工業(yè)軟件細分市場及重點應用領(lǐng)域發(fā)展分析

1、 中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心工業(yè)軟件細分市場及重點應用領(lǐng)域發(fā)展分析工業(yè)軟件細分市場分析（一）企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）ERPEnterprise 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

2、整套企業(yè)管理系統(tǒng)體系標準，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)展而成的面向供應鏈（Supply Chain）的管理思想；2、是綜合應用了客戶機/服務器體系、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、加工設備、檢測

3、設備、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)整安排是相當困難的，調(diào)整過程會

4、相當漫長，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)資源進行管理而設計的ERP系統(tǒng)正是針對這些問題設計的，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

5、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。C.MRP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)

6、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)增加了包括財務預測、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)增加與客戶或供應商實現(xiàn)信息共享和直接的數(shù)據(jù)交換的能力，

7、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)為達到生存竟爭的供應鏈管理思想。ERP系統(tǒng)相應實現(xiàn)這方面的功能，使決策者及業(yè)務部門實現(xiàn)跨企業(yè)的聯(lián)合作戰(zhàn)。由此可見，ERP的應用的確可以有效地促進現(xiàn)有企業(yè)管理的現(xiàn)代化、科學化，適應競爭日益激烈的市場要求，它的導入，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、設計與制造，一直到服務和退市處理。 計算機輔助設計 (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

8、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)供應商也可以大致分成三類：（1）以計算機輔助設計（CAD）為主體，代表性廠商有西門子、

9、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。圖表PLM軟件系統(tǒng)的內(nèi)容資料來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心圖表PLM產(chǎn)品構(gòu)成資料來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心（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)的應用領(lǐng)域很廣，它可以應用于電力系統(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

10、領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(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)場的運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、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

11、氣化遠動系統(tǒng)所設計的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/sc

12、ada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)在電氣化鐵道遠動系統(tǒng)的應用技術(shù)上已經(jīng)取得突破性進展，應用上也有迅猛的發(fā)展。由

13、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微機遠動系統(tǒng)以及由西南交通大學開發(fā)的DWY微機遠動系統(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)待定要求的應用；此后，MES融合了多種其他應用軟件的功能，到第四代MES時，已經(jīng)是基于指標、基于數(shù)據(jù)、基

14、于約束的實時的、柔性的、敏捷的制造系統(tǒng)。圖表MES軟件發(fā)展階段資料來源：中投顧問產(chǎn)業(yè)研究中心工業(yè)軟件重點應用領(lǐng)域分析（一）鋼鐵領(lǐng)域2013年鋼鐵企業(yè)的平均信息化投入將達到1.76億元，同比增長33%，其中對工業(yè)軟件的平均投入將達到5940萬元。2015年鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)管控和能源管理領(lǐng)域的工業(yè)軟件投入將達到18%，在質(zhì)量管理領(lǐng)域的投入持續(xù)增加，在集中集成方面的投入約為10%。（二）汽車領(lǐng)域汽車的全生命周期管理的內(nèi)容應該包括：從車輛前期研發(fā)設計、零部件的加工生產(chǎn)、整車組裝下線，到中期跟蹤銷售、使用維護，到生命末期的報廢回收等階段車輛的全部信息。貫穿整個全生命周期，對車輛的管理涉及到一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈

15、。從與生產(chǎn)相關(guān)的整車廠家、與銷售相關(guān)的4S店，到與租賃和貸款相關(guān)的租賃公司、與保險相關(guān)的保險公司，以及與維修報廢相關(guān)的社會維修、二手車回收公司等。可以預見，汽車全生命周期管理能給國家和社會帶來龐大的經(jīng)濟效益。而車聯(lián)網(wǎng)給汽車全生命周期管理提供了技術(shù)支撐，是實現(xiàn)全生命周期管理的基本前提。專家認為，基于信息物理系統(tǒng)的汽車信息可以分兩大類：汽車本身的信息（包括行駛狀態(tài)和內(nèi)部設備信息）和車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息。車載網(wǎng)絡提供的信息流有如下特點：以基于CAN網(wǎng)絡的SAEJ1939協(xié)議為車輛底層通信標準核心；為用戶可以提供的信息非常豐富，幾乎所有的車輛運行參數(shù)和機電設備狀態(tài)都可以動態(tài)提取和輸出；狀態(tài)監(jiān)控服務主要是在線

16、的故障診斷及其他服務，信息格式是標準故障碼。目前，我國汽車行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了較為完整的生產(chǎn)與配套體系，汽車產(chǎn)業(yè)鏈也逐漸完整。隨著市場的日益成熟和相對飽和，汽車生產(chǎn)競爭更多依賴產(chǎn)品性能與技術(shù)內(nèi)涵，全生命周期管理將是企業(yè)提升自身競爭力的重要籌碼。整體上，基于車聯(lián)網(wǎng)的全生命周期管理系統(tǒng)還沒有統(tǒng)一的標準，而且都只是針對全生命周期中特定一部分進行管理。本文的劃分方法如下圖1所示。圖中有一個以原材料為起點的汽車全生命周期大循環(huán)（實線部分），和以汽車零部件再制造為起點的小循環(huán)（虛線和部分實線組成，以“V”標識）。在大循環(huán)中，原材料經(jīng)過設計加工成零部件，零部件組裝整車至市場流通，經(jīng)過生命周期的運行最后回收提煉再次變成原材料，繼續(xù)新的全生命周期的運行。在小循環(huán)中，拆解完的部分零部件還可以再制造為可用的零部件，進入到大循環(huán)的全生命周期環(huán)節(jié)中去；還有一部分零部件能再使用流通至維修環(huán)節(jié)；除去這類零部件，另外的一部分中可以進入到其他產(chǎn)品的全生命周期環(huán)節(jié)，其他的則進行了綠色填埋處理。（三）機械領(lǐng)域2010-2013年我國機械行業(yè)信息化投入大體呈增長