宝幼琛是国海证券计算机行业首席分析师;
张若凡是国海证券计算机行业分析师
我国工业软件“卡脖子”情况严重,国内市场基本由西方国家主导,随着中国向高端制造业转型、中美技术脱钩风险上升、国内知识产权保护力度上升等趋势,国产替代正在加速,一批具备潜能的国产工业软件企业正在崛起。
我国正在向高端制造转型,工业软件需求大增,然而我国工业软件“卡脖子”情况依旧严重,高端研发设计、生产控制类软件市场被外资占据,典型例证为EDA软件,中美加速脱钩下国产替代的必要性凸显。工业软件与产业高度协同,具有很高的技术壁垒,中国的工业软件需要克服基础薄弱、应用较少和人才稀缺等种种困难。
01
工业软件分类:信息管理+研发设计+生产控制+嵌入式软件
工业软件功能主要有信息流(数据)的采集与管理、工艺模型的构建与优化、设备的控制与调度。由于不同的行业生产流程与工艺差异明显,企业核心痛点不同,因此工业软件通用性较低,面向不同行业工业软件通常存在较大差异,不同行业工业软件之间存在明显壁垒。
按用途分类,工业软件分为信息管理、研发设计、生产控制和嵌入式软件四大类,每类工业软件均有其代表产品和企业。
ERP、MES、PLM分别是信息管理、生产控制、研发设计三类工业软件中最具代表性的产品,也是三类工业软件中市场规模最大的产品。
ERP(企业资源计划):EPR指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP以管理会计为核心,将企业物质资源管理(物流)、人力资源管理(人流)、财务资源管理(财流)、信息资源管理(信息流)集成一体化,提供跨地区、跨部门、跨公司实时信息整合。ERP软件一般包含库存、采购、营销、物料、车间任务管理、工艺、成本、人力资源、质量管理、经营决策、总账、自动分录、应收、应付、固定资产等功能模块。国内ERP市场代表企业有SAP、Oracle、用友 络、金蝶国际。
MES(制造执行系统):MES是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,一般位于上层ERP与底层的工业控制之间。MES是从工单、生产、设备管理、保养、质量管制到出入库、进出货等整合的系统,对原材料上线到成品入库的整个生产过程实时采集数据、控制和监控,并能实现对设备层的直接管控。MES通过控制物料、仓库、设备、人员、品质、工艺、异常、流程指令和其他设施等工厂资源来提高生产效率,是实现工厂智能化的核心软件之一。国内MES市场代表企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。
PLM(产品生命周期管理):PLM用于产品全生命周期的管理,使企业能够对产品从构思、设计、生产到最终 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产品构成一般包含三类:CAx类产品,包括计算机辅助设计(CAD)、辅助分析(CAE)、辅助制造(CAM);cPDM,主要用于储存和检索产品数据;数字化制造车间,主要用于计划和模拟整个制造过程。PLM一般与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。国内PLM市场代表企业有达索系统、西门子、能科股份。
02
软件是载体,工业是内核
工业软件具备强工业属性,软件是载体,工业是内核。工业软件与消费级软件发展模式具有很大的不同,消费级软件是IT产业发展内生的产物,往往是软件出现挖掘并引导需求,例如微软、淘宝、滴滴等;而工业软件源自于企业提质增效降本的真实需求,是长期工业化过程中知识与工艺的结晶,其本质是将工业技术软件化,软件只是其外在载体,工业才是其内核。工业软件在需求、知识、应用、数据等方面依赖工业体系,因此相当一部分全球工业软件巨头来自于工业强国和工业企业,例如:PLM全球三大主流厂商为法国达索系统(航空领域)、德国西门子(汽车、通用机械领域)和美国PTC(船舶、电子领域)。其中,达索本是飞机制造商,在产生自用工业软件需求后开始研发工业系统并推向商用,西门子PLM也是由工业企业研发并被西门子收购。
工业软件发展受产业上下游制约,需要产业协同推进。工业软件的工业属性使其注定对工业产业有着极强依赖,而工业本身是复杂度极高的行业,上下游互相依存度高,工业软件同样受到上下游产业制约,因此工业软件的发展需要产业的协同推动,站在工业的视角才能更好地理解工业软件行业的发展逻辑与未来趋势。产业对工业软件的制约主要体现在以下两方面:工业软件实施在设备、 络、平台等之上,对上游基础设施依赖度高;工业软件是企业内部管理与生产流程的代码化表达,需要在下游应用中不断迭代优化。
