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文档简介

1、一、“技术+政策”催化,我国工业互联网落地加快十四五规划全面启动,工业互联网大有可为。我们认为:1) 长期来看,我国从“工业大国”走向“工业强国”,加大信息技术赋能是关键点之一。2) 而在追求数字化、智能化的制造业升级前,以CAX/EDA 等为代表的工业软件需实现自主,才能有力支撑新兴技术在制造领域落地。3) 21 年国家多次发布加快工业互联网发展重磅文件,参考 17 年类似“战略”文件发布后各地方“执行”文件涌现进而带动产业发展,下半年起相关政策推动有望加速。4) 5G 中负责低时延、高可靠的R16 技术标准 20 年 7 月冻结,按照通常冻结后 1-2 年左右技术逐步实现商业化,目前 5G

2、+工业互联网逐步接近规模化临界点。5)工业互联网宗旨是打造“研、产、供、销”一体化实现资源优化分配,而我国消费端互联网应用及基础设施全球领先,落地土壤丰厚。制造业升级向高质量发展高产值低利润,制造业亟待升级。21 世纪以来,我国加入 WTO 凭借低人力成本和人口红利,迅速成为出口大国,制造业总体产值进入高速增长。而 08 年金融危机后,我国实行内需拉动,制造业产值增速回升,此后虽有 17 年经济周期性复苏,总体制造业逐步进入低增长态势。一直以来我国制造业处于“大而不强”状态,从工业产值占比上看,我国占全球比重已超过 30%,但利润占比低。15 年以来我国开启供给侧改革,淘汰低端产能,制造业向高

3、质量发展大势所趋。图 1:中国工业产值增速5%0%5%21.1%19.6%18.81%8.51%8.3% 17.9%18.2%15.9%11.8%12.1%0%8.9%8.9%9.4%5%4.8%7.1%6.4%4.9%4.4%3.6%0%0.8%0.4%2中国工业产值增速图 2:中国工业产值占全球比重我国工业产值占全球比重35%2112000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 202030%25%20%15%10%5%200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014

4、201520162017201820190%资料来源: 中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心资料来源: 中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心信息化、数字化是转型升级关键一环。2019 年,全球工业软件市场规模达到 4107 亿美元,近三年同比增长率均在 5%以上,2012-2019 复合增长率为 5.4%。国内工业软件产业规模仅占全球工业软件市场规模的 6%,但国内产业规模增长速度较快,近三年同比增长率在 15%左右,2012-2019 年复合增长率为 13%。据国家统计局与世界银行,2019 年我国工业产值占世界比重超过 30%,但从工业软件规模来看,我国工业软件规模同年仅占

5、全球比重约 6%。我们认为,中国作为制造业大国,但信息化、软件化程度较低,以目前全球工业信息化为标准,我国工业软件规模在不考虑产值变化的情况下,仍有 5 倍增长空间。图 3:全球工业软件产业规模全球工业软件产业规模(亿美元)5.8% 5.9%38935.3%31753363353137015.0%4.8%285030005,0004,500增速4107图 4:中国工业软件产业规模2,500中国工业软件产业规模(亿元)增速16.116.0%4,0003,5003,0002,0001,50011.2%15.2%10.1322,5002,0001,5001,00050001,0005000728.6

6、939.9810.21194.11082.5资料来源: 中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心资料来源: 中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心政策推动:国内外政策大力推动(十四五、中国制造 2025、各部委/省市行动计划)工业互联网涉及产业链各环节,政策推动对下游需求起极大拉动效应。早在 2011 年,我国工业和信息化部印发关于加强工业控制系统信息安全管理的通知,提出加强工业控制系统信息安全管理的重要性和紧迫性。此后,制造业智能化平台建立、信息化与工业化融合发展、网络信息技术高效支撑工业互联网快速发展等概念被先后提出,建立并规范工业互联网的需求日益强烈。2017 年,国务院颁布了

7、关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见,首次将工业互联网作为国家战略正式提出。该文件提出“以全面支撑制造强国和网络强国建设为目标”,“构建网络、平台、安全三大功能体系”,以此增强工业互联网产业的供给能力,进而实现实体经济与网络相互促进的格局。此后,全国大部分地区纷纷分布关于加快工业互联网建设的文件。截至 2020 年 11月末,各地公开的关于工业互联网文件数量超过 300 条,其中广东省出台的工业互联网相关文件数量最多,长三角地区次之。我们认为,工业互联网发展核心在于产业链各环节协作化、生态化发展,在行业发展初期,龙头平台形成规模效应前,政策对行业发展带动效应显著。图 5:广东

8、省与长三角地区下发文件数量较多资料来源: 计世资讯 CCW Research,信达证券研发中心图 6:工业互联网建设文件数量 2017 年后爆发增长地方文件数量2020201920182017相关文件114020 1002016市较早发布60海市、杭州676580辽宁省、上100114120资料来源: 计世资讯 CCW Research,信达证券研发中心明细化政策陆续发布,行业发展进入快车道。 “十四五”规划与 2035 年远景目标纲要中,三次提及工业互联网,要求积极稳妥地发展工业互联网,推进“工业互联网+智能制造”产业生态。工业互联网建设进程进一步加快, 2021 年伊始,工信部便发布了工业

