2022年制造执行系统（MES）产业竞争格局与投资研究报告

2022年制造执行系统（MES）产业竞争格局与投资研究报告汇报人：蔡宜慧日期：2022-10-221contents目录行业发展概述行业环境分析行业现状分析行业格局及趋势12342Part01行业发展概述行业定义行业发展历程行业产业链3行业定义MES(制造执行系统)是面向制造车间开发的一整套软件解决方案，跟踪生产资源（人、设备、物料、客户需求等）的实时状态，通过生产信息的互联互通，实现生产过程的可视化、可控化，提高生产效率和产品合格率。作为位于上层的计划管理层与底层的工业控制之间的面向车间层的管理信息系统，是制造业数字化架构中的重要组成部分。MES在制造业中起到降低成本、提高工作效率的关键作用，以离散制造行业为例，可达到缩短交货周期53%、提高75%生产效率、减少73%物料滞留、减少四分之三作用管理人员的效果，帮助制造业企业达成降本增效。MES是生产执行侧软件，填补计划层与控制层之间的信息空白，负责车间级生产过程执行管理，在车企智能制造构架中搭建上下联通的桥梁。MES是车企生产环节重要的数字化工具，MES借助底层信息，根据上传的计划数据和生产实时数据做出反应、计算和展示。MES上接车间管理层下接设备，横向覆盖冲、焊、涂、总四大车间，可在生产、物流、人员、工艺、过程等维度做出快速响应，提高信息传递效率和精准度，有效降低由于不确定性因素导致的停工、错料等情况。4行业发展历程专用的MES(PointMES)专用MES系统是在20世纪70年代发展起来的，它是为了解决某个特定领域的问题，如设备状态监控系统、品质管理系统、生产进度跟踪和生产统计等而开发的单独应用系统。集成的MES(IntegratedMES)集成的MES是把单一的MES有机集成在一起的功能更强大的MES系统。集成的MES始于20世纪80年代，主要集成生产现场信息系统和MRPII，例如生产进度跟踪信息系统、品质信息系统、绩效信息和设备信息系统等。集成的MES能够使上层事务处理和下层实时控制系统集成在一起，但难于与其他应用系统集成。20世纪90年代以来，国内外很多学者对集成的MES进行了研究可集成的MES(IntegratebleMES，I-MES)20世纪90年代中期，美国ANRC研究小组通过分析信息技术的发展和MES的应用前景提出了可集成的MES(IntegratebleMES，I-MES)，它将专用的MES和集成的MES融合在一起，采用可重用、可重构组件及模块化技术来开发具有柔性和适应性的MES系统。可集成的MES可将部分功能作为可重用组件单独销售，起到专用MES作用;又能实现上下两层的集成，起到集成MES的作用。智能化的MES智能化的MES是指利用人工智能(ArtificialIntelligence，AI)和分布式人工智能(DistributedArtificialIntelligence，DAI)来构造具有分布式、协同性和自治性的智能制造执行系统。人工智能中的遗传算法、神经网络算法和专家系统等先进技术已经在智能制造系统中取得了不少应用。如1985年Fox使用约束推理的方法研究了针对车间管理和调度的专家系统。5行业产业链上游制造执行系统（MES）行业上游龙头企业已开始对产业链进行延伸，逐渐进军原材料生产领域，以规避高额进口原料的成本支出，攫取上游毛利。此外，伴随着上游原料生产企业的重组进程加快以及中国市场参与者技术水平的提高，制造执行系统（MES）行业上游原材料供应有望朝着专业化和规模化的方向继续发展，逐渐抢夺外资企业在行业内的话语权。产业链上游概述6行业产业链中游制造执行系统（MES）行业中游企业原材料大部分依靠进口，主要原因是下游消费终端为保障科研成果，对行业产品的质量稳定性要求较高，因此，中游科研用制备厂商更倾向于选择仪器先进、供应链稳定的进口原材料供应商。企业产品价格主要受市场供求关系的影响。由于制造执行系统（MES）企业的产品毛利较高，原材料价格波动不会对企业的盈利能力产生重大影响。产业链中游概述7行业产业链下游制造执行系统（MES）行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。