
▲李红曼
工业和信息化部电子第五研究所、
工业软件工程化技术及应用工信部
重点实验室工程师
张宝林
工业和信息化部电子第五研究所、
工业软件工程化技术及应用工信部
重点实验室高级工程师
陈平(通讯作者)
工业和信息化部电子第五研究所、
工业软件工程化技术及应用工信部
重点实验室高级工程师
图︱由作者提供
国家统计局数据显示,我国工业增加值从2012年的20.9万亿元增长至2023年的39.9万亿元,占全球工业增加值的比重近30%;而我国工业软件市场规模由2012年的728.6亿元增长至2023年的2824亿元,仅占全球市场规模的7.8%。
可见,我国工业软件发展与制造强国要求存在明显错位,与全球经济格局存在较大差距。工业领域有效需求拉动不足、软件产品实际价值压缩严重,加上国外企业竞争压力较大,使我国工业软件发展陷入恶性竞争循环圈。
工业软件市场规模小,既是我国工业软件产业亚健康的结果,也是制约工业软件发展的关键因素,直接反映的是我国工业水平不高的现状问题。
鉴于此,本文通过国内外情况对比分析,挖掘造成我国市场规模小的若干因素,从国家、产业、企业和产品四个维度提炼总结国外先进经验,提出创新举措,推动我国工业软件产业健康有序发展,筑牢我国工业强国发展根基。

我国工业软件市场规模现状
提升工业软件市场规模依托需求释放和市场开拓。2012年到2023年期间,我国工业软件产业规模情况如图1所示。当前,我国工业企业对工业软件的价值认知有限,投资意愿不强,工业软件需求释放不足;工业软件核心技术创新能力弱,市场准入门槛高,产业链协同不畅,限制了工业软件市场的快速发展。我国工业软件市场规模小,且由国外企业占据较高份额,主要体现在两个方面。

图1 2012—2023年我国工业软件发展情况
(来源:根据公开资料整理)
一方面,我国工业软件产品收入少,且包含相当部分的国外产品间接收入。我国工业软件市场规模包括工业领域企业在研发设计、生产制造、经营管理和运维服务等关键环节购入工业软件产品的总额。在国内现有市场中,有相当一部分销售额为国外产品直接销售,或通过国内厂商二次开发后销售所得。
据国内有关工业软件企业调研结果显示,部分高端国外产品已形成批量化销售的成熟模式,通过授权或委托代理等形式向国内企业进行销售,获取产品利润的30%,国内企业通过产品二次封装、信息技术服务等形式服务于工业企业,赚取国外产品剩余的70%利润。
另一方面,国外企业占据了我国大部分高端市场份额,但在中国的营收占其总营收的比例却很低。对于研发设计类、高端控制类、大型管理类等对技术要求高的工业软件,国外厂商占据了大部分市场份额。
据调研数据显示,国产研发设计类软件占比低于20%,生产制造类软件高端设备控制领域占比不足10%,经营管理和运维服务类高端市场占比低于30%。尽管如此,国外厂商在中国市场中的营收仅占自身营业总额的5%以下。如2023年微软在中国的营收占比仅为1.5%、SAP在中国营收占比为4%、达索系统在中国营收占比估算为3%,远低于该类寡头在美欧市场高达50%以上的营收占比,进一步印证了我国工业软件市场规模小。

国内外工业软件发展情况对比分析
(一)我国工业软件市场规模小,直接体现在产品收入少,归结于工业软件企业和产品销售两方面问题
我国工业软件企业“小散弱”问题突出,与国外保持较大差距。从数量看,据不完全统计,我国具备工业软件产品独立研发能力的工业软件企业为2000家左右,活跃数量仅为1000家左右,而德国专门从事基础软件的企业有3万多家,其中73%从事自主原发性软件。从软件行业排名前十企业的市值对比,美国是中国的10.6倍。
从营收看,2023年,我国综合实力较强的工业软件企业如用友、宝信软件工业软件营收为90亿元左右,德国西门子数字工业软件部门收入为219亿欧元(折合人民币约1721亿元);中望龙腾营收为8.28亿元,国外同类型企业如美国欧特克营收达到[5]50亿美元(折合人民币354亿元)。
从市场占有率看,如图2所示,2022年CAD市场前三名为达索系统、西门子、欧特克,国内中望龙腾以9.6%的市场份额排第四。CAE市场前四名为Ansys、西门子、达索、海克斯康,国内安世亚太以3%的市场份额排第五。