9、互联网创新发展行动计划(2021-2023 年),对今后三年内工业互联网的重点工作做出部署。该行动计划提出了 11 项重点行动和 10 大重点工程,着力于解决工业互联网发展中的各类痛点问题。同年 6 月,工信部发布工业互联网专项工作组 2021 年工作计划,深化“5G+工业互联网”,同时研究制定工业互联网园区网络建设指南,规范工业互联网平台建设,为工业互联网的开局奠定基础。7 月,工信部再度就政策推进发力,针对工业互联网综合标准化体系建设指南(2021 版)(征求意见稿)公开征求意见。根据该意见稿,我国将深入贯彻“十四五”规划与 2035 年远景目标纲要,加强标准工作顶层设计,增加标准有效供给

10、,加快构建统一、融合、开放的工业互联网标准体系。同时,该意见稿还指出,到 2023 年,我国将基本形成工业互联网标准体系。表 1:工业互联网相关政策一览发布时间政策内容要求各省、自治区、直辖市人民政府、国务院有关部门、国有大型企业充分认识加强工业控制系统信息安全管理的重要性和紧迫性,明确重点2011 年 9 月关于加强工业控制系统信息安全管理的通知领域工业控制系统信息安全管理要求,建立工业控制系统安全测评检查和漏洞发布制度,进一步加强工业控制系统信息安全工作的组织领导。2015 年 7 月关于积极推进“互联网+”行动的指导意见第一次提出“研究工业互联网网络架构体系。”工业互联网成为我国开展“互

11、联网+”、两化融合等行动的重要组成部分。2017 年 11 月2019 年 8 月深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见以全面支撑制造强国和网络强国建设为目标,围绕推动互联网和实体经济深度融合,聚焦发展智能、绿色的先进制造业,构建网络、平台、安全三大功能体系,增强工业互联网产业供给能力,持续提升我国工业互联网发展水平,深入推进“互联网+”,形成实体经济与网络相互促进、同步提升的良好格局,有力推动现代化经济体系建设。多部联合提出推进建设智能工厂、加快工业互联网创新应用等培育融合发展新业态新模式,探索重点行业重点领域如原材料、消费品工

12、业与服务业融合发展新路径、发挥多元化融合发展主体作用等意见。2020 年 2 月关于工业大数据发展的指导意见提出促进工业数据汇聚共享、融合创新,提升数据治理能力,加强数据安全管理,着力打造资源富集、应用繁荣、产业进步、治理有序的工业大数据生态体系。2021 年 1 月2021 年 3 月工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要结合当前产业发展实际和技术产业演进趋势,确立了未来三年我国工业互联网发展目标。即到 2023 年,新型基础设施进一步完善,融合应用成效进一步彰显,技术创新能力进一步提升,产业发展生态进一

13、步健全,安全保障能力进一步增强。培育形成具有国际影响力的工业互联网平台,推进“工业互联网+智能制造”产业生态建设。积极稳妥发展工业互联网和车联网。在重点行业和区域建设若干国际水准的工业互联网平台和数字化转型促进中心。支持工业设备网络化改造,推进工业企业内网升级和外网建设,构建工2021 年 6 月工业互联网专项工作组 2021 年工作计划资料来源:前瞻产业研究院,e 安在线,信达证券研发中心业互联网网络地图,持续推进“5G+工业互联网”融合应用培育 10 个典型应用场景,建成 8 个“5G+工业互联网”公共服务平台。图 7:工信部 2021 年工作计划基础建设布局资料来源:工业与信息化部官网,

14、信达证券研发中心全国各省市也纷纷持续相应推进工业互联网建设,加速落地进程。例如,7 月 2 日,辽宁省工业和信息化厅与省财政厅联合发布通知,在辽宁省开展工业互联网创新发展专项资金项目组织工作。7 月 6 日,广东省人民政府正式印发广东省制造业数字化转型实施方案(20212025 年)和广东省制造业数字化转型若干政策措施两份重磅文件,预计将进一步提升广东省工业数字化程度,为工业互联网发展奠定数字与信息基础。此外,北京市同样积极相应,于近日制定了北京工业互联网发展行动计划(2021-2023 年)(征求意见稿),着力推动北京工业化和信息化在更广范围、更深程度、更高水平上融合发展,促进北京构建现代产

15、业体系。我们认为,参照 2017 年工业互联网概念首次作为国家战略正式提出,各地响应政策的相关文件大幅爆发的逻辑,工信部三年工作计划推行,将加速全国各省市响应,工业互联网落地进程有望加快。工业互联网解决的核心问题:C2M智能制造的发展与信息化息息相关。从 20 世纪中期到 20 世纪 90 年代,信息化表现为以计算、通讯以及 DCS(分布式控制系统)、PLC(可编程逻辑控制器)以及 SCADA(数据采集与监视控制系统)等自动化应用为主要特征的数字化阶段。直到 20 世纪 90 年代互联网的大规模应用,信息化进入了前所未有的网络化阶段,随之而来的还有大数据技术,云计算、移动互联网以及工业互联网等

16、跨领域融合应用技术,人工智能技术战略性突破,将信息化带入了崭新的时代,智能制造和工业互联网也大上了人工智能深深的烙印。工业互联网融合新一代信息网络技术和现代工业技术,具备企业互联能力、IoT 连接能力、在线交易服务能力、资源共享、敏捷开发与运维能力,大数据分析、工业 App 市场和金融服务等核心能力,更好地解决核心的 C2M 问题。工业互联网平台提供给智能制造企业一个立体的解决方案,包含智能决策、产业互联、智慧管理、智能工厂和基础平台等。上层大数据分析实现智能决策,往下依靠产业互联,即互联网营销、互联网采购、云服务等,基于消费者和终端客户需求变化,实现销售端、采购端和产业链多个环节的打通,产业

