工業(yè)軟件行業(yè)定義及分類

一、行業(yè)的定義

軟件是新一代信息技術(shù)的靈魂，是關(guān)系國民經(jīng)濟和社會全面發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等未來大融合的科技環(huán)境中，軟件正在定義可以定義的一切。工業(yè)軟件本身是工業(yè)技術(shù)軟件化的產(chǎn)物，是工業(yè)化的頂級產(chǎn)品。它既是研制復(fù)雜產(chǎn)品的關(guān)鍵工具和生產(chǎn)要素，也是工業(yè)機械裝備（“工業(yè)之母”）中的“軟零件”“軟裝備”，是工業(yè)品的基本構(gòu)成要素。當前，工業(yè)軟件已經(jīng)成為企業(yè)的研發(fā)利器和機器與產(chǎn)品的大腦，軟件能力正在成為企業(yè)的核心競爭力之一。工業(yè)軟件作為工業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是推動我國智能制造高質(zhì)量發(fā)展的核心要素和重要支撐。工業(yè)軟件的創(chuàng)新、研發(fā)、應(yīng)用和普及已成為衡量一個國家制造業(yè)綜合實力的重要標志之一。發(fā)展工業(yè)軟件是工業(yè)智能化的前提，是工業(yè)實現(xiàn)要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變的動力，是推動我國由工業(yè)大國向工業(yè)強國轉(zhuǎn)變的助推器，是提升工業(yè)國際競爭力的重要抓手，是確保工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈安全與韌性的根本所在。

目前，業(yè)界對工業(yè)軟件概念的界定還沒有統(tǒng)一，缺乏標準描述，存在多定義現(xiàn)象是工業(yè)軟件的現(xiàn)狀。根據(jù)工業(yè)和信息化部電子五所的“工業(yè)技術(shù)軟件化研究報告”的研究結(jié)論，以及工業(yè)技術(shù)軟件化聯(lián)盟長達數(shù)年的調(diào)研結(jié)果，業(yè)界的基本共識是：工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)軟件化的成果。“工業(yè)技術(shù)軟件化研究報告”定義：工業(yè)技術(shù)軟件化是一種充分利用軟件技術(shù)，實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)/知識的持續(xù)積累、系統(tǒng)轉(zhuǎn)化、集智應(yīng)用、泛在部署的培育和發(fā)展過程，其成果是產(chǎn)出工業(yè)軟件，推動工業(yè)進步。在該定義基礎(chǔ)上，對工業(yè)軟件的認識就會比較全面而深入，對工業(yè)軟件的定義就會比較概括且簡明。

工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)/知識、流程的程序化封裝與復(fù)用。工業(yè)軟件的較為全面的描述是：工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)/知識、流程的程序化封裝與復(fù)用，能夠在數(shù)字空間和物理空間定義工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)備的形狀、結(jié)構(gòu)，控制其運動狀態(tài)，預(yù)測其變化規(guī)律，優(yōu)化制造和管理流程，變革生產(chǎn)方式，提升全要素生產(chǎn)率，是現(xiàn)代工業(yè)的“靈魂”。判斷工業(yè)軟件可以把握兩點：一是實際內(nèi)容——軟件中的技術(shù)/知識以工業(yè)內(nèi)容為主；二是最終作用——軟件直接為工業(yè)過程和產(chǎn)品增值。基于此，一些可以在某種場合用于部分工業(yè)目的或業(yè)務(wù)過程的通用軟件，如OFFICE、WPS、微信、釘釘、視頻、圖片、渲染軟件、常用操作系統(tǒng)等，不屬于工業(yè)軟件。

二、行業(yè)的分類

工業(yè)軟件按不同的應(yīng)用環(huán)節(jié)，可分為運營管理類、研發(fā)設(shè)計類、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類，其中企業(yè)資源管理計劃類、計算機輔助設(shè)計類、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)類分別為這三個領(lǐng)域中的典型代表：

圖表：工業(yè)軟件分類

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、行業(yè)的重要性

隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，工業(yè)軟件的重要程度不斷提升，已經(jīng)成為體現(xiàn)產(chǎn)品差異化的關(guān)鍵因素之一。工業(yè)軟件作為制造業(yè)的源頭，廣泛應(yīng)用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的各個環(huán)節(jié)，為工業(yè)設(shè)備插上了智慧的翅膀。

