中国工业软件行业发展研究报告：慢行业下需坚守长期主义之路

慢行业下需坚守长期主义之路 工业软件具有发展的紧迫性和必要性，且当前处于政策红利带的有利时间窗口期。当前，我国工业和经济达到分水岭，经济体发展需要创新驱动，而工业软件作为工业知识的载体，既是新型工业化的核心生产资料和关键生产力，又是工业大脑和数字基石，其自主可控意义深远。不同于国外工业软件是先工业后软件的自然生长，我国的工业软件先是用市场换效率，后是工业和软件同步的压缩式发展，现在是追赶核心技术可控，保障供应链安全。因此，当前工业软件既有发展的必要性，又有发展的紧迫性。 工业软件是一个慢行业，发展需要耐心和长期主义思想，同时在变化与重构中，也为企业带来机遇与挑战。中国的工业软件市场是千亿的大盘子，2024年市场接近3000亿，市场增长稳健，但核心技术空心、产业结构失衡等问题凸显。当前，研发设计类工业软件是卡脖子最为严重，其本质是与数学与基础学科相关的根技术缺乏海量真实工业场景试错进行工程优化，表现为实体就是核心组件/引擎层受限。值得注意的是，根技术的突破没有捷径可走，只能死磕。 经之道，且是持续的。当产品走向成功后，经过资本并购等途径，企业逐步走向“工具-套件-平台”之路，进而成长为行业巨头。工业软件的慢表现为：“研发-使用-反馈-迭代”的闭环是产品得以成形并好用的必 当前，工业软件正在经历变化与重构：云原生、AI/大模型加速了工业软件的发展，甚至为工业软件换道带来了可能；工业APP带来了产品形态的变化，降低了使用门槛；渠道商需要应对新的产品服务；数据资产带动管理重塑。 工业软件产业处于动态发展中，未来产业、市场、产品的发展方向值得探讨与思考。 1）针对产业：工业软件核心演变路径为工具-系统-平台-基因，前两个阶段主要针对产品服务范围，后两个阶段主要针对数据价值。2）针对市场：市场盘子大，但企业需要根据自身情况瞄准市场。头部客户既是主要客户群，又有国产替代和信创的需求，为工业软件技术突围带来可能；腰部客户可以成为共同体；长尾客户有助于扩大营收空间。3）针对产品：当前工业软件主要是买产品，未来，随着数据资产的有效积累与利用，工业软件将走向卖“智慧”的阶段，表现为工业智能体的诞生。 01背景篇工业软件具有发展的紧迫性与必要性 02产业篇慢生意下，规律需补课、变量需抓紧 03启示篇理解产业、锚定市场、炼化产品 专家篇04 一线企业专家的项目实践经验分享及前瞻的思考 背景篇-所处宏观环境01 工业软件具有发展的紧迫性与必要性 工业软件发展背景-紧迫性&必要性 工业软件有助于工业和经济体的创新和转型，它是新型工业化的核心生产资料和关键生产力，也是其工业大脑和数字基石，发展意义强大 从2018年开始，我国的人均GDP达到了1万美元，这意味着我国的工业和经济达到分水岭，即经济体达到中等发达水平，更进一步的发展需要靠创新驱动。在这个阶段，工业主要有两个特点：1）控制权逐渐转移：生产的控制权从硬件设备逐步向软件转移，算法强则工业强的趋势逐渐凸显；2）知识载体发生变更：之前的工业知识存在于老师傅的大脑和图纸，现在则逐渐被封装在软件代码中。而工业软件是对工业各类生产环节规律的代码化，支撑了绝大多数的生产制造过程，它不但可以控制产品和装备运行，而且可以把产品和装备运行的状态实时展现出来，通过分析、优化，作用到产品、装备的运行，甚至是设计环节，实现迭代优化。因此，工业软件的发展具有紧迫性和必要性。 工业软件的定义、内涵及特征 工业软件是工业知识的“代码化”表达，能将计算能力转为化生产能力，进而显著提升全要素生产率 工业软件是以计算机信息技术（IT）为载体，在工程科学、计算机科学和计算科学的理论指导下，融合工程方法和工业知识，通过程序化的抽象、封装与复用，实现在数字空间对物理空间全生命周期工业过程的描述、仿真、控制、管理和优化，进而显著提升全要素生产率及整体效益。工业软件的本质是工业知识的沉淀与代码化表达，具有门槛高、行业壁垒高、会不断迭代演进等特点。 