BOB半岛:工业互联网：工控、工业机器人、智能机床三大基石

　　工业互联网内涵丰富，是新一代信息通信技术与先进制造业深度融合所形成的新兴业态与应用模式。工业互联网通常是指能够满足工业智能化发展需求，具有低时延、高可靠、广覆盖特点的关键网络基础设施，工业互联网的发展涵盖工业软件、工业云平台、工业通信、工业互联网基础设施和工业安全体系。从产业链作用来看，工业设备是基础，工业网络是媒介，工业云平台是核心，工业软件是承上启下数据利用的关键，工业互联网应用是价值兑现的载体，工业安全是体系保障。

　　设备层需要形成云-边-端相结合的算力架构。边缘计算让工业设备成为数据的入口，通过大范围、深层次的数据采集，以及异构数据的协议转换与边缘处理，构建了工业互联网平台的数据基础。

　　网络层需要建立三个重要体系。（1）网络互联体系：将各生产要素进行连接。包括工厂内网络和工厂外部网络。工厂内部网络包括IT网络和OT（工业生产与控制）网络，连接的主体包括在制品、智能机器、工业控制系统、人等。工厂外部网络连接企业上下游、企业与智能产品、企业与用户等。（2）地址与标识解析体系。标识解析体系是工业互联网的重要神经系统，是识别和管理物品、信息、机器的关键基础资源。标识系统是物品、数据和机器的“身份证”，属于工业互联网的重要基础设施。（3）应用支撑体系。包括三个层面，一是实现工业互联网应用、系统与设备之间数据集成的应用技术；二是工业互联网应用服务平台；三是服务化封装和集成。

　　平台层需要整合数据处理、数据分析和微服务功能。工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。工业互联网平台是在传统工业云平台基础上，叠加物联网、人工智能、大数据等技术，实现更加实时、高效、精准的数据采集系统。

　　软件层沉淀工业知识。工业软件的本质是将特定工业场景下的经验知识以数字化模型或专业化软件工具的形式积累沉淀下来。为配合云-变-端协同的底层架构，工业软件需要向工业APP升级。这种升级包括两个路径，一个是让传统架构工业软件逐渐解构，以更细的功能颗粒度变身成为工业微服务；一个是工业技术软件化，直接将工业技术和知识转变成为工业微服务，让所有来自企业实践一线的工业技术、经验、知识和最佳实践都沉淀下来，经过模型化、软件化、再封装，成为互不相关、高度适应外部需求变化的微服务，然后再根据具体的工业场景，为组建工业APP提供服务。

　　应用层是工业互联网价值的出口。工业互联网应用包括1）通用工业服务，如资产服务、数据服务、分析服务、供应链管理、智能诊断、设备检测等。2）垂直服务，凝聚不同行业的工业知识，解决特定场景下的智能化需求，提升生产效率。工业互联网应用可以通过工业APP、API、数据平台、微服务等多种方式呈现。

　　安全体系是工业互联网的护航使者。工业互联网安全的需求主要从工业和互联网两个方面出发。（1）工控安全：重点关注生产的可靠性、设备安全和控制安全，即在保证生产的同时维持控制协议稳定，智能设备安全运转。（2）互联网方面：重点关注APP应用的安全、网络的安全、数据的安全以及产品的服务安全。工业互联网安全体系框架主要包括：设备安全、网络安全、控制安全、应用安全和数据安全。

　　从工业互联网的不同层级分析，我国仍与国外有一定差距。其中在边缘采集层面，我国缺乏工控领域的领军企业，95%中高端PLC市场、50%以上的DCS市场被跨国公司垄断；国产化的工控自动化核心部件产品仅占35%的市场份额。在工业PaaS层上，整合控制系统、通信协议、生产装备、管理工具、专业软件等各类资源的能力不足；集业务流程咨询、软件部署实施、平台二次开发、系统运行维护等于一体的综合能力欠缺。在工业SaaS层上，高端工业软件主要依赖进口；缺乏相关开发者社区。

　　5G技术的成熟为工业互联网的发展提供了坚实的底层基础。海外大国的“制造业回流”政策有望倒逼国内制造业转型升级的节奏。新基建为工业互联网的发展提供了良好的政策环境。因此，工业互联网有望成为中国制造业智能升级、模式创新的突破口和必经环节。

　　工业云平台领域，重点推荐用友网络、能科股份、宝信软件，建议关注东方国信、赛易信息。工业大数据领域，重点推荐能科股份，建议关注东方国信。

　　传统制造时代，工业软件是提升效率的工具。工业软件指专用于或主要用于工业领域，以提高工业企业研发、制造、管理水平和工业装备性能的软件，包括运营管理类、生产控制类、研发设计类、协同集成类和嵌入式工业软件等。

　　工业互联网时代，工业软件是智能制造的大脑。人、机、物、业务活动等要素的互联互通，是实现智能制造的起点。而互联互通并不能完全解决问题，只有在此基础上实现了较大范围内的数据自动流动，才是智能制造的落地。而数据自动流动，建立在物理设备的正确联通和软件逻辑的正确驱动上。没有工业互联网平台作为工业操作系统，没有工业APP作为新型工业应用软件，不可能实现数据在工业互联网上的自动流动。

　　中国工业软件市场规模快速增长。截至2018年底，全球工业软件市场规模达到3893亿美元，同比增长5.2%，亚太区市场占全球市场份额的23.8%，亚太区市场规模同比增速为7.6%，快于全球平均水平。

