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工业软件漫谈——发展史

1、前言

工业软件是什么?工业软件是工业创新知识长期积累,沉淀并在应用中迭代进化的软件化产物。逐字理解就是诞生于工业,在长期的系统工程中摸索,积累并抽象出来的模型库,这点和我们所有软件的诞生方式一样。怎么发展呢?迭代!软件都是用出来的,工业软件也如此,与工程紧密结合,不断更新进化架构和平台,反哺工业工程。工业软件贴近制造流程,相比C端应用级office/PDF 等软件,迭代周期更长,对行业理解要求更深。

工业软件的分类?早已经典划分:工具类/运营类/工控类,工具化和标准化程度依次递减,行业特点依次上升。

工具类:具体包括CAD(计算机辅助设计)、CAE(工程仿真)、CAM(计算机数控编程软件)、CAPP(计算机辅助工艺规划)、EDA(电子设计自动化)、Digital manufacturing(数字化制造)、PDM/PLM(产品数据管理/产品全生命周期管理,以及相关的专用软件。

运营类:ERP(企业资源计划)、MES(制造执行系统)、CRM(客户关系管理)、SCM(供应链管理)、SRM(供应商关系管理)、EAM(企业资产管理)、HCM(人力资产管理)、BI(业务智能分析)、APS(先进生产排程)、QMS(质量管理系统)、PM(项目管理)、EMS(能源管理)、MDM(主数据管理)、LIMS(实验室管理)、BPM(业务流程管理)、协同办公与企业门户等。

工控类:APC(先进过程控制)、DCS(集散控制系统)、PLC(可编程逻辑控制)、SCADA(数据采集与监控系统)、组态软件、DNC/MDC(分布式数控与机器数据采集),以及工业网络安全软件等。


2、国际发展史

国际工业软件的发展史就是一部模型迭代史。

工业软件诞生于工业强国——美国、德国、法国、日本、意大利、荷兰,工业软件的崛起只是工业崛起的一道缩影。


互联网讲自下而上,工业软件却是自上而下。

上个世纪70年代冷战时期,工业软件崛起,崛起的背景值得思考——看海外巨头回忆录发现,那段时间正值工人福利高企,企业主不得不对工会势力低头。为了降低人力成本,提升生产效率,工业领域信息化需求激增。

起初诞生在哪里?在头部行业的头部公司!财大气粗的军火商、汽车商才有条件独立开发或依托某厂商开发工业软件。毕竟这项开发在当时软件架构难度大,编程人员难觅,后期维护也繁琐。所以我们看到的都是这些巨头的名字——CAD软件:CADAM——美国洛克希德公司支持的商用软件;CALMA——美国通用电气公司开发的商用软件;CV——美国波音公司支持的商用软件;I-DEAS——美国NASA支持的商用软件;UG——美国麦道公司开发的商用软件;CATIA——法国达索公司开发的商用软件;SURF——德国大众汽车公司开发的自用软件;PDGS——美国福特汽车公司开发的自用软件;EUCLID——法国雷诺公司开发的自用软件,后成为商用软件;ANSYS——John Swanson创立,得到西屋核电的大力扶植;NASTRAN——NASA开发,后商用。

例如ANSYS,就是wanson博士在西屋核电核子反应火箭的应力分析工作时,发现如果有一套通用的有限元分析程序来取代复杂的手算,能够为西屋电气及其他公司节省大量的时间和金钱。所以它创建了SASI公司,1970年开发出了ANASYS软件,此后很长一段时间,西屋几乎都是ANASYS唯一的客户。几年以后,软件迭代到一定程度,才开始对外输出。

为什么工业软件最优质的单品都有顶级头部制造企业的身影?一个业内骨灰级老兵告诉我,这就是基因。只有在产品线最丰富,最复杂的环境里面提炼出来的模型,软件才最契合客户的需求,不会出现偏差,而且复杂的环境才能不断迭代产品本身。

这位国内QMS,EMS产品老兵又分拆了一下现在的新进入者,第一类,和上个世纪一样,大制造主内部孵化的工业软件,因为基因好,受到一级知名PE追捧,三一的树根就是,大众汽车也表示要孵化一家工业软件企业;第二类,大软件巨头跨界,微软公司开发了微软ERP软件,想往工业领域切,但就走访情况看,ERP再向下递延,没有工业基础,目前看是极其困难的;第三类,新的软件公司,这批公司前十年都很落寞,生存要靠各方力量接济,但是这两年明显闻到了工业数字化春风的味道,大批人员在200-500人的软件公司拼命绑定大型制造企业,发力拳头产品,争分夺秒。

