工業(yè)軟件研發(fā)驅動國產(chǎn)化，完成從“有”到“用”過程。工業(yè)軟件是沉淀了工業(yè)知識、技術與經(jīng)驗的智慧結晶。我國工業(yè)軟件整體面臨“管理軟件強、工程軟件弱，低端軟件多、高端軟件少”問題，研發(fā)設計類面臨的“卡脖子”問題最為嚴峻，是國產(chǎn)化替代的核心關注點。

工業(yè)軟件是沉淀了工業(yè)知識、技術與經(jīng)驗的智慧結晶，重新指導現(xiàn)代工藝，用軟件來定義制造。工業(yè)軟件應用范圍覆蓋產(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了工業(yè)技術、知識、流程的程序化封裝和復用。

工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈結構清晰，鏈上企業(yè)偏好向多個功能或應用領域進行全產(chǎn)業(yè)鏈布局。上游主要由硬件設備、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；下游廣泛應用于汽車、機械等離散型制造業(yè)以及石油石化、醫(yī)藥等流程型制造業(yè)。工業(yè)軟件中游細分領域眾多，按功能差異可分為研發(fā)設計類、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)設計類軟件占比偏低。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5.18%，預測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13.20%，預測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)設計類軟件占比較小，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)設計類占比分別為51%、24%。

圖表：我國工業(yè)軟件細分市場結構（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)軟件關鍵領域面臨“卡脖子”問題，其中研發(fā)設計類核心技術缺失多。我國工業(yè)軟件存在關鍵技術缺失、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、軟件缺乏質量保證體系等問題。2018年以來，國內工業(yè)軟件尤其EDA等研發(fā)設計類軟件“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廠商以提供點工具為主，覆蓋全領域的全流程設計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。在此地緣政治與技術背景下，我國亟需注重工業(yè)軟件自主可控，增強工業(yè)體系的韌性。

我國工業(yè)軟件整體面臨“管理軟件強、工程軟件弱，低端軟件多、高端軟件少”問題，研發(fā)設計類國產(chǎn)化替代空間較大。根據(jù)國新咨詢，2021年我國研發(fā)設計類、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域。而對研發(fā)設計類軟件而言，我國此類軟件大部分依賴進口，國產(chǎn)可用的研發(fā)設計類產(chǎn)品主要用于工業(yè)機理簡單、系統(tǒng)功能單一、行業(yè)復雜度低的領域。細分領域來看，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前十大供應商僅有0、3、2家，處于明顯的劣勢地位?？偠灾覈I(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)領域，需要在工業(yè)領域不斷打磨與驗證才能逐漸完善，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、體系設計復雜、技術門檻高等，導致研發(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年時間，被市場認可需要10年左右。此外，工業(yè)軟件廠商可通過高強度的研發(fā)構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)領域缺乏相關產(chǎn)品的痛點；2）而產(chǎn)品功能在工業(yè)領域得到認可與驗證之后，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)實踐積累了研發(fā)經(jīng)驗，由此形成研發(fā)投入的正循環(huán)，加速構建工業(yè)軟件廠商的競爭壁壘。

預計2025年我國研發(fā)設計類、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，分領域來看，目前我國嵌入式軟件在智能化轉型中得以大規(guī)模應用，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，國內廠商主要集中在中低端的細分市場，同時在具有壟斷性、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)設計類軟件，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等賽道細分垂直領域取得國產(chǎn)化突破。