工业软件的发展高度依赖设备、 络、平台等基础设施。工业软件产业链由设备、 络、平台、软件、应用共同组成,工业软件需要实施在设备、 络、平台等基础设施之上,受到基础设施影响。例如传感器数据采集量与精度、工厂内外部 络接入情况、服务器算力大小等均会对工业软件实施效果产生影响。同时上游基础设施的进步也会带动工业软件的发展,例如5G、云计算、AI等底层技术在工业领域的应用已经使得工业软件向着 联化、云化和智能化方向发展。
以工业APP为例,工业APP又称工业互联 APP,是在云计算技术渗透下,基于工业互联 平台的工业应用软件,是传统工业软件的新表现形式。传统工业软件企业本地部署,基于单一系统开发,一般承载通用工业原理、基础建模、计算、仿真、控制与执行要素,不以提供特定具体的工业技术知识为主。工业APP采用云端部署,基于工业互联 平台,采用微服务软件架构和基于PaaS平台多语言开发方式,实现共建、共享和 络运营,面向特定的工业应用场景,在传统工业软件基础上实现工业知识的封装、共享、交易和复用。工业APP是是传统工业软件和工业互联 结合形成,基础是5G、云等在工业企业的应用,体现了工业软件在底层基础设施赋能下的升级进化。
工业软件是工业知识的代码化表达,并在应用中不断优化。工业产品复杂度高,行业繁杂,不同行业的产品复杂度和制造流程差异化明显,行业分类上既有钢铁、化工等流程工业,又有电子、航空、汽车等离散工业;产品上既有服装、玩具等较为简单的制造业,也有航空、航天等复杂制造业。工业生产过程涵盖了研发、生产、营销、运维、供应链管理等众多业务环节,专业上涉及机械、电子、光学、声学、流体、热处理等多个学科,同时工业生产产业链长且厂商协作困难,而又对实时性、可靠性要求高。工业软件作为工业知识的代码化表达,工业自身的高复杂度使其对工业软件要求十分细化。工业软件的开发需要与企业管理与生产流程紧密结合,并在应用过程中不断迭代优化,最终形成满足工业实际需求的软件产品,在这其中下游工业企业支持与应用十分关键,这也是众多工业软件巨头来自于工业企业的原因。
以EDA(电子设计自动化,Electronic Design Automation)为例,EDA主要用于超大规模集成电路设计。摩尔定律下集成电路产业快速发展,处于新制程和新工艺推进一线的晶圆厂从材料、化学、工艺过程控制等各种制造细节来创新、调试和求证;EDA软件需要借助晶圆厂积累的大量测试数据探索物理效应和工艺实施细节的准确和高精度模型化。顶尖Fabless公司将基于此模型和工具进行芯片设计与试产,并且依托强大和丰富的芯片设计不断发现和排除新工艺节点在模型和制造中的各种量产问题。在此期间,需要晶圆厂、Fabless、EDA等产业链环节的通力合作,反复迭代,从而将达到商用和量产要求的工艺节点推向市场。EDA软件对晶圆厂及设计公司依赖性极强,高复杂度和集成度下芯片设计与制造同样无法离开EDA工具,EDA软件是典型的产业系统推动型工业软件,因此跟随美国半导体产业一同成长的美国EDA厂商在技术和市场上均占据绝对优势,Synopsys、Cadence、Mentor Graphics三家厂商占据全球市场份额超过64%,在中国的市场份额更是超过95%。
软件定义制造,工业软件是智能制造的核心。工业软件被看作是智能制造(第四次工业革命)的核心基础性工具,与前三次工业革命(机械化、电气化、自动化)相比,智能化是工业4.0新的内涵,而软件承载着从设计、制造和运用阶段的产品全生命周期数据,并根据数据对制造运行规律建模,从而优化制造过程,软件是智能化的载体,工业软件是智能制造的核心。
以CPS(信息物理系统,Cyber-Physical Systems)为例,CPS是通过集成先进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术,构建了物流空间与信息空间中人、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统,实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。数字孪生是CPS的技术实现。CPS本质是构建数据自动流动的规则体系,在信息空间建立与物理空间相对应的虚拟模型,以数据的自动流动解决日益复杂的制造系统的不确定性。CPS闭环体系包含感知和自动控制(硬件)、工业软件、工业 络、工业云和智能服务平台,其中工业软件代表了CPS的思维认知,是感知控制、信息传输、分析决策背后的方法论,可以说是工业软件定义了信息物流系统。