工业软件与其他概念之间的关系 工业软件是载体，工业机理与模型是核心壁垒，知识工程是构建壁垒的手段；工业APP则是工业软件在云计算时代的新形态 工业软件是一个宏大的概念。简单而言：1）对于传统工业软件，通过知识工程提炼出工业机理，而工业机理的特定应用则是工业机理模型，进而成为工业软件的核心内核。2）在云计算算时代，主要有两个特点：其一，工业机理模型既可以沉淀在工业互联网平台上，又可以通过封装构成工业APP；其二，工业软件走向云化与解构，云化促成工业软件的云端部署，解构促使工业软件APP化。因此，总的来说，工业软件是工业机理与模型应用于工业实践的载体；知识工程是方法，工业机理和工业机理模型是基础；工业APP是工业软件和工业互联网平台的共同交集。 工业软件相关概念间的关系 知识工程VS工业机理VS工业机理模型 •知识工程：是发现和创造知识的过程，是将经验、知识等通过推理、表达等技术手段转为计算机可处理的模型或数据的工程化过程，是核心方法论。•工业机理：是物理化学等自然科学原理，以及工艺流程、管理逻辑等社会科学规律的总和，是源头。•工业机理模型：将隐性的工业机理通过数学公式、算法、逻辑规则显性化、数字化，形成的可被计算机计算和调用的模型，是工业软件的核心。 工业软件的分类 视角不同，分类方式不同，基于产品生命周期的分类较为常见 工业软件是一个总称，主要包含工业基础软件和工业应用软件两大类，我们通常说的工业软件及其分类其实大部分都是指工业应用软件的分类。就工业应用软件而言，市场分类方式因视角不同而有多种分类方式，但目前市场较为常见的分类还是基于产品的全生命周期的分类，即分为研发设计-生产制造-经营管理-运营维护四大类。只不过随着工业互联网平台的发展，工业APP凭借着架构、开发方式等方面的特色而逐渐成为不可忽视的一种新型态工业软件，依然服务于产品全生命周期。无论哪种分类方式，与基础科学结合最紧密的软件其门槛高、壁垒深，卡脖子也最严重，是市场亟待突破的。 工业软件的发展历程 国外是先工业后软件的自然生长，国内是工业和软件同步的压缩式发展 整体来讲，工业软件的发展与工业产业的发展具有共振性，但受国情等因素影响，国内外工业软件的发展历程呈现巨大差异，当前中国工业软件整体落后于欧美。 欧美工业软件的发展逻辑：先有强大工业，总结经验变成软件，并且在60余年长跑中积累并掌握了底层数学/物理内核。中国工业软件的发展则较为曲折。早前，在1990年代，在产学研模式主导下有一个短暂的黄金期，但迫于工业效率需要提升的现实，最终走向“用市场换效率，却让出了赛道”的失落阶段。随着国家安全战略意识的觉醒与产业升级的迫切需求，一方面政策重新唤醒，为核心技术的攻坚带来窗口期；另一方面云原生等技术赋能工业软件技术、产品和服务演进，国内工业软件有望进入新发展期。 工业软件的驱动因素-政策 工业软件角色之变：“工具”-“基石”-“大脑”，地位逐步提升 从两次五年规划中工业软件的定位来看，工业软件逐渐从“工具”逐渐转为“基石”的角色，对工业软件的发展目标也从强调应用到强调供应链韧性和核心技术公关，即工业软件自给自足。基于十五五规划建议文件，期望制造业保持合理比重的同时，也希望绿色化、融合化、智能化发展。我们猜测“科技产业融合”换道将是主要的行动逻辑，而对于工业软件：1）定位：将更近一步，处于“工业大脑”和“引领创新”的地位；2）发展目标：强调工业软件+AI深度融合，推动产业赋能与创新；3）行动：强力推动AI与工业软件深度融合，发展基于AI的工业软件和行业模型。 工业软件的驱动因素-新技术&补贴 大模型推动工业软件研发加速，政策补贴刺激工业软件应用创新加速 工业软件的发展还得到技术和补贴的双重加持。对于技术，主要是大模型提升了工业软件本质基础之间的转化效率，即工程能力、数学能力、计算机能力的转化效率提升，有利于工业软件的研发和应用加速落地。