17、互联既体现制造业和数字化深度融合,又依赖企业内部管理运营提升、数字化转型,以及智能工厂应用采用的互联网、物联网、智能物流和智能监控等技术。整个工业互联网平台建立在云计算、大数据、移动互联网和工业物联网平台之上。图 8:智能工厂框架图资料来源: Planck,信达证券研发中心工业互联网C2M 的立体解决方案在面对客户定制化需求上,能够提供低成本、高质量、快周期交付的个性化产品,主要依赖准确获取客户需求的能力、面向对规模定制的开发能力以及柔性大规模定制的制造能力,而互联网营销是企业直接面向最终消费者的重要渠道,企业可以选择自建或者借助第三方的电商平台来连接消费者,建立基于互联网的信息系统,但仅有电

18、商系统,是无法真正打通客户、企业、供应商之间的链接,从分解销售产品的子件和配件开始,建立参数模型和价格模型,到交期计算模型的构建,更多的生产需要链接 ERP 系统、MES系统实现从生产计划到物料需求计划,从生产订单到订单跟踪,以及排程上线和顺序计划等全面的支持,最终才能打通从选配单到物料采购、生产制造、物流配送等 C2M 全流程业务,高效快速地响应客户需求。C2M(客户对工厂生产)依赖对客户需求的精准分析,按照需求进行面向客户的生产模式,提高客户的的满意度和订单利润率,实现规模化定制化的柔性生产,工业品企业掌控互联网营销渠道进一步加强,融合销售通路和原料采购,形成上下游产业链的贯通。过程控制进

19、一步加强,智能制造自动化和过程监视运行结合,客户直接参与过程管理,实现生产过程可追溯。营销端智能化改造,构建以客户为中心的行业产业级营销服务平台,实现对客户需求获取、精准营销、柔性定制和敏捷服务,最终产品服务达到客户,形成高效运营体系,最终实现设计制造一体化应用。图 9:集团企业计划和制造协同场景资料来源: 用友网络官网,信达证券研发中心工业软件的国产化和企业数字化趋势加速底层研发能力较弱,国产化提升空间巨大。工业软件分为研发设计类、生产制造类、运维服务类以及经营管理类。从国产化率角度,根据中国工业软件化产业联盟数据,研发设计类软件国产化率不足 5%。而生产制造以及经营管理类国产化率较高,分别

20、为 50%与 70%。图 10:工业软件分类类型包含软件图 11:工业软件按类型国产化率80%50%70%60%50%40%70%研发设计类计算机辅助设计(CAD)、辅助分析(CAE)、辅助工艺规划(CAPP)、产品数据管理(PDM)、产品生命周期管理(PLM)、电子设计自动化(EDA)等。生产制造类可编程逻辑控制器(PLC) 、分布式数控(DNC)、集散控制系统(DCS)、数据采集与监控控制系统(SCADA)、生产计划排产(APS)、环境管理体系(EMS)、制造执行系统(MES)等。运维服务类资产性能管理(APM) 、 维护维修运行管理(MRO) 、 故障预测与健康管理(PHM) 等。经营管

21、理类企业资源计划(ERP)、财务管理(PM)、供应链管理(SCM)、客户管理管理(CRM)、人力资源管理(HRM)、企业资产管理(EAM)、知识管理(KM)等。30%20%10%5%0%资料来源: 中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心资料来源: 中国工业技术产业软件化联盟,信达证券研发中心研发设计类:核心技术亟待突破,逐步破局薄弱环节之一:CAD/CAE/CAX全球 CAD 百亿美元级市场,国内厂商收入规模低。根据 BIS research 数据统计,2018 年全球 74.7 亿美元,预计 2023 年达到 112.2 亿美元,2028 年达到 138.3 亿美元,若按工业软件占全球

22、比重计算(6%),中国 CAD 市场规模为 8.2 亿美元。将国内相关企业与海外厂商对比,收入规模差距较大。2020 年欧特克的AutoCad产品相关收入超 10 亿美元。欧特克主要针对 2D 市场,而 3D 市场中达索 2018 年 Catia+Solidworks(含 CAD/CAE/CAM)收入 17.7 亿欧元。而国内主要 Cad 厂商收入规模相比则极低,中望软件 2020 年收入 0.7 亿美元。我们认为,全球 CAD 市场规模巨大,中国作为产值占比 30%制造业大国,中长期看 CAD 潜在市场空间在数十亿美元级别,国产相关厂商市场机遇以及替代空间广阔。图 12:2018-20208

23、E 全球 CAD 市场规模图 13:国内外 CAD 企业收入规模对比(亿美元)16012.010.9920172020全球CAD市场规模(亿美元)138.3112.274.75.6114010.0120100806040200资料来源: BIS Research,电子发烧友网,信达证券研发中心8.06.04.02.00.0资料来源: Wind,信达证券研发中心中望软件:高性价比国产CAX,2D 领域竞争力逐步提升。公司是国内领先的研发设计类工业软件供应商,主要从事CAD/CAM/CAE 等研发设计类工业软件的研发、专注于工业软件底层核心技术研发,产品标准化、自主化程度极高。公司具备了扎实的技术

