计算机行业从高维视角看工业软件投资机会：研发设计篇~工业软件为何能强势崛起

敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所证券研究报告工业软件为何能强势崛起从高维视角看工业软件投资机会：研发设计篇分析师：尹沿技（执业证书号：S0010520020001）联系人：夏瀛韬（执业证书号：S0010120050024）联系人：赵阳（执业证书号：S0010120050035）2021年8月11日用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所核心观点2➢研发设计软件是工业软件的皇冠•研发设计软件既有CAD、CAE、CAM等传统专业化软件，也有PLM、EDA、BIM等新型系统级软件，凝结了制造业壁垒最高的多学科知识和机理，更像是工业智造的“皇冠”。➢CAD：设计基础应用广泛•CAD是利用计算机进行工程设计的研发设计类工业软件，替代传统设计人员手动制图，解决工业产品的几何外形和结构设计问题，使得产品设计的结构形状所见即所得。2019年全球CAD市场空间为93亿美元，预计2020-2030年CAGR为6.6%。我们测算2018年国内CAD市场空间接近50亿人民币，未来十年CAGR保持在13%左右，高于全球市场增速。➢CAE：仿真世界潜力无限•CAE软件仿真方法是与理论方法、实验方法并列的人类认识世界的三大方法。2018 年全球CAE 软件市场的规模为64亿美元，国内市场规模约为6亿美元，占比约为9%。未来十年全球CAE市场CAGR超过9%，中国市场CAGR接近18%。CAE四大技术壁垒：数学基础、物理场景、计算机科学、工程知识。•CAE三大难点：1）技术维度——求解器；2）产品维度——复杂系统工程化；3）产业维度——人才培养和生态构建。➢EDA：半导体产业皇冠明珠•IC设计包含诸多环节，前端设计和后端设计都离不开EDA工具。从全球范围来看，EDA市场规模呈现稳步上升的趋势，从2015年的79亿美元到2019的105亿美元。2020年Synopsys，Cadence，Siemens EDA为我国前三大EDA工具供应商，前五大供应商占比达87%，行业集中度较高。➢投资建议：研发设计软件价值巨大•重点推荐：中望软件、霍莱沃、盈建科；•建议关注：华大九天、概伦电子。用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠2 CAD：设计基础应用广泛3 CAE：仿真世界潜力无限4 EDA：半导体产业皇冠明珠5投资建议：研发设计软件价值巨大6 风险提示用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所生产管控类软件经营管理类软件平台及工业APP研发设计类软件制造业金字塔功能级研发设计软件系统级研发设计软件生产控制层软件制造运营层软件传统经营管理软件各类工业APP办公协同及智能软件工业互联网平台资料来源：华安证券研究所整理➢工业软件已形成四梁八柱的产业支撑体系，研发设计类软件是四梁之一。伴随着过去几十年工业信息化、数字化、智能化转型发展的进程，渗透到制造业各个环节的工业软件已经形成了“四梁八柱”的产业支撑体系。“四梁”包括四大类核心的工业软件，即研发设计类软件、生产管控类软件、经营管理类软件、平台及工业APP；“八柱”主要分布在四梁之下，是各类别工业软件中的八大核心软件群。工业软件的四梁八柱支撑制造业金字塔资料来源：华安证券研究所整理41 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所资料来源：华安证券研究所整理四大核心类别工业软件整理5软件类别研发设计软件生产管控软件经营管理软件平台及工业APP主要产品市场规模3D CAD——全球约90亿美元，国内约7亿美元；CAE——全球约70亿美元，国内约6亿美元；EDA——全球近100亿美元，国内5亿美元DCS——全球约200亿美元，国内14亿美元；SCADA——全球约60亿美元，国内约16亿美元；MES——全球约150亿美元，国内约6亿美元；ERP——全球539亿美元，国内276亿美元；CRM——全球482亿美元；SCM——全球139亿美元办公软件——国内约85亿美元2019年国内工业互联网平台与工业软件产业存量规模2486亿元与国外差距核心技术差距最大产品深度和广度差距大产品高端功能欠缺底层核心技术依赖国外国产化进度5-10%中低端产品约50%，高端产品约30%中低端产品约70%，高端产品约40%通用产品超过60%，高端专用产品国产化率较低政策投入方向* 新型举国体制技术攻关* 专项工程* 产教融合* 龙头企业带动* 垂直行业落地* 试点示范引领* 推动应用生态培育* 鼓励高端产品突破* 推动融合技术创新* 打造系统解决方案国内代表企业中望软件、霍莱沃、华大九天、概伦电子、盈建科、柏楚电子中控技术、宝信软件、赛意信息、鼎捷软件、广联达、品茗软件、能科股份、柏楚电子用友网络、金蝶国际、金山办公、泛微网络、致远互联、明源云、石基信息、福昕软件、万兴科技用友网络、国联股份、宝信软件、工业富联、东方国信国际代表企业Autodesk、Ansys、Dassault、PTC、Siemens、Synopsys、Cadence、Mentor、BentleySiemens、Honeywell、ABB、Aspen、Yokogawa、Emerson、SchneiderSAP、Oracle、Salesforce、Infor、MicrosoftGE、Siemens、PTC、ABB、Bosch、Fanuc1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所资料来源：华安证券研究所整理工业软件产业体系视图➢研发设计软件既有CAD、CAE、CAM等传统专业化软件，也有PLM、EDA、BIM等新型系统级软件，凝结了制造业壁垒最高的多学科知识和机理，更像是工业智造的“皇冠”。