一、工業(yè)軟件的定義及分類

    工業(yè)軟件（英文：Industrial Software）是指在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的軟件，包括系統(tǒng)、應(yīng)用、中間件、嵌入式等。一般來講工業(yè)軟件被劃分為編程語言、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統(tǒng)軟件為計算機使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應(yīng)用領(lǐng)域。而應(yīng)用軟件則恰好相反，不同的應(yīng)用軟件根據(jù)用戶和所服務(wù)的領(lǐng)域提供不同的功能。

    工業(yè)軟件一般按照應(yīng)用分為研發(fā)設(shè)計類、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類、業(yè)務(wù)管理類三大領(lǐng)域。

表1 工業(yè)軟件按應(yīng)用分類表^[1]

    二、全球工業(yè)軟件發(fā)展態(tài)勢

    2014年全球企業(yè)級軟件市場規(guī)模為3175億美元，同比增長5.5%，基本維持了自2012年以來的高速增長態(tài)勢，但增長速度遠(yuǎn)不及預(yù)期。2014年初，Gartner曾預(yù)測全年企業(yè)級軟件市場規(guī)模可達到3200億美元，實現(xiàn)同比增長6.8%。

圖1 2012-2014年全球企業(yè)級軟件市場規(guī)模^[2]（單位：億美元）

    工業(yè)軟件市場發(fā)展特點

    1.市場規(guī)模保持增長但增速放緩

    企業(yè)級軟件是企業(yè)IT支出的重要部分，其市場規(guī)模變化反映了企業(yè)IT投資的意愿和力度，與企業(yè)對全球經(jīng)濟發(fā)展形勢及其業(yè)務(wù)發(fā)展的預(yù)期呈現(xiàn)顯著相關(guān)性。2014年，全球企業(yè)級軟件市場規(guī)�；�本維持了自2012年以來的高速增長態(tài)勢，表示出企業(yè)為應(yīng)對日益激烈的市場競爭，仍然把新一代信息技術(shù)的應(yīng)用視為提升其競爭力的重要手段。但從增速看，近三年來呈現(xiàn)出較大波動，2014年同比增長雖然高于去年同期，但增幅仍不達市場此前的預(yù)期，表現(xiàn)出企業(yè)的投資能力以及對未來經(jīng)濟發(fā)展的走勢預(yù)期不如此前樂觀。

    2.數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)發(fā)展的理念深入人心

    2014年，企業(yè)級軟件市場的增長主要受安全、存儲管理和客戶關(guān)系管理軟件及服務(wù)的推動，尤其是客戶關(guān)系管理和供應(yīng)鏈管理軟件及服務(wù)的銷售增長較快。同時，與大數(shù)據(jù)有關(guān)的信息采集、管理和分析產(chǎn)品市場開始升溫，例如企業(yè)內(nèi)容管理、企業(yè)數(shù)據(jù)采集工具、數(shù)據(jù)質(zhì)量改善和集成工具、數(shù)據(jù)分析工具等軟件的銷售額穩(wěn)步增長。這些產(chǎn)品的市場規(guī)模目前在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占比不高，但是在企業(yè)客戶群體中已得到廣泛的關(guān)注。這顯示出“數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)發(fā)展”的理念逐漸被大部分企業(yè)接受和重視，將其視為降低成本、開拓市場、促進銷售等提升自身核心競爭力的重要手段。

    3.工業(yè)云服務(wù)市場迅速升溫

    在云計算技術(shù)飛速發(fā)展的推動之下，越來越多的企業(yè)級軟件廠商推出在公有云平臺上部署的SaaS服務(wù)，這些服務(wù)逐漸集成，形成面向具體行業(yè)的工業(yè)云服務(wù)平臺。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展催生了一種面向工業(yè)領(lǐng)域的新型云服務(wù)——泛在傳感信息的數(shù)據(jù)集成和分析，以GE為代表的工業(yè)技術(shù)和服務(wù)企業(yè)實現(xiàn)跨界發(fā)展，開拓出基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的新型工業(yè)云服務(wù)模式。

    三、中國工業(yè)軟件發(fā)展規(guī)模及特點

    2014年我國工業(yè)軟件市場規(guī)模約為1000億元，比2013年增長16.9%，增速比上年回落0.6個百分點。2013年初，多家研究機構(gòu)預(yù)測中國工業(yè)軟件市場將保持約19%的復(fù)合增長率直到2015，從2014年數(shù)據(jù)情況看遠(yuǎn)不及預(yù)期。增速回落的主要原因在于工業(yè)發(fā)展進入爬坡過坎的關(guān)鍵階段，工業(yè)企業(yè)平均利潤增長出現(xiàn)同比下滑，拖累企業(yè)IT支出增長停滯。

圖2 2012-2014年中國工業(yè)軟件市場規(guī)模^[3]