产业链下游概述8Part02行业环境分析行业政治环境行业经济环境行业社会环境行业驱动因素9行业经济环境目前，我国经济正处于转型发展的关键时期，中国制造正在向“中国智造”转变。MES产品的应用符合制造业信息化发展的趋势，在产业转型升级的背景下，MES行业发展迎来机遇。从整个MES市场来看，国内MES行业主要集中于五大领域，分别是汽车、电子通信、石油化工、冶金矿业和烟草这五大领域。从市场份额来看，一些国际巨头公司在国内不同行业应用的占比也呈现差异化。国外供应商主要集中于食品饮料、烟草、冶金/矿业、汽车等行业。截至目前，国内MES行业发展历程较短，相关企业目前普遍有规模较小、面向行业单一等特征，竞争力较弱，所研发的MES的大多属于定制化开发和集成应用，基本都没有实现产业化，还没有能够提供与国外系统竞争的平台产品，因此整体竞争力小于国外竞品。10社会环境1社会环境2行业社会环境创新能力大幅增强，部分领域实现突破。2015年，软件业务收入前百家企业研发强度(研发经费占主营业务收入比例)达9.6%。软件著作权登记数量达29.24万件，是2010年的8倍。基础软件创新发展取得新成效，产品质量和解决方案成熟度显著提升，已较好应用于党政机关，并在部分重要行业领域取得突破。智能电网调度控制系统、大型枢纽机场行李分拣系统、千万吨级炼油控制系统等重大应用跨入世界先进行列。新兴领域创新活跃，一批骨干企业转型发展取得实质性进展，平台化、网络化、服务化的商业模式创新成效显著，涌现出社交网络、搜索引擎、位置服务等一批创新性产品和服务。我国软件和信息技术服务业规模、质量、效益全面跃升，综合实力进一步增强，在由大变强道路上迈出了坚实步伐。产业规模快速壮大，产业结构不断优化。业务收入从2010年的3万亿元增长至2015年的3万亿元，年均增速高达27%，占信息产业收入比重从2010年的16%提高到2015年的25%。其中，信息技术服务收入2015年达到2万亿元，占软件和信息技术服务业收入的51%;云计算、大数据、移动互联网等新兴业态快速兴起和发展。软件企业数达到8万家，从业人数达到574万人。产业集聚效应进一步突显，中国软件名城示范带动作用显著增强，业务收入合计占全国比重超过50%11行业社会环境人口增长放缓、老龄化加速下，叠加中国劳动力成本优势的不断丧失，逼迫制造业以更具自动化、智能化的手段来提高生产效率，降低成本压力，催生智能制造相关产品与解决方案的需求，目前，工业0、0的技术已较为成熟，部分制造业水平较为发达的国家已经率先进入以网络化、智能化为代表的工业0发展阶段,MES作为制造业规划层随着物联网等持续发展，为适应定制化时代，整体技术模块化、服务化将重塑，技术要求更高的同时产业规模将迎来爆发期。12行业驱动因素1234研究资源投入稳健增长为促进行业科技创新事业发展，全面提升科技创新能力，中国逐步加大行业经费投入、落实税收优惠、鼓励科研人才发展，全面推动科研事业发展，同时带动科研服务市场增长，广泛运用于各个研究领域，未来市场空间将进一步释放商业应用领域不断拓展从应用领域来看，制造执行系统（MES）行业产品广泛的运用于医学、药学、检验学、卫生免疫学、食品安全、农业科学等民营领域供需平衡促进市场发展制造执行系统（MES）产业处于快速增长时期，由于制造执行系统（MES）行业的产品及服务模式特性，使其供给市场与需求市场存在较强的相互依赖、相互促进关系，制造执行系统（MES）市场在良好的供需作用机制下保持稳定发展行业竞争促进行业正向发展在市场发展中，行业企业为争取竞争优势，尤其是大中型企业，越来越重视自主研发实力，在企业科研方面投入逐年增长，企业科研服务市场逐步打开，未来科研用检测试剂的服务主体趋于多元化国务院发布政策、十四五规划、政府报告、领导讲话等都有对制造执行系统（MES）行业做了一些纲领性的指导，合理的解读能够为行业做了好的发展指引。优势竞争，长期盈利，依托中国，布局全球，立足核心能力，全力获取显著竞争优势，创造得到广泛认可、深入人心的价值，通过成为“难以替代者”品牌致胜，涌现一批市场竞争力突出的全球性与区域性中国品牌，以持续正现金流实现长期盈利，这才是行业企业的发展之道。