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文档简介

1、3制造业转型升级迫在眉睫我国制造业信息化水平低,和先进差距大效率、工艺是计算机永恒的使命工业软件是制造业数字化转型的核心工业软件如何赋能智能制造智能制造相关软件标的投资建议45.00.010.015.020.025.030.035.045.040.0年份1953195519571959196119631965196719691971197319751977197919811983198519871989199119931995199719992001200320052007200920112013201520172019交通运输、仓储及邮政业 房地产业其他住宿和餐饮业信息传输、软件和信息技术服

2、务业 工业批发和零售业 金融业租赁和商务服务业 建筑业工业在我国GDP占比始终保持在1/3以上,其中又以制造业为主要贡献。 除管理类软件普及度相对高之外,其它应用信息化水平较低,尤其国产化 大有可为!教育、卫生等民生公用事业的GDP占比从1990年后开始持续快速提升。 政府信息化在某些方面领先,2G类信息化企业随之快速发展。批发零售业是第三大细分垂直行业,近些年与电商产业的发展相互促进。金融、建筑、房地产等重要行业 均产生了IT服务龙头企业。1.1 工业制造业是GDP最大构成,但信息化水平较低资料来源:Wind、招商证券工业、零售业、民生公用事业、金融业等的GDP占比变化情况5我国制造业在技术

3、水平、创新能力、生产效率和产品附加值等方面存在不足,导致劳动生产率、产能利 用率及行业利润率偏低。1.1 我国工业软件相比工业产值占比有较大提升空间资料来源:2020中国制造强国发展指数报告、中国电子技术标准化研究院、招商证券我国智能制造能力成熟度水平(2020年)我国各行业智能制造水平(2020年)2019年各国质量效益及结构优化分项数值0102030405060美国日本法国德国英国韩国中国质量效益结构优化75%14%6%5%30%20%10%0%60%50%40%80%70%一级及以下二级三级四级54.90%59.80%67%76.50%88.30%0% 20% 40% 60% 80% 1

4、00%汽车制造业计算机、通信和其他电子设备 制造业电气机械和器材制造业专用设备制造业通用设备制造业一级及以下二级三级四级及以上多维环境因素对我国制造业智能制造发展提出迫切要求: 1)经济结构转型:我国正处于转变发展方式、优化经 济结构、转换增长动力的攻关期,智能制造助力效率提 高和技术创新,是传统工业转型的必由之路;2)制造 业产业转移:受人力成本制约明显的劳动密集型产能逐 渐从我国向东南亚、墨西哥、巴西等国家和地区转移; 发达国家凭借其在品牌、知识产权、技术等方面的优势, 发展先进制造业的同时引导先进生产力回流;3)人口 红利消退:我国面临劳动力短缺及用人成本快速上涨的 双重压力,中国制造业

5、企业需要由劳动密集型转型为技 术密集型,加大应用工业机器人及智能自动化生产技术, 提高生产效率。61.2 效率、工艺是计算机永恒的使命计算机产业一直围绕着用数据解决问题:服务器(硬件终端)产生(收集)并存储数据;软件处理 和分析数据。互联网及移动互联网的发展加速了数据的产生和传输,云计算实际上是降低了产生(收集) 并存储、处理和分析数据的成本。产业终极目的是为了B端和C端效率的提升和工艺的精进。C端具有极强的网络效应,移动互联网普及下,众多的商业模式创新正将C端效率的提升向极致演绎,而B 端由于决策链条长且严谨,个体差异大等因素,信息化应用程度远不及C端,然而,云计算的技术变革为 B端的互联网

6、化及效率提升创造了良好的条件。计算机产业发展图谱资料来源:招商证券71.3 我国工业发展规模快速提升,全球重要性日渐突出资料来源:国家统计局、世界银行、wind、招商证券0510152025 350,000300,000250,000200,000150,000100,00050,00002000200220042006200820102012201420162018中国工业增加值(亿元)YoY4639010203040502000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 20185.219.605101520252000 2002 2004 2006

7、2008 2010 2012 2014 2016 2018近几十年我国工业规模快速提升。根据国家统计局, 2018年我国工业增加值首次突破30万亿元,至2019 年已达31.71万亿元,2000-2019年均复合增速达11.47 ,全球领先。工业在我国经济发展中处于主导地位。根据世界银 行,中国改革开放以来工业增加值占GDP比重始终维 持在40 以上,工业对我国经济重要性不言而喻。全球范围看,中国工业地位重要性日渐突出。根据 世界银行,我国工业增加值占全球工业增加值的比 重一直在提升,至2019年占比已达19.6 ,仅从规模 来看是当之无愧的工业大国。中国工业增加值及同比增速中国工业增加值占全

8、球比重中国工业增加值占GDP比重8我国工业软件市场规模宏大,整体维持较高增速。2019年,中国工业软件产品实现收入1720亿元,较 2018年增长16.45 ,增速领先全球工业软件规模增长(5.50 )。1.3 我国工业软件相比工业产值占比有较大提升空间我国工业增加值占全球比重VS我国工业软件市场规模占全球比重69593410791293147734.3915.5219.8314.2316.453530252015105016001400120010008006004002000201420182019201520162017市场规模(亿元)增速3175336335315.925.003701

9、4.8138935.19012345410765.50450040003500300025002000150010005000201420192015201620172018市场规模(亿美元)增速全球工业软件市场规模及增速中国工业软件市场规模及增速1800 17204016.6018.2019.1019.8018.6020.303.304.104.505.205.606.200510252015201420152016201720182019我国工业增加值占全球比重我国工业软件市场规模占全球比重资料来源:wind、赛迪顾问中国工业软件发展白皮书,招商证券我国工业软件市场规模占全球比重仍有较 大

