工業(yè)軟件研發(fā)驅(qū)動國產(chǎn)化，完成從“有”到“用”過程。工業(yè)軟件是沉淀了工業(yè)知識、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的智慧結(jié)晶。我國工業(yè)軟件整體面臨“管理軟件強(qiáng)、工程軟件弱，低端軟件多、高端軟件少”問題，研發(fā)設(shè)計(jì)類面臨的“卡脖子”問題最為嚴(yán)峻，是國產(chǎn)化替代的核心關(guān)注點(diǎn)。

工業(yè)軟件是沉淀了工業(yè)知識、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的智慧結(jié)晶，重新指導(dǎo)現(xiàn)代工藝，用軟件來定義制造。工業(yè)軟件應(yīng)用范圍覆蓋產(chǎn)品的全生命周期及企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各個環(huán)節(jié)，用于提高工業(yè)企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、管理水平和工業(yè)裝備性能，通過工業(yè)知識軟件化極大推進(jìn)了工業(yè)技術(shù)、知識、流程的程序化封裝和復(fù)用。

工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)清晰，鏈上企業(yè)偏好向多個功能或應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局。上游主要由硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具和中間件組成，為上層軟件提供算力支持及使用載體；下游廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械等離散型制造業(yè)以及石油石化、醫(yī)藥等流程型制造業(yè)。工業(yè)軟件中游細(xì)分領(lǐng)域眾多，按功能差異可分為研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)制造類、經(jīng)營管理類、嵌入式軟件等。

我國工業(yè)軟件市場規(guī)模增速較快，研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件占比偏低。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院，全球工業(yè)軟件市場規(guī)模從2019年的4107億美元增至2023年的5027億美元，CAGR達(dá)5.18%，預(yù)測2024年規(guī)模將至5288億美元；對于我國而言，2020-2023年工業(yè)軟件市場規(guī)模的CAGR達(dá)13.20%，預(yù)測2024年規(guī)模將至3197億元。2022年，我國工業(yè)軟件中的嵌入式軟件市場份額最大，占比達(dá)57.4%，經(jīng)營管理類工業(yè)軟件和生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件市場占比分別為17.1%、17.0%，研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件占比較小，僅為8.5%。而從全球2016年數(shù)據(jù)來看，經(jīng)營管理和研發(fā)設(shè)計(jì)類占比分別為51%、24%。

圖表：我國工業(yè)軟件細(xì)分市場結(jié)構(gòu)（2022年）

數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

我國工業(yè)軟件關(guān)鍵領(lǐng)域面臨“卡脖子”問題，其中研發(fā)設(shè)計(jì)類核心技術(shù)缺失多。我國工業(yè)軟件存在關(guān)鍵技術(shù)缺失、高端人才缺乏、產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小、核心競爭力較差、發(fā)展生態(tài)環(huán)節(jié)脆弱、軟件缺乏質(zhì)量保證體系等問題。2018年以來，國內(nèi)工業(yè)軟件尤其EDA等研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件“斷供”案例頻發(fā)，以華為為代表的公司遭受美國EDA全面斷供。2022年下半年，3nm以下先進(jìn)制程以及用于制造高性能芯片的EDA軟件也面臨限制。而我國EAD廠商以提供點(diǎn)工具為主，覆蓋全領(lǐng)域的全流程設(shè)計(jì)平臺與海外龍頭存在較大差距。俄烏沖突以來，多家工業(yè)軟件公司宣布停止在俄業(yè)務(wù)。在此地緣政治與技術(shù)背景下，我國亟需注重工業(yè)軟件自主可控，增強(qiáng)工業(yè)體系的韌性。

我國工業(yè)軟件整體面臨“管理軟件強(qiáng)、工程軟件弱，低端軟件多、高端軟件少”問題，研發(fā)設(shè)計(jì)類國產(chǎn)化替代空間較大。根據(jù)國新咨詢，2021年我國研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)控制類、信息管理類國產(chǎn)化率分別為12%、31%、71%。其中，信息管理類軟件雖然市場空間大，但國產(chǎn)化率已較高，高端市場仍待突破；生產(chǎn)控制類軟件中低端國產(chǎn)化率較高，國產(chǎn)化替代空間主要集中在高端領(lǐng)域。而對研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件而言，我國此類軟件大部分依賴進(jìn)口，國產(chǎn)可用的研發(fā)設(shè)計(jì)類產(chǎn)品主要用于工業(yè)機(jī)理簡單、系統(tǒng)功能單一、行業(yè)復(fù)雜度低的領(lǐng)域。細(xì)分領(lǐng)域來看，EDA、CAE國產(chǎn)化率最低，2021年均處于10%以下。從2019年前十大龍頭企業(yè)數(shù)量來看，國產(chǎn)CAE、CAD、PLM前十大供應(yīng)商僅有0、3、2家，處于明顯的劣勢地位。總而言之，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品類別齊全，然而發(fā)展深度不均衡。

工業(yè)軟件立足于工業(yè)領(lǐng)域，需要在工業(yè)領(lǐng)域不斷打磨與驗(yàn)證才能逐漸完善，而這背后離不開研發(fā)的支持。據(jù)《中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書（2020）》，工業(yè)軟件研發(fā)不同于一般意義的軟件，研發(fā)難度大、體系設(shè)計(jì)復(fù)雜、技術(shù)門檻高等，導(dǎo)致研發(fā)周期長、研發(fā)迭代速度慢。一般大型工業(yè)軟件研發(fā)周期需要3-5年時(shí)間，被市場認(rèn)可需要10年左右。此外，工業(yè)軟件廠商可通過高強(qiáng)度的研發(fā)構(gòu)筑其自身的競爭壁壘。例如，全球CAE廠商Ansys每年研發(fā)投入在20億人民幣左右，使其短期難于被其他公司超越。工業(yè)軟件廠商只有投入研發(fā)直至完善自身產(chǎn)品體系，才能解決工業(yè)領(lǐng)域缺乏相關(guān)產(chǎn)品的痛點(diǎn)；2）而產(chǎn)品功能在工業(yè)領(lǐng)域得到認(rèn)可與驗(yàn)證之后，市占率和利潤端向好可以反映產(chǎn)品好用與否；利潤端保障了研發(fā)資金且工業(yè)實(shí)踐積累了研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，由此形成研發(fā)投入的正循環(huán)，加速構(gòu)建工業(yè)軟件廠商的競爭壁壘。

預(yù)計(jì)2025年我國研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)控制類、信息管理類國產(chǎn)化率分別為26%、52%、78%，同比2021年分別提升14pct、21pct、7pct。據(jù)甲子光年，分領(lǐng)域來看，目前我國嵌入式軟件在智能化轉(zhuǎn)型中得以大規(guī)模應(yīng)用，國產(chǎn)軟件與海外巨頭處于同場競爭的局面；經(jīng)營管理類軟件中，我國在中低端市場基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，高端市場正在加速追趕中；生產(chǎn)控制類軟件中，國外廠商在高端離散行業(yè)市占率較高，國內(nèi)廠商主要集中在中低端的細(xì)分市場，同時(shí)在具有壟斷性、生產(chǎn)技藝較為成熟的流程行業(yè)初步完成了國產(chǎn)化替代；研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件，雖然海外龍頭占據(jù)主要市場份額，而國產(chǎn)廠商已在CAD、EDA、BIM等賽道細(xì)分垂直領(lǐng)域取得國產(chǎn)化突破。