03
大行业、高增长
全球工业软件市场规模稳步增长,美欧为主要市场。根据赛迪顾问数据,2018年全球工业软件市场规模为3893亿美元,同比增速为5.19%,智能制造大背景下增速出现拐点。市场结构上看,全球工业软件以欧美市场为主,其中北美市场规模1277亿美元,欧洲市场规模1261亿美元,欧美合计市场占比65.2%,亚太市场规模927亿美元,同比增速7.6%,亚太地区引领全球工业软件市场增长。
2018年中国工业软件市场规模1678亿元,处于高增长阶段。近年中国工业软件市场增速大幅超越全球平均水平,2018年增速达到16%。一方面中国在积极推进智能制造、高端制造,工业互联 开始有了更加广泛的应用;另一方面相对于大体量的工业产值,中国工业软件整体渗透率极低。各类产品结构上看,研发设计类软件市场规模143亿元,生产控制类软件市场规模286亿元,信息管理类软件市场规模287亿元,嵌入式软件市场规模达到963亿元。嵌入式软件多集成在自动化设备中,其市场规模高占比与国内工业企业重硬轻软意识有关。
研发设计软件:PLM为主要产品,外资占据市场和技术优势,2018年市场规模达到38.6亿元。国内研发设计类产品应用主要集中在建筑、汽车、电子等领域,广联达在建筑领域具备绝对优势,达索、西门子PLM产品在技术和市场上均大幅领先,Synopsys、Cadence几乎垄断国内EDA市场。
生产控制软件:外资主导MES市场,国内企业在流程工业已有优势。2018年中国MES、DCS、SCADA三种产品市场规模分别为82.7亿元、66.1亿元、50.3亿元,三种产品占据生产控制类产品69.7%的市场。中国生产控制类软件多用于能源、钢铁、石化流程工业,国内企业如国电南瑞、宝信软件、和利时、中控技术等已具备一定优势,但在汽车、电子等离散工业MES上,西门子、GE、霍尼韦尔等外资优势明显。
信息管理软件:传统市场格局较为稳定,云化+国产化给国内产生带来发展机遇。以ERP为代表的信息管理类软件在国内已具备较高渗透率,整体格局较为稳定。大型企业以SAP、Oracle的产品为主,用友在中小企业市场具备较高份额。目前信息管理类软件云化趋势明显,龙头纷纷转云,用友、远光产品等在大型集团化的企业应用也有突破,云化叠加国产化浪潮下国内厂商仍有较大发展空间。
04
国产工业软件的机遇与挑战
机遇:智能制造+国产化替代
我国正在向高端制造转型,工业软件需求大增。凭借充足的劳动人口和廉价的劳动力,我国制造业在近十几年有了长足的发展,2019年我国工业增加值全球第一,占全球比例达到24.06%,占国内GDP比例达到38.97%。然而我国制造业长期处于全球价值链底端,更多的以全球代工厂的身份,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,工业企业利润率低,例如2019年浪潮信息净利率仅1.85%(对比intel净利率29.72%);工业富联净利率仅4.55%(对比苹果净利率21.25%),2019年我国工业企业整体净利率仅5.86%。大而不强、高产值低利润、高端制造匮乏是目前我国制造业急需解决的问题。“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,在2014年被首次提出,2015年正式确认实施,“中国制造2025”瞄准高端制造,其目标是提升中国制造业全球竞争力。国内智能制造和工业互联 的推进将显著提升工业软件行业景气度。
此外,外部环境也倒逼工业软件国产化。中美贸易战以来,美国商务部“实体清单”中的中国企业快速增加,众多中国科技公司被限制出口。华为、字节跳动、腾讯控股均受到了打压。从最初的贸易摩擦开始,美国对中国的打压由贸易延伸到科技,由硬件拓展到软件,由IT拓展到互联 行业,涉及的行业与公司不断增加,外部环境的变化倒逼核心产品国产化。目前我国工业软件“卡脖子”情况依旧严重,高端研发设计、生产控制类软件市场被外资占据,典型例证为EDA软件,中美加速脱钩下国产替代的必要性凸显。
