中国工业设计软件的发展现状与政策建议.docx

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1、中国工业设计软件的发展现状与政策建议工业设计软件已经被公认为“工业制造的大脑和神经，是数字经济时代工业领域的“皇冠。作为制造业第一大国，中国拥有世界上最齐全的产业门类，然而，核心工业设计软件领域却始终是中国产业发展的软肋。目前，中国核心工业设计软件产业发展落后发达国家约20年，80%工业设计软件被外企垄断。工业设计软件已经在中美贸易战中被美方用作断供、“卡脖子的具体手段，直接关系到中国企业生存与发展，关系到产业链供应链安全稳定。大力发展工业设计软件,推动核心工业设计软件自主可控，是中国建设“制造强国必由之路，是提升产业国际竞争力的重要抓手，是保障中国产业链供应链安全与韧性的根本所在。核心工业设

2、计软件是将科学计算与工业技术紧密结合,主要应用于工业产品研发设计和生产制造领域的软件，以CAE （计算机辅助工程）、CAD （计算机辅助设计）、EDA （电子设计自动化）等软件为典型，这类研发设计软件具有体量小、集中度高、开发难度大、开发周期长、资金需求高等特征，是工业设计软件中极其重要的一类，也是国内最薄弱的一类，因此被称为核心工业设计软件，是发展国产工业设计软件首先要考虑的部分。目前，在中国市场工业设计软件产业链的上游及中游,占据主导地位的是国外厂商，比如上游的苹果、微软，中游的SAP、西门子，这些企业通过频繁横向扩展和纵向积累，拥有最尖端的人才、科技与创新资源，控制着整个生态系统。近年来

3、，随着成本优势发挥与人才资源汇集，中国工业设计软件企业在部分领域已获得了较高的市场份额，通过加大研发投入逐步在产业链的中高端占有一席之地，如业务管理类软件的用友网络和金蝶软件，在产业链中初步获得了话语权。在产业链下游环节，基于数字化模型，中国工业设计软件已经发展出满足各专业应用领域需求的工业App,发展前景可期。硬件设函操作系统开发工具中间件Apple（美国）DeU （美国）HP （美国）以期中国）Wmdows （美国）Mac OS美国）Lmux美国）Chrome OS （美国）Microsoft （美国）Grade （美国）IBM （美国）Oracle（美国）BEA （美国）金蝶软件（中国）

4、原3.（法国）Siemens （德国）Autodesk （美国）ANSYS美国）PTC （美国）*P9段至1（美国）Cadence （美国）中望软件（中国）航天神软（中国）航天神软（中国）研发设计类软件流程设计獭据反搐生产控制类软件数据馥数据孱篡扁Siemens （德国）Honevwell美国）GE （美国）ABB （瑞士）Schneider （法国）Rockwell （美国）宝信软件中国）中控技术（中国）柏室电子（中国）管理指令SAP（德国）Salesforce （美国）Omde （美国）Microsoft （美国）Workday （美国）用友网落（中国）金蝶国际（中国）鼎捷软件（中国）数据

5、反馈射入式软件ABB （湍土）西门子（德国）华为（中国）国电南瑞（中国）应用领域：电力能源、机械装备、汽车制造、航空航天、工业通信、安防电子等图1工业设计软件产业链全景图一、中国工业设计软件产业竞争力分析1、中国工业设计软件产业规模接近2000亿元，仅占全球比重7%左右。近年来，随着智能制造、工业互联网等政策利好持续释放，中国工业设计软件市场规模基本保持中高速增长。20162020年，工业设计软件产品收入从1078亿元上升到2020年的1974亿元，年均增长16.3%； 2021年17月，中国工业设计软件产品收入达1273亿元，同比增长17.0%,表明中国工业设计软件领域正向扩大产业规模、驱动

6、工业智能化、推进国产替代等方向迈进（见图2）。但是，现阶段，全国150家自主研发的工业设计软件企业中，95%的企业营收规模不足5000万元，工业设计软件小而散的现象比较突出。另据Gartner数据，2020年全球工业设计软件市场规模约为4332亿美元，约合人民币2.8万亿元，2020年中国工业设计软件产品实现收入1974亿元，照此计算，仅占全球份额的7%,表明中国工业设计软件实力明显偏弱。(亿心2500200015001078looo5002016(%)25%1=1.业软件产丛收入一一同比增速图2 20162021中国工业设计软件产品收入资料来源：根据工业和信息化部数据整理2、国内市场被外资企

7、业主导，部分细分行业产品严重依赖进口。据中国工业设计软件产业白皮书(2020)披露，高端市场部分仍由外国企业产品所垄断，如以SiemensDassault、SAP、Oracle等企业产品为主。调研发现，国内有些用户企业在创建初期使用国产ERP软件，但当企业发展到一定规模时，因国产软件功能难以支撑业务需求，转而将国产ERP软件替换成SAP的产品，出现了 “逆国产化”现象。根据对30余家知名工业设计软件供给侧企业和28家头部工业设计软件需求侧企业的调研结果，发现95%的研发设计类工业设计软件依赖进口。生产控制类工业设计软件要好一些,国内企业产品国内市场占有率能达到50%,但在高端市场中也不占优势。

8、总体而言，国内市场上，中国工业设计软件中只有ERP/CAD/CAE/CAPP的渗透率超过了 50%,其他工业设计软件的渗透率大多低于30%以下，外资企业产品占主导状况的形势仍比较严峻。3、中国EDA行业市场规模增速快于全球，但外资企业占有绝对优势地位。ESD Alliance数据显示，受到下游集成电路市场需求拉动，中国EDA行业市场规模不断增长，20152020年年复合增长率高达13.82%；国内EDA企业数量多年持续增长，现已有近30家本土 EDA企业，市场参与度有所提升。但国内EDA市场规模尚不足10亿美元，在全球EDA市场规模中占比较小（见图3）。整体来看，中国市场EDA行业集中度高，主

