工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一.pdf

敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 D ON GX IN G S E C U R IT IES行业研究 东兴证券股份有限公司证券研究报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 2019年 05月 22 日 看好 /维持 计算机 深 度 报告 研究员 王健辉 电话： 010-66554035 邮箱： wangjh_yjsdxzq 执业证书编号： S1480519050004 投资摘要 ： 工业软件是科技强国的硬 实力 。 工业软件是 “ 中国制造 2025” 的必经之路，是科技强国的核心实力。 2019 年 1月 18 日，在 2019 中国软件产业年会上，工信部副部长陈肇雄指出，软件是 新一代信息技术产业的灵魂； 2019 年 3月 7 日 ，工信部副部长 王江 平在全国政协十三届二次会议上提出国家 正在规划中的“整芯助魂”工程， 软件是 “ 整芯助魂 ” 工程规划的一个重要主题 。 2018 年我国工业软件的市场规模已经达到1603 亿元，但我国工业软件市场规模仅仅是全球工业软件市场规模的十九分之一，未来发展空间巨大 。 工业软件是工业互联网核心能力 。 工业互联网是智能制造大趋势，工业软件是工业设计、研发仿真、生产制造、营销管理的刚需能力，更是智能制造落地的核心能力，“工”端夯实，“网”端才有价值。 我们研究认为工业互联网价值属性归因五大特征：工具、网络、平台、数据、安全，工业软件在所有层级环节都起到至关重要的作用。 工具：软件定义一切，软件塑造一切，软件即服务，软件即工具， 5G 万物互联，工业软件作为工业互联网贯穿一切的服务工具，是工业互联网基础能力之一； 网络：互联网 +是智能制造能力提升的必经之路， 工业软件构成了工业互联网的 IT 架构， 工业软件在网络各层面的 工具能力是网络能力的赋能， 是工业互联网的底层核心 能力； 平台：工业互联网最大价值之一是平台化、数据化， 工业软件承载着工业大数据采集和处理工作，是工业互联网平台 数据的重要来源 ； 数据： 工业软件支撑实现工业大数据的系统基础和信息贯通，工业软件与工业大数据结合，强化工业软件的分析和计算能力，提升场景可视化程度，实现对用户行为和市场需求的预测和判断 ； 安全： 5G 移动互联网、物联网、产业互联网融合发展，网络安全是重中之重，工业软件是工业互联网安全的目标也是工业互联网安全的载体。 工业软件是 5G时代智能制造企业 核心竞争力 。 云计算、 物联网、 数字工厂、数字孪生、大数据、人工智能等 未来大融合的科技环境中，智能制造企业及各行业科技龙头公司的核心竞争力之一即是软件能力，软件可以定义一切，软件能力是挖掘数据价值的首要工具武器。智能制造龙头公司西门子在 工业软件 全产业链 布局 与我国工业软件发展相对滞后格局形成鲜明反差 。 我国政府牵头已经在智能制造等领域推出相应引导政策，工业软件企业价值将会有长足提升，因此， 我们看好工业软件行业长期发展 。 风险提示： 国际形势面临的不确定性、国家 政府 相关政策出台及执行情况、相关公司所处细分行业面临的竞争格局不确定性 。 代码 公司名称 公司主营业务介绍 细分领域 市值 （亿元） PE 0268.HK 金蝶国际 企业管理软件及电子商务应用解决方案供应商，为企业或政府构筑电子商务或电子政务平台的中间件软件，向全球范围内的顾客提供与软件产品相关的管理咨询、实施与技术服务 ERP 267.19 （港币） 56.81 600588.SH 用友网络 以用友云为核心，布局云服务、软件、金融服务，构建 社会化商业应用基础设施和企业服务产业共享平台 ERP 589.46 96.30 002153.SZ 石基信息 从事酒店、餐饮及零售等旅游消费行业信息管理系统软件的开发与销售、系统集成、技术支持与服务业务 管理软件云平台 327.21 70.60 603859.SH 能科股份 为客户定制专属的，以工业互联网为核心的，数字化、网络化、智能化系统解决方案，包括从整体技术方案设计、核心设备制造、软件开发和实施服务、产线集成，到系统调试、人员培训在内的全流程系统服务模式 