2020年8月,国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,从财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等8个方向出台了40项支持政策,推动我国集成电路产业和软件产业发展。从软件层面来看,相比于2011年出台的上一个十年期鼓励政策,此次政策在延续各项支持政策的同时,在税收减免、融资支持、正版保护上加大了支持力度,并提出“新型举国体制”,聚焦基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术。目前我国基础软件、工业软件外资市场占比仍较高,国产软件企业技术和产品的竞争力相对较弱,但软件作为信息产业核心,外部环境变化大背景国产化重要性凸显。
我国知识产权保护持续加强,民众软件付费意愿提高,软件正版化是长期趋势,这将为工业软件营造良好的经营环境。近年来我国不断加强知识产品保护,2019年11月中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于强化知识产权保护的意见》,要求不断改革完善知识产权保护体系,目标力争到2022年,侵权易发多发现象得到有效遏制;到2025年,知识产权保护 会满意度达到并保持较高水平。2020政府工作 告再次明确“加强知识产权保护”。2020年8月,国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,软件知识产权保护也是其中一项重要内容。
盗版软件泛滥是我国长期存在的问题,包括操作系统、办公软件、工业软件在内的软件产品均存在破解版本和大量的盗版用户,例如Windows、Office、Adobe、AutoCAD等等。虽然盗版软件在一定程度上加快了信息产业在我国的发展,但其严重侵害国内外相关公司利益,也造成了国内软件公司研发投入不足、创新力缺乏的客观现象,长期来看对国产软件产业发展不利。软件著作权保护制度化,并引导政府、企业、民众使用正版软件是我国深化知识产权保护的重要内容。知识产权保护加强利于国产软件发展,一方面,使用盗版的用户转向正版,正版软件付费用户和付费率提高;另一方面,由于国产软件售价普遍低于海外同类产品,部分对价格敏感的海外产品盗版用户会转向使用国产软件。
SaaS的发展也将加速软件正版化。传统软件将文件全部放在本地计算机,公司以License授权的方式进行正版软件销售,软件盗版相对简单,且软件公司通常缺乏对盗版软件检测和控制手段。
SaaS服务模式将部分文件数据存放云端服务器,通过用户账户进行管理,用户通过月费、年费方式付费。SaaS云端服务器文件部署模式,将从根本上杜绝盗版软件产生,迫使盗版用户向正版转化。与此同时,SaaS以服务替代软件,为用户提供一种更为便捷的软件获取和升级方式,订阅制实际上平滑了用户使用正版软件的成本,减少用户的一次性支出,用户付费意愿较强,也利于软件正版化。
挑战:基础薄弱、应用较少和人才稀缺
国产工业软件面临基础、应用、人才三方面挑战。
基础层面:技术上看,早期国内工业软件企业多以海外产品本地化实施起家,在实施过程中不断进行国产化,因此国内工业软件在技术路径上多沿用海外产品经验,技术创新能力缺乏。市场上看,我国制造业以组装生产的低附加值产业为主,对自动化生产等硬件需求较多,对研发生产的软件的需求相对较少,重硬轻软现象严重,导致我国工业软件市场规模小,软件产业价值链失衡。因此国产工业软件整体呈现管理软件强、工程软件弱,低端软件多、高端软件少的局面。
应用层面:由于我国未经历过完整的工业革命,工业管理流程、生产工艺多借鉴海外成熟方法。海外工业软件伴随工业体系一起成长,其内涵的工业知识更加贴合工业生产实际,因此海外工业软件往往在可用性和先进性上大幅领先国内产品,甚至能引领工业企业发展方向,国内工业企业尤其是中大型企业会倾向于海外产品。与此同时,我国航空、电子等高端产业发展不足,难以支撑高端软硬件产业生态。工业软件的发展受产业制约,需要在产业不断的应用反馈中优化迭代,国内应用环境的缺失使得国产工业软件竞争劣势更为明显。
人才层面:工业软件研发需要工业和软件的复合型人才,我国高端工业软件人才严重缺乏。以EDA软件为例,国内只有约1500名EDA研发人员,其中约1200人在国际EDA公司的中国研发中心工作,从事国产EDA研发人员只有300人左右,且分散在各个公司、高校和研究所。全球EDA巨头Synopsys和Cadence分别拥有约14000名和8100名员工,对比国产EDA厂商华大九天仅有约400名员工,其余厂商员工数均为超过100人,我国EDA软件人才十分匮乏,在其他工业软件领域亦是如此。与此同时,我国发达的互联 应用产业对软件人才形成虹吸效应,加剧了工业级软件高端人才匮乏的问题。整体来看,我国工业软件面临的挑战是我国工业体系的系统性挑战,核心在于为技术没有领先性、高端工业产业匮乏、软件应用生态缺失,但目前破局时点已经常到来。首先,5G、工业互联 正推动工业软件向工业APP方向进化,技术变革将带来新机遇;其次,智能制造助力我国制造业转型升级,高端制造的产业生态将逐步完善;第三,国产化将为国产工业软件提供更大的应用土壤,政策扶持将在财税、融资、人才等多方面助力国产工业软件成长。
