工业软件行业深度报告：智能制造的核心，国产替代势在必行.pdf

证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2019 年 07 月 30 日 行业研究 评级 :推荐 （ 维持 ） 研究所 证券分析师： 宝幼琛 S0350517010002 baoycghzq 联系人 ： 张若凡 S0350119070030 zhangrfghzq 智能制造的核心，国产 替代势在必行 工业软件 行业深度报告 最近一年行业走势 行业相对表现 表现 1M 3M 12M 计算机 -1.2 -4.6 4.2 沪深 300 0.7 -1.2 9.5 相关报告 计算机行业周报：关注华为鲲鹏生态受益标的 2019-07-28 计算机行业周报：科创板开市在即，关注科创对标股 2019-07-22 计算机行业周报：风险偏好下降，关注中报业绩高预增 2019-07-14 计算机行业周报：互联网医疗政策频出，关注处方流转 2019-07-08 计算机行业 2019 下半年策略报告：企业级SaaS 进入爆发期， 5G 应用提前到来 2019-07-01 投资要点： 工业软件将工业技术软件化。 工业软件是一种典型的人类使用知识和机器使用知识的技术泛在化过程，其具体是指应用于工业领域，为提高工 业研发设计、业务管理、生产调度和过程控制水平的相关软件和系统。工业软件按用途分类，主要分为研发设计 、信息管理、生产控制和嵌入式工业软件四类，每类工业软件均有其代表产品和企业。 根据中商产业研究院数据， 2017 年 我国 工业软件市场规模达到 1412 亿元， 近 五年 CAGR 达到 14.2%。 智能制造 是大势所趋，正快速推进 。 近年来我国人口红利出现拐点，2018 年就业人口同比下降 0.07%，但 我国 相对美国的 制造业劳动薪酬 比 2007 年增长了 2.6 倍，劳动力比较优势减弱。 同时 ， 我国制造业长期处于中低端，制造业对于转型升级的需求十分迫切。智能制造是我国制造业业转型升级的 突破口 ， 其在 控制成本、提升效率的作用已经得到证实 ，同时 对高端制造更是有着重要意义 。制造业地位关乎国家利润分配， 各个国家 对于智能制造均给予了充分 的重视，欧美 日韩等 发达国家纷纷推出刺激政策，我国也推出中国制造2025以提高制造业地位 ，目前 智能制造在我国正在快速推进，工信部 智能制造试点示范项目 已经达到 305 个， 覆盖 92 个行业类别 。 工业软件是智能制造的核心。 作为新一轮的工业革命，智能制造目标是工业知识的规模化应用和传承。工业体系交替的背后是制造范式的改变，工业体系 的 智能化转型，关键在于数据的自由流通和精确的工艺建模，以消除复杂系统的不确定性，提高资源的配置效率，其中最为代表性便是数字孪生技术，而数据流通和工艺建模依赖的就是工业软件。工业软件建立了数字自动流 动规则体系，并以此建立模型对制造的各个环节进行赋能，因此可以说 智能制造中软件定义了制造，智能制造的本质是软件化的工业基础。 工业软件国产替代势在必行。 欧美是工业软件的起源地，也是工业软件最大的市场， 由于工业软件在需求、知识、应用、数据等方面依赖工业体系，工业软件巨头多来自于制造业，如 PLM 领域的达索和西门子，由于我国还 未能完全完成工业化进程 ，相关企业缺乏经验和人才积累，我国工业软件市场长期被先进的海外产品占据。目前国内已经具备一定数量的工业软件企业，国内企业已在 通用软件市场中 得到 充分成长， 但在工业属性更强的领域仍有待突破。 中美-30.00%-20.00%-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%计算机 沪深 300 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 2 技术摩擦和华为事件表明了核心技术国产化的重 要性，未来国产ERP、 CRM 等通用类软件进入国内超大型企业， MES、 PLM 等高工业属性软件国产替代将成为趋势。 出于对先进制造和信息安全问题的考虑，我们认为工业软件的国产化是长期趋势，相关领域具备较大的投资机会。 行业评级及投资策略：给予工业软件行业“推荐”评级。 作为第四代工业革命，智能制造在全球范围内快速推进，工业软件作为其智能化的体现，将在其中发挥不可替代的重要作用。 我们认为，在国产替代和中美技术摩擦的大背景下，我国工业软件有着广阔的市场空间 ， 5G 时代的到来也将给工业软件带来新的机遇，国产化工业软件，尤其 是高工业属性软件，有着较大发展潜力。 重点推荐个股。 我们认为 ， 二次开发能力、客户资源与粘性仍是现阶段国内工业软件企业的核心竞争力，同时工业软件国产化 是长期趋势 ， 可以关注 具备较 强 产品力和 研发能力 的 公司 ， 推荐关注：能科股份、东方国信、宝信软件、用友网络、汉得信息。 风险提示： （ 1） 国内相关政策落地不及预期；（ 2）工业软件国产化进程不达预期；（ 3）相关公司业绩不达预期；（ 4）系统性风险。 