这第三类公司目前是投资界接触数目最多,又争论不下的主体。其生存和壮大的点在于:工业软件的发展的确离不开巨头的长期扶持,但某些工具软件,其产品化和商业化却可以适当分离。开发人员长久致力于技术,保持它的生命力,而商业化可以借助外界公司合作,就像IBM对于达索产品商业化的贡献,EDS对于UG产品的贡献。

国际工业软件的发展史就是一部并购史。

工业软件的发展离不开并购。买买买是这行出现最频繁的词汇。这个板块天生要并购,每个行业的每个流程都可能会出现一个出色的软件,需求有多大,产品就有多少,网安也有这样的特点,但沉淀壁垒没工业软件高。而单一公司,单一团队对某一个行业的认知又有限,只有依靠并购产品种类和客户覆盖面才能做到更大。唯一的差别就在于,谁并购,谁被并购。

上一节介绍了ANSYS的创业史,那它的发家史就是一部并购教材了。截止到2020年,28次并购,最近2年并购的更加频繁,2020年并购了LSTC公司(汽车行业广泛采用这家黄金标准解决方案)。上一次行业大整合是2005年,ANSYS收购了显式算法为核心的CDI公司(旗下有AUTODYN、ASAS、AQWA、AutoReaGas等软件工具),时隔15年,CAE巨头又整合了。

在此之前几个月,ANSYS已经收购了Drf,Lumerical等小公司。

观察业界著名“买方”ANSYS的收购史,总结脉络——小的垂直软件工具一直在收购,对于跨行业的横向整合,主要看拟收购行业的发展速度:例如LSTC的客户绝大多数为一级汽车供应商,收购Ansys瞄准的就是汽车制造商在全面电动化和自动化方面的需求,因为LSTC在汽车结构、流体、电磁、光学、安全和机器学习的仿真领域都拥有强大实力。

数据来源:公司官网,国信证券计算机整理

除了ANSYS,其它家的收购也是加速的。

举例西门子吧:西门子的工业软件公司创立于1963年,自研。产品成熟后10年开始并购,1976年,McDonnell Douglas收购UnitedComputing,成立UGS数字化设计部门。期间收购不断,其中影响较大的是2007以35亿美金收购美国UGS,冠名UGS PLM软件事业部,是西门子PLM的基础,并进入快速发展期。目前西门子数字工业在工具类,运营类(mes),工控类产品极其丰富,公认的工业软件航母。

数据来源:公司官网,国信证券计算机整理


介绍了两个工具型代表软件,那运营型是不是如此呢?

答案是的

再介绍一家罗克韦尔,这家公司是mes的主流玩家,单列它的意义在于罗克韦尔自动化几乎全面覆盖离散行业与过程行业,汽车、轨道交通、食品饮料及其他OEM领域都是它的强项。它的起家产品是起重机控制器,前80年这都是一家纯硬件公司,1995年收购ICOM公司的自动化软件部门,成立了罗克韦尔软件公司,才进入工业软件领域。目前它的主力产品是FTPC平台,并配有套件。

数据来源:公司官网,国信证券计算机整理

当然这家吃了一肚子小鱼的大鱼,会不会成为其它蛟龙的腹中餐,现在也说不好。毕竟包括艾默生,施耐德等对它已经发了数次要约收购。

为什么一定要并购?业务的回答是这样的,还是借用行业老兵的话来诠释越来越频繁的业内收购。“工业软件由工具属性向平台属性拓展。大平台、小应用成为发展趋势,即大型基础的工业软件不断下沉为大平台,小型的应用软件不断微小型化作为平台的组件丰富平台并灵活使用。这就是工业软件巨头不断并购其它软件企业,拓展自身版图的原因之一。”“工业软件细分领域多、研制复杂、门槛高、周期长,企业从零开始做非常费时费力,无先发优势,但有后发劣势。面对不断变化的技术和市场,运用资本通过并购的方式快速获得能力是投入回报比较高的方式,同时减少了一个竞争者,并直接获得其在行业中的位置。”

以上两点听起来很空洞,那还是举例一个:2015年SAP全球200人开发名为SAPAnywhere 的项目。2016年,Anywhere获得“2016年中国软件行业最佳技术创新奖”,而到了2018年3月,关闭系统,该软件上市两年后,全球仅剩下30个活跃客户。

是什么原因导致SAP这么大个企业,这么多开发人员攻坚的获奖产品最后折戟沉沙?界面显示这款产品的逻辑也不复杂,客户调研还有6年,网上几乎找不到这个产品失败的一点解释 。最后业内人士找到一篇国外文章,该文章说 Anywhere产品不懂客户,哈哈!估计这个能接近真相了。宣传的天花乱坠,但客户并没有买单。

