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研发设计类工业软件主要包括计算机辅助设计（CAD）、辅助工程（CAE）、辅助制造（CAM）等，主要用于提升企业在产品设计与研发工艺中的技术性、先进性、可靠性和能效性。研发设计类工业软件呈现出垄断性，形成了以美国Autodesk、德国Siemens、法国Dassault Systemes等为代表的龙头企业，占据中国市场半壁江山。在仿真软件领域，美国的 NI和德国的 dSPACE 公司遥遥领先，占据全球市场大部分的销售额；我国的中国航天科工集团、深圳市中视典数字科技有限公司等具有较高的发展潜力。国外龙头企业的CAD、CAE、CAM 等产品组合多种多样，在不同行业各具特色。例如，Dassault Systemes在航空航天领域、Siemens在工业自动化领域、Autodesk在机械和建筑领域各自占有很大的市场份额。可以说，工业背景使得这些研发设计工业软件具有强大的生命力。
生产制造类工业软件细分为制造执行系统（MES）、分散控制系统（DCS）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、过程控制系统（PCS）、能源管理系统（EMS）等，主要用于提高制造过程的管控水平，改善生产设备的效率、增益率和利用率。从全球市场结构看，MES 和 DCS 软件占比最高，2018 年分别为 29.0%和 23.1%。MES系统形成了以Siemens、GE为龙头企业代表的行业发展格局，其中Siemens全球占比超过 24%。我国在MES领域发展较好，南瑞、宝信、石化盈科等企业在电力、钢铁冶金和石化行业深耕多年，客户数量多且关系稳定，市场份额达到 9.0%。DCS 软件按发展的不同阶段可划分为第一代 DCS、第二代 DCS、第三代DCS、第四代 DCS和第五代DCS 等。目前，DCS 整体市场增长达 3%，北美洲和拉丁美洲公司发展势头强劲，尤其是北美洲的市场增长了近 18%，广泛应用于电力、冶金、石化等行业，形成了以瑞士的 ABB 公司，美国的 Honeywell、Bailey Control、Westinghouse 公司，以及日本的东芝公司、横河电机、日立公司、富士电机、三菱电机为龙头的发展格局。其中，ABB 公司多年保持全球领先的市场地位。
信息管理类工业软件细分为企业资源计划软件（ERP）、平台工具软件（CRM等）、产品生命周期管理软件（PLM）、产品数据管理软件（PDM）等，主要采用云平台、ERP等载体，将CAD、CAE、CAM、PDM等工具软件无缝连接在一起，对生产制造进行全生命周期管理。2018 年，该类工业软件的全球产业规模超过4 000 亿美元，同比增长 10%。从地区分布来看，美国和欧洲地区占全球市场超过 82%，中国、亚太地区（除中国外）、美国、欧洲的市场规模比约为 1∶1∶4∶4。信息管理类软件主要由Amazon、Microsoft、Google、Siemens、Dassault Systemes、SAP、Oracle、PDMLink、Teamcenter、阿里巴巴、华为等龙头企业垄断。
行业应用类工业软件细分为电子信息制造产业软件、大型装备制造行业软件、医疗行业软件等，主要用于解决生态独立、系统封闭、专业化程度相对较高的行业生产制造等重大问题和关键环节，包括行业研发设计、流程管控和信息管理等制造全流程，主要以美国 GE 和德国Siemens为龙头企业代表。电子信息制造产业软件以研发设计、信息管理类软件为主，2018 年其全球产业规模达 4 320.35 亿美元，同比增长 5%。从市场分布看，2018 年北美洲与欧洲市场整体增速出现下滑，亚太市场整体增速较高，亚太地区、北美洲、欧洲等地区约占了全球的 95%，这三地区市场规模比约为 2.8∶3.5∶3.1。大型装备制造行业软件主要分为研发设计、生产制造、运维服务等。从市场分布看，亚太地区、美国和欧洲等地区占了全球90%以上，这三个地区的市场规模比基本持平。亚太地区船舶、轨道交通装备制造市场规模较大，美国、欧洲在航空航天制造方面市场规模较大。大型装备制造行业软件市场主要被以Dassault Systemes、Siemens、PTC 等为代表的龙头企业所占据。
（1）全球工业软件技术向智能化、知识化趋势演进，知识自动化成为关键技术。
工业知识自动化是工业软件之“魂”。在工业软件中，实现工业知识的自动抽取、行业领域知识库构建、工业知识学习优化、知识推理决策，对现代制造与制造智能化起决定性作用，并能大力助推传统产业变革创新。
知识自动化与流程工业应用中的知识获取、表示、关联、推理等关键理论，以及知识驱动的工业过程运行控制，为优化工业生产效率和质量、降低成本和能耗提供了新途径。全球工业软件技术逐渐向智能化、知识化趋势演进。
通过分析挖掘生产、设备数据和累积形成的工业过程大数据，以及通过低层级感知数据再生的中层级控制数据、高层级管理（作业）数据，萃取后可获得隐性知识、创新知识。借此，将知识融合到复杂过程控制中，通过大数据处理模式，与知识驱动相结合，以具有认知与学习能力的新一代人工智能为驱动的优化与控制，成为业界发展的主要动能。
同时，人工智能驱动的优化与控制将智能认知、知识学习与智能决策引入复杂过程优化与控制系统，在原系统上增加认知学习系统、自成长知识库、智能分析决策系统，推动了众多领域的深层次知识应用。在知识自动化趋势下，大数据处理模式、工业知识挖掘以及知识驱动的智能决策在复杂流程工业过程全局优化控制中发挥了重要作用。