24、及研发基础,掌握了 CAD 软件领域的核心技术。截至报告期末,拥有 3 项发明专利、179 项境内计算机软件著作权、9 项境外著作权,3 项作品著作权。不同于大多数国产 CAD 软件厂商借助第三方几何内核(如ACIS,Parasolid,OpenCASCADE)进行 3D CAD 产品开发,公司拥有 3D CAD 产品的几何建模内核,核心技术拥有自主知识产权,具备底层开发能力,产品核心模块不依赖于第三方供应商,有效避免了在商业竞争及贸易争端中被第三方“卡脖子”的情况。我们认为,公司产品自主化程度高,面向下游领域多,在未来制造业进一步升级背景下,3D 产品发展前景广阔。图 14:中望软件收入分拆

25、ZW CAD基于ZW CAD二次开发的专业软件2DCAD-教育版块3DCAD-企业版块3DCAD-教育版块受托开发0.250.130.210.360.330.330.481009080706050403020100资料来源: 公司财报,信达证券研发中心霍莱沃:国产电磁 CAE 先行者。公司依托自主研发的电磁场仿真分析(CAE)与相控阵校准测试核心算法,围绕相控阵的设计、研发、生产和应用阶段,主要为雷达和无线通信领域提供用于测试、仿真的系统、软件和服务,并提供相控阵部件等相关产品。目前公司收入主要来源于国防科技,未来公司将继续深耕电磁场仿真分析核心技术,将市场快速拓展到 5G 通信、汽车毫米波雷

26、达、低轨卫星等领域。图 15:霍莱沃收入与利润图 16:霍莱沃产品营业收入(亿元)归母净利润(亿元)2.291.691.550.980.450.300.350.182.52.01.00.50.02017201820192020资料来源:Wind,信达证券研发中心资料来源:霍莱沃官网,信达证券研发中心薄弱环节之二:EDA2020 年全球EDA 销售总额为 72.3 亿元,其中北美约占 40.9%,亚太地区约占 42.1%,欧洲地区约占 17%。在全球集成电路及 EDA 行业发展持续向好、我国集成电路产业保持高速增长的大背景下,我国 2020 年 EDA行业迎来持续良好增长,全年行业总销售额约为

27、66.2 亿元,同比增长 19.9%,实现连续增长。其中,我国自主EDA 工具企业在本土市场营业收入约为 7.6 亿元,同比增幅 65.2%。图 17:全球各区域 EDA 市场规模图 18:中国 EDA 市场规模北美EDA市场(亿美元)亚太EDA市场(亿美元)欧洲EDA市场(亿美元)12.311.110.630.424.226.127.228.129.68070605040302010020182019202070中国EDA销售额(亿元)增速66.2 6022.9%55.244.950403020100资料来源:华大九天招股说明书,赛迪顾问,信达证券研发中心资料来源: 华大九天招股说明书,信达

28、证券研发中心华大九天:国产 EDA 龙头。国内 EDA 行业目前仍由国外传统优势厂商占据主要市场份额。根据赛迪智库统计,国际三大 EDA 巨头新思科技、楷登电子和西门子EDA 在国内市场占据明显的头部优势,2020 年合计占领约 80%的市场份额。华大九天凭借模拟电路设计全流程 EDA 工具系统、数字电路设计 EDA 工具、平板显示电路设计全流程 EDA 工具系统和晶圆制造 EDA 工具等领域的优势,通过十余年发展再创新,不断获得市场突破。2020 年公司占领我国EDA 市场约 6%的市场份额,在本土企业中占比近 50%。图 19:全球各区域 EDA 市场规模资料来源: 华大九天招股说明书,赛

29、迪顾问,信达证券研发中心图 20:华大九天国产 EDA 份额金 50%资料来源: 华大九天招股说明书,赛迪顾问,信达证券研发中心图 21:华大九天收入结构EDA软件销售技术开发服务其他业务图 22:华大九天收入与利润4.152.571.511.040.490.57营业总收入(亿元)归属母公司股东的净利润(亿元)1000.080.040.094.5900.10807060501.3340302010020180.392.1520190.613.4520204.03.53.02.52.01.51.00.50.0201820192020资料来源:Wind,信达证券研发中心资料来源:Wind,信达证券

30、研发中心概伦电子:自成立之初,创始团队便以“提升集成电路设计和制造竞争力的良率导向设计(DFY)”理念为指导进行前瞻性的技术研发和产品布局,较早地进行了 DTCO 方法学探索和实践,聚焦于 EDA 流程创新,择其关键环节进行逐个突破,先后成功拥有了具有国际市场竞争力的器件建模及验证 EDA 工具和电路仿真及验证 EDA 工具。公司器件建模及验证 EDA 工具已经取得较高市场地位,被全球大部分领先的晶圆厂所采用和验证,主要客户包括台积电、三星电子、联电、格芯、中芯国际等;电路仿真和验证 EDA 工具已经进入全球领先集成电路企业,主要客户包括三星电子、SK 海力士、美光科技和长鑫存储等,市场地位不

31、断提升。20 年公司收入 1.38 亿元,归母利润 0.29 亿元。图 23:概伦电子收入结构EDA工具授权收入半导体器件特性测试仪器销售收入半导体工程服务收入其他业务图 24:概伦电子收入与利润营业总收入(亿元)归属母公司股东的净利润(亿元)100908070600.070.010.030.180.060.242.01.380.520.660.29-0.08-8.770.0(2.0)50400.43300.550.95(4.0)(6.0)20100201820192020(8.0)(10.0)201820192020资料来源:Wind,信达证券研发中心资料来源:Wind,信达证券研发中心生产