PLM 25.67 50.62 002410.SZ 广联达 数字建筑平台服务商，立足建筑产业，围绕工程项目全生命周期，为客户提供信息化 /数字化软硬件产品、应用解决方案及相关服务 BIM 318.59 72.56 002268.SZ 卫士通 从事网络安全领域的技术研究及产品开发，为客户提供信息系统全生命周期的安全集成与运营服务 工业安全 212.60 176.87 002368.SZ 太极股份 面向政府、公共安全、国防、企业等行业提供安全可靠信息系统建设和云计算、大数据等相关服务，涵盖信息基础设施、业务应用、数据运营、网络信息安全等综合信息技术服务 工业互联网 135.93 43.00 300166.SZ 东方国信 为客户提供企业级大数据和云计算产品以及行业整体解决方案 工业互联网 132.09 25.49 300170.SZ 汉得信息 公司提供的主要产品及服务包括传统 ERP及相关信息化服务、智能制造软件和实施服务、云计算产品及服务、应用系统运营维护服务 MES、 ERP 126.13 32.60 资料来源：东兴证券研究所、 wind 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 P3 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES目 录 1. 智能制造引发产业革命 . 5 1.1 智能制造是发展的必然趋势 . 5 1.2 全球范围内大力发展智能制造 . 6 2. 工业软件是科技强国的核心实力 . 8 2.1 工业软件是实现智能制造的重要工具 . 8 2.2 工业软件是工业互联网的核心能力 . 8 3. 工业软件面临重大发展机遇 .10 3.1 研发设计类软件发展前景明朗 .10 3.2 生产调度和过程控制类软件，填补了计划到生产的空白 .13 3.3 以 ERP 为核心的业务集成，发展基本趋势向好 .15 4. 产业链相关上市公司 .17 5. 风险提示 .17 表格目录 表 1：世界各国发展智能制造的政策 . 7 表 2：中国政府支持智能制造发展的相关政策 . 7 表 3：工业软件按应用环节划分 . 9 表 4： ERP 发展历史 .15 插图目录 图 1：智能工厂基本构成 . 5 图 2：智能制造系统层级 . 6 图 3：智能制造业发展四个阶段 . 6 图 4：我国工业软件市场规模 . 8 图 5： PLM软件组成 . 9 图 6： MES 功能模块组成 .10 图 7：制造业的微笑曲线 . 11 图 8： PLM解决方案大幅提升企业效益 . 11 图 9：全球主流 PLM软件市场规模 .12 图 10：国内主流 PLM软件市场规模 .12 图 11： 2017年我国主流 PLM市场构成 .13 图 12：我国规模以上工业增加值同比 .13 图 13： MES 助力破除制造业 “管理瓶颈 ”.14 P4 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES图 14： MES 显著减低企业运行成本 .14 图 15：中国 MES 市场规模 .15 图 16： ERP 为企业带来巨大效益 .16 图 17：中国 ERP 市场规模 .16 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 P5 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES1. 智能制造引发产业革命 1.1 智能制造是发展的必然趋势 智能制造是当今制造业在面临多变经营环境发展的必然趋势。 工业领域正在全球范围内发挥越来越重要的作用，是推动科技创新、经济增长和社会稳定的重要力量。但与此同时，市场竞争也在变得愈发激烈。客户需要新的、高质量的产品，要求以更快的速度交付根据客户要求而定制的产品。只有那些能以更少的能源和资源完成产品生产的企业，才能够应对不断增长的成本压力。这些问题的解决方案就在于实现虚拟生产和与现实生产环境的融合，采用创新软件、自动化技术、驱动技术及服务。