10、提升空间。虽然中国工业软件发展态势 较好,但工业软件销售额与北美、欧洲等 发达国家仍有一定距离,市场规模在全球 占比只有6 左右。相较于我国工业增加值 占全球约20 ,工业软件市场占比与工业 增加值占比出现较大背离,因此,我们认 为我国工业软件依然有较大提升空间。91.3 工业软件:现代工业的“灵魂”,核心在“工业”资料来源:工业软件白皮书、招商证券工业软件定义。工业软件是工业技术和知识的程序化封装,能够定义工业产品、控制生产设备、优化制 造和管理流程、变革生产方式、提升全要素生产率,是现代工业的“灵魂”。工业软件核心在“工业”而非“软件”。工业软件公司将工业流程和技术的程序化背后需要有工业企

11、业 的强大工业流程和庞大技术数据支撑,由工厂场景数据提升工业软件算法价值。因此,工业软件研发不 同于一般意义的软件,要求工程师同时具备软件开发技能和丰富的工业知识与技术,同时研发周期长、 研发迭代速度慢,高端工业软件的护城河极深。工业软件分类10“工业云”阶段产品力打磨阶段海外龙头企业已经进入“工业云”阶段。以研发设计类软件为例,外资企业以达索、Autodesk、西门子为 代表已实现软件本身的技术积累,并在国家工业化的实践中实现软件的应用协同,实现流程串通和优化。 目前上述巨头均在向“软件+服务”的整体解决方案转型升级。我国工业软件仍处于发展初期。中国工业软件行业目前处于初期,大量的设计、制造

12、等核心工业软件均为 国外品牌所占领,总体可以概括为“管理软件强、工业软件弱;低端软件多,高端软件少”。在中国制造 业转型升级的大背景下,工业企业均开始加快工业化和信息化融合的步伐,逐步转变发展模式。1.3 我国工业软件仍处于发展初期资料来源:公司官网、招商证券企业成立时间主要产品覆盖领域营收规模(2019)西门子1847年Siemens NX、Solid Edge 、Simcenter 、 Teamcenter 、SimaticCAD 、PLM、CAE 、 MES868.49亿欧元达索1981年CATIA、Solidworks、SIMULIA 、ENOVIA 、 DELMIA3D CAD、PL

13、M 、 CAE39.19亿欧元PTC1985年Creo (Pro/Engineer) 、WindChillCAD 、PLM12.6亿美元Autodesk1982年AutoCAD、Inventor 、Revit、NaviworksCAD 、BIM32.7亿美元SAP1972年R/3、S/4HANAERP、SCM、MES275亿欧元Salesforce1999年Sales Cloud、Service Cloud等CRM132.8亿美元广联达1998年BIM模板脚手架设计、BIM5D等BIM34.64亿元用友网络1988年NC Cloud,YonBIP等ERP85.1亿元金蝶1993年金蝶云苍穹、E

14、AS Cloud、云星空、KIS云等ERP33.26亿元中望软件1998年ZWCAD、ZW3D、ZWSim-EM、 ZWSim-StructuralCAD 、CAE3.61亿元表3:主要工业软件企业及产品11制造业转型升级迫在眉睫工业软件如何赋能智能制造流程VS离散工业软件需求和增长点差异先进工业体与工业软件巨头相伴相生当前我国工业软件发展的潜力及条件智能制造相关软件标的投资建议122.1.1 流程型制造与离散型制造定义及特点资料来源:流程型智能制造白皮书、招商证券制造业按其产品制造工艺过程特点总体上可概括为离散型制造和流程型制造。离散制造的产品往往由多 个零件经过一系列并不连续的工序的加工最

15、终装配而成。而流程型制造是以资源和可回收资源为原料, 通过物理变化和化学反应的连续复杂生产为制造业提供原材料和能源的基础工业。根据2019年7月发布的流程型智能制造白皮书,流程工业占全国规模以上工业总产值的47 左右。我国流程行业及离散行业特点:1)现阶段,我国流程行业的生产工艺、装备和生产过程自动化水平都较 高,整体发展速度快。目前我国已成为世界上门类最齐全、规模最庞大的流程制造业大国。比如,我国 流程行业产能高度集中,钢铁、有色、电力、水泥、造纸等行业的产能均居世界第一;我国十种有色金 属总产量连续15年世界第一;石油加工能力、乙烯产量位居世界第二。但同时我国流程行业的发展正受到 资源紧缺

16、、能源消耗大、环境污染严重的制约。2)我国离散型制造业企业的行业分布较广,不同行业之 间的生产工艺、自动化水平等差距巨大。流程与离散制造业划分132.1.1 流程工业与离散工业信息化需求存在巨大差异资料来源:公开资料、招商证券工艺流程品种固定,批量大,生产设备投资高且按照产品进行布置多品种、小批量,生产设备的布置不是按产品而是按照 工艺进行布置自动化水平生产过程多数是自动化的,生产车间的人员主要是管理, 自动化主要在单元级,自动化水平相对较低,操作人员监视和设备检修的技术水平会很大层度上决定产品的质量和生产效率生产计划管理只有满负荷生产企业才能将成本降下来,因此,在流程生产品的工艺过程经常变更