32、制造类:我国工控行业进入持续增长阶段,本土品牌占有率提升工控自动化:本土品牌竞争力持续提升我国工控市场规模超过 2000 亿,未来仍将稳步增长。根据工控网数据,2020 年我国工业自动化市场规模达 2057 亿元,同比增长 9.9%,其中产品市场为 1466 亿元,同比增长 10.9%,服务市场为 591 亿元,同比增长 7.5%。从发展历程来看,2008 年后随经济复苏,工业自动化市场发展迅速,后因国家实施经济高质量转型战略,行业进入平台期。十三五制造业升级,工业自动化行业进入快速发展期。我们认为,工业自动化是制造业数字化转型升级重要基石,未来仍将保持快速增长。图 25:中国工业自动化市场规

33、模及增速图 26:中国工业自动化产品及服务市场自动化市场规模(亿元)同比增速(%)2,0579.9%3,00030%2,5002,0001,50025%20%15%10%5%1,0000%500-5%-2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E-10%资料来源: 工控网,信达证券研发中心资料来源: 工控网,信达证券研发中心本土品牌市场占有率快速提升。目前我国工业自动化领域主要市场份额仍被西门子、ABB 等海外巨头占据,但近年来随着中控技术、汇川技术等国产厂商在 DCS、伺服

34、、PLC 重要细分领域不断投入研发,本土厂商市场份额快速提升。根据工控网数据,从 2016 年到 2020 年,我国工业自动化行业本土品牌市场规模从 358 亿元提升至接近 600 亿元,份额从 35.2%提升至 40.8%。我们认为,制造业数字化进入全新阶段,国产厂商在市场占有(中国区)、技术能力等方面已逐步赶上海外巨头,未来在政策支持以及相应厂商不断深耕下,工控领域国产化竞争有望进一步加快。图 27:中国工业自动化各细分市场主要平台资料来源: 工控网,信达证券研发中心图 28:中国工业自动化本土品牌市场规模本土品牌市场规模(亿元)本土品牌市场份额(%)7006005004003002001

35、00-资料来源: 工控网,信达证券研发中心MES:连接企业计划层与工业控制层MES 为细分赛道重要增量点。MES 是生产控制类软件最大细分市场。根据中国制造信息化指数统计数据显示:2016 年我国 MES 普及率仅为 23.3%,提升空间较大。根据 e-works 出具的2017 年-2018 年 MES 市场研究报告,2018 年国内 MES 市场规模达到 33.9 亿元人民币,同比增长 22 %。我们认为,随着上层经营管理类软件和下层智能控制系统及自动化设备的持续普及,MES 的价值将进一步凸显,在工业软件行业高景气度的背景下,MES 作为智能制造的核心应用,市场规模增速将快于工业软件整体

36、,且在生产控制类软件持续处于领跑地位。中控技术:国产 DCS 龙头,迎智能制造时代契机DCS 控制系统龙头,产品遍地开花。公司作为我国DCS 控制系统龙头,国内DCS 市占率连续九年位居第一。目前主要业务包括自动化控制系统、工业软件、自动化仪表及运维服务。自动化控制系统由于进口替代持续加速,且下游石化、化工等行业景气度提升,公司控制系统业务保持稳定增长。此外,经过 20 多年的发展,公司累计在超过一万八千家工业用户现场应用了三万多套控制装置,庞大的用户和设备数量将给公司工业软件和自动化仪表产品带来潜在的业务需求。工业软件以及自动化仪表行业市场规模均超千亿,我们认为公司工业软件以及自动化仪表等业

37、务均具备再造一个中控的潜力。图 29:国内 DCS 市场份额图 30:中控技术市场份额中控技术 艾默生 和利时 霍尼韦尔 西门子ABB横河电机 国电智深 施耐德 其他施耐德, 3%国电智深, 3%横河电机, 6%其他, 7%中控技术, 27%ABB, 6%西门子, 7%霍尼韦尔, 10%艾默生, 16%和利时, 15%资料来源:华经情报网, 信达证券研发中心资料来源:中控技术招股说明书,睿工业, 信达证券研发中心中国长城:飞腾工控领域发展迅速,CEC 旗下中电智科 PLC 产品实现自主飞腾 X100 套片逐步在工控领域广泛应用。目前飞腾已推出的新一代套片 X100 将助力工控设备降低成本方面,

38、与生态伙伴联合打造的基于飞腾 CPU 的工业 DCS、工业 SCADA 平台、AFC 系统、车载控制计算机和网络物理隔离网闸等和解决方案已广泛应用于电力、能源、轨交等行业。中电智科 PLC 实现自主可控。中电智科前身为电子六所国产 PLC 研发团队,以安全可靠 PLC 为核心关键产品。2020 年 12 月 2 日公司公告参与 CEC 旗下中电智科增资扩股,项目完成后公司将持有中电智科 40%股权。近年来中国长城研发团队不断致力于攻克工业软件相关技术难题,打造高度自主安全的芯-端-云-网-控-安产品产业生态链,而通过参股中电智科,将 PLC 等工业控制系统产品纳入核心产业链,信创竞争力进一步加