05
国产潜能工业软件大盘点
一、中望软件:横向拓展的国产CAD龙头
中望软件是国内CAD软件领导者,其成立于1998年,成立之初专注2D CAD软件研发与销售,通过20多年的发展,以自主可控的底层架构和几何建模内核,打破了国内2D CAD市场欧美企业垄断的局面。2010年中望收购美国VX公司的VXCAD/CAM技术及研发团队,摆脱了ITC的IntelliCAD平台限制,推出基于自主可控Overdrive内核的3D CAD软件,2019年面向智能制造和高端制造,开始新一代3D CAD几何建模内核的研发。2018年成立CAE研发中心,进军CAE领域,2019年推出首款全波三维电磁仿真软件。目前中望拥有ZWCAD(2D CAD)、ZW3D(3D CAD/CAM一体化)、ZWSim-EM(CAE)三类产品,实现了工业设计、工业制造、仿真分析、建筑设计等关键领域的全覆盖。除基础性的平台产品外,其基于2D、3D两大平台衍生出教育类软件产品,同时拥有二次开发的面向不同行业的专业版产品,产品覆盖了全球90多个国家,正版用户超过90万。
中望拥有自主可控的3D CAD几何建模内核,具有高技术壁垒。
CAD内核全称几何建模内核,定义了图形数据的存储格式以及大量的图形算法,是CAD软件的核心基础。目前全球商业化的CAD内核主要有Parasolid、ACIS、CGM三种,其中Parasolid是成熟应用最广的几何建模内核,主要由西门子支持应用;ACIS最早由Spatial Tech开发,后被达索系统收购,Autodesk购买了ACIS内核的全部源代码,并在此基础上开发了一系列产品;CGM内核最初由达索系统内部使用,后来独立并商业化,主要由达索支持应用。OpenCasCade是全球唯一的开源CAD内核,基于该内核发展出FreeCAD等多款产品。值得说明的是,几何建模内核虽是CAD核心基础,但其本身市场容量较小,需要和CAD应用紧密结合,商业化价值较低。
目前大多数国产CAD软件厂商采取租用第三方几何内核进行3D CAD产品开发,自主可控程度低,主要为ACIS、Parasolid、OpenCasCade,存在“卡脖子”风险,例如2014年ITC就曾停止中国租用IntelliCAD内核(2D CAD平台软件),中望、浩辰等国产CAD厂商均受到影响。2010年中望软件收购美国VX公司的VXCAD/CAM技术及研发团队,拥有了具备自主知识产权的混合建模内核Overdrive。Overdrive是国内少有实现商业化应用、在工业设计领域被大规模实践验证过的三维几何建模内核技术,中望软件也是是国内少有的拥有自主可控内核的CAD软件厂商,大大提高了中望软件研发的自由度,帮助中望形成较高技术壁垒。
中国有影响力的CAD软件公司除了中望软件(2D、3D)还有浩辰软件(2D)、数码大方(2D)、华天软件(3D)。浩辰软件主要从事2D CAD产品研发销售,是国内最早进行移动化和云化转型的CAD公司,产品覆盖100多个国家,正版用户超过40万。数码大方CAD产品源于北京航空航天大学,具备高兼容性和简单易学的特性。
二、中控技术:智能制造时代的弄潮儿
中控技术是国内DCS龙头,目前正在转型智能制造解决方案提供商。中控技术成立于1999年,以集散控制系统(DCS)业务起家,2006年以前业务以中小型流程工业企业DCS国产替代为主;2007年后产品线由DCS拓展到现场仪表、APC软件等自动化产品,并成功进入大型国企中高端市场;2016年开始转型智能制造解决方案提供商,主营业务迅速扩张。目前其产品主要分为控制系统、现场仪表、工业软件三部分,形成了完备了“工业3.0+4.0”(自动化+智能化)产品和解决方案架构体系,为化工、石化等流程工业企业客户提供智能制造整体解决方案。中控技术已经服务了超过18000家企业,DCS装置稳定运行套数超过3万,在我国控制系统和工业软件市场有着较高市场地位,核心产品DCS、APS市占率稳居第一,SIS位居第二。
国内工业自动化控制系统领域行业集中度相对较高,市场份额主要被中控技术、和利时、霍尼韦尔、横河电机、艾默生等企业所覆盖,主要参与者还有西门子(离散工业)和宝信软件(钢铁有色领域)。目前我国工业自动化控制系统国产化程度也已经较高,中控技术在化工石化领域、和利时在电力领域、宝信软件在钢铁有色领域已经处于行业领先地位。