重点关注公司及盈利预测 重点公司 股票 2019-07-30 EPS PE 投资 代码 名称 股价 2018 2019E 2020E 2018 2019E 2020E 评级 300166.SZ 东方国信 * 12.07 0.57 0.63 0.78 21.18 19.3 15.55 增持 300170.SZ 汉得信息 * 13.03 0.44 0.54 0.67 29.4 24.33 19.35 买入 600588.SH 用友网络 * 28.34 0.32 0.34 0.44 88.7 84.6 65.16 增持 600845.SH 宝信软件 30.5 0.77 1.01 1.37 39.61 30.2 22.26 买入 603859.SH 能科股份 23.38 0.45 1.14 1.85 51.96 20.51 12.64 买入 资料来源： Wind 资讯 ，国海证券研究所（注： 带 *标的 盈利预测取自万得一致预期） 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 3 内容目录 1、 工业软件：软件化的工业技术 . 5 2、 智能制造大势所趋，正快速推进 . 7 2.1、 智能制造助力制造业转型升级 . 7 2.2、 发达国家开启智能制造计 划，我国政策密集出台 . 9 3、 工业软件是智能制造的核心 . 11 3.1、 智能制造是新一轮的工业革命 . 11 3.2、 制造范式转型，关键在于数据流通与工艺建模 . 12 3.3、 软件定义制造，智能制造本质是软件化的工业基础 . 15 4、 我国工 业软件市场前景广阔，国产化势在必行 . 17 4.1、 欧美是工业软件主要市场，我国市场发展迅速 . 17 4.2、 工业企业在工业软件研发上具备先天优势 . 19 4.3、 欧美企业占据市场，国产工业软件开始发力 . 21 5、 行业评级及 重点推荐 . 25 6、 风险提示 . 27 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 4 图表目录 图 1： AutoCAD 操作界面 . 6 图 2： PLM 产品构成 . 6 图 3：我国就业人口增长率 . 7 图 4：我国制造业工资指数与美国对比（ 2007 年 =100） . 7 图 5：中国制造业所处位置 . 8 图 6：智能制造控本提效作用明显 . 8 图 7：中国智能制造重点领域 . 9 图 8：世界主要国家智能制造战略 . 10 图 9：在工业革命中人力逐步解放 . 11 图 10：智能制造发展的五个阶段 . 12 图 11：智能制造下数据自由流动 . 14 图 12：数字孪生运作方式 . 14 图 13：数字孪生体与数字化生产线的关系 . 15 图 14：软件赋能规则 . 16 图 15： CPS 的本质 . 16 图 16： 2016 年全球工业软件市场结构 . 17 图 17：中国工业软件市场规模 . 18 图 18： 2016 年各类工业软件销售额（亿元） . 18 图 19： 2016 年中国工业软件客户类型结构（亿元） . 18 图 20：工业互联 网业务视图 . 19 图 21：工业软件依存关系简图 . 20 图 22：达索 Enovia 3DS 概况 . 21 图 23： 2017 年中国研发设计类软件市场格局 . 22 图 24： 2017 年中国生产控制类软件市场格局 . 22 图 25： 2017 年中国信息管理类软件市场格局 . 22 图 26： 2017 年中国嵌入式软件市场格局 . 22 图 27： 2017 年中国工 业软件企业排行榜企业行业分类 . 23 图 28： 2017 年中国工业软件企业排行榜企业注册地 . 23 图 29：腾讯木星云技术架构 . 24 图 30：富士康 BEACON 平台总体架构 . 24 表 1：工业软件分类 . 5 表 2：国内智能制造政策汇总 . 10 表 3：制造范式的转型 . 13 表 4：工业巨头开发 /支持的工业软件 . 19 表 5：全球主流工业软件厂商 . 21 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 5 1、 工业软件 ： 软件化的 工业技术 工业软件是指应用于工业领域，为提高工业研发设计、业务管理、生产调度和过程控制水平的相关软件和系统。工业软件是将工业技术软件化，即工业技术、工艺经验、制造知识和方法的显性化、数字化和系统化，是一种典型的人类使用知识和机器使用知识的技术泛在化过程。 按照用途和表现形式，工业软件一般分为 研发设计类软件、信息管理类软件、生产控制类软 件和嵌入式工业软件 四类，每类工业软件均有其代表产品和企业。目前，信息管理类软件的已有较高普及率， 智能制造背景下，产品研发与生产控制类软件得到大力推进，发展前景广阔。 研发设计类软件主要用 于提升企业在产品设计与研发工作领域的能力和效率，CAD 和 PLM 为其最有代表性的产品；生产控制类软件用于提高制造过程的管控水平、改善生产设备的效率和利用率，其中 MES 是其最具代表性的产品。 表 1：工业软件分类 序号 分类 代表产品 用途 1 研发设计类 CAD、 CAE、 CAM、 CAPP、 EDA、 PLM 用于提升企业在产品研发工作领域的能力和效率 2 信息管理类 ERP、 SCM、 CRM、 HRM、 EAM、 BI 用于提升企业的管理治理水平和运营效率 3 生产控制类 MES、 SCADA、 DCS 提高制造过程的管控水平、改善生产设备的效率和利用率 4 嵌入式软件 工业通信、能源电子、汽车电子、安防电 子等领域的软件部分 资料来源：国海证券研究所 CAD（ Computer Aided Design）是利用计算机的计算功能和图形处理能力，辅助进行产品或工程设计与分析的方法，从上世纪 80 年代末开始得到了迅速的发展，新世纪以来个人计算机的发展和普及使 CAD 得到了进一步的推广，已在机械、电子、能，航空航天、建筑领域得到的广泛应用。 