信创观察 | 从“促进工业软件高质量发展”看工业信创为何越来越重要？
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编者按：作为工业制造的大脑和神经，工业软件已渗透和应用到工业领域的几乎所有核心环节。目前，中国规模以上的工业企业基本上都已经运用了工业软件来辅助生产和决策，即使是中小工业企业也大部分使用了1-2种工业软件。也正是如此，工业软件在中美贸易战中被用作断供、卡脖子的具体手段，其发展直接关系到中国企业生存与发展，关系到产业链供应链安全稳定。8月3日，工业和信息化部在京召开“促进工业软件高质量发展”重点建议提案办理座谈会，就推动工业软件高质量发展开展座谈交流。
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工业信创的时代背景党的二十大报告提出到2035年基本实现新型工业化，强调坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国。新型工业化面临的挑战就是国产化突破。总体上看，我国工业仍处于全球价值链中低端，自主可控能力还不强，工业大而不强的格局尚未根本改观。近年来，美国针对我国先进制造业的打压不断升级，我们必须全面深化改革，加快关键核心技术攻关，抓紧补短板、锻长板，提升产业基础高级化、产业链现代化水平。
新型工业化在IT方面则表现为新型工业领域的信息技术应用创新，即“工业信创”：提升工业领域产业链供应链韧性和安全水平；以工业数据要素为价值核心的数字化转型；以智能制造国有企业为主阵地，全面提升企业竞争力；立足优势产业走出去，推进“一带一路”政策。
工业软件是工业之魂，是智能制造的核心，自主化尤为迫切；工业软件国产化则是工业信创最为重要的一环。工业软件是一种专门针对工业领域的计算机程序，可以实现自动化控制、过程优化、数据分析等功能，帮助企业提高生产效率、降低成本和提高质量。根据《中国工业软件产业白皮书》，我国90%工业软件都是基于美国开源软件进行改造和开发的，也就是说我国还无法建立一个完善的工业软件体系。如果某一天外国不再给我们提供这些软件，后果或许会很严重。会影响我国工业企业的正常生产和经营活动。在工业和信息化部等八部门联合印发的《“十四五”智能制造发展规划》中，也着重提出了加强关键核心技术攻关，聚焦设计、生产、管理、服务等制造全过程，突破设计仿真、混合建模等基础技术。不少业界人士也表示，这一现状已到了必须改变的时候。
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工业软件亟待高质量发展更多利好政策有望出台以目前“卡脖子”最为严重的基础工业软件CAD、EDA为例，目前我国的两个市场仍以国外巨头为主要供应商，国产软件占比较低。据《国务院关于数字经济发展情况的报告》：我国数字经济还存在大而不强、快而不优等四个方面问题，排在第一位就是关键领域创新能力不足，在工业软件、操作系统、高端芯片、基础材料等领域，技术研发和工艺制造水平落后于国际先进水平。《报告》指出下一步工作安排中，明确排在第一位的也是集中力量推进关键核心技术攻关，牢牢掌握数字经济发展自主权。要求打造安全可靠、系统完备的产业发展生态。
从总体来看，我国工业软件多个环节国产化率不到10%。截至2022年底，根据IDC、信通院等发布的数据显示，中国研发类工业软件大多在15%以下。生产制造类工业软件国产化率较高，但仍具备较大提升空间。目前，中国工业软件盗版率较高，根据天府制造数据，中国中小制造业企业使用的工业软件盗版率在 70%以上，大型制造企业也有盗版现象，尤其是研发设计类工业软件。
另外，美国开源软件在我国工业软件中也一直被广泛使用。其首要原因之一是因为它们的开放和自由特性。自由软件是指不仅允许用户运行程序，还允许用户对程序进行修改，这就使得开发者们可以自由地调整软件以满足其特定的需求和需求，而无需为此支付额外费用。同样地，开源软件也是免费的，它们允许开发者查看和使用软件的源代码，也可以节约大量的软件研发成本。不过，我们被美国开源软件吸引的同时，也可能导致我国软件业面临着一系列潜在的问题，例如技术壁垒、安全风险和知识产权问题等。这些问题可能导致我国的软件业在技术上被左右和压制，从而使得它面临着一定的竞争风险。
另一方面，中国工业数字化水平相比全球依旧较低，工业软件渗透率较低。据IDC预测，到2023年，全球工业软件市场规模将达到2400亿美元左右。其中，制造执行系统（MES）、高级计划与调度（APS）、产品生命周期管理（PLM）、CAD/CAM等工业软件将成为市场的主要增长驱动力。叠加人工智能和物联网等新技术的不断发展和应用，工业软件市场的增长势头将更加强劲。而国产工业软件市场规模占比不到全球总量的8%，显然无法满足当前中国工业体系发展的需要，更无法与实现中国制造业向高端化和智能化转型相匹配。
8月3日，工业和信息化部在京召开“促进工业软件高质量发展”重点建议提案办理座谈会，就推动工业软件高质量发展开展座谈交流，面对面听取代表委员对建议提案办理情况的意见。会议尤其强调，要深刻认识工业软件高质量发展的重要意义，不断完善政策举措，提升工业软件发展水平。凝聚政产学研用金多方合力，协调各方资源，发挥各方优势，以更大力度支持工业软件发展，共同构建完善的产业生态，切实提升产业链韧性和安全水平，奋力开创制造强国、网络强国和数字中国建设新局面。