13Part03行业现状分析行业现状行业痛点14行业现状全球MES市场规模自2015年以来保持稳健增长。据统计，市场规模从2015年的490.3亿元，增长至2019年的915.3亿元，CAGR达16.9%。全球MES市场规模将从2019年的915.3亿元升至2024年的1898.6亿元，CAGR为15.5%。2020-2022年中国MES市场增速有望回升。据统计，2020年国内MES市场规模41亿元，同比增长8.2%。2020年3月工信部发布《关于推动工业互联网加快发展的通知》，明确提出将“强化设计、生产、运维、管理等全流程数字化功能集成”。MES系统作为生产运营环节重要的信息化工具，有望受益于国内政策驱动，实现规模快速增长。2022年国内MES市场总体规模将达到57.2亿元，2020至2022年的年均复合增长率或将达到13%。15行业市场规模就我国MES市场规模变动情况而言，政策驱动下叠加制造业整体稳步增长带动，虽然今年来整体MES市场规模增速下降，但整体仍保持稳步增长趋势，数据显示，2021年我国MES市场规模在48.5亿元左右，与我国整体工业增速变动趋势基本一致，2022年来看，随着整体工业复苏叠加产业价值增长，MES规模有望引来较大增长。就MES市场结构占比而言，随着运维和服务产业需求增长，占比整体MES市场份额持续增长，同比2019年分别增长0.1和0.7个百分点，与此相对，软件许可增速不及总体规模增速，份额占比出现小幅度下降，过往数据来看，2016年MES市场规模占比MES达59.4%，随着产业多方位、多领域集成化发展，整体MES市场结构将趋向多元化，服务和运维占比仍有较大提升空间。我国MES企业基本分布在先进制造业发达的环渤海、长三角和珠三角等地，其中广东和江苏合计占比超五成，其次拥有丰富人才资源同时属于经济领先城市的上海、背景和浙江位列其后，分别占比13%、9%和8%。整体来看，MES属于制造业工业软件关键领域，受制造业地域影响较大。16行业市场规模从下游行业来看，MES既可应用于离散工业，也能应用于流程工业。相对而言，离散型市场增速受经济影响波动较大，而流程工业增速较为平稳。电子行业、汽车、冶金、能源化工是MES的前四大应用市场，汽车制造占比最高达15.1%。从投入规模来看，医药制造和食品饮料业单位营收对应的MES投入最高，分别达到8.5/8.33万元，原因系行业对产品质量的要求较高，多点检测增加MES实施成本；排在第二梯队的为电子行业、设备制造业、电气机械和器材制造业，每亿元营收对应6-7万元的MES投入，其行业规模效应不明显，因而MES投入较分散；烟草制造业虽然拥有较高的MES渗透率，但因其体量庞大，对应到单位营收的MES投入相对较低。17行业痛点质量参差不齐制造执行系统（MES）行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力行业监管难度大政府秉承创新开放的态度，支持和鼓励科学研究创新，对科学研究试验不设置严格限制，因此，制造执行系统（MES）行业不存在统一的监督管理规范，产品质量主要依靠生产企业自主检测，制造执行系统（MES）行业产品质量的监管难度加大高端产品发展落后在中低端产品领域，仍然有较大比例的产品依赖于进口渠道。此外，制造执行系统（MES）行业企业缺乏创新研发能力以及仿制能力，加重下游消费端对进口科研用检测试剂的依赖，不利于制造执行系统（MES）行业的发展18流通环节有待完善制造执行系统（MES）产品种类繁多，消费数量较大，质量参差不齐，试剂流通管理难以完善，导致制造执行系统（MES）行业目前在流通领域还面临许多问题。（1）在产品的流通中，许多环节缺少安全的冷链和冷库设施供应。在目前运输多为汽车和铁路运输的情况下，制造执行系统（MES）行业生产企业普遍采用运输箱内置冰冻袋的冷藏方式，在高温天气或长距离运输的情况下无法确保运输温度的稳定，影响试剂的安全性。（2）监管人员技术水平有待提高。