17、,需要具有良好的计划能力,因 产行业企业的生产计划中年度计划更具有重要性此需要良好的生产计划系统支撑批号管理和跟踪 生产过程中会产生各种协产品、副产品、废品、回流物等,对物资的管理需要有严格的批号对批号的管理和跟踪正在完善过程中作业计划调度数据采集不需要也无法精确到工序级别,而是以整个流水生产线为需要根据优先级、工作中心能力、设备能力等对工序级、 单元进行调度设备级的作业计划进行调度计算机技术的应用已深入各领域,智能仪表、数字传感 以手工上报为主,并可以结合条形码采集等半自动信息采器等自动化设备能自动准确记录各种生产现场信息集技术进行工时、设备、物料、质量等信息的采集设备管理每台设备都是关键设

18、备,不能发生故障,一台设备的故障 会导致整个工艺流程的终止可以进行同一种加工工艺的机床一般有多台,单台设备 的故障不会对整个产品的工艺过程产生严重的影响流程工业与离散工业生产过程差异巨大。离散工业为物理加工过程,产品可单件计数,制造过程易数字 化,强调个性化需求和柔性制造。而流程行业生产运行模式特点突出,比如,原料变化频繁,生产过程 涉及物理化学反应,机理复杂;生产过程连续,不能停顿,任一工序出现问题必然会影响整个生产线和 最终的产品质量;部分产业的原料成分、设备状态、工艺参数和产品质量等无法实时或全面检测。流程工业VS离散工业对信息化的需求存在较大差异要素流程行业离散行业142.1.2 离散

19、工业的机会:工业软件聚焦四大行业资料来源:Gartner、计世咨询、CIMDATA、招商证券工业软件类型海外龙头企业中国企业ERPSAP、Oracle等用友网络、金蝶国际、鼎捷软件等SCMSAP、Oracle、JDA等用友网络、浪潮、金蝶国际等MES西门子、SAP等宝信软件、国电南瑞、石化盈科等研发设计类达索、西门子、PTC、Autodesk等中望软件、华大九天、数码大方、浩辰 软件等我们认为离散工业的工业软件需求主要集中在四大行业:电子信息、机械、汽车、航天航空根据Gartner和计世咨询数据,ERP(企业资源计划)软件应用行业广泛,电子信息、机械、汽车、化工、 造纸、钢铁行业占据79.1

20、的份额。SCM(供应链管理)软件应用集中在快消品、食品饮料、制药、汽车、电子信息行业。MES(制造执行系统)软件应用主要集中在电子信息、汽车、石化、烟草、钢铁等行业。根据CIMDATA2015年的数据,研发设计类软件应用集中在航天国防、交通设备、机械、电子行业,四大行 业需求份额占90 以上。离散工业软件分类15我们认为研发设计类工业软件(CAD)对于离散工业至关重要。汽车、航天航空、机械制造等离散工业对前端设计有较高要求。CAD技术作为离散工业的重要组成部分, 它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维 护在内的全部工业流程。CAD技术是工业制

21、造产业链源头。以汽车行业为例,整车厂拥有大量设计工程师,如果离开CAD,工程师 无法开展设计工作,下游的制造、采购、物流的工作也无法开展。此外,CAE/CAM工具往往严重依赖CAD 技术,当没有CAD的时候,CAE/CAM等很难独立发挥作用。CAD软件开发壁垒高。不同于管理型软件需要差异化实施,CAD软件通用化程度更高,需要极强的三维技 术积累以及大量工程师参与设计、迭代,开发周期较管理型软件更长。CAD软件市场稳步提升。2017年全球CAD市场规模为83.25亿美元,预计市场以CAGR6.6 增速扩张,到2025 年,全球市场规模将增长至138亿美元。2.1.2 离散工业的机会:工业软件的关

22、键在CAD2018年中国研发设计类软件细分种类市场份额占比13.4014.4010.609.6013.6027.1011.50EDABIMCAMCAECADPLM其他资料来源:2020年中国软件行业市场现状分析报告、招商证券31201865552019年全球CAD市场份额占比2Autodesk BentleySystems西门子 Hexagon AvevaNemetoche达索 PTCTrimble162.1.2 离散工业的机会:我国研发设计类软件发展契机资料来源:中望软件招股说明书、招商证券我国研发设计类工业软件的发展依然依靠自主替代、本地化服务以及高性价比。在2019年的中央企业软件 联合

23、采购项目中,中望软件与苏州浩辰软件共同中标CAD制图软件采购项目。国内CAD软件价格与海外龙头企业对比厂商版本产品类型定价定价(换算成人民币)中望软件ZWCAD 2020ZW3D 20202D CAD3D CAD499英镑-1224英镑2500英镑-5800英镑4363元-10702元21858元-33225元苏州浩辰GStartCAD2D CAD799美金-1099美金5695元-7833元数码大方CAXA CAD电子图板 CAXA 3D实体设计2D CAD3D CAD3680元-5800元29800元3680元-5800元29800元欧特克AutoCAD(每年订阅)2D CAD月付210美

24、元、年付127美元/月、 三年付102美元/月年付8724元-17962元企业国产CAD软件需求中车株洲所针对设计部门,在不改变设计师原有使用习惯和设计成果的情况下,平滑过渡升级到统一 的国产二维CAD平台宝钢集团对软件正版化工作高度重视,优先选择国产泰科电子面临国外软件高昂的使用成本及租赁的销售方式,希望寻找更高性价比的替代方案达索SolidWorks3D CAD3995美元-7995美元28475元-56986元增强我国研发设计类工业软件产品竞争力。目前我国航空航天、汽车、军工等制造业整体设计能力与海外 先进企业相比依然存在差距,但我们认为目前我国离散工业的发展已达到提炼CAD软件需求的阶

