联网体系下，工业互联网平台作为中心，有效连接 生产设备、自动化装备等硬件，并通过平台汇集、处理产业链上下游数据，通过工业软 件（ app）输出最终的各类应用，从而实现最终的智能制造。 图 5 传统工业支撑体系 图 6 工业互联网体系 信息来源：工业互联网产业经济发展报告 2020，首创证券 信息来源：工业互联网产业经济发展报告 2020，首创证券 1.2 政策支持：鼓励工业软件发展，加快数字化进程 近些年来政策出台密集，国家鼓励工业软件发展 。从 2009 年以来，政府不断出台 政策，但从 17 年开始密集出台，把工业软件的发展提升到了推动建设制造业强国的重 要地位上。当前政府的高度重视和鼓励政策频出，如税收优惠等，有利于推动行业发展。 表 1 近年来政策鼓励工业软件发展 时间 政策名称 主体 内容 2021.06 关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见 工信部、科技 部、财政部 推动产业数字化发展，大力推动自主可控工业软件推广应用，提高企业软件化水平。 2021.03 关于加快推动制造服务业高质量发展的意见 发改委、教育 部、科技部 加快发展工业软件、工业互联网，培育共享制造、共享设计和共享数据平台，推动制造业实现资源高效利用和价值共享。 2020.12 关于印发工业互联网创新发展行动计划 (20212023 年 )的通知 工信部 工业互联网基础创新能力显著提升，工业芯片、工业软件、工业控制系统等供给能力明显增强。 2020.10 关于印发新能源汽车产业发展规划(20212035 年 )的通知 国务院 加快新能源汽车智能制造仿真、管理、控制等核心工业软件开发和集成，开展智能工厂、数字化车间应用示范。 2020.09 关于印发建材工业智能制造数字转型行动计划 (20212023 年 )的通知 工信部 建设第三方工业互联网公共服务平台，在线提供工业软件、研发设 计、市场营销、物流仓储等服务，促进中小企业上云上平台，支撑 数字化转型进程。 2020.07 关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知 国务院 聚焦高集成电路设计工具、基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发 。 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2020.03 关于推动工业互联网加快发展的通知 工信部 鼓励相关单位打造智能传感、智能网关、协议转换、工业机理模型库、工业软件等关键软硬件产品，加快部署应用。 2017.11 关于深化 “互联网 +先进制造业 ”发展工业互联网的指导意见 国务院 加快信息通信、数据集成分析等领域技术研发和产业化，集中突破一批智能联网装备、工业软件等关键软硬件产品与解决方案。 2017.04 关于印发 “十三五 ”先进制造技术领域科技创新专项规划的通知 科技部 重点研究智能装备 CPS 型控制器与关键技术、基于移动互联的智能 产线控制管理器、高可信多重冗余控制系统与关键技术、新一代 SCADA 系统与关键技术、工业组态和工业监控等工业软件 2017.08 关于印发制造业 “双创 ”平台培育三年行动计划的通知 工信部 实施百万企业上云工程，鼓励中小企业业务系统向工业云平台迁 移，加快低成本、模块化的数据采集、工业软件、开发工具等技术 产品和解决方案在中小企业普及推广 2016.12 关于印发软件和信息技术服务业发展规划 (2016 2020 年 )的通知 工信部 围绕制造业关键环节，重点支持高端工业软件、新型工业 APP 等研 发和应用，发展工业操作系统及工业大数据管理系统，提高工业软 件产品的供给能力 2016.12 “十三五 ”国家信息化规划的通知 国务院 加快计算机辅助设计仿真、制造执行系统、产品全生命周期管理等 工业软件的研发和产业化，加强软件定义和支撑制造业的基础性作 用。 2015.05 中国制造 2025 国务院 开发安全领域操作系统等工业基础软件。突破制造物联与服务、工 业大数据处理等高端工业软件核心技术，开发自主可控的高端工业 平台软件 2011.01 进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策 国务院 重点支持基础软件、面向新一代信息网络的高端软件、工业软件、 数字内容相关软件、高端芯片、关键应用系统的研发以及重要技术 标准的制订。 2009.04 电子信息产业调整和振兴规划 国务院 着力提高国产基础软件的自主创新能力。支持信息安全软件、工业 软件等重要应用软件和嵌入式软件技术、产品研发 。 信息来源：工信部网站，国务院网站，首创证券 1.3 工业软件：智能制造弄潮儿 1.3.1 工业软件行业空间广阔 工业软件本身是工业技术软件化的产物，是工业化的顶级产品。它既是研制复杂 产品的关键工具和生产要素，也是机械装备中的“软零件”“软装备”，是工业品的基本 构成要素。