9、要由美国Synopsys、美国Cadence和德国Mentor Graphics （2016年为西门子收购）三家厂商垄断，占国内市场份额达到77.7% （此三家占全球市场份额达到60%以上），留给华大九天、芯禾科技、广立微等本土 EDA厂商的市场份额较少。图3 2016-2020年EDA市场规模及增速比较资料来源：Wind数据库3、国际巨头主要从事高端环节和提供全流程工具链，国内厂商与之相比，差距巨大。近年来，中国EDA厂商在细分领域逐步实现突破，如在仿真端，华大九天和概伦电子实力强劲；在后端,芯禾半导体具有较完整的解决方案和竞争力；广立微在良率优化端的软件和测试机、博达微在数据端的快速参数测

10、试方案等达到较高水平。受益于在细分领域的产品突破，中国本土 EDA厂商竞争力有所增强，目前，华大九天在中国EDA市场已经占据了一定的市场份额，超过了另外两大国外企业(Ansys Keysight)。尽管如此，国内EDA厂商在全球产业链中仍缺乏竞争力。一方面，中国EDA厂商以提供点工具为主，在产品完整性、集成度等方面仍与发达国家跨国公司有较大差距，仅有华大九天一家可以提供面板和模拟集成电路全流程设计平台，其他的厂商只能提供某领域内的部分工具，而发达国家跨国公司经过一系列并购，基本打通了 EDA全流程工具链，能够覆盖全领域的设计需求(见表1) o另一方面，中国自主研发的工业设计软件产品大多集中于产

11、业链中低端领域，同行业内产品竞争力相对较高，但针对高端产品及部分核心工业设计软件的研发生产，中国产品竞争力水平则明显不足。EDA软件还只是工业设计软件中的冰山一角，和EDA面临相同困境的还有三维CAD、CAE、CAM、PLM、MES等核心工业设计软件，以汽车制造、航空航天为代表的高端装备制造业基本都被法国达索CATIA、德国西门子UGNX、美国PTC等产品垄断。由此可见中国自主工业设计软件之殛，发展自主工业设计软件体系刻不容缓。表1国内外主要EDA企业国内主要产品国外主要产品华大九天模拟设计全流程系统工具、数字后端SoCIC设计与优化系统工具、生产制造点工具、平板显示段计全流程工具Synops

12、vs全球排名第一的电子设计自动化(EDA)解决方案提供商,产品覆盖电子设计全部流程，产品线最为完整,在芯片设计和验证、软件安全等领域具备优势，最强产品有逻辑综合工具DC和时序分析工具PT:概伦电子在spice建模工具、噪声测试系统、快速仿真工具方面技术处于领先地位Cadence产品覆盖电子设计轴流程，Ada业界第二大厂商在模拟辘合信号的定制化电路PCB电路设计版酬计方面更胜一第1芯禾半导体芯片级系统仿真，集成无源器件IPD,系统级封装sip工具MentorGraphics在PCB印刷电路板设计,模拟硬件系统布局布虹具后端验证确认可测试性设计，光学将近修正等领域具有优势 1资料来源：根据各企业官

13、网资料整理二、中国工业设计软件产业竞争力不高的原因分析与发达国家相比，中国工业设计软件产业整体呈“小、散、差”的发展局面，国内企业市场份额小，产业链不完整，技术水平相对落后，离自主可控距离还比较远。究其原因,主要是：1、研发投入不足，融资能力偏弱。高额资金投入，在核心工业设计软件产品设计研发中扮演着不可或缺的角色,从Synopsys和Cadence的财报来看，这两家公司每年花费在研发上的投入分别是营收的30%和20%。反观中国，由于现阶段工业设计软件研发投入大、周期长、回报低，大多数企业资金有限，难以维持高额研发投入。融资渠道狭窄，融资能力弱。一个最典型的例子是，在互联网初创公司动辄数千万、上

14、亿融资的时代背景下，成立了 22年的国内领先的工业设计软件龙头厂商一一广州中望龙腾软件股份有限公司，2018年底完成第一轮融资8000万元，2019年10月完成第二轮融资1.4亿元，这两轮融资竟然均为国内研发设计类工业设计软件领域彼时规模最大、估值最高的融资案例。随着中美贸易摩擦加剧，EDA行业成为市场关注的重点，资金开始积极进入。2020年EDA行业有9家企业完成了 15次融资，2021年前两个月已经完成了 7次融资。但总体而言，工业设计软件行业融资水平仍然偏低,难以满足现阶段工业设计软件企业对资金的强烈渴求。2、技术积累不足，产业基础薄弱。国外工业设计软件巨头之所以强大，根本原因之一就在于积累了几十年甚至上百年的工业生产的关键技术、流程、知识、工艺和数据，形成了扎实的工业数据知识库，具备了最重要、最核心、最底层的支撑。而这些对于中国企业而言，都还相当薄弱。国内工业设计软件企业要追赶国际巨头，要有“老黄牛”精神，需要沉下心来苦练内功，夯实底层技术积累和产业基础。3、庞大国内用户形成对国际巨头产品的依赖，国内产业生态亟待优化。由于软件产品使用习惯“粘性”，国内用户形成了对供给巨头产品的依赖。这种依赖导致国内旺盛的用户需求很大程度上推动了国际工业设计软件巨头产品优化发展，而不是本土企业工业设计软件的发展。工业设计软件就是