随着我国工业向新型工业化的转型升级，工业信创将大有可为。预计2023年开始，国家相关部门陆续会有工业软件国产化扶持政策落地，国产工业软件发展有望迎来加速发展；在国产化、自主化的共振下，国产工业软件厂商有望迎来广阔机遇。
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国产工业软件排行榜及份额2021年，我国软件和信息技术服务业累计完成软件业务收入94994亿元，其中，工业软件占比2.5%。
▲2021年软件业分类收入占比情况
而在产品生命周期的维度上，业界最常见的划分方式是将工业软件分为四大类别：研发设计、生产制造、经营管理、运维服务。
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工业软件的发展特点设计研发软件：技术壁垒最高
研发设计类工业软件以CAE、CAD、EDA为代表，主要作用是提升企业在产品研发工作领域的能力和效率。这类软件具有体量小、集中度高、开发难度大、开发周期长、资金需求高等特征，是工业软件中非常重要的一个类别，也是国内最薄弱的一个环节，国内厂商市场份额仅5%左右，且多数研发设计类工业软件仅应用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域。
生产制造类：市场规模最大
生产制造类软件主要在工业产品生产和制造过程中进行数据采集、分析和决策，负责生产管理、物料管理、质量管理、设备管理、能耗管理等。在工业软件中生产制造类软件市场规模大，2020年生产控制类软件业务完成量为685亿元*，在工业软件结构中占比最高。
▲工业软件中的各项占比
▲中国生产制造类工业软件主要类型及占比
经营管理类：国产化进程最快
经营管理类软件的作用是管理和协作，其中ERP是应用最多的软件。国内外经营管理类工业软件从功能性上来讲并无差异，但由于国外厂商本身发家早，下游客户体量更加庞大、业务更加复杂，国际厂商的软件更加适用于超大、跨国企业。而国内厂商的软件则更轻量级，目标客户体量更小一些，优点是项目实施周期也更短，配合实施的人力也更少。经营管理类软件在中低端市场占有率高，已经出现诸如金蝶、用友等代表厂商。该软件市场规模接近500亿，高端领域可替代空间大。
运维服务类：前景可期
运维服务类软件是专门生产设备进行维修和保养的系统，最早源于航空领域，目前普遍应用于航空、军事、轨道交通、工程机械等领域。国内软件更多关注数据采集和监控，缺乏对数据应用和对决策的辅助，底层核心技术依赖国外。国内相关MRO 产品、技术、功能还是市场占有率等方面，都与国外的产品存在一定的差距。
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国产工业软件为什么那么难？在市场需求和政策支持的双重带动下，中国工业软件行业迈上快车道，距离制造业发展需求仍有巨大差距。
▲中国工业软件发展的主要难题
研发难度大，周期长
相对于一般软件，工业软件研发难度大、体系设计复杂、技术门槛高、硬件开销大、复合型研发人才紧缺、对可靠性要求较高，因此研发周期长、研发迭代速度慢。据估计，一般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。2013年的一项调查显示，开发一款原生的移动APP需要大约18周时间，现在的时间会更短。
基础科学+工业积淀
工业软件脱胎于工业，同时具备软件的基因，仅靠软件工程师是无法编写工业软件的，工业软件的开发需要软件工程师和工业领域的专家共同合作，需要学科的深度融合。中国工业软件企业多以IT企业为主，缺少坚实的工业基础和背景。而传统的工业企业重“制造”而轻“研发设计”，很多工业企业都是以代工起家，他们对自动化生产等硬件要求高，对软件缺乏一定的重视，一程度上导致了自主创新能力的不足。
并购筑壁垒
国外的工业软件在上个世纪80-90年代，经历了群雄崛起、诸侯争霸的纷争阶段，通过大量并购加速拓展产品线，逐步形成从研发设计、生产制造到运维管理的全产业链供应闭环，构筑起进入壁垒，导致以点工具为主要发展模式的国内工业软件进入市场更加困难。
人才缺口大
工业软件研发跨学科、跨领域，对人才的跨学科理论知识和产业实践经验都有较高要求。而当前，国内面临着较为严重的工业软件人才短缺问题，工业软件师资队伍严重不足，已经是个不争的事实。
缺乏统一标准
缺乏统一的软件标准，用户企业的产业链上下游采购不同主流厂商的软件，数据格式、接口标准难以协同，即使通过格式标准转换也存在重要特征信息丢失的问题，使得国产软件间无法形成合力，难于与国外一体化的平台软件相抗衡。
工业软件是工业信创的重要组成部分，也是智能制造的重要支撑。只有加强相关技术研究和产业布局，推动工业软件的高质量发展和自主化国产化，才能助力我国工业信创的高质量发展。
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