CAD 软件具有丰富的绘图和绘图辅助功它的各项设计，如工具栏、菜单设计、对话框、图形打开预览、信息交换、文本编辑、图像处理和图形的输出预览等，为用户的绘图带来很大方便，其不仅在二维绘图处理 十分 成熟，三维功能也更加完善，可方便地进行建模和渲染，大大提升设计研发过程 的 效率。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 6 图 1： AutoCAD 操作界面 资料来源：风信网、国海证券研究所 PLM（ Product Lifecycle Management） 表示产品生命周期管理。 PLM 将计算机辅助设计（ CAD）、辅助分析（ CAE）、辅助制造（ CAM）、产品数据管理（ PDM）无缝连接在一起，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。 PLM 以产品为中心，在产品设计、需求分析阶段就开始对产品、市场和用户数据进行管理，并与 ERP和 MES 系统相连，形成持续改进的闭环智能研发、生产模式，持续指导改善产品的设计、制造过程，形成往复循环、持续优化的研发过程。 图 2： PLM 产品构成 资料来源： e-works、国海证券研究所 MES （ Manufacturing Execution Syste） 即制造企业生产过程执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。 MES 系统通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有工厂资源，优化从定单到产品完成的整个生产活动，以最少的投入生产出最优的产品，当工厂发生实时事件时，MES 能对次此即使做出反应、报告，并用当前的准确数据对生产过程做出指导和处理，从而实现连续均衡生产，既能提高工厂及时交货能力，改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。 证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 7 2、 智能制造大势所趋 ，正快速推进 智能制造始于 20 世纪 80 年代人工智能在制造业领域中的应用，发展于 20 世纪90 年代智能制造技术和智能制造系统的提出，成熟于 21 世纪基于信息技术的“ Intelligent Manufacturing（智能制造）”的发展。工业和信息化部将智能制造定义为基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息 深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。 2.1、 智能制造助力制造业转型升级 长期以来，充足的劳动力以及低廉的劳动成本是我国制造业的核心竞争优势，在全球分工的情况下，带动了外国企业进入中国投资建厂和本地商品的大额出口，使中国成为全球制造大国，过去制造业拉动 GDP 明显，成功促进了经济的正向发展。然而，近年来我国劳动力比较优势减弱，计划生育人口转化为劳动人口，人口红利出现拐点， 2018 年就业人口出现负增长，同比下降 0.07%。同时，经济的发展提高了劳动薪酬， 2007 年以来我国制 造业劳动薪酬相对美国增长了 2.6倍，印度与东南亚国家的制造优势逐渐显现，将对我国制造业造成不小的冲击。在制造业比较优势减弱的情形下，智能化转型成为我国制造业重要出路。 图 3：我国就业人口增长率 图 4：我国制造业工资指数与美国对比（ 2007 年 =100） 资料来源： wind、 国家统计局、 国海证券研究所 资料来源： wind、国海证券研究所 我国制造业整体长期处于中低端，高端制造是我国的薄弱点。 受益于经济全球化，凭借充足低廉劳动力与资源，我国制造业在短短几十年便有了长足的发展，但长期处于全球价值链底端，从事原材料的基础加工和中间产品的制造，在关键器件与核心技术上处于绝对劣势，高附加值产品设计生产能力不足。但随着我国劳动力拐点出现，同时经济发展带动劳动薪酬提升，我国制造业竞争优势减弱，制造业的转型升级必要性凸显，尤其是 2018 年中兴事件与中美贸易摩擦下美国的技术封锁后，掌握核心技术与高端制造必然是我国制造业发展方向。 - 0 . 2 %0 . 0 %0 . 2 %0 . 4 %0 . 6 %0 . 8 %1 . 0 %1 . 2 %1 . 4 % 411 114 0501001502002503003504004502007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 中国制造业工资指数 美国制造业工资指数证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 8 图 5：中国制造业所处位置 资料来源：前瞻产业研究院、国海证券研究所 智能制造以战略的眼光从企业的供给端入手，加强生产流程与设备的整合创新，并从源头识别创新驱动因素，通过优化供应链和价值链，运用智能管理等手段为企业的成本管理提供智能化的战略信息，从而促进企业竞争优势的形成和核心竞争力的培植。