工业软件细分市场及重点应用领域发展分析

1、 中投顾问产业研究中心工业软件细分市场及重点应用领域发展分析工业软件细分市场分析（一）企业资源计划系统（erp）erpenterprise resource planning企业资源计划系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。erp系统集中信息技术与先进的管理思想於一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。进一步地，我们可以从管理思想、软件产品、管理系统三个层次给出它的定义：1、是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团garter group inc.提出的一

2、整套企业管理系统体系标准，其实质是在mrp ii（manufacturing resources planning,“制造资源计划”）基础上进一步发展而成的面向供应链（supply chain）的管理思想；2、是综合应用了客户机/服务器体系、关系数据库结构、面向对象技术、图形用户界面、第四代语言（4gl）、网络通讯等信息产业成果，以erp管理思想为灵魂的软件产品；3、是整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机硬件和软件于一体的企业资源管理系统。具体来讲，erp与企业资源的关系、erp的作用以及与信息技术的发展的关系等可以表述如下：1、企业资源与erp厂房、生产线、加工设备、检测

3、设备、运输工具等都是企业的硬件资源，人力、管理、信誉、融资能力、组织结构、员工的劳动热情等就是企业的软件资源。企业运行发展中，这些资源相互作用，形成企业进行生产活动、完成客户订单、创造社会财富、实现企业价值的基础，反映企业在竞争发展中的地位。erp系统的管理对象便是上述各种资源及生产要素，通过erp的使用，使企业的生产过程能及时、高质地完成客户的订单，最大程度地发挥这些资源的作用，并根据客户订单及生产状况做出调整资源的决策。2、调整运用企业资源。企业发展的重要标志便是合理调整和运用上述的资源，在没有erp这样的现代化管理工具时，企业资源状况及调整方向不清楚，要做调整安排是相当困难的，调整过程会

4、相当漫长，企业的组织结构只能是金字塔形的，部门间的协作交流相对较弱，资源的运行难于比较把握，并做出调整。信息技术的发展，特别是针对企业资源进行管理而设计的erp系统正是针对这些问题设计的，成功推行的结果必使企业能更好地运用资源。3、信息技术对资源管理作用的阶段发展过程。计算机技术特别是数据库技术的发展为企业建立管理信息系统，甚至对改变管理思想起着不可估量的作用，管理思想的发展与信息技术的发展是互成因果的环路。而实践证明信息技术已在企业的管理层面扮演越来越重要的角色。信息技术最初在管理上的运用，也是十分简单的，主要是记录一些数据，方便查询和汇总，而现在发展到建立在全球internet基础上的跨国

5、家,跨企业的运行体系，初略可分作如下阶段:a.mis系统阶段(management information system)企业的信息管理系统主要是记录大量原始数据、支持查询、汇总等方面的工作。b.mrp阶段(material require planning)企业的信息管理系统对产品构成进行管理，借助计算机的运算能力及系统对客户订单、在库物料、产品构成的管理能力，实现依据客户订单，按照产品结构清单展开并计算物料需求计划。实现减少库存，优化库存的管理目标。c.mrp阶段(manufacture resource planning)在mrp管理系统的基础上,系统增加了对企业生产中心、加工工时、生产

6、能力等方面的管理，以实现计算机进行生产排程的功能，同时也将财务的功能囊括进来，在企业中形成以计算机为核心的闭环管理系统，这种管理系统已能动态监察到产、供、销的全部生产过程。d.erp阶段(enterprise resource planning)进入erp阶段后，以计算机为核心的企业级的管理系统更为成熟，系统增加了包括财务预测、生产能力、调整资源调度等方面的功能。配合企业实现jit管理全面、质量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能。成为企业进行生产管理及决策的平台工具。e.电子商务时代的erp internet技术的成熟为企业信息管理系统增加与客户或供应商实现信息共享和直接的数据交换的能力，

7、从而强化了企业间的联系，形成共同发展的生存链，体现企业为达到生存竟争的供应链管理思想。erp系统相应实现这方面的功能，使决策者及业务部门实现跨企业的联合作战。由此可见，erp的应用的确可以有效地促进现有企业管理的现代化、科学化，适应竞争日益激烈的市场要求，它的导入，已经成为大势所趋。（二）产品生命周期管理（plm）plm软件是重要的工业软件。plm软件可以让企业高效且经济地管理一个产品的生命周期，从产品构思、设计与制造，一直到服务和退市处理。 计算机辅助设计 (cad)、计算机辅助制造 (cam)、产品数据管理 (pdm) 和制造过程通过 plm 无缝地集成在一起。plm与scm、erp分别从

8、不同维度出发，plm从时间的维度看世界，并且偏重于产品设计层面，与mes层相互连接，是数字化工厂的需求源头。plm产品构成包括三类：（1）cax类产品，包括集中于创建3d几何图形、产品设计和产品数据形成的cad软件，计算机辅助系统进行场景建模，数值分析的cae软件，利用计算机进行生产设备管理控制和操作的过程模拟软件cam。（2）cpdm产品，这类软件是协同产品定义管理软件，在产品全生命周期体系下，存储和检索产品和产品数据；（3）数字化制造车间，主要用于计划和模拟整个制造过程。在plm行业目前的产业结构中，国内供应商也可以大致分成三类：（1）以计算机辅助设计（cad）为主体，代表性厂商有西门子、