这些能够缩短产品上市时间、提高生产效率和灵活性，帮助工业企业保持在市场上的竞争优势。 智能制造是利用物联网、大数据、云计算、云储存 等技术，将用户、供应商、智能工厂紧密联系起来，在制造过程中具有信息自感知、自决策、自执行等功能的先进制造过程、系统和模式的总称。 而狭义的智能制造主要是指智能工厂环节，智能工厂中的业务流程主要涉及到产品的智能加工与装配，以及面向智能加工与装配的设计、服务与管理。在智能工厂中，上述业务流程将在物理系统中得到全面的优化，实现高度自动化、柔性化的智能制造。相较于传统的数字化工厂、自动化工厂，智能工厂体现出系统集成化、决策智能化、制造自动化、服务主动化等特征。 图 1： 智能工厂基 本构成 资料来源： 智能制造系统及其层级模型 ，东兴证券研究所 智能制造 系统 的层次结构可分为设备层、控制层、车间层、企业层、协同层。 设备层是制造的物质技术基础，包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别等。控制层包括各类控制系统，如可编程逻辑控制器 PLC、监视控制与数据采集系统 SCADA、分布式控制系统 DCS 等。车间层面向工厂和车间的生产管理，包括制造执行系统 MES 等，其中 MES 又包括工厂信息管理系统 PIMS、先进控制系统 APC、历史数据库等。企业层面向企业的经营管理，包括企业资源计划系统 ERP、产品生命周期管理PLM、供应链管理系统 SCM 等。协同层：体现企业之间的协作过程，它是由产业链上不同企业通过互联网进行全方位的协同和信息分享，实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。 P6 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES图 2： 智能制造系统层级 资料来源： 中国产业信息网 ，东兴证券研究所 智能制造发展需经历四个不同的阶段，每一阶段都对应着智能制造体系中某一核心环节的不断成熟。 四个阶段为自动化（淘汰、改造低自动化水平的设备，制造高自动化水平的智能装备）、信息化（产品、服务由物理到信息网络，智能化元件参与提高产品信息处理能力）、互联化（建设工厂物联网、服务网、数据网、工厂间互联网，装备实现集成）、智能化（通过传感器和机器视觉等技术实现智能监控、决策）。 图 3： 智能制造业发展四个阶段 资料来源：东兴证券研究所 1.2 全球范围内大力发展智能制造 制造业作为经济持续增长的动力源泉，日益受到世界各国政府的关注。目前，世界高新科技技术正在发生日新月异的发展，科技竞争格局十分激烈，但是也给许多传统行业的转型优化提供了更加完善的解决方案。其中，各国特别注重传统制造业的转型升级，制定了多个制造业转型升级的发展战略，目的就是为了推动传统制造业顺利转型智能制造，以提升制造业企业的运行效率，增强国家经济的增长动力。 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 P7 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES表 1： 世界各国发展智能制造的政策 国家 政策名称 提出时间 政策目标 美国 “再工业化”计划 2009 年 发展先进制造业，实现制造业的智能化，保持美国制造业价值链上的高端位置和全球控制者地位。 德国 “工业 4.0”计划 2013 年 由分布式、组合式的工业制造单元模块，通过组件多组合、智能化的工业制造系统、应对以制造为主导的第四次工业革命。 日本 “新机器人战略”计划 2015 年 通过科技和服务创造新价值，以智能制造系统”作为该计划核心理念，促进日本经济的持续增长，应对全球大竞争时代。 英国 “高价值制造”战略 2014 年 应用智能化技术和专业知识，以创造力带来持续增长和高经济价值潜力的产品、生产过程和相关服务，达到重振英国制造业的目标。 韩国 “新增长动力规划及发展战略” 2009 年 确定三大领域 17个产业为发展重点推进数字化工业设计和制造业数字化协作建设，加强对智能制造基础开发的正在支持。 印度 “印度制造”计划 2014 年 以基础设施建设、制造业和智慧城市为经济改革战略的三根支柱，通过智能制造技术的广泛应用将印度打造成新的“全球制造中心”。 