工業(yè)軟件的應(yīng)用貫穿企業(yè)的整個價值鏈，從研發(fā)、工藝、制造、采購、營銷、物流供應(yīng)鏈到服務(wù)；從車間層的生產(chǎn)控制到企業(yè)運營；從企業(yè)內(nèi)部到外部，實現(xiàn)與客戶、供應(yīng)商和合作伙伴的互聯(lián)和供應(yīng)鏈協(xié)同，企業(yè)所有的經(jīng)營活動都離不開工業(yè)軟件的全面應(yīng)用。因此工業(yè)軟件在制造業(yè)重塑中扮演的角色愈發(fā)重要。

工業(yè)軟件賦能工業(yè)發(fā)展

工業(yè)軟件對工業(yè)的發(fā)展具有極其重要的技術(shù)賦能、杠桿放大與行業(yè)帶動作用。長期以來，工業(yè)軟件對工業(yè)產(chǎn)值的杠桿放大與行業(yè)帶動作用一直是一個模糊不清、難以統(tǒng)計的數(shù)字。本白皮書僅以類比數(shù)據(jù)和業(yè)界估算數(shù)據(jù)來說明工業(yè)軟件對工業(yè)發(fā)展的巨大的杠桿放大與行業(yè)帶動作用。

類比1：產(chǎn)品設(shè)計階段的成本僅僅占整個產(chǎn)品開發(fā)投入成本的5%，但是產(chǎn)品設(shè)計決定了75%的產(chǎn)品成本。以研發(fā)類工業(yè)軟件（例如CAX）來說，可以幫助我們在產(chǎn)品設(shè)計階段從源頭控制產(chǎn)品成本，該類比可以引申為研發(fā)類工業(yè)軟件對最終產(chǎn)品成本有著15倍的杠桿效應(yīng)。

類比2：在軟件開發(fā)全過程中，如果在需求收集階段修復(fù)一個所發(fā)現(xiàn)的缺陷需花費1美元，那么，在設(shè)計階段修復(fù)該缺陷則需花費2美元。以此類推，如果直至產(chǎn)品投入使用后才發(fā)現(xiàn)該缺陷，修復(fù)所需的費用則將暴漲至69美元。該類比說明，有了軟件開發(fā)工具的輔助，在產(chǎn)品設(shè)計階段花費2美元，即可從源頭消滅軟件缺陷，可以引申為研發(fā)類工業(yè)軟件對最終產(chǎn)品質(zhì)量有著近35倍的杠桿效應(yīng)。綜上，在產(chǎn)品研發(fā)的早期階段采用工業(yè)軟件即可以對最終產(chǎn)品的成本和質(zhì)量有著15-35倍的杠桿效應(yīng)，考慮到在產(chǎn)品全生命周期、訂單全生命周期和工廠全生命周期中，工業(yè)軟件都有幾倍到幾十倍的杠桿效應(yīng)。因此，我們可以較為保守地認為，工業(yè)軟件對工業(yè)產(chǎn)品至少有10倍的杠桿放大和行業(yè)帶動作用。

工業(yè)軟件賦智工業(yè)產(chǎn)品

工業(yè)軟件對于工業(yè)品價值提升有著重要影響，不僅僅是因為產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)等軟件可以有效地提高工業(yè)品的質(zhì)量和降低成本，更因為軟件已經(jīng)作為“軟零件”“軟裝備”嵌入了眾多的工業(yè)品之中。前已述及，軟件是工業(yè)技術(shù)/知識的容器，而知識來源于人腦，是人的智力思考過程與內(nèi)容的結(jié)晶。因此，軟件作為一個“大腦”而為其所嵌入的人造系統(tǒng)賦智——從機器、產(chǎn)線、汽車、船舶、飛機等大型工業(yè)產(chǎn)品，到手機、血壓計、測溫槍、智能水杯等小型工業(yè)品，其中都內(nèi)置了大量的軟件。當前，一輛普通轎車的電子控制單元（ElectronicControlUnits，ECUs，ECU）數(shù)量多達70-80個，代碼約幾千萬行，軟件的價值在高端轎車中占整車價值的50%以上，代碼超過1億行，其復(fù)雜度已超過Linux系統(tǒng)內(nèi)核。如特斯拉新能源電動車中軟件價值占整車價值的60%，目前轎車中軟件代碼增速遠遠高于其他人造系統(tǒng)。

