导语
有人说，谁能拥有最先进的工业软件，谁就占据了第四次智能工业革命的高地。第四次工业革命，以实现智能制造为目的，工业互联网是实现智能制造的重要手段，工业软件是工业互联网的核心组成。以下节选同创伟业数字经济和金融科技行研组对工业软件的相关研究，由行研组组长、同创伟业投资副总裁张昕撰写。
本文主要介绍了对工业软件企业的共性特征以及国际工业软件企业最新发展趋势的认知，同时提炼了对工业软件领域的核心投资逻辑，并结合同创伟业在工业软件与工业互联网的具体投资案例，分享对工业软件细分赛道具体观点。
“工业软件是制造业经验的凝固与升华，与一国制造业的强大相辅相成。工业软件被视为国家工业科研程度的投影。工业软件产品兴衰在一定程度上取决于国家投入程度与创新推动力。由科研机构与学术机构，经过衔接机制转化落地为商品，是可被观测的工业软件商业化的发展路径。”---《工业软件简史》林雪萍
诚如斯言，工业软件作为软件中的硬科技、缺芯少魂中的制造业灵魂，这几年也成为风险投资机构关注的网红赛道。但是面对迥异于通用软件与基础软件的产品特征种类繁多的功能模块，同时对应的工业细分门类更是不胜枚举，很少有人能清晰明了把工业软件的种类讲清楚，本文根据具体案例总结了我们对工业软件的认知，试图为大家提供一个“脚手架”作为分析框架。
以下分享首先围绕工业软件的定义与分类、工业软件的特点、我国工业软件企业的共性特征、国际工业软件企业最新发展趋势四个部分进行认知，完成初步知识储备之后，再分享工业软件领域的核心投资逻辑，结合同创伟业在工业软件与工业互联网上投资的项目案例，分享对工业软件细分赛道具体观点，最后提供一批有价值的量化指标供大家参考使用，包括可对标的国内外二级市场工业软件上市公司，与十四五期间各级政府工业软件扶持政策等。
认知
一、工业软件的定义与分类
在这里我们取一个较宽泛的工业软件定义以免遗漏，即工业活动中会被使用的软件都是工业软件，或者说使用者是工业企业的软件都是工业软件。但是我们观测工业软件的视角也需要聚焦在核心方向，有利于清晰高效的认知体系，梳理与突破关键技术/产品。工厂使用的财务软件，银行网银等与一般企业通用的软件产品就剔除在外，还是聚焦在工厂的生产经营活动中所使用的软件产品。
总体来看，有两个维度的分类标准，比较完备且不重复：
一个是横向来看，以工业企业用户视角为出发点，进行分类。
林雪萍在《工业软件简史》中将工业软件分为“工业管理学软件”和“工业物理学软件”两类。工业管理学软件如ERP、SCM等由于技术门槛有限不作为国产软件攻坚重点，而高密度的技术核心集中在工业物理学软件领域，包含以研发工具软件如设计CAD、仿真CAE、电子自动化设计软件EDA或者流程模拟软件等。
这里与券商研报上的分类的一个显著区别在于把工厂企业用户开设新的工厂以及将工厂整体数字化与上云这个过程的软件包括进来，同时加入了高校实验室使用的各类研发辅助软件。
一个是纵向来看，以工厂实际软件使用者视角为出发点，以工艺顺序为核心，进行分类。有关媒体将工业软件通过工艺流程分为三大类：
1) 支持工业企业进行产品研发创新的工具类和管理类软件，即产品创新数字化软件领域。具体包括 CAD（计算机辅助设计）、CAE（工程仿真）、CAM（计算机辅助制造，主要指数控编程软件）、CAPP（计算机辅助工艺规划）、EDA（电子设计自动化）等；
2) 支持企业进行业务运营的各类管理软件，即管理软件领域。具体包括 ERP（企业资源计划）、MES（制造执行系统）、CRM（客户关系管理）、SCM（供应链管理）、SRM（供应商关系管理）、APS（先进生产排程）等；