法国 “新工业法国” 2013 年 通过创新重塑工业实力。 中国 “中国制造 2025” 2015 年 通过三步走实现制造强国的战略目标。 资料来源： PAISI， 东兴证券研究所 2019 年 1 月 18 日，在 2019 中国软件产业年会上，工信部副部长陈肇雄指出，软件是 新一代信息技术产业的灵魂； 2019 年 3 月 7 日 ，工信部副部长王江平在全国政协十三届二次会议上 提出 规划 “整芯助魂 ”工程，软件是 “整芯助魂 ”工程规划的一个重要主题。 软件行业的一个重要应用场景就是智能制造行业，具体表现为各种工业软件。当前，我国也正积极出台各种政策支持我国智能制造的发展。工业软件 渗透于智能制造的各个环节 ，在推动传统制造业转型升级过程中发挥着不可替代的作用。 表 2： 中国政府支持智能制造发展的相关政策 颁发时间 颁发部门 颁发文件 2015.05 工信部、发改委、科技部、财政部、质检总局、工程院等 中国制造 2025 2015.07 工信部 机器人产业十三五发展规划初稿 2015.12 工信部 国家智能制造标准体系建设指南（ 2015 年版） 2015.12 国务院 国务院关于积极推进互联网 +” 行动的指导意见的行动计划（ 2015-2018 年） 2016.05 国务院 关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见 2016.07 国务院 国家信息化发展战略纲要 2016.09 工信部、发改委、科技部以及财政部 智能制造工程实施指南（ 2016-2020） 2016.12 工信部、财政部 智能制造发展规划（ 2016-2020）年 2017.11 工信部 高端智能再制造行动计划（ 2018-2020 年） 2018.03 工信部 智能制造综合标准化与新模式应用项目管理工作细则 2018.04 工信部 关于开展 2018 年智能制造试点示范项目推荐通知 2018.05 工信部 工业互联网 APP 培育工程实施方案（ 2018-2020 年） P8 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES颁发时间 颁发部门 颁发文件 2018.06 工信部 工业互联网发展行动计划（ 2018-2020 年） 2018.07 工信部 工业互联网平台建设及推广指南 2018.07 工信部 国家智能制造标准体系建设指南（ 2018 年版） 资料来源： 各政府部门官网 ， 东兴证券研究所 2. 工业软件是科技强国的核心实力 2.1 工业软件是实现智能制造的重要工具 制造业信息化是提升中国制造业全球竞争力、最终实现智能制造的关键，其中，数字化工业软件系统是制造业信息化的核心，贯穿智能制造系统的各个层级。 在全球大力推动智能制造的背景下，作为实现智能制造重要要素的工业软件的发展便迎来了良好的发展环境，预计将维持较高增长水平。 据前瞻产业研究院统计 ， 2018年我国工业软件的市场规模已经达到 1603 亿元。预计至 2021 年我国工业软件的市场规模将达到 2222 亿元。而且早在 2016 年，全球工业软件市场规模已达到 3531亿美元（按当时汇率计算大约为 23304 亿元人民币），当年我国工业 软件市场规模仅仅是全球工业软件市场规模的十九分之一，未来发展空间巨大。 图 4： 我国工业软件市场规模 资料来源： 前瞻产业研究， 东兴证券研究所 2.2 工业软件是 工业互联网的核心能力 智能制造工业软件从应用环节可分为研发设计类、生产调度和过程控制类、业务管理类三大领域，其中， PLM、 MES 及 ERP 分别为这三个领域中工业软件系统的典型代表。 依托工业软件系统感知、分析、计划、配置、分工等功能，企业能够从机器、车间、工厂层面提升企业生产效率、促进资源配置优化、提升生产线协同水平，对工业化与信息化融合、数字世界与物理世界融合有举足轻重的作用。 