中控在国内工业自动化行业地位领先,关键产品市占率较高。DCS、SIS、APC、MES是其主要工业自动化控制系统和工业软件产品。DCS主要应用在流程工业中,其中化工、电力、石化是三大主要应用方向。根据睿工业数据,中控技术DCS产品在化工、石化领域处于领先地位,市占率分别为40.7%、29.7%,在整体DCS市场市占率达到27%,连续9年蝉联第一。根据ARC数据,公司SIS市占率为24.6%,排名第二;工业软件市场整体较为分散,各类供应商凭借行业积累,在细分行业中占有一定市场份额,根据工控 数据,公司APC市场占有率26%,位居第一。
中控技术核心竞争力体现在以下三方面:
中控技术拥有较为完备的智能制造软硬件产品体系。其由DCS等工控系统产品起家,对流程工业应用需求与客户痛点理解深刻。中控的三大类产品中,现场仪表对生产过程的各种参数进行监测、反馈和处理,自动化控制系统指挥控制物理生产流程,工业软件优化生产计划和执行,分别对应智能制造中的设备、单元、车间架构层级。完备的产品体系使得公司能满足下游不同客户的个性化需求,从而形成核心竞争力。
其次,中控技术具有数量庞大且优质的下游客户。工业企业客户通常对自动化控制系统及软件产品粘性较强,产品使用寿命长且客户一般不会更换供应商。以自动化控制系统为例,自动化控制系统使用寿命通常在8到10年左右,在自动化系统使用期间又能带动工业软件、自动化仪表等产品的销售。目前中控技术已累计在超过18000家工业用户现场应用了3万多套控制装置,客户包含众多大型国企,其中中石化连续三年为公司第一大客户,中石油、中核连续三年为公司前五大客户。中控技术客户质量高且较为稳定,同时前五大客户销售占比低,也体现出公司竞争力。
中控参与多个智能制造试点项目,应用经验丰富,行业地位高。其作为工业自动化行业领先企业,近几年实施了一系列基础自动化平台+智能制造新模式的典型项目,同时承担了众多化工、石化等行业的控制系统首套应用任务,其中包括有机硅材料智能制造试点示范、石化智能工厂试点示范、大宗原料药及医药中间体智能制造新模式等7项工信部智能制造项目,为流程工业智能制造技术的全面推广应用奠定了基础。除了市占率名列前茅之外,中控还牵头参与了2项国际标准和19项国家标准。
三、宝信软件:钢铁信息化龙头,IDC助力成长
宝信软件始于1978年宝钢股份的自动化部,2001年4月宝信软件正式成立并上市。历经四十二年发展,宝信软件在推动信息化与工业化深度融合、支撑我国制造企业发展方式转变、提升城市智能化水平等方面作出了突出的贡献,是中国领先的工业软件行业应用解决方案和服务提供商。宝信的产品与服务业绩遍及钢铁、交通、医药、有色、化工、装备制造、金融、公共服务、水利水务等多个行业。
宝信的业务两大核心主要是软件开发和外包服务,2019年营收占比分别为66.72%、30.00%。其中,软件开发包含四类业务中的钢铁信息化业务、自动化业务和智能化业务,外包服务对应IDC建设和运维业务。
信息化业务包括:向制造业提供MES、ERP、大数据相关的整体解决方案;向现代服务业、非银金融业、城市环保的细分市场客户提供专业化互联 平台解决方案及产品服务;为政企客户提供IT全生命周期服务(咨询规划、设计实施、运营维护)和全层次解决方案(机房环境、基础架构、云计算、大数据、移动互联等)。
自动化业务包括:提供自动化技术、产品和解决方案,包括全方位的智能工厂解决方案、电力/化工/能源/环保等行业的智慧制造解决方案和高端先进的智能型装备(仓储物流无人化、工业机器人等)。
智能化业务包括:面向智慧园区、智慧城市、智慧交通等领域,提供解决方案。
IDC建设及运维包括:具备全生命周期实施与管理的能力,涵盖节能型模块化数据中心的规划、设计、建设和运营,为客户提供基础设施托管到IaaS、PaaS、SaaS全层次的云服务。
宝信产品种类丰富,主要涉及物联 、工业互联 、智慧交通、智慧城市、工业信息化、自动化等领域。核心产品可分为十二类,包括物联 大数据产品、工业互联 产品、轨道交通产品、智慧城市产品、信息化产品、信息服务产品、自动化产品、自动化服务产品、智能装备产品、云应用产品、iCentroView、iHyperDB。
表9:公司两大核心、四类业务、七大行业及专业领域服务
