中国工业软件的现状和前景

中国工业软件产值仅占全球的6％，与其制造业增加值占全球总量的28％相比存在显著不匹配。
由于欧盟和美国对半导体出口的限制和技术封锁，中国国内的工业软件将很快取代外国软件。
本地公司寻求开发标准化和专业化工业软件可以提高企业的竞争力，使其更加强大。工业和工艺属性

工业软件利用计算机程序来增强业务操作，简化制造和管理流程。 [1]。它在现代工业中起着关键作用，推动数字化、网络化、智能控制和商业模式创新。随着经济和技术的进步，软件安全对于国家信息安全至关重要，尤其是在政府、军事和金融领域。

为了增强其能力，中国启动了“增强制造设计能力专项行动计划（2019-2022年）” [2]，重点研究工业软件。然而，欧盟和美国对工业软件行业链的各个环节依然实施贸易制裁和技术封锁，这就需要逐步用国内替代品取代外国工业软件。本文深入探讨了当前挑战下国内工业软件的现状和机遇。

全球工业软件产出的差距凸显了中国的发展潜力

2022年，中国工业增加值达到5.5 万亿美元，连续13年领先全球制造业，并为全球产出贡献近30%。尽管如此，中国的制造业数字化起步较晚，导致智能水平较低。中国工业软件产值仅占全球的6％，与其制造业增加值占全球总量的28％相比存在显著不匹配。 [3]。

长期以来，外国产品一直主导着中国的工业软件市场，使许多行业依赖于国际软件供应商。只有商业管理软件和低价值链环节的本地公司占有合理的市场份额。因此，中国工业软件的本地化仍然是一个正在进行中的工作，还有很长的路要走。

自十四五规划启动以来，中国一直不断推出各种产业政策，如《扩大国内需求战略规划（2022-2035年）》，《数字经济发展十四五规划》和《工业绿色发展十四五规划》。这些政策鼓励工业软件行业的增长和创新 [4]。

随着中国制造业的转型升级，高端制造业正在经历快速扩张，尤其是智能制造领域。工业软件在高效管理生产、设计和制造过程中起着关键作用。电子、新能源汽车、工业机器人、机床和集成电路芯片等行业保持着强劲增长自控中高端研发设计工业软件需求量大，推动了快速扩张。

就行业统计数据而言，过去三年（2019-2021年），中国的工业软件市场保持了大约15%的复合年增长率，超过了全球市场的年复合增长率约为5%。根据工业和信息化部发布的《2021年软件和信息技术服务业统计公报》 [5]2021年，工业软件产品收入预计达到360亿美元，同比增长25%。中国产业研究院预测，到2023年，中国的工业软件市场规模将达到380亿美元。随着“中国制造2025”倡议的影响，工业软件和信息服务的需求将持续增长。

前景在于国内在研发、设计和生产控制领域的替代

在中国，嵌入式软件在工业软件中占据了绝大多数的份额，接近60%。信息管理和生产控制的工业软件各占17%的市场份额 [6]。

优先考虑市场细分、本地化研发和嵌入式软件。尽管研发设计软件只占较小的市场份额，但其技术复杂性造成了一个巨大的进入壁垒。然而，鉴于中国在军事、航空航天和高端装备制造方面的进展，研发设计和嵌入式软件的本地化正在迅速增加。此外，在数字化工厂中推广和利用智能移动设备将进一步推动嵌入式软件的增长。

从投资和融资的角度来看，2021年工业软件行业的投资增长了惊人的98%，特别关注生产控制软件，尤其是制造执行系统（MES）公司。MES实现了生产管理流程的全面数字化跟踪和控制，大型工业企业占总投资的50%以上。他们在推进智能制造方面的作用至关重要。 [7]。

总的来说，本地软件公司在整体工业软件行业中占有相当的份额。尽管他们提供广泛的产品，但他们的主要关注点仍然是较为简单的软件类型，如办公自动化软件和客户关系管理管理软件。显然，从技术性能和市场影响力来看，国内工业软件产品仍在追赶国外同行。