工业软件作为工业和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，是实现工业智能化的前提。目前业界对工业软件的界定还没有统一， 但形成了“工业软件是工业技术软件化的成果”的共识。根据中国工业软件产业白皮 书 2020对工业软件的简明定义为：工业软件是工业技术 /知识、流程的程序化封装和 复用。 工业软件是智能制造的大脑及神经，通过工业互联网汇 集生产设备数据及相关的 外部数据，从而对产品的全生命周期，研发、生产、销售、管理进行精准分析与跟踪。 工业软件本身而言，由于工业门类复杂，种类繁多，分类维度和方式一直呈现多样 化趋势，目前国内外均没有公认、使用的统一分类方式。主流的分类方法主要有： （一）国家标准 国标 GB/T-36475-2018 将工业软件（ F 类）分为工业总线、计算机辅助设计、计算 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 机辅助制造、计算机集成制造系统、工业仿真、可编辑逻辑控制器、产品生命周期管理、 产品数据管理、其他工业软件 9 大类。 （二）工信部运行局给出的分类 2019 年 11 月国家 统计局批准工信部发布的软件和信息技术服务业统计调查制 度，其中将工业软件划分为研发设计类软件、生产控制类软件、业务管理类软件。 （三）基于生命周期的聚类分析方法 工业软件按照生命周期的阶段或环节，大致划分为研发设计类软件、生产制造类 软件、运维服务类软件和经营管理类软件。该分类为业内比较常见的工业软件分类方式， 优点是简明易懂，缺点是集中于制造业，忽略了能源业和矿业的工业软件。 （四）按照工业软件基本功能的分类方法 在铸魂：软件定义制造书中，作者按基本功能将工业软件分为工研软件（ CAD、 CAE 等）、工制软 件（ CAM、 MES、 3D 打印等）、工管软件、工维软件、工量软件、工 试软件、工控软件等，分类较细，尚未得到业界认可。 本报告根据各类标准及业界认可度较高的分类，将工业软件分类为研发设计类、 信息管理类、生产控制类、嵌入式工业软件和协同集成类软件。 2020 年工业软件全球销售额 4338 亿美元，同比增长 6%；我国 2020 年工业软件 市场规模 1974 亿元， 同比增长 11.2%，近 两年复合增长率 15.6%，远高于世界平均增速 6%。我国 2020 年工业软件市场规模占全球比例 6.6%， 按照我国制造业增加值在全球占 28%以上的份额来估算 ，我国 工业软件市场还存在约 5 倍的增长空间。 图 7 国内工业软件市场规模及增速（亿元， %） 图 8 全球工业软件市场规模及增速（亿美元， %） 数据来源：中国工业软件产业白皮书 2020，首创证券 数据来源：中国工业软件产业白皮书 2020，首创证券 我国每年的高制造业增加值 为国内工业软件企业提供广阔发展空间。 我国从 2010 年起超越美国成为世界第一制造业增加值国， 2020 年制造业增加值占全球比例达到 28%。 完善的工业体系及庞大的制造业产值是我国工业软件成长的沃土。 工业软件大致可分为 设计研发、生产控制管理、信息管理、嵌入式 工业 软件 和协同集成类软件。研发类软件 主要应用于产品研发，开发门槛高，需长时间积累，主要分为 CAX（ CAD、 CAE、 CAM、 EDA 和 PLM 等产品研发类软件；生产控制类软件主要分为 DCS（集散控制系统）、 MES （制造执行系统）和 SCADA（数据采集和监控系统）等。信息管理类软件主要服务于 公司日常经营管理，主要分为 ERP、 SRM、 CRM、 OA 等。嵌入式工业软件主要是指应 728.6 810.2 939.9 1082.5 1194.1 1299.4 1477 1720 11% 16% 15% 10% 9% 14% 16% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 0 500 1000 1500 2000 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 规模 增速 2,850 3,000 3,175 3,363 3,531 3,701 3,893 4,107 5% 6% 6% 5% 5% 5% 5% 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 规模 增速 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 用于工业相关的嵌入式系统软件，如数控装置、全自动柔性生产线、智能测量仪表、可 编程控制器等。 图 9 中美制造业增加值对比（亿美元， %） 数据来源： World bank，首创证券 1.3.2 工业软件有望迎来快速增长期 工业软件即将迎来行业爆发期。 受益于产业升级、政策加持、国产化趋势 三大因素 叠加 ， 工业软件在未来几年有望迎来爆发 。 首先，工业升级释放信息化及智能化需求 ， 工业软件是智能制造升级中的重要一环。 其次，政策利好不断， 自 2015 年 提出 “中国 制造 2025”大政方针 以来 ，多部门颁布智能制造发展政策 ，推动制造升级。