工业软件是指以工业知识为核心,用于工业过程的软件,包括且不仅限于制造业、采掘、原材料和能源四大行业。工业软件凝结工业知识和经验,改变了传统的设计、工艺、生产和运维方式,产品在赛博空间迭代优化,使制造过程更加敏捷精准。
工业软件的产业发展,带着历史必然性和时代紧迫性
从海外工业发展历史来看,强大的工业会助力工业软件不断迭代,可以说工业能力是工业软件发展的基石。欧美在二次工业革命时期,实现了自然科学等基础理论的突破,汽车、飞机等工业快速发展,而自上世纪40年代计算机技术诞生后,波音、洛克希德、NASA、福特等工业巨头就开始培育工业软件,工业和工业软件相辅相成,逐渐形成规模。
然而在我国,制造大国和工业软件小国的矛盾愈发凸显。我国是名副其实的工业大国,工业规模全球领先,在2010年已经超过美国成为全球第一,目前已经是美国的1.6倍,制造业增加值占全球比重接近30%,相当于美日德三国之和。但规模并不代表质量,依靠人口红利快速实现对发达国家的超越,积弊甚多,工业软件薄弱正是一弊。在粗放型发展时代,直接使用外资工业软件效率更高,但随着我国工业持续壮大,去开发符合我们使用习惯的工业软件是工业发展的必由之路。
在此背景下,国家于2015年颁布了“制造强国战略第一个十年行动纲领”《中国制造2025》,强调提高国家制造业创新能力,推进信息化与工业化深度融合。过去的十年,我国实现了互联网技术的快速发展,人工智能、大数据、云计算等技术都有了成熟的商业化案例,互联网技术与工业互联网的结合必然会大力推动我国工业智能化发展,我们有必要也有能力抓住从工业3.0到工业4.0时代机遇。
产业发展不会一蹴而就,我国工业软件较
海外仍有极大差
距
工业软件具有专业性,在不同的行业,产品各生命周期(设计、生产、物流、销售、服务)、各系统层级(设备、单元、车间、企业、协同)及智能特征(资源要素、互联互通、融合共享、系统集成、新兴业态)上都有不同的产品,由此可见发展工业软件是一个复杂的系统工程。
2、工业软件的本质是“工业”之魂,强大的工业软件必然需要强大的工业支撑
无论达索、艾默生还是西门子,19世纪打下的工业基础都成为其20世纪工业软件发展的基石。达索在一战前即为法国军用飞机提供商,1970年达索系统推出catia,辅助其商用飞机设计;艾默生在二次工业革命时就成为美国电机、风扇制造巨头,20世纪末推出了工厂自动化解决方案,从设备、工控一路做到工厂管理;在19世纪西门子作为工业企业不断成长,经历了整个二次工业革命,工业业务涵盖家电生产、照明业务、汽车制造、能源业务等,公司目前工业业务的规模体量是其工业软件的6倍。
反观我国,在未完整经历第二、三次工业革命的背景下,工业化进程实际上并未真正实现。在工业化进程尚在半途之时,却又在在全球信息化发展的浪潮中不得不迈入信息化进程。没有完成工业化进程,就没有深厚的工业技术积累,更谈不上优秀的工业软件。
然而,我国工业软件并非无源之水,我们的优势行业亦极大可能诞生工业软件巨头,比如电子制造业、家电,高铁等,这有待于投资者不断深入地去挖掘。
3、工业软件的培育需要客户支持和深厚财力支撑
有客户支持和深厚财力支撑的的厂商更有可能研发具备商业竞争力的工业软件产品。例如CADAM是由美国洛克希德公司(航空巨擘)支持的商用软件,CALMA由美国通用电气公司开发,Catia由法国达索公司开发,这类发展路径更具优势的主要原因是1)工业软件专业性较强,和合作伙伴开发,在需求上不会产生较大偏差;2)基于真实工作场景使用,不断反馈回来修改意见,有利于软件的快速迭代;3)内部孵化到一定程度可以开始商业化进程,独立成为商业软件公司,在市场上打拼产品。这不仅在前期能迅速成长,规避了早期发展风险,也不会失去后续广阔的市场空间。
4、工业软件是强者恒强的市场,强者不断收并购扩展生态,而细分领域或者专用技术厂商多数被收购,工业软件的时间积淀既是小厂商的壁垒,也是其被收购的核心原因。
达索因为专精设计领域,其收购方向主要是行业拓展和技术,其收购行业包含船舶和海洋、地质、3D城市,其收购技术包括电磁仿真、动态流体场仿真、产品工程仿真。尤其是其CAE产品线,因为专业程度极高,基本上依靠收购完善布局。