25、段,吸取 海外设计软件发展经验,我们判断自研软件与制造业深度绑定是快速发展研发设计类软件的重要契机。国 内研发设计类工业软件具备完整自主产权,对于我国安全要求较高的关键行业、关键领域,中望具备天然 优势。此外,国产软件在价格上具备明显优势。国内企业对国产CAD工业软件需求举例17资料来源:中控技术招股书说明书、MIR、招商证券提高质量工业软件 需求增长节能降耗安全生产绿色环保降本增效国产化需求传统工业软件市场增长的驱动因素来自于工业企业的内在需求以及产业政策带来的外部需求。工业企业 的内在需求体现为工业企业对提高生产力的持续追求,具体包括对提高质量、节能降耗、降本增效等方 面的追求。产业政策带

26、来的外部需求是指由于国家自上而下的强制性产业政策调整所带来的信息化改造 需求,主要体现为安全生产及绿色环保需求。在国家政策引导下,工业企业对国产工业软件的需求持续提升。从行业发展层面看,工业软件是驱动工 业4.0的关键要素,在制造业迈向工业 4.0 的进程中将成为产业变革的核心推动力。此外,以DCS、MES 等为代表的工业软件是工业企业生产的核心,其自主可控与否关乎国家工业生产基础安全,实现软件国 产化已经成为我国制造业升级转型的核心诉求。部分细分领域国产厂商崛起,工业软件全面国产化曙光初现。在DCS、SIS、MES等领域,国产龙头厂商已 具备对国外同类型产品进行国产替代的能力,市场份额逐步提

27、升。以DCS为例,当前我国工业企业DCS国 产化率已近50 ,过去十年间头部国产厂商如中控、和利时等市场份额提升明显。2.1.3 流程工业的机会:进一步国产化27.016.015.210.031.8艾默生 霍尼韦尔中控技术 和利时 其他11.812.611.911.851.9中控技术霍尼韦尔ABB艾默生 其他工业软件市场驱动因素2010-2019年国内DCS市场份额变化182.1.3 流程工业的机会:工业APP推动传统工业的进阶要素传统工业软件工业 APP工业互联网 APP部署方式本地部署本地局域网部署云端部署系统层级ISA95,五层架构ISA95,五层架构扁平化软件架构紧耦合单体架构松耦合多

28、体化架构微服务架构开发定位面向流程或服务的 软件系统面向过程或对象的应用软件面向角色的 APP开发方式基于单一系统开发基于单一系统开发并兼容多 系统基于 PaaS 平台多语言开发开发主体软件企业为主制造企业为主各类相关组织与个体的海量开发者为主系统集成颗 粒度大系统与大系统小系统与小系统微系统与微系统系统集成技 术路线通过专用接口或中间件集成通过中间件集成基于 API 调用系统集成程度大系统高度集成资料来源:中国工业APP联盟、招商证券小系统局部集成全局集成工业APP是对工业知识的软件化封装。工业 APP 是面向工业产品全生命周期相关业务(设计、生产、实 验、使用等)的场景需求,把工业产品及相

29、关技术过程中的知识、最佳实践及技术诀窍封装成应用软件。工业APP演进路径:工业 APP 的发展过程主要是工业技术软件化的结果,其发展演变路径是:工业技术 或知识-工业软件-工业 APP -工业互联网 APP。工业APP六大特征:1)完整表达一个或多个特定功能,解决特定问题;2)特定工业技术的载体;3)小 轻灵,可组合,可重用;4)结构化和形式化;5)轻代码化;6)平台化可移植。传统工业软件与工业APP、工业互联网APP对比192.1.3 流程工业的机会:我国发展工业APP具有深厚基础资料来源:中国工业APP联盟、索为、招商证券工业APP发展大势所趋。大数据、AI等先进的信息技术将极大地促进工业

30、技术显性化、模型化和软件化, 形成分布在各行各业的工业 APP,而工业 APP 的形成与规模化应用也必将促进工业的快速发展。工业 APP 与工业本身的深度互动,最终使工业 APP成为工业的基本组成部分。我国工业APP市场空间巨大,发展具有深厚基础。我国作为全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门 类的国家, 工业应用场景众多,为工业 APP 发展提供了巨大的潜在市场空间。此外,我国制造业数字 化、网络化、智能化程度不断提高,积累了大量数据资源、知识资源,软件、大数据、人工智能等提供 了良好的数据基础和技术基础,加之工业互联网平台建设不断推进,工业APP的承载基础不断夯实。典型的工业软件集成开发

31、平台架构20资料来源:智能制造白皮书、招商证券流程行业智能制造核心问 题及相关的支撑活动工艺建模、流程仿真、 数字化交付等控制模型建立、生产数 据监控、动态优化等智能控制生产数据采集与分析、 系统平衡、指令数字化生产调度工厂模型建立、生产数 据集成等物料平衡设备运维设备数据采集、设备状 态监控、设备供应商管 理等质量检验自动化质量检测、质量 数据分析等能源管控能源监控、趋势分析、 矫正平衡、能源统计等安全环保安全环保监测、预警及 动态处置等2.1.3 流程工业的机会:工业APP解决流程痛点问题由于生产方式不同,流程型工业与离散型工业所关注的要素差别巨大。相比于离散工业的重设计和生产工艺, 流程