智能制造在控制成本、提升效率的作用已经得到证实。 四年来中国工业和信息化部遴选出了 305 个智能制造试点示范项目，涉及 92 个行业类别，覆盖全国境内所有省（自治区、直辖市），拉动投资超过千亿元人民币。初步统计下，这些项目智能化改造前后对比，生产效率平均提升 37.6%，最高 3 倍以上；能源利用率平均提升 16.1%，最高达到 1.25 倍；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%，智能制造控本提效作用明显。 图 6：智能制造控本提效作用明显 资料来源：工业和信息化部、国海证券研究所 智能制造是我国制造业业转型升级的钥匙。 作为第四代工业革命，智能制造将给企业带来的是更加灵活的制造流程和更加高效的生产方式，是对整个制造业竞争力的提升，对高端制造更是有着重要意义，航天、先进设备等高端制造业对智能化有着更高的要求。中国制造 2025提出了智能制造在十大重点领域的集成应用，直指高端制造。 37.6%16.1%- 21.2%- 30.8%- 25.6%- 40.0%- 30.0%- 20.0%- 10 .0%0.0 %10 .0%20 .0%30 .0%40 .0%50 .0%生产效率 能源利用率 运营成本 产品研制周期 产品不良率证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 9 图 7：中国智能制造重点领域 资料来源：前瞻产业研究院、国海证券研究所 2.2、 发达国家开启智能制造计划，我国政策密集出台 全球分工的背景下，制造业尤其是高端制造关系到国家利润分配，智能制造作为新的产业趋势，受到各个国家的重视，欧美发达国家纷纷推出刺激政策，我国也推出中国制造 2025以提高制造业地位。 美国提出先进制造业国家战略计划。 2012 年，美国发布了国家先进制造战略计划，该计划由美国商务部、国防部和能源部牵头，相关联邦部门参与，旨在协调各部门发展先进制造的政策，从投资、劳动力和创新等方面提出了五大目标：1、加速对先进制造的投资，特别是对中小型制造企业； 2、开发一个更加适应岗位技能要求的教育和培训系统； 3、优化联邦政府对先进制造 R&D 投入； 4、增加公共和私营部门对先进制造 R&D 投入； 5、加强国家层面和区域层面所有涉及先进制造的机构的伙伴关系。 德 国推出工业 4.0 战略。 工业 4.0 在 2013 年在德国汉诺威工业博览会上首次推出，是由德国政府德国 2020 高技术战略中所提出的十大未来项目之一。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达 2 亿欧元，旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。德国的工业 4.0 将利用物联信 息系统 (Cyber Physical System 简称 CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。 我国提出中国制造 2025。 中国制造 2025，是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领，该概念在 2014 年被首次提出， 2015 年正式确认实施。中国制造 2025计划通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到 2025年迈入制造强国行列；第二步，到 2035 年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造 强国前列。证券研究报告 请务必阅读正文后免责条款部分 10 围绕实现制造强国的战略目标，中国制造 2025提出攻克五大关键技术装备，推进十大重点领域集成应用。 图 8：世界主要国家智能制造战略 资料来源： e-works Research、国海证券研究所 近年来，我国制造业比较优势减弱，高端制造发展需求迫切，与发达国家相比，我国更加需要智能制造提升产业链地位，中国制造 2025将智能制造放在了国家战略高度，国内配套政策也相继出台，各省市刺激政策也频繁落地。智能制造试点工作也在加速推进，遴选项目逐年增加， 2016-2018 年项目数目分别是 60、97 和 99 个 ，已经涵盖了 92 个行业类别 。 表 2：国内智能制造政策汇总 时间 部门 政策名称 2015 年 5 月 国务院 中国制造 2025 2015年 12月 工信部 国家智能制造标准体系建设指南（ 2015 年版） 2016 年 3 月 国家规划司 智能制造工程实施指南 （ 2016-2020） 2016 年 4 月 工信部 智能制造试点示范 2016 专项行动实施方案 2016年 12月 工信部、财政部 智能制造发展规划（ 2016-2020 年） 2017 年 5 月 工信部 2017 年中德智能制造合作工作安排 2017 年 11 月 国家发改委 增强制造业核心竞争力三年行动计划（ 2018-2020年） 2018年 10月 工信部 国家智能制造标准体系建设指南（ 2018 年版） 资料来源： 前瞻产业研究院 、国海证券研究所