9、达索和ptc；（2）以pdm为主体的plm厂商，主要代表性厂商包括北京艾克斯特、清软英泰、上海思普和武汉开目等；（3）以plm+erp为主的信息化解决方案提供商，包括用友、甲骨文、sap等。图表plm软件系统的内容资料来源：中投顾问产业研究中心图表plm产品构成资料来源：中投顾问产业研究中心（三）数据采集与监视控制系统（scada）（1）scada系统概述scada（supervisory control and data acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。scada系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多

10、领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。scada系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。（2）scada系统发展历程scada（supervisory control and data acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。scada系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。scada系统发展到今天已经经历了三代。第一代是基于专用计算机和专用操作系统的scada系统，如电力自动化研究院为华北电网开发的sd176系统以及在日本日立公司为我国铁道电

11、气化远动系统所设计的h-80m系统。这一阶段是从计算机运用到scada系统时开始到70年代。第二代是80年代基于通用计算机的scada系统，在第二代中，广泛采用vax等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的unix操作系统。在这一阶段，scada系统在电网调度自动化中与经济运行分析，自动发电控制（agc）以及网络分析结合到一起构成了ems系统（能量管理系统）。第一代与第二代scada系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的ems/sc

12、ada系统称为第三代。这一阶段是我国scada/ems系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进scada/ems系统中。这一阶段也是我国对电力系统自动化以及电网建设投资最大的时期，国家计划未来三年内投资2700亿元改造城乡电网可见国家对电力系统自动化以及电网建设的重视程度。第四代scada/ems系统的基础条件已经诞生。该系统的主要特征是采用internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及java技术等技术，继续扩大scada/ems系统与其它系统的集成，综合安全经济运行以及商业化运营的需要。scada系统在电气化铁道远动系统的应用技术上已经取得突破性进展，应用上也有迅猛的发展。由

13、于电气化铁道与电力系统有着不同的特点，在scada系统的发展上与电力系统的道路并不完全一样。在电气化铁道远动系统上已经成熟的产品有由我所自行研制开发的hy200微机远动系统以及由西南交通大学开发的dwy微机远动系统等。这些系统性能可靠、功能强大，在保证电气化铁道供电安全，提高供电质量上起到了重要的作用，对scada系统在铁道电气化上的应用功不可没。（四）制造执行系统（mes）mes软件在发展历程中，伴随着功能的完善，和其他软件的发展进程，一共经历了四代产品更替。第一代mes中是单一的，按工业待定要求的应用；此后，mes融合了多种其他应用软件的功能，到第四代mes时，已经是基于指标、基于数据、基

14、于约束的实时的、柔性的、敏捷的制造系统。图表mes软件发展阶段资料来源：中投顾问产业研究中心工业软件重点应用领域分析（一）钢铁领域2013年钢铁企业的平均信息化投入将达到1.76亿元，同比增长33%，其中对工业软件的平均投入将达到5940万元。2015年钢铁企业在生产管控和能源管理领域的工业软件投入将达到18%，在质量管理领域的投入持续增加，在集中集成方面的投入约为10%。（二）汽车领域汽车的全生命周期管理的内容应该包括：从车辆前期研发设计、零部件的加工生产、整车组装下线，到中期跟踪销售、使用维护，到生命末期的报废回收等阶段车辆的全部信息。贯穿整个全生命周期，对车辆的管理涉及到一条完整的产业链

15、。从与生产相关的整车厂家、与销售相关的4s店，到与租赁和贷款相关的租赁公司、与保险相关的保险公司，以及与维修报废相关的社会维修、二手车回收公司等。可以预见，汽车全生命周期管理能给国家和社会带来庞大的经济效益。而车联网给汽车全生命周期管理提供了技术支撑，是实现全生命周期管理的基本前提。专家认为，基于信息物理系统的汽车信息可以分两大类：汽车本身的信息（包括行驶状态和内部设备信息）和车联网相关信息。车载网络提供的信息流有如下特点：以基于can网络的saej1939协议为车辆底层通信标准核心；为用户可以提供的信息非常丰富，几乎所有的车辆运行参数和机电设备状态都可以动态提取和输出；状态监控服务主要是在线

16、的故障诊断及其他服务，信息格式是标准故障码。目前，我国汽车行业经过几十年的发展，已经形成了较为完整的生产与配套体系，汽车产业链也逐渐完整。随着市场的日益成熟和相对饱和，汽车生产竞争更多依赖产品性能与技术内涵，全生命周期管理将是企业提升自身竞争力的重要筹码。整体上，基于车联网的全生命周期管理系统还没有统一的标准，而且都只是针对全生命周期中特定一部分进行管理。本文的划分方法如下图1所示。图中有一个以原材料为起点的汽车全生命周期大循环（实线部分），和以汽车零部件再制造为起点的小循环（虚线和部分实线组成，以“v”标识）。在大循环中，原材料经过设计加工成零部件，零部件组装整车至市场流通，经过生命周期的运行最后回收提炼再次变成原材料，继续新的全生命周期的运行。在小循环中，拆解完的部分零部件还可以再制造为可用的零部件，进入到大循环的全生命周期环节中去；还有一部分零部件能再使用流通至维修环节；除去这类零部件，另外的一部分中可以进入到其他产品的全生命周期环节，其他的则进行了绿色填埋处理。（三）机械领域2010-2013年我国机械行业信息化投