其三 ，技术 封锁加剧，加速国产替代进程 ， 2019 年 5 月， 华为 与 EDA（芯片设计软件）三大厂商 的合作均被制裁终止 ， 2020 年 6 月哈工大和哈工程被禁用数学基础软件 Matlab， 技术 封锁有望加速国内工业软件替代 进程 。 工业软件可能迎来高速发展的核心因素是国产工业软件技术已逐渐突破 。自 2015 年我国提出“中国制造 2025”以来，利好政策不断，国产工业软件技术也不断实现突破， 如中望 ZWCAD（ 2D CAD 平台）软件，可高度兼容国外同类软件，拥有自主知识产权 的内核 平台，具备开放的 API 接口，可进行下游产业的二次开发；华大九天为国内 EDA 软件龙头， 可以提供模拟 /数模混合 IC 设计全流程解决方案 。技术层面实现突破，工业 软件迎来快速发展期。 -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% - 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 40,000 45,000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 中国制造业增加值 美国制造业增加值 中国增速 美国增速 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 图 10 技术成熟曲线 信息来源： Gartner，首创证券 2 国外企业占据龙头地位，国产软件崛起正当时 从竞争格局看，国外工业软件厂商居于领先地位，国内厂商在一些细分子领域有 一定的突破。国外厂商经过多年发展，通过并购等手段已成为较大规模的企业，国内工 业软件企业规模普遍较小，处在早期内生发展阶段。在几类工业软件中，我国企业在基 础类研发设计软件中实力较差，市占率较低， 2019 年 国产设计软件份额仅为 5%，而经 营管理类国产软件较为成熟，国产软件市占率达 70%，竞争格局分化较大。 图 11 2019 年国产工业软件细分领域国产化率 数据来源：中国工业软件产业白皮书 2020 从细分产品结构来看， 2019 年嵌入式软件占比最高达 57%，其次为信息管理类软 件占比 11.8%；从客户结构来看，主要为大型企业。 图 12 2019 年工业软件细分产品结构 图 13 2018 年工业软件销售额客户结构分布 5% 50% 70% 30% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 研发设计类 生产控制类 经营管理类 运维服务 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 2.1 研发类软件：国外企业占主导地位 研发类软件 主要分为 CAX、 EDA、 PLM 和 PDM 等 。 CAX 三者之间相互协作共 同完成产品的开发、模拟与制造工序。在 CAD 完成几何建模后， CAE 将读取 CAD 的 建模进行仿真分析，并得出反馈结果， CAD 根据 CAE 的反馈结果进行建模优化，然后 CAM 将读取优化后的几何建模模型，进行自动数控编程后得出产品的加工制造程序。 目前其一体化趋势显著，国外西门子、达索等均推出 CAD/CAM 一体化软件，国内厂商 如中望软件也开始推出相关产品。 CAD 软件开发核心在于独立开发高性能的通用几何 内核，如达索应用的 CGM、西门子应用的 Parasolid。中望软件 3D CAD 应用了独立开 发的几何内核 Overdrive，是国内稀缺的实现商用的三维几何建模内核技术。 EDA 软件为电子设计自动化软件，用于 完成超大规模集成电路芯片的功能设计、 综合、验证、物理设计等。 工程师利用 EDA 工具，将芯片的电路设计、性能分析、设 计 IC 版图的整个过程交由计算机自动处理完成。 EDA 应用于包括模拟电路、数字电路、 FPGA、 PCB、面板等多个领域的设计工作。 PDM 软件为产品数据管理软件，是指某一类软件的总称，它是管理产品数据和产 品研发过程的工具。 PDM 能管理的产品数据包括：三维设计图、工程图、 BOM 清单、 各类文档等。从过程来看， PDM 软件可协调组织产品生命周期全流程事件，如设计审 查、批准、变更、以及产品发布等。从产品来看， PDM 可记录产品全流程的进展数据、 设计数据等全部产品信息。 PLM 为产品生命周期管理软件，它将 CAD、 CAE、 CAM、 PDM 连接在一起，使 企业能够对产品从构思、设计、生产、到最终报废等全生命周期的设计数据及信息进行 高效和经济的应用、管理。 