中国工业软件行业发展如何？

根据《2024-2029年中国工业软件行业市场全景调研与发展前景预测报告》分析，软件是新一代信息技术的灵魂，是关系国民经济和社会全面发展的基础性、战略性产业。在云计算、物联网、数字孪生、大数据、人工智能等未来大融合的科技环境中，软件正在定义可以定义的一切。工业软件本身是工业技术软件化的产物，是工业化的顶级产品。它既是研制复杂产品的关键工具和生产要素，也是工业机械装备（“工业之母”）中的“软零件”“软装备”，是工业品的基本构成要素。当前，工业软件已经成为企业的研发利器和机器与产品的大脑，软件能力正在成为企业的核心竞争力之一。工业软件作为工业和软件产业的重要组成部分，是推动我国智能制造高质量发展的核心要素和重要支撑。工业软件的创新、研发、应用和普及已成为衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一。发展工业软件是工业智能化的前提，是工业实现要素驱动向创新驱动转变的动力，是推动我国由工业大国向工业强国转变的助推器，是提升工业国际竞争力的重要抓手，是确保工业产业链安全与韧性的根本所在。

目前，业界对工业软件概念的界定还没有统一，缺乏标准描述，存在多定义现象是工业软件的现状。根据工业和信息化部电子五所的“工业技术软件化研究报告”的研究结论，以及工业技术软件化联盟长达数年的调研结果，业界的基本共识是：工业软件是工业技术软件化的成果。“工业技术软件化研究报告”定义：工业技术软件化是一种充分利用软件技术，实现工业技术/知识的持续积累、系统转化、集智应用、泛在部署的培育和发展过程，其成果是产出工业软件，推动工业进步。在该定义基础上，对工业软件的认识就会比较全面而深入，对工业软件的定义就会比较概括且简明。

工业软件是工业技术/知识、流程的程序化封装与复用。工业软件的较为全面的描述是：工业软件是工业技术/知识、流程的程序化封装与复用，能够在数字空间和物理空间定义工业产品和生产设备的形状、结构，控制其运动状态，预测其变化规律，优化制造和管理流程，变革生产方式，提升全要素生产率，是现代工业的“灵魂”。判断工业软件可以把握两点：一是实际内容——软件中的技术/知识以工业内容为主；二是最终作用——软件直接为工业过程和产品增值。基于此，一些可以在某种场合用于部分工业目的或业务过程的通用软件，如OFFICE、WPS、微信、钉钉、视频、图片、渲染软件、常用操作系统等，不属于工业软件。

工业软件按不同的应用环节，可分为运营管理类、研发设计类、生产调度和过程控制类，其中企业资源管理计划类、计算机辅助设计类、生产制造执行系统类分别为这三个领域中的典型代表：工业软件按不同的应用环节，可分为运营管理类、研发设计类、生产调度和过程控制类，其中企业资源管理计划类、计算机辅助设计类、生产制造执行系统类分别为这三个领域中的典型代表：

图表：工业软件分类

随着制造业的转型升级，工业软件的重要程度不断提升，已经成为体现产品差异化的关键因素之一。工业软件作为制造业的源头，广泛应用于工业互联网的各个环节，为工业设备插上了智慧的翅膀。

工业软件的应用贯穿企业的整个价值链，从研发、工艺、制造、采购、营销、物流供应链到服务；从车间层的生产控制到企业运营；从企业内部到外部，实现与客户、供应商和合作伙伴的互联和供应链协同，企业所有的经营活动都离不开工业软件的全面应用。因此工业软件在制造业重塑中扮演的角色愈发重要。

工业软件赋能工业发展

工业软件对工业的发展具有极其重要的技术赋能、杠杆放大与行业带动作用。长期以来，工业软件对工业产值的杠杆放大与行业带动作用一直是一个模糊不清、难以统计的数字。本白皮书仅以类比数据和业界估算数据来说明工业软件对工业发展的巨大的杠杆放大与行业带动作用。

类比1：产品设计阶段的成本仅仅占整个产品开发投入成本的5%，但是产品设计决定了75%的产品成本。以研发类工业软件（例如CAX）来说，可以帮助我们在产品设计阶段从源头控制产品成本，该类比可以引申为研发类工业软件对最终产品成本有着15倍的杠杆效应。
类比2：在软件开发全过程中，如果在需求收集阶段修复一个所发现的缺陷需花费1美元，那么，在设计阶段修复该缺陷则需花费2美元。以此类推，如果直至产品投入使用后才发现该缺陷，修复所需的费用则将暴涨至69美元。该类比说明，有了软件开发工具的辅助，在产品设计阶段花费2美元，即可从源头消灭软件缺陷，可以引申为研发类工业软件对最终产品质量有着近35倍的杠杆效应。综上，在产品研发的早期阶段采用工业软件即可以对最终产品的成本和质量有着15-35倍的杠杆效应，考虑到在产品全生命周期、订单全生命周期和工厂全生命周期中，工业软件都有几倍到几十倍的杠杆效应。因此，我们可以较为保守地认为，工业软件对工业产品至少有10倍的杠杆放大和行业带动作用。