39、强。图 31:中电智科 PLS 产品资料来源:中电智科官网、信达证券研发中心经营管理类:国产产品向高端市场进发,产业平台化大势所趋高端 ERP 市场仍由 SAP 与 Orecle 占据,国产 ERP 替代空间巨大。经过多年发展,国产应用软件已经得到长足进步,但在面向国企/央企等大型企业的高端ERP 市场中,SAP 与 oracle 仍占据主要市场份额,2018 年分别为 33%与 20%。SAP 历年在亚太地区收入超 200 亿元。传统软件时代,SAP/oracle 产品力强,企业购买后,基本不会进行更换。故我们选取 SAP 过去十年合计收入作为测算基准。中国市场庞大,亚太地区除去日本后,保守

40、估计超 50%收入来自于中国大陆地区。软件项目首次建设费用一般占到总收入 70%左右,这部分收入在国产化过程中能够快速体现为收入。在技术与政策双重因素驱动下,国产化进程有望加速,假设未来 5 至 8 年内将实现全面国产化替代。综合以上假设,未来每年 ERP 国产化替代空间约在 150 至 280 亿元区间。同时,相应 OA、CRM 等非 ERP 软件模块亦有望随之实现国产替代。图 32:SAP 历年亚太地区除日本收入与增速SAP亚太区除日本收入(亿元)同比增速219.56240.25229.77229.40178.59186.47153.71163.24155.67122.36110.3530

41、025020015030%25%20%15%10%图 33:中国高端 ERP 市场格局2018年中国高端ERP市场格局其他, 11 Infor, 3神州数码, 5金蝶, 6SAP, 331005002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 20205%0%-5%-10%微软, 8用友, 14ORACLE, 20资料来源: SAP 财报,信达证券研发中心资料来源: 前瞻产业研究院,信达证券研发中心政策加码,形成产业链上下游和跨行业融合的数字化生态体系。2020 年 4 月,国家发改委联合中央网信办发布关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经

42、济发展实施方案,提出“在已有工作基础上,大力培育数字经济新业态,深入推进企业数字化转型,打造数据供应链,以数据流引领物资流、人才流、技术流、资金流,形成产业链上下游和跨行业融合的数字化生态体系”。我们认为,“上云用数赋智”是国家基于技术、产业等因素对中国云服务行业下一步发展所提出的全新规划,相比 2020 年,2021 年疫情、国际形势等基本趋于稳定,下游企业数字化转型需求旺盛,以公有云为基础的企业云服务将向平台化、生态化、数智化方向蓬勃发展。图 34:关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经济发展实施方案文件关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经济发展实施方案时间2020年4月7日单位国家发展

43、改革委、中央网信办发展目标打造数字化企业:在企业“上云”等工作基础上,促进企业数字化转型。支持平台企业帮助中小微企业渡过难关,提供多层次、多样化服务,提升企业发展活力。构建数字化产业链:打通产业链上下游企业数据通道,促进全渠道、全链路供需调配和精准对接。培育数字化生态:打破传统商业模式,通过产业跨界融合,着力推进农业、工业服务型创新,培育新业态。以数字化平台为依托,构建“生产服务+商业模式+金融服务”数字化生态,形成数字经济新实体,充分发掘新内需。核心关键点1.筑基础,夯实数字化转型技术支撑。2.搭平台,构建多层联动的产业互联网平台。3.促转型,加快企业“上云用数赋智”。4.建生态,建立跨界融

44、合的数字化生态。6.强服务,加大数字化转型支撑保障。资料来源:发改委、网信办、信达证券研发中心2019 中国公有云市场超越私有云,而从市场结构来看,PaaS 与 SaaS 发展空间巨大。根据中国信通院数据,2019 年我国云计算整体市场规模达 1334 亿元,增速 38.6%。其中,公有云市场规模首次超过私有云,达到 689 亿元,相比 2018 年增长 57.6%,预计 2020-2022 年仍将处于快速增长阶段,到 2023 年市场规模将超过2300 亿元。我们认为从国内公有云市场来看,2019 年 IaaS 市场占据公有云市场 65.7%份额,相比国外 SaaS与 PaaS 公有云市场占

45、比是偏低的,国内公有云市场结构反映出我国在云计算创新应用以及赋能产业经济方面有较大提升空间,未来国内 PaaS 与 SaaS 有望加速发展。图 35:2017-2023 年中国云计算市场规模预测图 36:2019 年中国与全球公有云市场结构公有云市场规模(亿元)私有云市场规模(亿元)400065.2%350057.6%300043.7%1446.8250035.3%20001184.731.8%967.830.6%150023.1%22.8%1000645.2791.222.6%22.3%22.4%22.1%2307.41766.85001340.4426.8990.6437.4689.326

46、4.8私有云同比增速公有云同比增速525.402017201820192020E2021E2022E2023E70%60%50%40%30%20%10%0%IaaSPaaSSaaS00028.3%0000000059.8%6.1%19.2%65.7%20.9%10987654321全球(除中国)中国资料来源: 中国信通院,信达证券研发中心资料来源: 中国信通院,Gartner,信达证券研发中心1.5 通信技术发展推动工业互联网落地大带宽+高可靠/低时延+广连接,5G 为万物互联提供落地基础。5G 是下一轮信息科技革命的最关键技术之一,它将推动智能互联网发展,做到万物互联,最终实现“信息随心至,