32、型工业企业更关注过程控制,关注的核心问题包括工艺优化、智能控制、生产调度、物料平衡、设备运 维、质量检验、能源管理、安全环保等多个方面,亟需工业APP解决细节痛点问题。流程行业智能制造核心问题及相关的支撑活动工艺优化2.2 第三次科技革命催生出大量工业软件需求蒸汽时代时间:18世纪60年代 国家:英国、法国、美国特征:机器取代人力电气时代时间:19世纪70年代 国家:美国、欧洲、日本 特征:发动机取代蒸汽机成为动力的新来源信息时代时间:20世纪40年代 国家:美国特征:科学与技术紧密结合智能时代 时间:21世纪国家:美国、欧盟、中国 特征:万物互联、大数据基础计算机技术飞速发展40年代后期出现

33、电子管计算机1959年,出现晶体管计算机,运算速度每秒100万次以上1964年,运算速度达到每秒300万次60年代中期,电子元件和小面积集成电路诞生,每秒运算达千万次70年代发展为第四代大规模集成电路1978年计算机每秒可运算1.5亿次80年代发展为智能计算机航天航天、军工等制造业工业得到了快速提升 航空航天方面1958年,美国发射了人造卫星1981年,美国可回收哥伦比亚航天飞机试飞1968年,美国实现人类登月计划军工方面1945年,美国成功试制原子弹1954年,苏联建成第一个原子能站1953-1964年间,英国、法国和中国相继试制核武器成功21工业软件技术支持带动需求提升资料来源:招商证券第

34、三次科技革命让电子计算机得到了迅速的发展和广泛应用,开辟了“信息时代”。从十八世纪六十年代 开始到尽头,人类历史上共经历了四次工业革命,蒸汽技术革命、电力技术革命、计算机及信息技术革命、 以及以人工智能、量子信息技术、可控核聚变,清洁能源以及生物技术为突破口的第四次科技革命。其中, 第三次科技革命主要由美国主导,开始于20世纪四五十年代,以原子能、电子计算机、空间技术和生物工 程的发明和应用为主要标志,计算机技术在第三次科技革命得到了快速发展。工业软件在第三次科技革命中得到快速发展。电子计算机技术与传统制造业的结合在第三次科技革命中成为主要发展方向,科学技术转化为直接生产力的速度加快,由此以美

35、国、德国为代表的西方发达国家出现 了第一批工业软件开发商,西门子PLM、达索CATIA、Autodesk AutoCAD、SAP ERP等软件都诞生于此时。当 下,随着我国智能制造、工业互联网等新一轮工业革命兴起,工业软件行业迎来新的发展机遇。第三次科技革命对工业软件发展至关重要第一次工业革命第二次工业革命第三次科技革命第四次科技革命22通过分析工业软件强国及工业软件龙头企业的发展史,我们得出以下两个结论完成了工业化进程的发达国家更容易诞生优秀的工业软件。全球真正拥有完整的工业软件体系产品的国家 只有德国、美国以及法国,同样是全球最先完成工业化进程的国家。德国以SAP、西门子为代表,美国以 A

36、NSYS、PTC、Autodesk等为代表,法国以达索、施耐德电气为代表,这三个国家均具备向全球其他国家输 出从研发、管理到生产的工业软件产品。没有完成工业化进程的国家,尚无能力开发出好的工业软件。2.2 早期工业软件发展的两个必要条件资料来源:英诺维盛、招商证券产品公司出处CATIA达索系统由法国达索航空公司(全球主要的军用飞机制造商)开发的商用软件UGS由美国联合计算公司开发, 后相继被麦道、西门子收购由美国麦道公司开发的商用软件,麦道是美国制造飞机和导弹的大型企业CADAM洛克希德马丁公司由美国洛克希德公司支持的商用软件,洛克希德是美国航天航空主要制造商CVCV公司由美国通用电气开发的商

37、用软件,通用电气是美国前五大工业企业之一ANSYSANSYS公司由西屋核电支持的商用软件,西屋核电是美国主要核反应设备制造商I-DEASSDRC公司由美国航空航天局NASA支持的商用软件美国、法国、德国分别于1830年、1870 年、1900年完成了工业改革,位于第一 梯队,是世界上较早完成工业化进程的 国家,也是世界上工业最发达的国家。中国、日本、韩国、英国等于19世纪末 至20世纪中期相继开始工业化进程,从 制造业综合指数和工业化进程等方面综 合来看,位于第二梯队。巴西、阿根廷等国家于20世纪50年代 以后相继开始工业化进程,起步相对 较晚、位于第三梯队。不同国家工业化进程对比巴西、阿根廷

38、等发展中国家中国、日本、韩国、英国等美国、德国、法国目前全球著名的工业软件在发展初期都依托于军工和汽车工业。上世纪70年代的冷战时期,是国外工业软 件开发的爆发期,军工与汽车工业快速发展催生出大量工业软件需求,同时也只有军工或汽车制造商等 “大金主”才有条件独立开发或依托某厂商开发工业软件。著名工业软件背景介绍232.3.1 近年来工业互联网相关重磅政策梳理资料来源:政府官网、中国工业互联网研究院、招商证券2020.03工业和信息化部办公厅关于推动工业互 联网加快发展的通知工信部明确提出加快新型基础设施建设、加快拓展融合创新应用等6个方 面20项具体举措2019.12工业互联网企业网络安全分类