目前的工業(yè)品發(fā)展規(guī)律是，在常規(guī)物理產(chǎn)品中嵌入了工業(yè)軟件之后，不僅可以有效地提升該產(chǎn)品的智能程度，也有效提高其產(chǎn)品附加值。而且，往往是代碼數(shù)量越多，該產(chǎn)品的智能程度和附加值就越高。

工業(yè)軟件創(chuàng)新工業(yè)產(chǎn)品

發(fā)展工業(yè)軟件是復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新之必需。今天產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、技術(shù)復(fù)雜程度以及產(chǎn)品更新?lián)Q代的迭代速度，如果離開各類工業(yè)軟件的輔助支撐，僅僅依靠人力已經(jīng)是不可能實現(xiàn)的研發(fā)任務(wù)。諸如飛機、高鐵、衛(wèi)星、火箭、汽車、手機、核電站等復(fù)雜工業(yè)品，研發(fā)方式已經(jīng)從“圖紙+樣件”的傳統(tǒng)方式轉(zhuǎn)型到完全基于研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件的全數(shù)字化“定義產(chǎn)品”的階段。以飛機研制為例，由于采用了“數(shù)字樣機”技術(shù)，設(shè)計周期由常規(guī)的2.5年縮短到1年，減少設(shè)計返工40%，制造過程中工程更改單由常規(guī)的5000~6000張減少到1081張，工裝準備周期與設(shè)計同步，確保了飛機的研制進度。近些年，“數(shù)字樣機”技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為數(shù)字孿生技術(shù)。基于工業(yè)軟件所形成的數(shù)字孿生技術(shù)，企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時，可以事先做好數(shù)字孿生體，以較低成本，在數(shù)字孿生體上預(yù)先做待開發(fā)產(chǎn)品的各種數(shù)字體驗，直到在數(shù)字空間中把生產(chǎn)、裝配、使用、維護等各階段的產(chǎn)品狀態(tài)都調(diào)整和驗證到最佳狀態(tài)，再將數(shù)字產(chǎn)品投產(chǎn)為物理產(chǎn)品，一次把產(chǎn)品做好做優(yōu)。基于數(shù)字孿生的數(shù)字體驗是對工業(yè)技術(shù)的極其重要的貢獻與補充，是產(chǎn)品創(chuàng)新的嶄新技術(shù)手段。

工業(yè)軟件促進企業(yè)轉(zhuǎn)型

發(fā)展工業(yè)軟件是推進企業(yè)轉(zhuǎn)型的重要手段。工業(yè)軟件具有鮮明的行業(yè)特色，廣泛應(yīng)用于機械制造、電子制造、工業(yè)設(shè)計與控制等眾多細分行業(yè)中，支撐著工業(yè)技術(shù)和硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、計算機等多種技術(shù)的融合，是加速兩化融合推進企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的手段。在研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)中不斷推動企業(yè)向研發(fā)主體多元化、研發(fā)流程并行化、研發(fā)手段數(shù)字化、工業(yè)技術(shù)軟件化的轉(zhuǎn)變；在生產(chǎn)制造過程中，生產(chǎn)制造軟件的深度應(yīng)用，使生產(chǎn)呈現(xiàn)敏捷化、柔性化、綠色化、智能化的特點，加強了企業(yè)信息化的集成度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)制造的快速響應(yīng)能力；在企業(yè)經(jīng)營管理上推動管理思想軟件化、企業(yè)決策科學(xué)化、部門工作協(xié)同化，提高了企業(yè)經(jīng)營管理能力。

《2024-2029年中國工業(yè)軟件行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報告》由中研普華工業(yè)軟件行業(yè)分析專家領(lǐng)行撰寫，主要分析了工業(yè)軟件行業(yè)的市場規(guī)模、發(fā)展現(xiàn)狀與投資前景，同時對工業(yè)軟件行業(yè)的未來發(fā)展做出科學(xué)的趨勢預(yù)測和專業(yè)的工業(yè)軟件行業(yè)數(shù)據(jù)分析，幫助客戶評估工業(yè)軟件行業(yè)投資價值。