3) 支持对设备和自动化产线进行管控、数据采集和安全运行的工控软件领域。主要包括 APC（先进过程控制）、DCS（集散控制系统）、PLC（可编程逻辑控制）、SCADA（数据采集与监控系统）
如果加上设备本身内部的嵌入式系统控制软件，就可以细分为四个大类，分别是：研发设计软件、信息管理软件、生产控制软件、嵌入式软件。
这种方法更集中于工厂本身，高校与实验室的技术原型环节，建设与设计工厂及工厂整体数字化环节并没有纳入其中。
最后除了以上两种分类之后，从风险投资人的视角也可以将工业软件分成三个层次，各层次之间是依次包含，递进发展的关系。
经过市场访谈与多方验证，各方认为目前急需突破与避免卡脖子的环节集中在以研发工具如计算机辅助设计（CAD）软件、计算机辅助工程（CAE）软件、电子自动化设计（EDA）软件以及自动化软件，如流程模拟软件、仪表软件等，这些才是真正的硬骨头。按照上图的分类，集中在研发设计类软件与生产控制软件类，尤其是现场控制层。如果不局限于卡脖子与自主可控的逻辑层面，制造业的商业智能与一体化制造运营管理系统MOM，是需要工业互联网平台重点研发突破的。如果再高一点，执行层的一体化智能控制如工业PC,基于PC的PLC，AIPC等，与管理层的一体化控制中心如MOM,PHM，i-ERP，再加上协调多个工厂的整体控制中心。三个层面各自的一体化，以及三个层面联通与整体控制，是需要以工业4.0与数字工厂为目标的方案服务商重点研发突破的。
二、工业软件的特质
工业软件的特质可以浓缩为三个关键词“国运之影武者、命运的衔尾蛇和阿基米德的支点”。
“国运之影武者”
用这个词形容，是想起林雪萍老师《工业软件简史》中日本当年突破工业软件弱肋的尝试，通产省出台产业政策打造日本自己的工业软件标准，以机电一体化为宗旨，将日本70-80年代制造业的优势转化到工业软件行业，上百家日本工业巨头联合设立专门的工业软件共同体公司进行集中突破。结局大家很清楚，也跟日本其他行业一样，随着藏相竹下登在纽约签署的那份广场协议一起成为历史。
工业软件反映了国家建设创新生态的能力。工业软件产业会伴随国家制造业进步而发展，反之亦然。英国工业软件走下排名在一定程度上可被解释为英国制造业的衰弱，尽管英国仍不乏工业软件的创新火苗。宏观视角里，工业软件是工业化知识的总结与转化，是一个国家或区域的工业化结晶。
“命运的衔尾蛇”
工业软件公司的成长在历史上多是通过吞并整合实现的。中小型软件企业借助政策与行业趋势，利用资本助力，最终成长为独角兽或头部公司，同时大型软件公司对于小型的并购收购也是工业软件行业的常见发展路径。工业软件行业也通过并购整合，逐渐淡化了国家界限，在历史几十年的发展路径中，工业软件已全球化吸收工业技术、经验与人才，物理世界工业枝干与新芽正在编码世界凝结具像化。
而随着工业软件产业逐渐走向平台化、模块化和生态化，主要企业的竞争战略也逐渐由产品收购转向整体平台生态，由各占一隅转向全领域发展，由主要依靠技术竞争转向系统性的生态型竞争。在工业软件领域，Dassault System、Siemens PLM、Autodesk、PTC等领先企业也纷纷开展行动，加快推进收并购和合作战略。各家巨头之间重合的产品线越来越多，来自于不同产品通过不停的收并购，最终形成了相互竞品的不同生态平台，这就像衔尾蛇的隐喻，兜兜转转很多年最终会走到命运的交织点。
“阿基米德的支点”
给我一个支点，我能撬起整个地球；给大国一个可以作为支点的工业软件，就可以撬起整个地球的制造业。