39、分级指南工信部 目标是提高工业互联网企业网络安全防范能力和水平,加快构 (试行)(征求意见稿)建工业互联网安全保障体系2019.11“5G+ 工业互联网” 512 工程推进方 案工信部目标是完成5大类12项工业互联网重点工程,全力推动“互联网先进制造业”融合创新2019.07加强工业互联网安全工作的指导意见工信部 提出到2020年底工业互联网安全保障体系初步建立,到2025年基本建立起较为完备可靠的工业互联网安全保障体系2018.12工业互联网网络建设及推广指南2018.07工业互联网平台建设及推广指南、工业互联网平台评价方法2018.06工业互联网发展行动计划(2018-2020 年)201

40、8.04工业互联网 APP 培育工程实施方案(2018-202年)工信部 提出到2020年形成相对完善的工业互联网网络顶层设计提出到2020年底,遴选10家左右的跨行业跨领域工业互联网平 工信部 台,形成一批面向特定行业、特定区域的企业级工业互联网平台工信部 提出到2020年底初步建成工业互联网基础设施和产业体系工信部 明确培育工业互联网APP的主要任务、目标以及总体进度安排, 提出到2020年培育30万个面向特定行业、特定场景的工业APP2018.02工业互联网“323”行动工信部提出中国工业互联网三步走发展战略,实施工业互联网三年行 动计划,以及统筹协调中国工业互联网发展工作的规划2017

41、.11关于深化“互联网+先进制造业”发展国务院 明确指出工业互联网是新工业革命的关键支撑,是深化“互联 工业互联网的指导意见网+先进制造业的”的重要基石工业互联网相关重磅政策颁布时间政策名称部门主要内容及影响242.3.1 今年来智能制造相关重磅政策梳理资料来源:政府官网、工信部官网、招商证券2021.07国家智能制造标准体系建设指南(2021 版)提出完善智能制造标准体系,加快制定智能制造相关产业标准 工信部 要求到2023年,要制修订100项以上国家标准、行业标准,不断完善先进适用的智能制造标准体系2021.07要求实施智能制造工程、制造业数字化转型行动和5G应用创新关于加快培育发展制造业

42、优质企业的指导工信部等行动,打造一批制造业数字化转型标杆企业,培育一批综合性意见六部门 强、带动面广的示范场景,建设和推广工业互联网平台,开展 百万工业APP培育行动2021.06工业互联网专项工作组2021年工作计划 工信部提出推动人工智能技术在制造业领域应用,促进制造业智能化 升级2021.04“十四五”智能制造发展规划提出两大明确目标:到2025年,规模以上制造业企业基本普及数 字化,重点行业骨干企业初步实现智能转型;到2035年,规模 以上制造业企业全面普及数字化,骨干企业基本实现智能转型工信部 “十四五”期间具体目标:中国规模以上制造业企业智能制造 能力成熟度达2级及以上的企业超过5

43、0 ,重点行业、区域达3级 及以上的企业分别超过20 和15 。智能制造装备和工业软件国 内市场满足率分别超过70 和50 。中国将建成120个以上具 有行业和区域影响力的工业互联网平台2021.03加快推动制造服务业高质量发展的意见提出在冶金、石化、汽车、家电等重点领域遴选一批实施成效 发改委 突出、复制推广价值大的智能制造标杆工厂,加快制定分行业智能制造实施路线图,修订完善国家智能制造标准体系智能制造相关重磅政策颁布时间政策名称部门主要内容及影响252.3.1 产业数字经济发展受国家高度重视资料来源:政府官网、赛迪咨询、招商证券加快数字化发展发展数字经济,推进数 字产业化和产业数字化, 推

44、动数字经济和实体经 济深度融合,打造具有 国际竞争力的数字产业 集群发展战略新兴产业推动互联网、大数据、 人工智能等同各产业深 度融合,推动先进制造 业集群发展提升产业链供应链现代化 水平推动传统产业高端化、 智能化、绿色化,发展 服务型制造统筹推进基础设施建设系统布局新型基础设施, 加快第五代移动通信、 工业互联网、大数据中 心等建设数字经济是全球经济发展新引擎。根据华为企业BG总裁阎力大,2018年牛津经济研究院和华为联合进行 的数字经济研究发现全球数字经济的增速是GDP增速的2.5倍,对数字化技术的长期投资回报是非数字技 术投资的6.7倍,数字经济对经济有着明显的拉动作用,未来10年数字

45、经济更加是全球经济增长的主引擎。国家高度重视产业数字经济发展。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三 五年远景目标的建议中明确提出要加快数字化发展,打造具有国际竞争力的数字产业集群。工信部明 确表示在“十四五”期间将继续加快推动数字经济的高质量发展,持续推动数字产业化、产业数字化, 继续优化发展环境,推进更高水平的开放合作。经济形态演进过程农业经济工业经济数字经济产业要素土地为核心资本为核心数据为核心主要业态种植与养殖制造与服务网络与服务 十四五规划及2035远景目标对先进制造、产业数字经济的重要表述262.3.2 我国工业发展受益先进产业转移与新兴行业崛起资料来源:太阳能杂

46、志、各公司官网、招商证券承接全球先进产业产业链转移驱动因素:庞大的市场需求、完善的产业配套、 先进的制造技术、丰富的管理经验、积极推进 的国产化政策等代表产业:消费电子。全球电子产业整体沿美 国-日本-韩国/中国台湾-中国大陆-东南 亚/南亚的路径不断迁移,当前台湾产能正加 速向中国大陆迁移,同时中国大陆开始向东南 亚/南亚迁移。其他代表产业:半导体产业链、家电产业链等。新兴行业强势崛起主导因素:技术进步、政府扶持、产业链配 套完善、产业规模效应明显、制造能力全球 领先等代表产业:光伏行业。过去10余年,我国的 光伏产业规模快速扩张,商用技术屡破世界 纪录,一举发展成为具有全产业链领先优势 的