表 2 研发类软件分类与基本介绍 名称 功能 国内厂商 CAD（计算机辅助 设计） 用于工程设计，绘制二维工程图、三维建模等， 中望软件、浩辰、山大华天 CAE（计算机辅助 工程） 用于几何模型的分析，例如利用 FEA 软件分析零 件的受力变形、失效情况 中望软件、安亚世太、前沿动力 CAM（计算机辅助 制造） 用于制造和加工，例如通过三维模型得出加工程 序，模拟工艺； 中望软件 数据来源： CCID 前瞻产业研究院，首创证券 数据来源：赛迪顾问，首创证券 57.40% 11.80% 17% 8.50%5.30% 嵌入式软件 信息管理类 生产控制类 研发设计类 协同集成 52.10% 28.30% 19.60% 大型企业 中型企业 小型企业 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 EDA（电子设计自 动化软件） 芯片设计软件，应用于集成电路的设计以提高生 产效率 华大九天、概伦电子 PLM（产品生命周 期管理） 以产品全生命周期为基础而构建的多系统解决方 案，从产品最早的设计到产品完成后的销售、售 后流程 用友网络、山大华天 PDM（产品数据管 理） 管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配 置、文档、 CAD 文件、结构等）和所有与产品相 关过程 山大华天、大方科技 信息来源：中国工业软件产业白皮书 2020，首创证券 根据赛迪顾问数据， 2018 年我国研发类软件市场规模 142.7 亿元，从产品分布来 看， PLM 目前规模 最大，其他占比较高的软件有 CAD/CAE/CAM/EDA/BIM 等。 从厂商占比看 ， 国产厂商中除广联达规模较大外 ， 其他销售规模较大的厂商均为 海外厂商 。 图 14 2018 年国内分产品研发类软件销售额占比 图 15 2018 年国内分公司研发类软件销售额占比 数据来源：赛迪顾问，首创证券 数据来源：赛迪顾问，首创证券 2.1.1 计算机辅助类软件：国际巨头龙头地位稳固，国产占比低 海外 CAD 企业居于龙头地位，国产 CAD 软件占国内市场份额 5%。 根据 BIS Research 数据， 2018 年全球 CAD 市场 规模为 74.7 亿美元，法国达索系统公司（ Dassault Systemes）、德国西门子公司（ Siemens）和美国参数技术公司（ PTC）三家处于垄断地位， 占据全球市场份额的 60%以上。分类来看， 3D CAD 市场 规模占 3/4 约 56 亿美元， 2D CAD 市场规模占 1/4 约为 18.7 亿美元。 BIS Research 预测全球 CAD 市场会在未来 5- 10 年稳步扩张， 预计 2023 年市场规模将达到 112.2 亿美元， 2028 年市场规模将达到 138.3 亿美元。 根据中国工业软件产业白皮书 2020，我国 2018 年 CAD 市场规模约为 7.33 亿 美元，其中 95%以上的市场被国外厂商所占据，领军厂商包括法国达索、美国 Autodesk、 美国 PTC 等 。从我国 2D CAD 市场来看，虽然 Autodesk 在 2D CAD 时代制定了 DWG 数据标准和 ARX 二次开发标准，在我国稳居 2D CAD 行业霸主地位，但国产 2D CAD 产品已拥有了代替国际先进产品的能力，如中望软件的 ZW CAD 等，且中望产品拥有 收费模式与高性价比的优势，其一次性买断模式使得用户接受度更高，同时， ZWCAD 2021 版本一次性买断费用为 6898 元，而 Autodesk 订阅价格 为 7829 元 /年，前者价格优 势明显。我国 3D CAD 市场主要由国际巨头如法国达索、西门子、 PTC 等占据主要份额， 行业深度报告 证券研究报告 请务必仔细阅读本报告最后部分的重要法律声明 海外厂商优势较为明显，国产厂商虽然也推出了如中望 3D、 SINOVATION 等产品，但 在功能和性能上仍与国外厂商存在一定差距，未实质性打破国外产品垄断的局面。 我国 CAE 市场主要被国际巨头占据。根据 Credence Research 数据， 2018 年全 球 CAE 软件市场的规模为 81 亿美元，预计 2025 年达到 128 亿美元，年均复合增长率 为 9.6%，国际市场以国际三巨头主导， ANSYS、达索、西门子共占据约 47%的市场份 额。 根据中国工业软件产业白皮书 2020，我国 2018 年 CAE 市场规模约为 6 亿美 元，主要被国际巨头占据，国产化率较低。国产 CAE 软件有安世亚太 PERA SIM、英特 仿真等，但产品能力与海外竞品相比尚有较大差距。 CAM 与 CAD 集成度较高，国际巨头垄断。 根据 Industry Analysis 数据， 2017 年 全球 CAM 市场规模为 20.9 亿美元，预测 2025 年全球 CAM 市场规模将达到 35.7 亿 美元。由于 CAM 与 CAD 的集成度较高， 竞争格局与 CAD 类似。 当前国际上 CAX 产品 一体化趋势显著，各厂商逐渐在数据传输等技术上将上下游 产品打通，形成 CAD/CAE/CAM/PDM 一体化综合软件平台。 2.1.2 电子设计自动化软件 EDA：国外厂商占据强势主导地位，国产软件艰难突围 EDA 为电子设计自动化软件， 上世纪 40 年代，芯片设计通常为工程师手绘，后来 随着芯片电路愈加复杂，于 80 年代末期 Aart de Genus