工业软件是软件中的硬科技行业，多为隐形冠军，具有行业支点效应。可以被视为一种行业的底层基础，而不是被市场参与者经常关注到的位置。作为物理世界制造业的并行编码，工业软件并不直接产出价值，而需要依附实体工业本身。以半导体行业为例，上游产值100亿美元的电子自动化设计软件，支持500亿产值的半导体生产设备，进而支撑6000亿产值的半导体市场，在上游作用下，共同建立起万亿美元产值电子设备，与几十万亿美元数字经济市场。由此可见，工业软件是制造业创新资源的源头活水，尤为重要。
三、我国工业软件企业的共性特征
借用郑伟鹤董事长的分析，工业软件行业具有硬科技行业的一系列共性，比如高、冷、硬、黑，但是又有软件行业的共性，比如资金受限。具体分析如下：
1. 技术难度高，攻关不易。
工业化沉淀如何成为软件产品，一路上都是坑，只有汗水，泪水与资金流水才能填满它。CAE打不过行业全球领先者，是因为这些领先者，在电气时代开始陪伴着工业巨头共同积淀成长的。
2. 要做冷板凳，行业从来不是风口。
中国软件行业自身尚且积弊重重，更何况软件中的冷门工业软件，人才严重缺血，绝大部分高校已经没有相关学科，存量又在减少纷纷投向互联网行业。工业软件从业者，很容易变成互联网行业希望伸到制造业的那双筷子，因为既懂工业又懂软件而挖走。
3. 核心硬科技，无可或缺。
行业支点无法回避。如果没有工业软件，设计研发运行全部掉链子，无论是铀浓缩离心机还是芯片光刻机都无法运行，工业软件贯穿于所有硬科技之中，在国民经济统计分类的全部类目都有它的身影。工业运行的整体逻辑，是人类生产生活知识的机械化电气化信息化自动化，承载这些知识的圣杯就是工业软件。找不到这个圣杯，人类的制造业将永远无法抵达自己的阿瓦隆岛。
4. 碎片市场，总被忽视。
市场非常小，而且都是碎片市场。全球芯片行业5000亿美元的市场产值，但是分解到支持芯片设计的软件只有百亿美元。中国的CAD市场不过几十亿人民币，分布式控制系统DCS，也不过是100亿还包括了硬件部分。中国的CAE公司如果有个几千万收入就非常优秀，整体市场不超过50亿。
5. 来自于软件业本身不被重视。
中国整体软件行业都被重硬轻软的客户观念折磨，早期是盗版，现在是低价恶性竞争。而工业软件又尤其被重视机器设备投入的制造业客户“折磨”，就更加雪上加霜。但制造业想向高端转型就必须扭转这个观念，重视软件的知识价值。
四、国际工业软件企业最新发展趋势
工业软件的本质是产业知识的代码化，主要是通过图形工程学将工业生产知识封装到软件之中，再向行业提供服务。归根结底，工业软件是工业行业利用信息化手段去沉淀和凝练工业机理模型。在某种程度上，工业软件类似三明治中间那片薄薄的奶酪，三明治的一面是物理工程，另外一面是计算机工程，这个类似奶酪的中间层其实是两片面包片中最高级的营养成分融合而成的，不同的融合方式、融合程度，以及两方内容的差异，都会使得工业软件的市场定位和展现形态有所差别。以工业设计软件为例，目前其发展路线主要有三种类型：
1. 第一种类型，高端软件为主，从大型企业的自身需求开始，这一类软件往往起源于高端复杂产品的设计需要，然后通过对外开展项目，慢慢演化成一种工业产品，并伴随着商业化的发展，把专业功能抽象出来开发出通用化的功能模块。目前一些国外知名的工业设计软件，还是可以看到这个方面的痕迹。
2. 第二种类型，主流软件，核心技术成熟后逐渐演化成一种软件商品。这一类软件已经朝着工业产品的方向去发展，可满足绝大部分企业的需求。