宝信自正式成立以来呈现长期增长趋势,2020年实现高速增长。2019年,营业收入、归母净利润分别为68.49、8.79亿元,同比增长25.19%、31.42%,较2001年复合增长率分别达17.15%、18.98%;2020年前三季度营业收入、归母净利润分别为57.04、9.68亿元,同比增长26.22%、59.36%。
四、华大九天:国产EDA领导者
华大九天成立于2009年,前身是华大集团EDA部门,承载了熊猫系统的技术,在EDA和IP方面拥有多年积累,是目前国内规模最大、技术实力最强的EDA企业。华大九天能提供全流程FPD设计解决方案,拥有模拟/数模混合IC设计全流程解决方案、数字SoC IC设计与优化解决方案、晶圆制造专用EDA工具等产品。华大九天客户包括京东方、中天微、MPS、华虹宏力、TowerJazz等国内外芯片设计、制造企业。截至2019年9月,华大九天拥有员工约400人,研发人员硕、博士比例高达80%以上。目前中国电子持有华大九天33.45%股权,上海建元股权投资基金(申通地铁持股70%)持有华大九天17.42%股份。
我国EDA软件研发始于20世纪八十年代,1986年我国自有的集成电路计算机辅助设计系统-熊猫系统开始研发,熊猫系统于1993年研发成功。2019年全球EDA软件市场规模达到105亿元,其中中国市场规模约5.4亿元,占比仅5.1%,原因为国内芯片设计企业数量和体量均较小。我国本土EDA软件市场暂且落后,国内主要市场份额还是集中在Synopsys、Cadence、Mentor Graphics中,三家公司市场份额达到95%,其他EDA软件厂商市场份额仅5%,再考虑到ZUKEN、Altium等海外厂商,国内自主EDA软件份额极其有限。
摩尔定律下IC芯片的复杂程度和集成度与日俱增,IC设计对EDA的要求与依赖也是越来越高。IC芯片从传统的单一功能的芯片(存储器、逻辑、RF、I/O)发展到数字模拟混合电路,SOC,3DIC,IP复用,多功能集成系统等复杂系统芯片,而目前EDA的产品与设计流程都需要做相应的增强和调整。另外,设计的规模日益增长也对EDA工具的仿真容量和速度精度都提出了更为苛刻的要求,有一些EDA厂商开始把目光投向云计算,以期获得更快的运行速度。人工智能的技术也将被更多地引入EDA工具中,来实现EDA自动设计流程中的“工具智能化”。
五、盈建科:建筑结构CAE领导者
盈建科成立于2010年12月,主营业务为建筑结构设计软件的开发、销售及相关技术服务,为建筑设计行业提供覆盖建模、计算、设计、出图全设计流程综合解决方案。其主要产品为YJK建筑结构设计软件系统,在不断提升产品应用范围、规模、稳定性和计算速度的同时,开发加强装配式和BIM功能软件。盈建科主要客户为建筑设计研究院、建筑设计公司及高等院校等,包括中国建设科技有限公司、中国中建设计集团有限公司、中国中元国际工程有限公司、华东建筑集团股份有限公司、同济大学建筑设计研究院有限公司、清华大学建筑设计研究院有限公司等。
盈建科的YJK软件系统是集成化的建筑结构设计辅助工具,功能包括结构建模、上部结构计算、基础设计、砌体结构设计、施工图设计、弹塑性分析、隔震减震结构设计、鉴定加固设计、钢结构设计、装配式结构设计等。该系统为结构设计师在优化设计、节省材料、复杂工程设计等方面提供全面系统的解决方案,同时还提供与其他多种国内外主流设计软件的数据接口,是建筑结构设计行业不可或缺的工具之一。
盈建科近年业绩持续稳健增长,2019年公司实现营收1.72亿元,同比增长23.23%,实现归母净利润6588亿元,同比增长27.28%。公司盈利能力持续提升,2019年公司整体毛利率达到99.24%,净利润达到38.39%。
盈建科销售模式以直销为主。作为国内稀缺的产品级软件公司,共软件销售收入占比82.2%,技术服务收入占比17.6%,建筑结构计算软件(YJK-A)在2019年实现收入5747万元,占软件销售收入比例达到40.73%,占总营收比例达到33.49%。由于客户群体专业性质较强,故采用直销为主、代理商销售为辅的销售模式,盈建科搭建了基本覆盖全国的直销 络和各省市直销 络下的销售服务团队,在国内构建了3个营销大区,销售 点覆盖北京、上海、浙江、江苏、福建等30多个省市,2019年直销收入占比85%。
六、广联达:国内建筑信息化龙头
广联达是国内建筑信息化龙头,目前业务由造价向施工拓展。广联达以工程造价业务起家,造价软件产品市场占有率较高,2015年开始推进造价业务云转型,2018年整合施工业务,目前已经形成智慧工地、BIM建造、数字企业三大业务线,从工地层、项目层及企业层为施工企业提供综合产品及解决方案。广联达业务分为数字造价业务、数字施工业务、创业业务和生态业务四大业务板块,产品涵盖工具软件类、解决方案类、大数据、移动互联 、云计算、智能硬件设备、产业金融服务等多种业务形态,客户涵盖全球一百多个国家和地区二十余万家企业。