61 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所研发设计类软件技术图谱➢研发设计类工业软件是基础学科和工程知识的集大成者。其涵盖数学、物理、化学、生物、材料和计算机等方面知识，用于协助工程技术人员完成产品设计，提升开发效率、降低开发成本、缩短开发周期、提高产品质量，支撑整个工业体系。➢研发设计软件的硬核，在于其庞杂而深奥的技术体系，以及与软件开发、工程实际的紧密耦合。从数学方程式出发，经过漫长的物理机理的冶炼、计算机科学与技术的萃取，最后还必须经过工程知识的淬火，才能成为一个成熟可用的工业软件产品。资料来源：知识自动化，华安证券研究所1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠7用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所2D CAD室内设计示例图中望3D CAD机械配备设计示例图资料来源：中望软件官网，华安证券研究所资料来源：中望软件官网，华安证券研究所8➢CAD ——Computer Aided Design 计算机辅助设计•CAD是利用计算机进行工程设计的研发设计类工业软件，可以替代传统设计人员手动制图，解决工业产品的几何外形和结构设计问题，使得产品设计的结构形状所见即所得。1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所CAE部分典型产品示意图资料来源：ANSYS官网，华安证券研究所9➢CAE ——Computer Aided Engineering计算机辅助工程•CAE解决工业产品功能性能和机电热控等专业功能性能模拟仿真分析问题，使得产品设计的功能和性能所见即所得，包括网格切分、多物理场及相互耦合的描述与建模、三维云图等技术。1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所资料来源：概伦电子官网，华安证券研究所EDA部分典型产品示意图110EDA部分典型产品示意图2➢EDA ——Electronic design automation电子设计自动化•EDA解决了超大规模集成电路（VLSI）芯片的功能设计、综合、验证、物理设计（包括布局、布线、版图、设计规则检查等）等设计问题，相当于电子设计领域CAD、CAE、CAM等软件的集成1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 概述：研发设计软件是工业软件的皇冠2 CAD：设计基础应用广泛3 CAE：仿真世界潜力无限4 EDA：半导体产业皇冠明珠5投资建议：研发设计软件价值巨大6 风险提示用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所资料来源：中望软件官网，华安证券研究所➢CAD软件是设计能力的基础，下游应用广泛。CAD是利用计算机进行工程设计的研发设计类工业软件，替代传统设计人员手动制图，解决工业产品的几何外形和结构设计问题，使得产品设计的结构形状所见即所得。CAD本质上是将工业设计知识和经验以数字化模型的方式沉淀，协助工程技术人员完成产品设计，进而提升产品开发效率、降低开发成本、缩短开发周期。122 CAD：设计基础应用广泛3D CAD机械配备设计示例图用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所资料来源：达索官网，华安证券研究所➢CAD软件是设计能力的基础，下游应用广泛。2D CAD主要应用在工程机械/制造业领域，包括机械设计、电子电气设计、模具设计、汽车整车及零部件设计等；建筑行业也是CAD应用最广泛的行业之一，以2D CAD为平台的二次开发软件数量众多，贯穿了建筑设计、勘察规划设计、结构设计、强弱电设计、给排水暖通设计、工程概预算、施工设计、室内装修设计等建筑全产业链。2D CAD示例图132 CAD：设计基础应用广泛用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所资料来源：达索官网，华安证券研究所➢CAD软件是设计能力的基础，下游应用广泛。3D CAD应用更广泛：以达索为例，其下游覆盖11个行业，包括航空航天，工业设备，汽车交运，能源和材料，家居，商业服务，生命科学，高科技，船舶与海洋工程和包装消费品与零售。达索下游客户分布142 CAD：设计基础应用广泛用户563574154于2021-08-11日下载，仅供本人内部使用，不可传播与转载 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所➢市场规模：全球CAD市场空间93亿美元，国内市场接近50亿人民币。海外咨询公司P&SIntelligence在2020年9月最新统计和测算显示，2019年全球CAD市场空间为93亿美元，预计2020-2030年CAGR为6.6%。具体到国内市场，综合工信部运行监测协调局、中国电子信息产业统计年鉴和赛迪顾问的相关数据，我们测算2018年国内CAD市场空间接近50亿人民币，未来十年CAGR保持在13%左右，高于全球市场增速。7070.3