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 P9 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES表 3： 工业软件按应用环节划分 应用环节 内容 代表品牌 研发设计类 产品全生命周期类软件（ PLM），包括计算机辅助设计（ CAD）、辅助分析（ CAE）、辅助制造（ CAM）、辅助工艺规划（ CAPP）、产品数据管理（ PDM） 、电子设计软件（ EDA）、建筑信息模型（ BIM） 等，用于提升企业产品研发工作领域的能力和效率 西门子、达索、 PTC、 Cadence、 Synopsys、Autodesk、华天软件、数码大方 、广联达 生产调度和过程控制类 制造调度执行系统（ MES）、工业自动化系统，用于提高制造过程的管控水平，改进生产流程，提高设备效率和利用率 西门子、通用电子、 ABB 业务管理类 企业资源计划（ ERP），供应链管理（ SCM）、客户关系管理（ CRM）等，用于提升企业的管理水平和运营效率 SAP、甲骨文、 Salesforce、用友、金蝶 、石基信息 资料来源： 产研智库， 东兴证券研究所 以 ERP 和 PLM 为代表的研发设计类和业务管理类 两类工业软件，都体现了一种流程管理思想，而且都是借助信息技术手段实现的。 业务管理类 软件关注的实物资产和材料的流动。企业级 ERP解决方案可覆盖并连接所有重要的营运职能和部门，打破 “自动化孤岛 ”，从而满足了市场上的重大需求。这种关联使制造商能够集成制造和供应链流程，以减少延误和提高效率。 PLM 软件关注的是企业在战略上更为重要的无形资产，提高研发团队协作效率，缩短产品研发周期，提高产品附加值，降低生产成本，增加企业竞争力。 PLM 工业软件包括了计算机辅 助设计、辅助制造、辅助工程分析以及产品数据管理等方面，从应用方式上看，可以进一步分为工具类软件（ Tools，包括 CAX 系列）、协同管理定义软件（ cPDM）和数字化制造（ DM）。 图 5： PLM 软件组成 资料来源： 产研智库， 东兴证券研究所 P10 东兴证券深度报告 工业软件产业：中美科技战命门之工业软件深度报告之一 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES而以 MES 为代表的生产调度和过程控制类工业软件，体现着反馈控制的管理思想。MES 填补了制造业在生产过程中，从计划管理到实际生产的空白，利于形成制造生产过程中的闭环反馈，增强企业生产过程中实时信息的交互，强化了生产决策的科学性和可行性。 MES 系统是一套面向制造 业 企业车间执行层的生产信息化管理系统。 MES 共有 11个主要功能模块包括：工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、文档管理、产品跟踪和产品清单管理、性能分析、劳力资源管理、维护管理、过程管理、质量管理、数据采集。 图 6： MES 功能模块组成 资料来源： CSDN，东兴证券研究所 工业软件正是以科学的管理理念为灵魂，以信息技术为手段 ，为 制造业 企业实现精益制造、敏捷制造、柔性制造 提供了强大的技术支持 ，从而为企业实现智能制造打下了深厚的技术基础 。 3. 工业软件面临重大发展机遇 3.1 研发设计类软件发展前景明朗 以 PLM 为代表的研发设计类软件，是从科研体系端到研发设计、工艺生产、直至售后服务端，以产品生命周期为主线的集成服务，主要提供产品数据管理、制造工艺管理、数字化虚拟仿真、维护维修管理等，通过多系统集成，打通企业产品数据流，提高产品数据质量，实现企业内部和企业间的协同，促进技术共享，缩短产品研发周期，降低产品研发成本，提升企业建模及仿真水平，帮助客户在更短时间内将产品投放到市场。 近年来，随着智能制造理念的深入， PLM 软件市场迎来了高速的发展。 设计和服务是现在制造业 “微笑曲线 ”的两端，也是新一轮工业革命下制造业转型升级 的两大方向，而个性化的设计和服务都有赖于 PLM 软件系统所带来的高效研发和创新。 PLM 行业渗透率逐渐提升和扩展。中国 PLM 已广泛应用于大中型离散制造业，尤其是航空航天和国防、汽车、装备制造及电子高科技等行业企业，正步入拓展应用和深化应用阶段；钢铁、石化等行业的大型企业开始尝试 PLM 的应用；大型的服装企业、生物制药企业、食品饮料企业已开始关注 PLM 应用，部分企业已 开始进行小范围探索应用。