    發(fā)展特點

    1.市場增長的動力主要來自重點行業(yè)帶動

    2014年，我國工業(yè)發(fā)展進入轉(zhuǎn)型升級的陣痛期，工業(yè)企業(yè)平均利潤增長同比下滑，拖累企業(yè)的總體IT支出增長停滯。但隨著國家加大對兩化深度融合的推進力度，軌道交通、航空航天、能源電力、裝備制造等重點領(lǐng)域加快發(fā)展智能制造，對工業(yè)軟件市場規(guī)模的增長形成了有力帶動。

    2.業(yè)務(wù)管理和市場分析類SaaS產(chǎn)品市場快速增長

    經(jīng)濟形勢低迷以及電子商務(wù)的興起催生了企業(yè)利用信息技術(shù)提升市場營銷能力的需求，同時云服務(wù)交付靈活、按需付費的優(yōu)勢降低了企業(yè)的一次性支付壓力，得到更多企業(yè)的青睞。2014年，用友、金蝶等業(yè)務(wù)管理和市場分析類軟件廠商紛紛加快了向云計算轉(zhuǎn)型的速度，而傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)集成廠商的業(yè)務(wù)遭遇顯著沖擊。

    3.生產(chǎn)調(diào)度和過程控制軟件市場快速升溫

    2014年，國家做出以智能制造為切入點推進兩化深度融合的重要部署，陸續(xù)出臺了多項措施，促進工業(yè)和制造企業(yè)在生產(chǎn)過程應(yīng)用軟件和信息技術(shù)，改善生產(chǎn)效率，降低能耗。受此利好帶動，生產(chǎn)調(diào)度和過程控制軟件市場的規(guī)模和關(guān)注度均迅速提升。

    四、工業(yè)軟件細(xì)分市場分析

    （一）企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）

    ERP——EntERPrise Resource Planning企業(yè)資源計劃系統(tǒng)，是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。ERP系統(tǒng)集中信息技術(shù)與先進的管理思想於一身，成為現(xiàn)代企業(yè)的運行模式，反映時代對企業(yè)合理調(diào)配資源，最大化地創(chuàng)造社會財富的要求，成為企業(yè)在信息時代生存、發(fā)展的基石。

    進一步地，我們可以從管理思想、軟件產(chǎn)品、管理系統(tǒng)三個層次給出它的定義：

    1.是由美國著名的計算機技術(shù)咨詢和評估集團Garter Group Inc.提出的一整套企業(yè)管理系統(tǒng)體系標(biāo)準(zhǔn)，其實質(zhì)是在MRP II（Manufacturing Resources Planning,“制造資源計劃”）基礎(chǔ)上進一步發(fā)展而成的面向供應(yīng)鏈（Supply Chain）的管理思想；

    2.是綜合應(yīng)用了客戶機/服務(wù)器體系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、圖形用戶界面、第四代語言（4GL）、網(wǎng)絡(luò)通訊等信息產(chǎn)業(yè)成果，以ERP管理思想為靈魂的軟件產(chǎn)品；

    3.是整合了企業(yè)管理理念、業(yè)務(wù)流程、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人力物力、計算機硬件和軟件于一體的企業(yè)資源管理系統(tǒng)。

    具體來講，ERP與企業(yè)資源的關(guān)系、ERP的作用以及與信息技術(shù)的發(fā)展的關(guān)系等可以表述如下：

    1.企業(yè)資源與ERP廠房、生產(chǎn)線、加工設(shè)備、檢測設(shè)備、運輸工具等都是企業(yè)的硬件資源，人力、管理、信譽、融資能力、組織結(jié)構(gòu)、員工的勞動熱情等就是企業(yè)的軟件資源。企業(yè)運行發(fā)展中，這些資源相互作用，形成企業(yè)進行生產(chǎn)活動、完成客戶訂單、創(chuàng)造社會財富、實現(xiàn)企業(yè)價值的基礎(chǔ)，反映企業(yè)在競爭發(fā)展中的地位。ERP系統(tǒng)的管理對象便是上述各種資源及生產(chǎn)要素，通過ERP的使用，使企業(yè)的生產(chǎn)過程能及時、高質(zhì)地完成客戶的訂單，最大程度地發(fā)揮這些資源的作用，并根據(jù)客戶訂單及生產(chǎn)狀況做出調(diào)整資源的決策。

    2.調(diào)整運用企業(yè)資源。企業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)志便是合理調(diào)整和運用上述的資源，在沒有ERP這樣的現(xiàn)代化管理工具時，企業(yè)資源狀況及調(diào)整方向不清楚，要做調(diào)整安排是相當(dāng)困難的，調(diào)整過程會相當(dāng)漫長，企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)只能是金字塔形的，部門間的協(xié)作交流相對較弱，資源的運行難于比較把握，并做出調(diào)整。信息技術(shù)的發(fā)展，特別是針對企業(yè)資源進行管理而設(shè)計的ERP系統(tǒng)正是針對這些問題設(shè)計的，成功推行的結(jié)果必使企業(yè)能更好地運用資源。