艾默生的产品框架围绕自动化工厂,其并购方向主要是行业解决方案,包含基础软件和硬件产品线,例如PLC/SCADA等。其发展遵循智慧工厂层级的拓展,从设备-控制-车间层-管理层-智能座舱,最终形成完整的自动化工厂解决方案。
西门子作为工业软件产品线最丰富的厂商,收购方向主要是产品线扩充和基础技术。其基础工业软件仅为工控和CAD,自确立工业软件战略后大举收购,07年收购UGS后推出了其核心PLM产品线,其EDA、CAE(设计类软件)、MES(计划类软件)产品线均为收购所得。
由此,我们可以初步概括工业软件产业链的特征:1)长赛道,龙头经历时间积累,最终成为大体量公司,具备长期投资价值;2)龙头发展的根基为工业基础,有工业经验或者有工业企业扶持的软件公司更可能开发具有商业竞争力的产品;3)强者更强的产业,赛道领军者不断收并购完善产品线、上下游纵向延伸、多行业横向延伸,最终成为巨头公司。
第四次工业革命即将到来,智能工厂或最先落地
第四次工业革命是科技革命、数据革命,各国都极为重视。2011年德国开始推工业4.0、2012年美国开始推行先进制造AMP规划,多家海外巨头公司也明确了工业软件的战略方向,持续投入研发资金。
尽管过去发展状况差强人意,但长期的积累仍就铸造了我国工业企业较好的经济基础,比起过去的政府投资,企业自发投入才是产业发展的源泉。此外,过去我国的工业需要去适应外资软件,难免出现“水土不服”的问题,而如今我国工业发展几十年,亦有了丰富经验,自主可控的工业软件将更适合本土企业创新、发展,企业有了培育工业软件的内生动力。
随着国内5G基础建设逐步到位,工业通讯即时性大幅提高,智能制造在技术上有了落地可能。我们认为智能工厂项目将是我国最先落地的工业软件实践案例。首先,国家标准已统一,国家工信部、国家标准化管理委员会于18年印发了《国家智能制造标准体系建设指南(2018年版)》,界定了智能制造层级,明确了通讯协议、技术标准,这使得智慧工厂建设能形成标准化案例,并且解决各厂商通讯问题。其次,正如前文分析,目前我国制造业已形成优势产业,完全有可能定义智能制造标准,形成完整的智能制造解决方案。研发设计、嵌入式软件等软件,标准是国外制定的,且凝练众多基础科学知识,迭代几十年,想实现弯道超车无疑有难度。但是在制造业上,无论家电、电子都有国内转移趋势,我们也形成了独有的工厂经验、工业知识,这些都可以凝练成工业软件。最后,各行业逐渐涌现智能制造标杆案例,智能工厂展示明显效果。例如美云智数已有上百家客户,客户案例涵盖家电、食品饮料、零售日化、纺织鞋服等,标杆项目供应链效率得到大幅提升,企业数字化管控能力也明显改善。
在选择国内工业软件投资时,必须了解公司的资源禀赋,技术积累、行业积累、资金、生态这四个禀赋是工业软件企业成功的关键。
技术积累。
我国工业软件过去三十年虽然发展不快,但90年发展至今仍会有积累一些可商业化的软件产品。这些积累也包括基础科学知识、技术理解和一定的项目经验。在当前遇到国产化机遇时,有积累的产品稳定性优于竞争对手,将获得了与工业企业打磨产品的“入场门票”。
行业积累。
海外工业软件巨头多数是由本身具有工业禀赋的企业发展而来,这说明行业积累在工业软成长中占据极为重要的位置。由细分行业的工业龙头亲自布局工业软件,做成的概率相对较大;若是通用软件,就必须要有客户基础,并且要在客户业务中占据重要地位,这样才能和工业企业一同成长,一同打磨。
资金和生态。
前面提到国际巨头的发展离不开并购,因此资金优势十分重要。通过收购,不断完善产品生态和协同,内部孵化后提升整体效率,收获现金流,从而进一步支持企业未来的并购和成长,形成良性循环。
综上所述,工业软件自主化道阻且长,国家支持和企业通力合作是必由之路。长期来看,我国作为工业大国,必然会培育出自主可控的工业软件,具备技术积累、行业积累、资金、生态资源禀赋的企业更可能成为长期赢家。
*本文由敦和资管股票团队撰写于2020年12月1日。