根据《2021年中国工业软件行业白皮书》 [8]，国内软件在研发和设计软件中的比例最低。本地研发设计工业软件适用于具有简单系统功能和机制的行业。相比之下，一些本地公司在生产和制造软件方面取得了长足的进步，但与外国工业软件巨头相比仍存在着实质性的差距。

在信息管理软件领域，国内软件占据市场的67%，主要为中国的中小企业提供服务。然而，高端市场仍然由 SAP 和甲骨文控制。谈到运维服务软件，国内的产品主要包括基本功能，如数据收集和监控。数据应用和决策支持能力有很大的提升空间。

尽管研发设计软件的本地化率目前还很低，但国内顶级企业在技术研发方面的大量投资暗示着未开发的增长前景。生产和控制公司的发展轨迹与中国整体工业发展趋势相一致，在智能制造领域，本地化替代的进程将自然而然地获得动力。

下面的图表清晰地总结了特定的软件领域：

本地工业软件产品将通过标准化和行业专业化得到推进。

目前，国内工业软件面临四个主要挑战：技术限制、研发投资不足、人才短缺和知识产权保护不足，这些都阻碍了技术创新。在商业领域，公司面临着诸如定制解决方案的可扩展性等问题。通过简单的产品组合，有限的客户生命周期探索和缺乏全面的业务优化解决方案来维持用户参与度。

每个垂直行业，如航空航天、机械、汽车、消费电子、军事、制药等，都拥有不同程度的标准化的独特流程。工业软件具有强烈的行业和流程属性 [9]，对于专门从事特定行业和利基应用的公司来说，它们构成了难以逾越的进入壁垒。

以汽车工业为例。汽车是广泛工业化的产品，在汽车设计和开发领域，许多细分供应商与计算机辅助设计和计算机辅助工程等广泛使用的软件并存。例如，奥地利的自动车辆定位系统主要专注于开发和测试汽车动力系统，提供诸如发动机流体力学软件和电动驱动装配设计等产品。这些是中国汽车工业非常依赖的重要设备和软件。中国的工业软件开发应该转向专门的行业特定软件。与通用工业软件相比，专业解决方案更具成本效益、用户友好和高效，特别适用于中小型企业。本地工业软件的未来在于功能专业化和产品整合。

服务模型正朝着 SaaS 和定制化方向发展，各行业逐渐接受标准化和开源解决方案。开源软件鼓励技术专业人员之间的协作，降低开发成本。这种转变也导致公司从销售产品转向提供全面解决方案。随着工业软件公司积累行业知识，定制化解决方案对客户和收入的产生变得越来越有吸引力。

在全球舞台上，像通用电气、甲骨文和 Autodesk 这样的美国工业软件领导者通过并购和研究加强了他们的云计算能力。本地公司可以通过收购具有相关技术的海外公司来获得启示，以克服技术障碍并加快产品线的开发。

工业人工智能和领域专业知识的融合是数字化转型时代工业软件的未来。

当今的工业组织，特别是那些资本密集型行业的组织，正在投资于自主和半自主的人工智能（AI），以实现“自我优化工厂”的愿景。

工业人工智能结合数据科学、人工智能算法、软件和领域专业知识，为资本密集型行业带来可衡量的商业成果。它降低了采用的障碍，提供了成本降低，增强了效率并转变了运营 [10]。

工业 AI 应用将领域特定的知识与人工智能和机器学习能力相结合，创建适用于特定目的的 AI 应用。这些过程通过实时数据和嵌入式工业人工智能应用不断增强自身。目标是自我优化工厂，它是一套自适应、自学习和自我维持的工业软件技术，能够预测和调整未来的条件，在数字化企业中优化运营。

总之，自优化工厂有潜力提高安全性、可持续性和盈利能力。它赋予了数字劳动力的下一代，并在复杂的市场条件下为企业提供未来的保障。

在过去的十年中，5G、人工智能、云计算、物联网和数字孪生等新技术降低了成本，促进了工业软件的大规模普及。未来，工业软件行业预计将推动软件和硬件生态系统的发展，通过工业人工智能的进步，推动工厂向自洽系统和智能决策方向发展。预计在中国，电力和能源、半导体和电子制造业将成为首批实现智能化运营水平的行业。这将进一步推动制造业的数字化转型和升级。

参考资料