    3.信息技術(shù)對資源管理作用的階段發(fā)展過程。計算機技術(shù)特別是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展為企業(yè)建立管理信息系統(tǒng)，甚至對改變管理思想起著不可估量的作用，管理思想的發(fā)展與信息技術(shù)的發(fā)展是互成因果的環(huán)路。而實踐證明信息技術(shù)已在企業(yè)的管理層面扮演越來越重要的角色。

    信息技術(shù)最初在管理上的運用，也是十分簡單的，主要是記錄一些數(shù)據(jù)，方便查詢和匯總，而現(xiàn)在發(fā)展到建立在全球Internet基礎(chǔ)上的跨國家,跨企業(yè)的運行體系，初略可分作如下階段:

    A.MIS系統(tǒng)階段(Management Information System)企業(yè)的信息管理系統(tǒng)主要是記錄大量原始數(shù)據(jù)、支持查詢、匯總等方面的工作。

    B.MRP階段(Material Require Planning)企業(yè)的信息管理系統(tǒng)對產(chǎn)品構(gòu)成進行管理，借助計算機的運算能力及系統(tǒng)對客戶訂單、在庫物料、產(chǎn)品構(gòu)成的管理能力，實現(xiàn)依據(jù)客戶訂單，按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)清單展開并計算物料需求計劃。實現(xiàn)減少庫存，優(yōu)化庫存的管理目標(biāo)。

    C.MRPⅡ階段(Manufacture Resource Planning)在MRP管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)增加了對企業(yè)生產(chǎn)中心、加工工時、生產(chǎn)能力等方面的管理，以實現(xiàn)計算機進行生產(chǎn)排程的功能，同時也將財務(wù)的功能囊括進來，在企業(yè)中形成以計算機為核心的閉環(huán)管理系統(tǒng)，這種管理系統(tǒng)已能動態(tài)監(jiān)察到產(chǎn)、供、銷的全部生產(chǎn)過程。

    D.ERP階段(Enterprise Resource Planning)進入ERP階段后，以計算機為核心的企業(yè)級的管理系統(tǒng)更為成熟，系統(tǒng)增加了包括財務(wù)預(yù)測、生產(chǎn)能力、調(diào)整資源調(diào)度等方面的功能。配合企業(yè)實現(xiàn)JIT管理全面、質(zhì)量管理和生產(chǎn)資源調(diào)度管理及輔助決策的功能。成為企業(yè)進行生產(chǎn)管理及決策的平臺工具。

    E.電子商務(wù)時代的ERP Internet技術(shù)的成熟為企業(yè)信息管理系統(tǒng)增加與客戶或供應(yīng)商實現(xiàn)信息共享和直接的數(shù)據(jù)交換的能力，從而強化了企業(yè)間的聯(lián)系，形成共同發(fā)展的生存鏈，體現(xiàn)企業(yè)為達到生存竟?fàn)幍墓��?yīng)鏈管理思想。ERP系統(tǒng)相應(yīng)實現(xiàn)這方面的功能，使決策者及業(yè)務(wù)部門實現(xiàn)跨企業(yè)的聯(lián)合作戰(zhàn)。
由此可見，ERP的應(yīng)用的確可以有效地促進現(xiàn)有企業(yè)管理的現(xiàn)代化、科學(xué)化，適應(yīng)競爭日益激烈的市場要求，它的導(dǎo)入，已經(jīng)成為大勢所趨。

    （二）產(chǎn)品生命周期管理（PLM）

    PLM軟件是重要的工業(yè)軟件。PLM軟件可以讓企業(yè)高效且經(jīng)濟地管理一個產(chǎn)品的生命周期，從產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計與制造，一直到服務(wù)和退市處理。 計算機輔助設(shè)計 (CAD)、計算機輔助制造 (CAM)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM) 和制造過程通過 PLM 無縫地集成在一起。PLM與SCM、ERP分別從不同維度出發(fā)，PLM從時間的維度看世界，并且偏重于產(chǎn)品設(shè)計層面，與MES層相互連接，是數(shù)字化工廠的需求源頭。

    PLM產(chǎn)品構(gòu)成包括三類：（1）CAx類產(chǎn)品，包括集中于創(chuàng)建3D幾何圖形、產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品數(shù)據(jù)形成的CAD軟件，計算機輔助系統(tǒng)進行場景建模，數(shù)值分析的CAE軟件，利用計算機進行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程模擬軟件CAM。（2）cPDM產(chǎn)品，這類軟件是協(xié)同產(chǎn)品定義管理軟件，在產(chǎn)品全生命周期體系下，存儲和檢索
產(chǎn)品和產(chǎn)品數(shù)據(jù)；（3）數(shù)字化制造車間，主要用于計劃和模擬整個制造過程。