图2 2022年我国研发设计类工业软件市场份额情况
(来源:引自IDC中国2023)
国内工业软件产品销售模式不成熟,投入产出比低。从销售模式看,国内企业多以标准通用软件和定制软件为主,如中望龙腾2023年标准通用软件收入占比为84.92%;而国外巨头多以订阅收入为主,如欧特克2023年营业收入中,订阅收入占比达到93.1%,可见国外企业销售模式成熟,净利润率远超国内企业。
从投入产出看,国内优势企业如中望龙腾2023年研发投入为4亿元,营收为8.28亿元,去掉40%的经销收入,工业软件产品的真实收入仅为5亿元,对于上市企业而言,投资回报比很低。反观国外企业如欧特克2023年研发投入为13.73亿美元,营收为54.97亿美元,投入产出比远优于国内。
从竞争优势看,早在国产软件攻关工程之前,国外软件企业早已以先发优势抢占中国市场,形成用户黏性和生态锁定,企业在首次购买国外产品时已投入较大比例金额,因此我国工业企业仍倾向于花费较小金额完成国外产品升级及购买其他增值服务,甚至安装盗版软件。
(二)我国工业软件市场规模小,根本原因是需求不足,可归结于我国工业化发展水平和社会价值认知两方面问题
我国制造业长期处于全球价值链中低端,对工业软件需求量小。一定程度说,工业软件是一个国家工业化发展程度的重要标志。从基础研发和原始创新投入看,我国科技投入强度占GDP比例为2.4%,相较美欧等国家较小,但差距不大,但用于基础研发和创新的投入占总投入比例仅为6.2%,与美欧15%~20%的占比差距较大。
从全球价值链所处区间看,我国出口贸易已形成“创新密集型行业主导、区域生产型和劳动密集型为辅”的基本格局,处于全球价值链的中间位置,美国仍处于全球创新链最高端,日德等国通过生产创新占据全球价值链高附加值环节。
国内外对工业软件价值的认知差异较大,国内软件价值实现不足。从软硬件价值认知看,国内企业普遍误认为硬件类固定资产比工业软件值钱。由于直接为工业企业创造收入的是工业母机、机床、生产线等硬件或软硬一体设备,企业误将工业软件视作硬件的附带品,“重硬轻软”根深蒂固;反观国外制造巨头均将软件和服务视为高额资产,而对服务器等硬件产品的价值认可度低。
从为软件付费的意愿看,国内企业购买高价格工业软件的意愿较低,不愿把薄利多销产生的、直观可见的利润分割到高端生产工具购入成本,盗版现象横行。美国企业不论大小均对优质软件产品和服务的付费意愿强烈,以美国为主的北美市场通常被视作软件及科技创作者迈向全球的第一步。
从软件价值实现看,国内工业企业购入工业软件的价格预期远低于其真实价值。为挤入国外企业已占据的国内市场,国内企业不得不以低于国外产品的价格对外出售,加上国内对软件的定价规则往往通过单一的工时计价,进一步导致工业软件类高价值产品无法以相应价格售出。而国外软件定价将软件研发投入、市场需求、技术先进性等因素考虑其中,整体上软件价值与价格是相匹配的。