3. 第三种类型，基于组件开发的软件产品。工业软件走向流水线拼装模式。在这一阶段，工业软件已经有点类似于机械行业或者汽车行业，产业链也逐渐形成，各种组件充分发展，一些企业通过系统集成，将各种组件有机组合，最终产生不同的系统集成产品。今天工业软件也像汽车、飞机、高端设备等产业一样有着不同领域的配套供应商，基于这些成熟的供应商零部件，打造在市场化竞争的产品。当然，有些核心零部件也可以自己生产，从而保持竞争优势。
但目前国际上，这三种路线出现了交织融合的现象，随着软件工程行业本身的发展与底层基础架构的技术迭代，就软件产品本身不约而同出现以下特征：
1. 产品模块化--基于中间件与微服务技术
使用商业化的组件，还是开源的组件。前面已经提到，工业软件已经类似一些硬件产品一样，可以实现“拼接”和“组装。
2. 产品平台化--基于云计算与容器技术
CAD和CAE已经成设计工程领域的重要载体。近年来，CAD软件已经走向平台化和生态化，就像苹果的AppStore，和Google的应用市场，也有着丰富的应用生态，少一点的公司有两三百家，多一点的有两千多家。除了CAD以外，还有一类软件特别适合做载体类软件，那就是CAE，CAE中又可以分为两类，一类
3. 产业生态化--基于云计算与分布式服务技术
基于产品平台上的应用生态。前文已经提到，CAD和CAE是平台型产品，基于做这种产品开发的第三方公司有几千个，通常情况，他们不是只基于一款CAD做应用开发，而是给市场销量最好的几家公司都做开发，成为他们的认证开发合作伙伴，从而更好的融入到其销售渠道中，借力借势，进入市场。
投资
五、工业软件的核心投资逻辑
逻辑一：需求侧变化驱动生产侧变化--消费者视角
消费互联网驱动向上游变革--需求变化需要数字化的工业、成本变化需要数字化的工业--数字化的工业需要信息化的基础--信息化需要一个个环节的工业软件突破。
逻辑二：冲突国际形势下的贸易战与软件”卡脖子“--国家视角
俄乌冲突后西方软件业对俄罗斯的集体制裁击破幻想，自主可控信创需求从政策成为现实，各环节的工业软件对国外产品的核心替代迫在眉睫。
逻辑三：未来五年的工业软件与工业互联网领域KPI已经明确--行业政策视角
"十四五"政府工作报告明确工业互联网渗透率与信息技术GDP具体占比，未来五年工业互联网政策实践推动补贴薄弱环节与关键软件。政策焦点会由自上而下的工业互联网平台，转移至将自下而上连点成线的工业软件。
六、对工业软件细分赛道具体观点
1. 研发设计类
支持工业企业进行产品研发创新的工具类和管理类软件，即产品创新数字化软件领域。具体包括 CAD（计算机辅助设计）、CAE（工程仿真）、CAM（计算机辅助制造，主要指数控编程软件）、CAPP（计算机辅助工艺规划）、EDA（电子设计自动化）等；
观点：从实验室到工厂，从小试到量产，研发设计环节无疑是一切的开端，这类软件的初衷就是丢掉绘图仪与计算尺，使得设计研发人员的精力能够集中到创造性的环节中。因此他们的核心点是将基础知识与物理假设凝聚构筑出更自动化的研发作业环境。因此这里除了工业工程与信息工程能力之外，还特别需要基础科学的信息化抽象能力。可能一个湍流仿真模型就需要专门团队钻研很久才能起到替代风洞个别参数的测试效果。因此我们认为：
CAD与CAE的国产替代难以一蹴而就，海外CAD竞品已经完成平台化，同时通过并购形成生态化，通过扶持与补贴嵌入了大量特种环境插件开发商长期专研的成果。这种情况无法撼动，突破口在于标准兼容共享生态，特殊行业垂直吃透如电力，特殊孤立场景单独仿真这三种对策，但是难以做到上市规模。
通用CAD上市公司应通过积极的收并购活动，全球范围内寻找细分CAE与插件小而美公司，同时为高校提供研发环境复制一批高校特定研发类仿真，并孵化到商用进而回馈收