47、科技产业。其他代表产业:新能源汽车、高铁、航空航 天、机器人等全球先进产业产业链转移受益企业典型代表国内崛起中的新兴行业企业代表272.3.2 立讯精密案例:大型制造企业智能化需求持续提升资料来源:公司年报、官网、公开交流、招商证券从消费电子龙头立讯精密的“精密智造”目标透视大型制造业企业的智能制造需求:公司正从“精密质造”迈向“精密智造”,根据规划,公司将以业界通用方法论指导自身的数字化和智 能化转型,目的是希望以数据为驱动,打通财务层和生产层,最终构建高度智能化的运营和制造体系。公司短期内将围绕信息化平台搭建、数据采集与分析、智能化决策进行重点建设,依托强大的ERP系统, 一方面持续横向打

48、通公司与客户、供应链的数字化管理平台,另一方面将智能制造原理和体系深度应用 于公司各主要产品的生产制造等相关环节。立讯精密已成具备全球影响力的中国制造企业立讯精密智能制造规划横向及纵向网 络打通横、纵向及端到 端数字集成打造数据智能决 策平台282017年,隆基股份高效单晶PERC光伏组件数字化车间入选工信部2017智能制造综合标准化与新模式项目:根据公开信息,隆基西安经开区数字化组件工厂以工业互联网为基础,建设了信息化、网络化综合管理 系统和工业大数据平台,结合大量AI技术,实现了光伏产品设计、生产制造、经营决策、售后服务、质 量追溯等各环节的协同运行,实现产品全生命周期的安全可控,生产制造

49、工艺技术达到国际领先水平。根据公司相关负责人介绍,理论上一个班次14名工人就能保证上述车间全天候运转,每25秒就能生产一 个组件产品,而同样产能的传统生产线需要数十倍于此的生产人员,需要30秒到40秒才能生产出一个组 件产品。根据工信部公开资料,隆基上述数字化工厂投产后,生产效率提高22 ,运营成本降低25 以上,产品研 制周期缩短36 以上,不良品率降低30 ,单位产值能耗降低12 。2.3.2 隆基股份案例:数字化生产助力新兴制造巨头崛起资料来源:隆基股份官网、陕西日报、工信部2017年智能制造综合标准化与新模式应用项目表、招商证券隆基股份:全球规模最大的单晶硅光伏产品制造商隆基股份西安经

50、开区数字化组件工厂29制造业转型升级迫在眉睫工业软件如何赋能智能制造智能制造相关软件标的用友网络、中控技术、中望软件维宏股份、龙软科技、赛意信息、能科股份(招商电新覆盖)投资建议303.1 用友网络:精智工业互联网平台助力智造转型用友精智工业互联网平台助力制造业智能化转型,产品受到国家与客户认可。精智工业互联网平台是用友 基于YonBIP商业创新平台,结合工业制造企业特点,帮助制造业实现智能化转型而打造的工业互联网平台。 平台涵盖制造中台、智能物联网AIoT平台、工业大脑、标识解析四大核心功能,通过各系统的深度融合联 动,对企业生产流程实现深度优化,提升企业生产效率。其中AIoT平台还具备低代

51、码开发环境AIoT Cube、 高性能时序数据库YonTimesDB、边缘智能设备精智云盒三大核心能力,可以帮助企业进一步提升产线协同 效率,缩短交付周期,提升综合竞争力。公司产品连续两年入选工信部“十大跨行业跨领域工业互联网平 台”,产品受到国家与众多工业制造企业认可。平台已经具备规模效应,未来竞争优势明显。目前,平台已覆盖21个细分行业、9大应用领域,已连接超 过140万家企业,链接设备超过128万台。在业界积累了众多标杆案例:为新朋联众建设的智能化产线、双 良集团基于能源设备联网实现服务化转型、鞍钢集团基于企业互联实现与10万余家客商协同等。根据IDC, 公司2020年工业云市场占有率第

52、一,已经具备规模效应。智能制造注重产业链上下游的互相协调与企业内 部生产流程优化,公司有望凭借出色的产品力与规模效应,进一步提升产品在智能制造领域的竞争优势。平台为不同企业构建业务生产流程AIoT平台为生产制造等多领域提供支持资料来源:用友网络官网、招商证券313.1 新朋联众案例:2021年底实现黑灯工厂用友为新朋联众构建的整体解决方案,大幅提升了企业生产效率。用友通过精智工业互联网平台,为客户实 现了集智能物流、智能物联、产业链协同、移动管理和实时追溯功能于一体的完整智能制造解决方案,使新 朋联众人均产值提升79.8 ,同时降低了产品缺陷率,大幅提升公司的运营效率,并预计将在2021年底实

53、现黑 灯工厂。集成系统功能系统功能描述智能物流通过将供应商协调、条码技术、ERP等功能集成,实现从接单、到供应商散件入库、再到产品发货的全流程覆盖,大幅提升 了新朋联众的物流效率与运转质量。智能物联将新朋联众原先的1条冲压线、4条开卷线、361个焊接机器人岛与31台AGV运料车通过平台实现互联互通,实时采集设备工 作信息,实现产线的实时监控,提升了产线整体工作效率。产业链协同通过平台将新朋联众与大众整车厂、99家供应商、15家劳务公司,以及日均1041名劳务人员、200余辆车辆实现在线协同。 替代传统邮件加电话的方式,在订单的准确性、采购效率、财务核算效率等方面均有大幅提升。移动管理管理人员可