工业软件赋智工业产品

工业软件对于工业品价值提升有着重要影响，不仅仅是因为产品研发、生产等软件可以有效地提高工业品的质量和降低成本，更因为软件已经作为“软零件”“软装备”嵌入了众多的工业品之中。前已述及，软件是工业技术/知识的容器，而知识来源于人脑，是人的智力思考过程与内容的结晶。因此，软件作为一个“大脑”而为其所嵌入的人造系统赋智——从机器、产线、汽车、船舶、飞机等大型工业产品，到手机、血压计、测温枪、智能水杯等小型工业品，其中都内置了大量的软件。当前，一辆普通轿车的电子控制单元（Electronic Control Units，ECUs，ECU）数量多达70-80个，代码约几千万行，软件的价值在高端轿车中占整车价值的50%以上，代码超过1亿行，其复杂度已超过Linux系统内核。如特斯拉新能源电动车中软件价值占整车价值的60%，目前轿车中软件代码增速远远高于其他人造系统。

目前的工业品发展规律是，在常规物理产品中嵌入了工业软件之后，不仅可以有效地提升该产品的智能程度，也有效提高其产品附加值。而且，往往是代码数量越多，该产品的智能程度和附加值就越高。

工业软件创新工业产品

发展工业软件是复杂产品研发创新之必需。今天产品的结构复杂程度、技术复杂程度以及产品更新换代的迭代速度，如果离开各类工业软件的辅助支撑，仅仅依靠人力已经是不可能实现的研发任务。诸如飞机、高铁、卫星、火箭、汽车、手机、核电站等复杂工业品，研发方式已经从“图纸+样件”的传统方式转型到完全基于研发设计类工业软件的全数字化“定义产品”的阶段。以飞机研制为例，由于采用了“数字样机”技术，设计周期由常规的2.5年缩短到1年，减少设计返工40%，制造过程中工程更改单由常规的5000~6000张减少到1081张，工装准备周期与设计同步，确保了飞机的研制进度。近些年，“数字样机”技术已经发展成为数字孪生技术。基于工业软件所形成的数字孪生技术，企业在开发新产品时，可以事先做好数字孪生体，以较低成本，在数字孪生体上预先做待开发产品的各种数字体验，直到在数字空间中把生产、装配、使用、维护等各阶段的产品状态都调整和验证到最佳状态，再将数字产品投产为物理产品，一次把产品做好做优。基于数字孪生的数字体验是对工业技术的极其重要的贡献与补充，是产品创新的崭新技术手段。

工业软件促进企业转型

发展工业软件是推进企业转型的重要手段。工业软件具有鲜明的行业特色，广泛应用于机械制造、电子制造、工业设计与控制等众多细分行业中，支撑着工业技术和硬件、软件、网络、计算机等多种技术的融合，是加速两化融合推进企业转型升级的手段。在研发设计环节中不断推动企业向研发主体多元化、研发流程并行化、研发手段数字化、工业技术软件化的转变；在生产制造过程中，生产制造软件的深度应用，使生产呈现敏捷化、柔性化、绿色化、智能化的特点，加强了企业信息化的集成度，提高了产品质量和生产制造的快速响应能力；在企业经营管理上推动管理思想软件化、企业决策科学化、部门工作协同化，提高了企业经营管理能力。

工业软件推动信创发展

工业软件凝聚了最先进的工业研发、设计、管理的理念、知识、方法和工具。国外厂商为维护国际竞争地位，主要对外出售固化了上一代甚至上几代技术和数据的工业软件，甚至采取禁售或者“禁运”关键软件模块等手段进行技术保护。例如，MATLAB软件作为全球工业自动化控制系统设计仿真、信号通信和图像处理的标准软件，目前已经形成国际性科学与工程通用开发软件。2020年6月，美国通过实体清单禁止我国部分企业和高校使用MATLAB软件，严重影响了我国某些企业的技术开发和某些高校的人才培养。工业软件应用于工业生产经营过程，计算、记录并存储工业活动所产生的数据，工业软件的可控程度直接影响工业数据安全。随着云计算等新一代信息技术的发展，一些国外软件巨头提供订阅式工业软件，用户在应用平台产生的数据存储在云端服务器上，随时可掌握用户关键工程领域核心数据、知识产权信息、产品生产制造等商业信息。随着国际形势变化，我国企业在使用国外软件时将会面临较大的数据泄露风险，存在极大的数据安全隐患。因此，发展自主工业软件是实现信创的重要举措。

全球软件产业规模在近年来持续扩大，表现出强劲的增长势头。2023年全球软件市场规模已达到约7066亿美元。这一增长主要得益于数字化转型的推动，以及云计算、大数据、人工智能等新兴技术的广泛应用。

图表：2021-2023年全球软件产业规模

从地域分布来看，北美和欧洲是全球软件产业的主要市场，其中美国和欧洲的软件市场规模分别占据全球市场的很大比重。同时，亚太地区的软件市场也在迅速发展，特别是中国和印度等新兴市场，其软件产业规模不断扩大，成为全球软件产业的重要增长动力。

从软件产品类型来看，应用软件、系统软件、嵌入式软件等不同类型的软件市场规模均有所增长。其中，应用软件市场规模最大，占据全球软件市场的很大比重，而系统软件和嵌入式软件市场也在稳步增长。

未来，随着数字化转型的深入推进和新兴技术的不断发展，全球软件产业规模有望继续保持增长态势。同时，软件产业也将继续向服务化、智能化、云化等方向发展，为各行各业提供更加高效、便捷、智能的解决方案和服务。