对于政策补贴，2025年一线城市基于AI+工业软件这个大主题下，纷纷推出了补贴政策，目的就是刺激工业软件的创新发展。 工业软件的驱动因素-需求市场 企业侧需求重市场实用性，同时兼顾国产替代；政府侧重顶层规划和行业推动；科研院所重视实训实验室和产教融合 企业是招投标的主体，政府单位次之，科研院所排在末尾。虽然三者采购的都是工业软件，且基本上都是研发设计、生产控制、企业运维等类别，但侧重点还是有所区别：1）企业侧的采购类别最为广泛，同时还有国产替代的招标需求；2）政府侧更多是工业互联网平台相关软件集成、运维等需求，同时还兼顾举办工业软件大会等地方或全国性的活动；3）科研院所则更多聚集于实训实验室近1年工业软件主要招投标情况或者某个课题（如工具开发、仿真等）的研发。对于项目金额，波动非常大，多集中在百万左右。而对于项目服务周期则相对集中在1-2个月。 产业篇-产业深潜与重构02 慢生意下，规律需补课、变量需抓紧 全局与困境：千亿市场，但核心技术卡脖子严重，且是技术-场景-生态-商业的系统性问题 规律与机制：接受并理解行业慢的特性，时间累积下的技术实践验证是硬道理 变量与重构：抓住变量，重视新技术、新产品形态、渠道及管理模式带来的改变 工业软件的市场规模与市场特征是什么？ 2024年中国工业软件整体市场规模近3000亿，但千亿赛道背后存在着核心技术空心、产业结构失衡等问题，核心技术亟待在窗口期进行突破 根据工信部电子第五研究所发布的数据看，中国工业软件是一个千亿级的市场。但是提到工业软件，“卡脖子”一词就会被多次提及，但需要澄清的是：1）研发设计类才是卡脖子的重灾区，主要原因是因为几何内核、求解器等根技术的缺失，且此类技术无法绕过，只能死磕，国产工业软件企业可把握政策红利带来的窗口期，加速淬炼自身根技术。2）当前产业结构失衡，呈现管理软件强、工程软件弱的特点，故经营管理类的国产化率高，卡脖子现象相对轻。除此之外，产品趋于平台化、重视数据增值服务等也是我国工业软件市场的主要特点。 中国工业软件的市场规模与市场特征情况 中国工业软件所处宏观环境及主要市场特征 当前所处宏观环境 •政策红利：从“给补贴”走向“给市场”，如信创，为国产企业发展提供窗口期•要素红利：工程师红利、数据场景红利 当前主要市场特征 •••核心技术空心化与依附性，如几何内核等根技术产业结构头轻脚重，即管理软件（如ERP等）强、工程软件（如CAD/CAE等）弱企业产品逐步走向平台化，即核心能力下沉并开放、产品架构插件化、商业生态化数据增值•相关服务逐步受重视 注：数据中嵌入式软件大概占比为50%-60%，剩下的是纯软件的市场，故2024年，纯软件市场规模大概是在1100-1400亿左右 工业软件的产业链情况大概是什么样的？ 上游赚“技术垄断费”，壁垒极高，通常上游内核决定中游产品；中游主要赚“行业know-how溢价”，同时其文件格式也影响下游客户的迁移成本；下游用户主要赚“效率提升带来的毛利” 工业软件的产业链图谱情况大概如何？ 研发设计类工业软件为何卡脖子严重？ 海量真实工业场景试错的缺失导致工程优化的欠缺是研发设计类工业软件被卡脖子的真实原因，卡脖子实体则主要是核心组件/引擎层 ②：能算出来→怎么算都不死机，需要能面对工业场景的“脏数据（如缝隙、破面、重叠等）”，而国外成熟内核在面对脏数据的时候能处理，且不会崩溃，甚至能自动修复，这就是稳定性的差距 例证：Onshape&CrownCAD Onshape作为先驱，借助成熟内核，重视上层交互和协作创新；CrownCAD主打自研内核+本地化适应，两种路径适应两种行情与市场 启示 国产工业软件发展的主要难点有哪些？ 当前中国工业软件企业面临的不是单一的技术问题，而是技术-场景-生态-商业的系统性问题，是技术债传导的结果 起步晚、资金少、早期用市场换技术导致错过发展期等是提到国内工业软件发展难点时大家都会提到的，也是事实。但回到产业链和工程化的深层逻辑来看，国产工业软件