（2）全球工业软件技术向模型化、自优化趋势演进，知识软件化成为关键技术。
近年来，对知识进行优化、精炼，提炼隐含着的工艺优化、质量波动和设备异常等规律和模式，通过建模、计算与分析，形成自优化知识库，实现知识软件化，实现数据—信息—知识—决策—控制的持续转化，准确快捷地分析获取多要素多目标协同优化与控制问题中隐藏蕴含的关联关系、因果关系等创新知识，有效地推动了工艺技术革新、产品换代，使得全球工业软件技术逐渐向模型化、自优化趋势演进。
其主要趋势表现：由于通过大数据分析和处理实际离散制造过程中工艺数据样本而获得的知识规模庞大，并具有多元多层、多尺度、多维度、碎片化、动态性和复杂耦合关联等特征，且易于存在错误与缺陷，以及不确定性和不完备性突出等问题，业界亟须设计可重用的工业软构件模块，提升工业过程决策优化与控制相关知识，尤其是隐性知识规则的获取能力。
另一方面，面向离散制造过程协同优化的人工智能驱动优化与控制架构，尤其是融合有知识获取、自学习自优化与智能推理决策能力的分层递阶智能优化与控制架构，能有效解决复杂离散制造过程中多要素多目标协同优化与控制问题，以及涉及要素多时空分布且复杂耦合关联问题。融合新一代人工智能技术，实现工业知识软件化，成为业界下一步发展的重点。
（3）全球工业软件技术向平台化、生态化趋势演进，工业互联网成为关键技术。
工业互联网作为异构融合网络，链接工业云，搭载工业软件，打通全产业链、全价值链，成为支撑工业智能化发展的关键集成设施，使得全球工业软件技术逐渐向平台化、生态化趋势演进。
传统烟囱式的、基于单个项目建设的、垂直体系结构的工业软件已逐步退出市场。其主要原因在于难以共享资源，不能交付和访问，形成了资源孤岛和信息孤岛，使得IT资源的服务率非常低，基础设施复杂而难以适应业务变化的需求，服务器数量和管理的总体成本太高。通过工业互联网，联结“智能机器+云平台+工业App”功能架构，整合“平台提供商+应用开发者+海量用户”生态资源，则能实现智能制造过程的扁平化、智能化决策，成为下一代工业软件体系的发展趋势。
工业互联网是平台，是工业全要素链接的枢纽，是工业资源配置的核心。数据是平台的核心，工业软件是工业互联网平台的关键。工业互联网平台通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系，建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境，实现工业技术、经验、知识的模型化、标准化、软件化、复用化，不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率，逐步形成了资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业新生态。
（1）我国工业软件市场前景广阔、起步有力。我国工业软件起步于改革开放初期。1978 年，沈阳鼓风机厂从意大利引进了大型鼓风机技术，从IBM引进了370/138 大型机，并配套当时最先进的MRPII（制造资源计划）软件，并带回IBM八本黑皮书，详尽记录了MRPII软件的基本原理和算法，业界称之为“黑八本”。以此为基础，我国建立了北京机械工业自动化研究所，诞生了以蒋明炜为代表的一批知名的工业工程管理专家，在全国各地成功开展了计算机辅助企业管理信息系统项目。1987 年，四川宁江机床厂成功自主研发了计算机辅助企业管理信息系统项目，并获得了机械部科技进步一等奖，国家科委科技进步二等奖；1986 年国家“863 计划”将支持国产工业软件发展列入自动化领域的CIMS（计算机/现代集成制造系统）主题；20 世纪 90 年代中期，开思、利玛、金航联、经纬、并捷等一众本土工业软件开发企业蓬勃而起，国内仅ERP软件公司就超过 1 000 家。
将当时市场上的国产工业软件与国外产品对比，可以发现国产软件并不落后，甚至在CAD软件等方面略有领先。加上国外产品引进存在汉化和适应中国国情的问题，国产工业软件具有明显发展优势，能结合我国实际需要的功能进行迭代优化和创新。20 世纪 90 年代中后期，国产工业软件平均市场占有率在 25%左右，虽然主要分布在中低端领域，但其中个别专项领域达到了 45%左右的占比，国产工业软件进入黄金发展期。
（2）近 30 年，国产工业软件在工业设计、仿真、测试和生产制造等方面，与国际第一梯队的差距越来越大。国内工业软件企业呈现金字塔型发展格局，顶端有少数大型企业，多数都是中小型软件企业。对比全球工业软件市场 3 893 亿美元的规模，2018 年国内工业软件市场仅为 1 678.4 亿元人民币
。工业软件逐渐成为中国与西方差距最大的行业之一。
（3）近年来，我国一批新生工业软件企业正在强势崛起。中望龙腾、盘古信息、黑湖科技、摩尔元数、销售易等企业发展迅速。不少大型制造业企业也组建了工业软件和工业互联网平台分公司，如树根互联、徐工信息、海尔数字科技、美云智数、虹信软件、格创东智、航天云网、东浦软件、深圳联友、吉利易云、联想大数据等。此外，东方国信、寄云科技、华龙讯达等工业互联网平台公司也发展迅猛。一批软件企业纷纷上市，如用友、金蝶、浪潮软件、鼎捷软件、宝信软件、汉得信息、赛意信息、中软、东软、泛微网络、启明信息、远光软件、广联达、畅捷通、致远互联、能科等。