国外先进经验提炼
(一)国家层面:将工业软件发展提升为国家战略
国家政策、重大项目对于推动工业软件发展和规模扩张具有重大意义。如美国在航空航天需求牵引和军备竞赛下,依托系列政策加速美国进入全球工业软件领域快车道,推动计算与通信、建模和模拟技术取得突破发展。
一是美国国会通过“高性能计算与仿真”总统行动计划、国防部启动“建模与仿真主计划”和CREATE计划、高端制造合作伙伴计划AMP等,支持建模与仿真技术、快速设计和开发的软件工具集和平台、通用技术框架和基础设施等重大项目。
二是美国国防部和具备财力基础的军工单位毫不动摇支持工业软件发展,基于重大资金支持项目,军工企业在开发工业软件的同时,通过并购、国际化路线,逐渐发展为成熟的市场化企业。
(二)产业层面:认可工业软件的高价值高收益属性
形成“为高科技产品和服务付费”的社会共识,是推动供需密集对接、激发工业软件企业创造活力的不竭动力。美国市场经济体系高度发达,企业可不断通过技术创新自由竞争,传统制造业和新兴高科技行业企业对能提升企业生产效率和管理水平的工业软件表现出极高的需求。
一是美国市场服务业发展成熟,重点关键客户数量多、中小企业持续付费能力强,支持用户订阅制、按年支付服务费的商业模式。据统计,美国中小企业平均使用SaaS服务超过100个,大型企业超过200个,保障软件企业具有稳定、成规模的营收。
二是着力培养工业软件创新潜力股,重视小企业群体的创新成果。鼓励小企业研发首创和自主研发性质的产品,由财政资金、风险投资和社会资本共同为企业研发投入买单。
(三)企业层面:熟化企业成长路径与可持续生态圈
国际工业软件巨头均发家于制造企业,并通过并购逐步成长,实现赢者通吃。一是工业软件研发动力源于制造需求,如仿真软件Nastran源于美国NASA、CATIA源于法国达索航空,波音787研制过程中使用到8000多种工业软件,其中7000多种为波音基于多年制造需求研发积累的私有软件。
二是国际领先工业企业已形成以并购为主要手段的成长路径。如达索系统创新研发三维CAD,通过系列收购和产品整合,打造完整工具链,与IBM软硬件捆绑销售,借助其销售渠道快速获客,实现业务从飞机到汽车,再到船舶、机械制造等重点行业拓展。
三是建立以巨头企业为中心的可持续生态圈。在“大鱼吃小鱼”的环境下,大企业通过建立供应链管理体系,推动中小企业加速研发创新,通过并购手段加速小企业创新成果吸纳和转化,并在间歇裁员过程中孵化更多小企业,以此循环,推动市场规模扩大,实现生态乘法效应。
(四)产品层面:形成以长期服务为核心的销售模式
国际先进企业均将功能性产品视作企业价值实现的载体,通过创新服务模式和增强客户黏性管理提升业务收入。
一是通过订阅制服务模式打破传统价值链,将所有权转向使用权,面向老客户通过持续提供优质服务,引导客户长期信任并持续付费;面向新客户通过提供即时价值和支持,引导企业转变传统消费习惯。
二是将独立流程的产品打包出售,产生更大的价值。如西门子的数字平台Xcelerator以“数字孪生”为核心,将产品设计、生产规划、产品制造及执行优化等独立流程汇集起来,实现软件和硬件、IT和OT的组合销售。
三是以一体化服务模式加强客户黏性。斯伦贝谢针对油田工程服务产业专业化分工项目制、项目招标承包制、交易离散等特点,推出三层级四类别一体化服务产品,重塑与石油公司之间的合作关系,更加合理分担风险、分享收益。
下一步工作建议
(一)强化以市场需求为导向的工业软件研发机制
一是提升工业软件技术产业化能力,加快完善科技创新和成果转化机制。依托国家重点研发计划、重大工程研发任务,推动高校、科研院所与工业企业紧密互通,开展技术攻关与联合创新,打造从工业技术理论研究到产业试用及规模化推广通道,推动基础技术成果转化为促进行业发展的有效动力。
二是提升工业软件工程实践能力,开展工业软件全产业链适配验证。以工业领域大规模设备数字化改造、以旧换新为引,加快推动国产软硬件适配绑定,构建“单品—横向工具链—垂直软件栈—行业应用”四级适配验证体系,打破因国内外系统不匹配、软硬件捆绑出售等对工业软件市场化应用的桎梏。
(二)形成社会层面的工业软件高价值认知和共识
一是推动财务、审计等部门更新完善工业软件定价规则。参考国外工业软件成本、需求和竞争导向的定价机制,研究制定具备数据支撑的软件成本度量和价值评估规范。推动软件和数据资产入表,实行对工业软件单独核算机制,推动审计、财务等部门调整相应制度。
二是加快资金向工业软件倾斜,支持有能力的大企业通过并购整合,发展成为工业软件巨头。借鉴“培育宝信软件公司”的成功模式,加大财政资金、地方基金,社会资本投入,推动钢铁、石化、船舶、汽车等领域培育形成大型工业企业。
三是培育全民付费意识,强化价值导向。扩大软件正版化检查范围,延伸至大型集团二三级等实际应用工业软件的部门及高校教育机构教学一线实际应用场景,加大对盗版的打击力度。
(三)创新工业软件服务模式和应用推广机制
一是以政策引导为核心,规划重点行业工业软件融合创新项目,提升软件企业服务能力和空间。推动工业APP、工业软件平台、云化工业软件等多形态软件以云化、集成化、订阅制等形式面向大中小企业开展服务。
二是以大型工业企业国产替代为切入口,逐步壮大国内工业软件市场。发挥国内丰富的应用场景优势,加快推进供需结对。依托行业链主完整的工业软件应用场景,着力推动国内工业软件企业扎根一线,在工业实践和积累中淬炼软件,共同繁衍生息。
三是完善国产工业软件推广补贴政策,提供应用推广保障。加快首版次政策、研发应用双向补贴、应用保障资金等落地实施,推动国产软件在大型企业新建工厂、中试产线中低价试用。
责任编辑 | 余健仪
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