47、万物触手及”。它将影响到各行各业,极大的改变人们的生产生活方式。基于 5G 网络的工业移动专网具有大带宽、广连接、高可靠、超低时延特性,且能实现私网部署、保障生产数据不外流的密闭性和安全性的优势,5G 网络成为支撑工业互联网发展的不二选择。5G 技术在结合大数据、人工智能算法等技术,将进一步碰撞出更多使用和应用场景。图 37:5G 的三大特征和落地应用场景资料来源: 武汉超高压科技有限公司官网,信达证券研发中心早在 2016 年R14 阶段,开始开启 5G 需求和技术方案的研究工作,就确定了 5G 的三大应用场景:增强移动宽带(eMBB)、大规模机器类通讯(mMTC)和低时延高可靠通信(URL

48、LC)。而在 2017 年启动R15,作为 5G 标准的第一阶段,主要针对增强移动宽带场景(eMBB)和部分低时延高可靠应用需求,而 R15 标准又分为3 部分:第一部分R15 NR NSA(新空口非独立组网)标准于 2017 年 12 月完成,第二部分 R15 NR SA(新空口独立组网)标准于 2018 年 6 月完成,第三部分 5G Late Drop 于 2019 年 3 月完成,标准主要解决的是 5G 核心网与 5G 基站、4G 基站双连接的问题。R15 标准侧重于增强移动宽带能力,是移动通讯核心网应用 IT 新技术的第一个标准,具有里程碑意义。而随着 IoT、大数据等技术的成熟,早

49、期的 5G 的落地应用包括预测性维护、工艺传承等。图 38:5G R15、R16 和 R17 标准历程资料来源: 东方财富网,信达证券研发中心R16 标准在 2018 年启动标准化工作,于 2020 年 7 月 3 日在 3GPP TSG 第 88 次会议上,5G R16 标准宣布冻结,这是 5G 的第二个阶段,也是完整 5G 标准,是 R15 标准的“升级版”。R16 进一步提高了 5G 频谱和网络利用效率、网络覆盖能力、业务带宽提供能力和业务感知,实现高可靠低时延通信(URLLC)。面向工业互联网应用,R16 标准的 5G 网络首次实现了高精度时钟同步和时敏通信功能,支持 1 微秒同步精度

50、、0.51 毫秒空口时延、可靠性达到 99.9999%和灵活的终端组管理,最快可实现 5 毫秒以内的端到端时延和更高的可靠性,提供支持工业级时间敏感。5G 和 TSN(时间敏感网络)融合后,使得工业控制领域以无线网络替代有线网络接入成为可能,让工业生产更加柔性化。同时它为 NPN(非公共网络)提供了更好的支持,将 5G 扩展到传统的公共移动网络之外,对于使能垂直行业数字化转型至关重要;另外它进一步将 NR 功能扩展到新的垂直行业中,进一步支持工业互联网的发展。随着 R16 标准的冻结,5G 逐渐从“能用”转变为“好用”,不仅满足工业控制微秒精度、支持工业专网和更丰富的工业智能制造开发,并依赖高

51、可靠低时延通信为万物互联时代提供支持,R16 标准给 5G 在工业互联网领域应用打下了良好的基础。表 2:5G R16 标准的主要功能垂直行业扩展功能增强uRLLC 增强 5G+TSN NPN5G LAN5G V2X NR-UNR 定位资料来源: 腾讯网,信达证券研发中心STEP RACH IAB移动性增强双连接和载波聚合增强MIMO 增强UE 节能从此开始,5G 突破了所有的障碍,进入全面产业应用阶段。其他领域如车联网, R16 标准可支持车与车通信(V2V)、车与基础设施通信(V2I)等能力,通过引入组播和广播等各种通信方式,在结合机器学习等人工智能技术,能支持车辆编队、半自动驾驶、远程驾

52、驶等更丰富的车联网应用场景。而随着 R16 标准的冻结,在结合 R16 推出后的新需求,5G 标准慢慢向 R17 标准演进。R17 原计划 2021年底完成,但受新冠疫情的影响,R17 的发布日期可能会有所延迟。R17 标准的目标是大规模机器类通讯(mMTC),完成对 5G 生态系统扩展,相对R16,将进一步扩展 5G 能力,其中包含多天线技术增强,高精度定位,覆盖增强,极高频段通信,小数据包传输,组播广播,终端节能,双链接增强,最小化路测,多卡操作等通用技术的增强;另外会更加全面的面对垂直行业,对工业物联网垂直行业应用包括低复杂度低成本终端,高可靠低时延物联网通信,终端直连通信增强,低功耗广

53、域物联网增强,网络切片及网络自动化增强,非公共网络等增强技术,并且会更加全面支持物联网应用。未来,在 5G R17 标准的支持下, 5G 的落地应用将更加广阔。如 5G 网络切片架构设计可以实现按需联网、按需隔离、端到端 SLA 保障和运维自动化等,满足不同场景诸如工业控制、自动驾驶、远程医疗等各类行业业务的差异化需求。与传统 4G 网络相比,5G 网络切片架构服务于多样的移动终端,可以适用于多样化的物与物之间的连接,满足不同业务对网络 QoS 要求。二、全球各国及国内工业互联网发展现状各细分行业痛点与解决方案工业互联网平台较传统工业 IT 体系在技术架构、工业数据、应用及价值模式上均有很大优