    在PLM行業(yè)目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，國內(nèi)供應(yīng)商也可以大致分成三類：（1）以計算機輔助設(shè)計（CAD）為主體，代表性廠商有西門子、達索和PTC；（2）以PDM為主體的PLM廠商，主要代表性廠商包括北京艾克斯特、清軟英泰、上海思普和武漢開目等；（3）以PLM+ERP為主的信息化解決方案提供商，包括用友、甲骨文、SAP等。

圖3　PLM軟件系統(tǒng)的內(nèi)容^[1]

圖4　PLM產(chǎn)品構(gòu)成^[1]

    （三）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）

    （1）scada系統(tǒng)概述

    scada（supervisory control and data acquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。scada系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動系統(tǒng)。
scada系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。

    （2）scada系統(tǒng)發(fā)展歷程

    scada（supervisory control and data acquisition）系統(tǒng)，全名為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。scada系統(tǒng)自誕生之日起就與計算機技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。scada系統(tǒng)發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了三代。

    第一代是基于專用計算機和專用操作系統(tǒng)的scada系統(tǒng)，如電力自動化研究院為華北電網(wǎng)開發(fā)的sd176系統(tǒng)以及在日本日立公司為我國鐵道電氣化遠(yuǎn)動系統(tǒng)所設(shè)計的h-80m系統(tǒng)。這一階段是從計算機運用到scada系統(tǒng)時開始到70年代。

    第二代是80年代基于通用計算機的scada系統(tǒng)，在第二代中，廣泛采用vax等其它計算機以及其它通用工作站，操作系統(tǒng)一般是通用的unix操作系統(tǒng)。在這一階段，scada系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度自動化中與經(jīng)濟運行分析，自動發(fā)電控制（agc）以及網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)合到一起構(gòu)成了ems系統(tǒng)（能量管理系統(tǒng)）。第一代與第二代scada系統(tǒng)的共同特點是基于集中式計算機系統(tǒng)，并且系統(tǒng)不具有開放性，因而系統(tǒng)維護，升級以及與其它聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成很大困難。

    90年代按照開放的原則，基于分布式計算機網(wǎng)絡(luò)以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍聯(lián)網(wǎng)的ems/scada系統(tǒng)稱為第三代。這一階段是我國scada/ems系統(tǒng)發(fā)展最快的階段，各種最新的計算機技術(shù)都匯集進scada/ems系統(tǒng)中。這一階段也是我國對電力系統(tǒng)自動化以及電網(wǎng)建設(shè)投資最大的時期，國家計劃未來三年內(nèi)投資2700億元改造城鄉(xiāng)電網(wǎng)可見國家對電力系統(tǒng)自動化以及電網(wǎng)建設(shè)的重視程度。

    第四代SCADA/EMS系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件已經(jīng)誕生。該系統(tǒng)的主要特征是采用Internet技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及JAVA技術(shù)等技術(shù)，繼續(xù)擴大SCADA/EMS系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的集成，綜合安全經(jīng)濟運行以及商業(yè)化運營的需要。

    SCADA系統(tǒng)在電氣化鐵道遠(yuǎn)動系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)上已經(jīng)取得突破性進展，應(yīng)用上也有迅猛的發(fā)展。由于電氣化鐵道與電力系統(tǒng)有著不同的特點，在SCADA系統(tǒng)的發(fā)展上與電力系統(tǒng)的道路并不完全一樣。在電氣化鐵道遠(yuǎn)動系統(tǒng)上已經(jīng)成熟的產(chǎn)品有由我所自行研制開發(fā)的HY200微機遠(yuǎn)動系統(tǒng)以及由西南交通大學(xué)開發(fā)的DWY微機遠(yuǎn)動系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)性能可靠、功能強大，在保證電氣化鐵道供電安全，提高供電質(zhì)量上起到了重要的作用，對SCADA系統(tǒng)在鐵道電氣化上的應(yīng)用功不可沒。

    （四）制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）

     MES軟件在發(fā)展歷程中，伴隨著功能的完善，和其他軟件的發(fā)展進程，一共經(jīng)歷了四代產(chǎn)品更替。第一代MES中是單一的，按工業(yè)待定要求的應(yīng)用；此后，MES融合了多種其他應(yīng)用軟件的功能，到第四代MES時，已經(jīng)是基于指標(biāo)、基于數(shù)據(jù)、基于約束的實時的、柔性的、敏捷的制造系統(tǒng)。

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本文標(biāo)題：2016年工業(yè)軟件細(xì)分市場分析以及發(fā)展趨勢

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