制造执行系统（MES）产品是一种高技术含量的产品，产品研发涉及生物学、信息技术、电子技术、工程学等多项学科，而目前从事制造执行系统（MES）行业的人员50%以上是工商、质检管理等专业背景的人员，缺少必要的专业技术知识。知识背景的不匹配使得管理流程漏洞频发，制造执行系统（MES）行业整体监管水平有待提高。（3）中间环节加价严重。出于安全的考虑，国家对制造执行系统（MES）行业进出口标准与流程严格把控，环节复杂，中间环节加价严重，代理公司的介入可能使产品出厂价格上涨至少一倍以上，导致产品市场竞争力下降，阻碍本土制造执行系统（MES）行业企业的国际化进程。流通环节问题中间环节加价严重供应链质量监管行业发展建议细分行业产品持续深化跨行业、跨客户壁垒高。回顾国内外MES市场发展历史来看，我们发现MES市场较难形成赢家通吃的垄断局面，巨头们往往有自己的专属能力圈，如Aspen擅长流程工业、iBASEt专注离散行业；Honeywell擅长石化行业、iTAC专注汽车和电子行业。而造成这样局面的原因，我们认为是因为MES的核心差异在于对生产过程的建模，因此跨行业意味着生产过程存在较大差异。但与其他环节不同的是，即使处于同一行业，客户生产需求也不尽相同，具有较强的行业特色。MES上云云MES的出现降低了MES准入门槛，未来有望加速渗透。MES系统的部署往往需要进行较大规模的车间改造，投入大量IT资源，实施周期长（往往在9-12个月），投入资金多（动辄上百万、千万元）。中小企业由于自身规模限制，预算不足，难以承受过高的MES部署成本。云MES产品主要以SaaS形式向中小企业提供MES服务，实施周期只需要1-3个月，且节省了用户硬件采购开支和维护成本，大大降低了中小企业的MES进入门槛，未来有望进一步提高其在MES市场的渗透。信息桥梁与集成化MES出现之初即是为了弥合计划层与控制层之间的鸿沟，未来仍将延续这一定位。20世纪80年代，随着底层控制系统和上层生产计划系统的发展，逐步产生了MES原型；90年代AMR提出制造业信息化的三层模型，MES作为上层决策系统与下层控制系统之间的桥梁，主要起到信息传递与执行的功能。我们认为，信息化桥梁是MES系统的本质，未来MES的发展也仍将保持这一定位。20Part04行业竞争格局及趋势行业发展趋势行业竞争格局行业代表企业21&&&行业竞争格局概述行业竞争格局概述中国政府正大力推动社会资本进入制造执行系统（MES）行业，对制造执行系统（MES）行业产品需求被迅速拉动，需求量呈现上升趋势，制造执行系统（MES）行业企业进军国民经济大产业的战略窗口期已经来临。制造执行系统（MES）行业各业态企业竞争激烈，当前，市场上50%以上的制造执行系统（MES）行业企业有外资介入，包括中外独（合）资、台港澳与境内合资、外商独资等，纯内资本土制造执行系统（MES）行业企业数目较少，约占制造执行系统（MES）行业企业总数的25%。此外，商业银行逐步进入制造执行系统（MES）行业，兴业银行、中心银行、民生银行等先后成立金融公司，涉足设备融资租赁业务。中国本土制造执行系统（MES）行业企业根据租赁公司股东背景及运营机制的不同又可以划分为厂商系、独立系和银行系三类三类制造执行系统（MES）行业企业各有优劣势：（1）制造执行系统（MES）行业企业具有设备技术优势，主要与母公司设备销售联动，以设备、耗材的销售利润覆盖融资租赁成本；（2）独立系制造执行系统（MES）行业企业产业化程度高，易形成差异化商业模式，提供专业化的融资租赁服务；（3）银行系制造执行系统（MES）行业企业背靠银行股东，能够以较低成本获取资金，且在渠道体系等方面具备一定优势。行业竞争格局就MES市场集中情况而言，目前我国竞争格局相对分散，外企主导市场。根据数据，2020年，前八名的企业市占率合计39.7%。西门子、宝信软件、SAP分别以11%、7.6%、7.2%的市占率位居前三。随着国内工业软件产业规模持续增长，制造业企业国产化需求叠加政策推动，MES产业国产企业占比持续提升。竞争格局1就我国宝信软件经营现状而言，2017年开始，宝信软件营收表现为快速增长趋势，尤其是2020年度，逆疫情出现大幅度增长，2021年营收达117.59亿元，同比2020年增长15%，就研发投入而言，2017-2