广联达自2015年下半年开始云转型,目前推进顺利。在产品形式上,传统计价升级为云计价,传统算量升级为云算量,信息服务升级为数据服务;在销售模式上,由传统License授权模式升级为订阅模式。在云转型推进策略上,其以区域为划分逐年推进,截至2020年6月,造价业务的云转型已经覆盖全国25个地区,其中2019年之前已转型的11个地区产品综合转化率、续费率均超过85%;2019年转型的10个地区的产品综合转化率达到70%,续费率达到88%。2019年公司实现云收入9.21亿元,同比增长148.84%,云收入占数字造价业务整体收入比例达到37.57%。云预收还原后其造价业务收入29.31亿元,同口径同比增长25.15%。
广联达的施工业务拥有广阔的成长空间,该业务依托智慧工地、BIM建造、数字企业三大业务线,形成数字施工整体解决方案。在2019年6月发布的数字项目管理(BIM+智慧工地)平台基础上,开发出覆盖岗位级、项目级、企业级的多个数字化应用系统,为施工企业数字化转型提供一站式服务。数字项目管理平台将施工现场系统和硬件设备集成到一个平台,将产生的数字汇总建模,形成数据中心,实现统一主数据、统一BI、统一入口、统一技术标准和数据接口,为施工项目部提供整体解决方案。
2019年其数字施工业务实现收入8.53亿元,同比增长29.58%,其中企业级、项目级、岗位级三大类产品中,基于数字项目管理平台的项目级产品营收占比超过50%,项目级产品全年新增企业客户1100家,其中特、一级企业超过990家;新增项目3200个,其中特、一级企业项目超过2900个。我国建筑行业信息化水平较低,BIM是未来行业发展方向,广联达施工业务成长空间广阔。
七、福昕软件:国内PDF文档软件独角兽
福昕软件是国内PDF电子文档领导者。福昕自2001年成立以来深耕PDF电子文档领域,注重核心技术的自主研发,逐渐形成一套拥有完全自主知识产权的PDF技术体系,于2004年发布第一代产品“福昕PDF阅读器V1.0”;2007年开始主要产品线向跨平台、多终端方向发展,形成了PDF产品套件、SDK开发工具及PDF文档自动化解决方案等较为齐全的产品体系,适用于PC、平板电脑、企业级服务器、智能手机、嵌入式设备等应用终端。
2016年福昕积极推进云转型,基于浏览器平台的PDF核心技术取得突破,发布福昕互联PDF 1.0。2015年5月在新三板挂牌上市,2020年8月公司科创板IPO注册生效。
目前福昕软件已成为全球领先的PDF技术解决方案开发商和供应商,产品覆盖全球200多个国家,服务主要客户包括戴尔、加拿大共享服务局、亚马逊、微软、英特尔、康菲石油等国际知名企业以及机构。在国内市场,公司拥有中国移动、中建、中铁建、联想、腾讯、百度等国内客户及合作伙伴。2019年公司参加中央供应商集中签约大会并签署了中央企业联合采购框架协议。
PDF标准由Adobe在1993年发布,一直到2006年,PDF技术标准均由Adobe维护,因此可以说PDF文档由Adobe创造,Adobe在技术实力和实现功能上处于领导地位。目前PDF市场主要参与者有Adobe、福昕软件、Kofax、Nitro、万兴科技。Adobe在2012年云转型后又迎来新一轮快速发展,2019年Adobe总营收111.71亿美元,其中PDF产品收入12.25亿美元,占据绝对统治地位。福昕软件凭借产品优化,以及产品、价格、销售模式差异化竞争策略,近年在欧美及中国大陆市场快速拓展,竞争地位不断提升。
福昕软件在掌握PDF文档解析与渲染、跨平台、PDF文档转换、文档高压缩、互联PDF等拥有自主产权的核心技术外,通过差异化经营策略寻找突破口。与Adobe相比,福昕软件在产品特性、授权模式、产品价格、销售模式上存在差异。在产品特性方面,福昕软件PhantomPDF集成了更多企业应用,例如与微软RMS深度集成,同时可以提供互联PDF、PDF表单功能,在文档安全可控领域也具备优势;在授权模式方面,福昕软件提供永久授权和期间授权的灵活授权模式;在产品价格方面,福昕软件产品售价较Adobe同类型产品定价低26%-36%;在销售模式方面,Adobe以代理商渠道销售为主,结合官方商店销售,福昕软件以线下直销模式为主,给客户提供更优质和更灵活的服务。
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