54、以通过“新朋联众APP”实时监督各生产环节,并且可以通过APP与员工、供应商进行实时沟通,提升管理效率。实时追溯对产品生产环节各参数进行记录,并通过数据云存储实现十年以上存储时限,为后续产品数据溯源提供数据基础。公司为新朋联众提供整体解决方案大幅提升新朋联众产线效率资料来源:用友网络官网、招商证券323.1 中国重汽大同齿轮案例:打造数字化工厂用友为中国重汽大同齿轮构建一体化集成平台,打造数字化工厂。通过用友精智工业互联网平台,将PDM、 U9ERP、智能工厂、NC总账户等多系统进行集成,为大同齿轮打造完整的智能制造解决方案。帮助大同齿轮消 除企业内部信息孤岛问题,为企业全业务流程实现优化,最

55、终产业链协同效率提升了40 。集成系统功能系统功能描述打造一体化集成平台 通过将自有系统PDM、U9ERP、智能工厂、NC总账户等进行深度融合互联,实现企业业务数据互联互通,并根据计划 自动执行业务流程,大幅提升了业务效率。智能排产通过MRP运算,分析公司生产特点,进行合理排产,并结合智能物联网AIoT平台,实时采集的各产线运行状态、单机 运行效率、设备实时状态等信息,进一步提高产线利用率。最终排产销率提升30 ,设备利用率提高30 ,交付时间 缩短40 ,大幅提升了企业的生产效率。智能物流根据产线生产状态,实时自动生成配送任务,实现上下游物流配送协同,避免因缺料导致的短时停工停产,提升配 送

56、效率35 。质量溯源采用条码方式,对生产全过程中的质量数据进行采集并储存,为企业实现智能智能质量管控。公司从五个维度为大同齿轮提供智能制造解决方案为大同齿轮构建一体化平台方案资料来源:用友网络官网、招商证券33资料来源:招股说明书、公司官网、招商证券公司致力于面向流程工业企业的“工业 3.0+工业 4.0”需求,提供以自动化控制系统为核心,涵盖工业软件、自动化仪表及运 维服务的技术和产品:自动化控制系统:自动化控制系统是现代工业生产的“中枢”,实现分散控制、集中操作、分级管理,担负着生产信息分析、故 障诊断、生产指令发布、生产管理等职能。公司自动化控制系统产品包括集散控制系统(DCS)、安全仪

57、表系统(SIS)以及网 络化混合控制系统。自动化仪表:自动化仪表是指安装在工业生产现场的,用于测量压力、流量、温度、物/液位等工艺参数或控制的仪表,包括 现场仪表和控制室仪表,主要作用是将生产现场的信息传送给自动化控制系统,或执行控制系统的指令。公司自动化仪表产 品主要包括控制阀、压力变送器、安全栅三类。工业软件:公司已形成了以实时数据库(RTDB)为基础、先进过程控制(APC)、制造执行系统(MES)和仿真培训软件(OTS) 为主体的四大类软件产品体系,能够实现工厂级能源优化与工厂级管理优化,对提高企业生产效率及产品质量、节约能源消耗、减少污染物排放具有重要作用。运维服务:产品交付后在售后服

58、务以外为工业企业提供的调试、点检、运维、技术培训等与智能制造解决方案相关的技术服 务、咨询业务或备品备件产品。公司产品体系概览3.2 中控技术:面向流程工业提供自动化解决方案自动化控制系统DCS:用于实现对生产过程 的数据采集、控制和监视功 能。SIS:用于达到工艺装置要求 的安全完整性登记。网络化混合控制系统:使产 品适应现场分散的使用场合, 满足连续或半连续的工业过 程。自动化仪表控制阀:根据控制器输出的 信号控制流经介质的输送量, 达到控制工艺参数的目的。压力变送器:将压力/差压 信号转换为标准电信号。安全栅:串联在信号线上, 在不影响信号和通讯的条件 下,将可能进入危险场所的 能量(电

59、能)限制在安全值 以下,保证现场安全。工业软件RTDB:工业大数据积累的数 据入口及平台。APC:实现装置自动平稳卡 边控制和技术经济指标最优 化功能。MES:互联网+企业核心业务 平台,实现生产业务的高效 协同。OTS:实现工艺操作技能、 事故处理和安全应急培训及 工艺控制设计。运维服务运维服务是智能制造解 决方案的自然衍生,在工业企业首次应用不 同类型的控制系统或软 件后,持续的运维服务 依然是客户生产过程中 常态化的需求。343.2成长逻辑一:持续提升控制系统市场份额50.01%15.85%4.67%11.32%18.16%2017年公司控制系统收入构成(按行业)化工石化制药食品电力其他

60、资料来源:招股说明书、公司公告、招商证券我们认为,公司在控制系统领域将持续提升其市场份额,主要来源于两个方面:1)传统优势行业的市占率提升;2)向新领域 的渗透。传统优势行业的市占率提升流程工业本身具有产业集中的趋势,市场份额会向头部生产企业聚集。而流程工业的客户具有较高粘性和忠诚度,会进一步促 使项目订单向优秀的自动化企业聚集。向新领域的渗透公司在流程工业控制系统领域深耕20余年,核心产品已在主要流程工业领域取得市场高度认可。在当前市场环境下,工控系统 作为影响工业制造的核心环节国产替代大势所趋,公司作为国产工控系统龙头之一势必充分享受国产产品份额提升的红利。目前,公司在制药食品行业的渗透已

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