所以超大巨头越来越频繁的收购背后的原因?越到后面,企业开发出能得到市场认可的产品非常难,巨头一样跪。既然如此,为什么不收购已经得到市场认可,已经搏杀出来的优胜者?凭借自身品牌和渠道优势,迅速占领市场,赚取超额利润。

谈国内工业软件的发展,乃至整个工业数字化的发展,肯定满纸辛酸泪。

目前还在坚守的一批人,其实已经是十不存一,过去创业的5000家里,估计就留下了现在的三十几家,有曾经壮志凌云的大腕,最后去杂志当了主编;有为了生存,拿公司大半人员去做咨询给公司提供现金流,支撑另外60人做软件产品开发的老兵;有化名销售出去制造工厂派传单的总裁。15年前,在房地产还没崛起的那个当口,真的有一群工业人怀着梦想去爬坡,以为自己登上了真理的北坡,必将登顶一览众山小,中国制造必将屹立于世,结果没成想地产和互联网爬了南坡,走的那叫肆意潇洒,天差地别。

曾经也没那么差。

20世纪90年代,全球工业化向精深发展,计算机技术也在突飞猛进。和海外一样,各种软件产品纷纷登台。“北利玛,南启明”“两大三小(两大为开思、利玛,三小为金航联、经纬、并捷)”一众本土工业软件蓬勃而起,国内仅ERP软件公司就超过1000家。国内软件企业起步不算晚,国外产品引进有汉化和适应中国国情的问题,国内国产工业软件还是有生存的基石。临近2000年,国产工业软件平均市场占有率在25%左右。

而摧毁国内工业软件生存基石的主要因素是盗版。允许盗版存在,培养用户习惯的做法在通有级软件那边表现的更为直接,windows和office,pdf,都有诱导嫌疑。在中国刚刚加入wto,迫切需要发展的当口,知识产权保护不力,海外迭代成熟的软件近乎零成本的使用,国产企业自然无法生存和成长。

加上20世纪前十年大量进口外资设备,外资的设备和工业软件一体化供应,自然就会在客户那里形成粘性,等渗透率达到一定程度后,海外厂商再打击盗版收正规软件版权费(adobe已经在全球收费,并严厉打击盗版,在对方愿意的情况下,目前国内已经难见到盗版的pdf产品)。

2010年国内工业软件市占比不足5%,没有得到高校或者有关方面援助的企业大面积破产,能像宝信一样有亲妈养着的公司是大家艳羡的对象。

瞧,仅存的果实就剩一个图了。

现在到底什么水平?

现在国内工业软件厂商,特别是在工具层,cad,cae,plm三大赛道上的参与主体都比较小。除了产品迭代方面的巨大代际差异(20-30年),国内众多参与主体没有几何建模引擎的知识产权,基本靠海外授权,这是一道坎。收购了美国三维CAD软件VX公司后,中望获得三维CAD的混合建模内核Overdrive和全球知识产权,中望才有了第一款三维 CAD/CAM软件。未来其它主体是否能解决建模殷勤产权问题,至关重要。

如果说工具性软件的痛集中在引擎和迭代差距,那运营类和工控类厂商的痛估计在更前端——采集侧。设备厂商和自己的软件长期捆绑销售,国内工业软件采集设备上的数据必须获得设备厂商的授权,而拿到授权只是第一步。国内绝大多数制造业厂房生产线上运转着的机器,来自世界各国,标准比较混乱(国外几大巨头标准也不统一),通信协议不开放,大量的基础数据、应用数据禁锢在设备本身,难以被采集出来。所以国内制造商自己培育的工业软件目前都在攻坚数据采集,以及随后的控制管理,例如树根——拳头产品设备全生命周期管理(DLM),能耗管理。


未来怎么看?

本来讲史,就不该谈未来,但还是忍不住说几句。说到未来,投资者理解最直接的还是中美问题,国产化替代催动行业发展。华为轮值董事长徐直军说过“实体名单”的影响,Synopsys、Cadence、Mentor三家EDA公司已经停止与华为的合作。这样的事儿也发生在其它科技巨头身上。所以基础工业软件领域的迭代肯定会加快,那与此同时发生的呢?应该是尽快的海外收购——工业软件领域,并不是美国一家独大,德国,日本,荷兰等沉淀较深,如何快速打破知识产权桎梏,收购获得紧缺技术与资源,加速国际对接,也值得深思。

国产化并不是工业软件的未来根本促进。国产工业软件的未来一定是建立在中国制造业崛起的基础上。国产工业软件的迎头追赶,甚至许久以后超越,都只能是中国工业崛起的结果,而不是原因。从国际巨头发展史递推,国内工业软件的发展也是稳扎稳打,循序渐进。新的时代,板块环比变好。

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