54、势。其中,技术架构上,传统工业 IT 架构是封闭的大系统、垂直耦合架构、本地部署,因此开发周期长,升级成本高;工业互联网平台则采用边缘+云端的云原生部署方式,采用平台化、分层和微服务架构,敏捷开发,升级成本低。工业数据上,工业互联网平台对采集数据的管理、应用、整合能力更强,解决了传统架构下数据来源有限和数据孤岛的痛点。工业应用上,工业互联网平台通过工业机理模型、大数据分析模型、知识图谱等将经验和知识固化成平台资源,提升工业应用能力。价值模式上,工业互联网可实现资源间的互联互通和开发共享,数据价值指数级提升。表 3:工业互联网平台同传统工业 IT 架构比较传统工业 IT 架构工业互联网平台优势总

55、结封闭大系统1.大平台+小 APP垂直紧耦合架构2.分层、微服务架构技术架构专用接口或中间件3.开放 API开发周期长4.敏捷开发系统整体升级成本高5.小范围升级业务逻辑柔性部署灵活开发成本平滑6.本地部署1.数据获取来源有限工业数据2.独立系统、信息孤岛6.边缘+云端部署更具广度和深度的数据采集在线实时管理和应用易于整合和集成数据资源数据开放易于管理实时采集工业应用工业知识依靠老师傅经验1.经验知识固化成平台核心资源存在工业知识空白2.解耦成工业机理模型,灵活组合和管理工业知识被封装在工业软件里,无法复用3.基于数据和新技术易形成新知识面向流程的共用软件系统4.面向独特角色的专用 APP知识

56、图谱针对性强数据价值指数级提升互联互通的价值网络资源开放共享,技术创新快速迭代线性价值链价值模式资源自用,技术创新周期长资料来源:工业互联网平台创新发展白皮书,信达证券研发中心各细分行业对平台功能需求不一,应用走向纵深。针对下游行业不同,垂直应用侧重点亦有差异。高端装备行业单个产品价值高,更加关注平台对于产品研发、工艺优化和设备维护的功能,围绕产品的全生命周期,以期提升产品质量。在原料加工行业中,废料排放和能耗是关注重点,产业实践着重于分析生产流程数据从而优化原料配比与参数控制。家电、汽车等需要大规模生产行业,产品同质化严重,竞争激烈,更关注平台实时跟踪下游需求情况以实现定制化精准生产。总体而

57、言,工业互联网平台功能丰富,能够满足不同细分行业需求。表 4:垂直领域对工业互联网平台的需求垂直行业行业特点关注功能高端装备制造产品复杂、单个产品价值高、产品生命周期长产品研发、工艺优化、供应链协同、预测性维护原料加工排放耗能高、价格波动、生产风险高设备健康管理、能耗与排放管理、供应链协同家电,汽车等产品同质化严重、竞争激烈定制化精准生产、产品后服务、质量管理制药、食品等安全要求高、库存管理难度大供应链协同、企业管理优化消费电子种类多、更新快、质量要求高质量管理、流程优化、产品研发资料来源:工业互联网平台白皮书(2019 讨论稿),信达证券研发中心机械应用最大。从全球工业互联网应用领域分布来看

58、,机械和能源行业占比最大,合计达 58%。此类行业单个设备价值高,所以对于设备运维管理需求高。综合上文所述,设备运维是工业互联网平台具备的功能中相对容易实现且发展最快速的部分。而其余垂直领域尤其是原材料加工行业更加注重生产流程管控和产业链上下游协同,工业互联网平台潜在待开发价值巨大。智研咨询预计,2018 年全球工业互联网平台市场规模为 33 亿美元,预计 2023 年将达到 138.2 亿美元,复合增速超过 30%。图 39:全球工业互联网平台应用领域分布图 40:全球工业互联网平台将高速增长等)211材3交通运输6电子 8石化 9冶金(钢铁食品建纺织采矿 1160全球工业互联网平台市场规模

59、(亿美元)140120100806040轻 20020182023E资料来源: 智研咨询,信达证券研发中心资料来源: 智研咨询,信达证券研发中心工业互联网对垂直行业有针对性解决方案。我国目前电子、电力、家电行业处于工业互联网发展的第一梯队,主要是设备运维管理功能实现较为容易,所需数据来源单一。但工业互联网功能却不仅限于此,以钢铁行业为例,钢铁行业工序繁多,铁区、炼钢、热轧、中厚板、棒线、型钢、冷轧、钢管及特钢等各类工艺流程区别极大、能耗高且受下游需求工艺改造程度较大。传统的 IT 系统基本以面向全流程的共用系统为主,钢铁工业的繁杂性、易变性使其难以完美满足需求。工业互联网平台打通了上下游,将原

60、材料商、工厂和下游客户数据互联互通,一旦需求改变可以更快速地传递到整个产业链。架构部署上以微模块为主,针对新需求的特定工艺升级更为灵活。能耗方面,全新系统可各对设备能耗直接实时监测,并进行异常报警,极大节省了能源消耗。表 5:各行业工业主要痛点、解决方案及成效行业业务痛点典型工业互联网解决方案主要成效发展水平发电设备维护成本高、并网协调难电力度大预测性维护、远程运维电力调度优化降低运维成本、提高功率预测准确率第一梯队缩短产品研发周期、提高采购效率、降低库存第一梯队缩短交付周期按需定制市场需求响应慢、产品研发周期长、库存压力大家电通讯方式各异,人工调机和工序衔电子接响应时间长远程运维、生产制造优

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