　　2018年中国工业软件市场规模约为1678.4亿人民币，同比增长16%，增速快于全球平均水平。大型企业是工业软件需求的主力，来自大型企业的投资超过一半，侧面反映出中小企业工业生产数字化水平仍较低，发展潜力大。

　　高端工业软件是我国工业化的痛点。根据国家统计局，2018年中国制造业增加值占世界制造业份额的达到28%以上，但中国高端CAD、CAE、MES、PLM等工业软件市场被SAP、西门子、达索、PTC等国外厂商垄断。

　　根据走向智能研究院2018年的研究评估，在核心工业软件领域中的CAD研发设计类软件市场，法国达索、德国西门子、美国PTC以及美国Autodesk公司在我国市场占有率达90%以上，国内数码大方、中望软件、山大华天等只占不到10%的市场；CAE仿真软件市场领域，美国ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占据了95%以上的市场份额。在生产管理类工业软件领域，德国SAP与美国ORACEL公司占有高端市场，用友、金蝶等国内软件企业起步于中低端市场，不断向上拓展。生产控制软件领域也主要被西门子、施耐德、GE、罗克韦尔等国外巨头占据，宝信、石化盈科等国内软件企业只在电力、钢铁冶金和石化等细分行业争得一席之地。

　　究其原因，一是因为工业软件的开发具有高度复杂性。工业软件不同于一般的软件，其工业属性更强，是工业知识、工业经验和技术诀窍的凝聚和沉淀，单纯的计算机软件工程师设计不出先进的工业软件。二是因为我国在工业化的过程中，直接使用国外成熟产品的“拿来主义”让我们错失了工业软件成长的关键培育期。

　　我国制造业的发展面临的内外部环境发生变化。内部，传统投资拉动经济增长的方式边际效用递减，转型升级的压力加大；外部，逆全球化的潜在风险，使得工业生产的独立、安全、自主上升到层面。在这种环境下，国产工业软件的发展具有前所未有的战略性意义。

　　从国际工业软件巨头的经验来看，工业软件的发展史是一部巨头并购史。法国工业软件巨头达索通过50多次的并购，已经发展为CAD/CAE/CAM/CAPP/PLM的全生命周期数字化、网络化协同研发与管理平台，几乎垄断了航空、汽车等复杂制造行业。德国工业软件巨头西门子斥资上百亿美元并购了UGS、LMS、Camstar、Mentor等优秀工业软件公司，通过强强联合，快速地实现了工业软件与工业自动化的深度融合，构成了完整的工业整体解决方案行业整合能力对于工业软件的发展如此重要，其背后的原因在于工业软件下游应用场景丰富，需求差异大，难以通过标准化的产品解决所有环节的问题。这就需要不断扩充软件产品线，软件产品线的延伸意味着业务边界的扩张，继而带来可触达市场空间的提升。

　　目前国内工业软件市场格局总体较为分散。管理软件领域有用友、金蝶等本土巨头，研发设计、生产控制、嵌入式软件等领域仍缺乏具有超强竞争力的本土厂商。长远来看，工业软件有望成为下一个国产化重点，新基建的推动和工业互联网的发展为本土工业软件的发展提供了机遇。看好具有行业整合潜力，通过扩张产品线不断提升可触达市场空间的工业软件公司。

　　工控核心产品、工业机器人、智能机床等制造业是工业互联网在硬件环节的核心支撑，“新基建”投资有望进一步激活中国制造业对机器人等智能制造装备的需求。工控核心产品、工业机器人、智能机床等要素作为工业互联网体系的重要组成部分，承载着大量相关系统、工艺参数、软件工具、企业业务需求和制造能力，引导汇聚和链接着大量工业资源，通过交互协同和迭代优化，为智能的产生提供必要基础，为制造业智能化的发展创造前提条件。同时，工控核心产品、工业机器人、智能机床能够充分发挥工业互联网平台的重要作用，成为工业全要素链接的枢纽，向上对接工业应用，向下连接海量设备，持续沉淀和积累海量具备应用推广价值的工业经验与知识模型，通过更为科学、高效的工业资源配置方式及路径，驱动制造业体系和生态的智能化升级与运转。

　　工业自动化的核心产品以变频器、伺服、PLC等为主，直接服务于工业升级，下游广泛应用于电梯、起重机、机床、印刷包装、纺织化纤、建材、冶金、煤矿、汽车、轨道交通等。基于电力电子技术和电机控制两大核心能力在不同行业的通用性，工控自动化产品企业以快速为客户提供个性化的解决方案为主要经营模式，实现企业价值与客户价值共同成长。海外工控龙头多元化发展，一体化解决方案是必经之路。工业自动化的必要条件是生产线的自动化，欧美等国率先进行了生产线的自动化升级，海外工控龙头企业也乘势增长。从发展路径上看，多元化是工控企业发展的必然选择。欧美工业自动化龙头向解决方案转变，逐步推出自身的物联网平台，进一步与下游融合；与此同时，头部工控企业均采用多元化发展模式，截至2018年，GE、ABB和SIEMENS等企业营收均超过了2千亿人民币，而又各有侧重。GE着力打造通用平台，ABB以下沉策略发力机器人与智能制造，SIEMENS深耕数字工厂，打造全生产流程自动化。

　　日系工控厂商发展晚于欧美，工控业务占比高于欧美工控企业。日本工控企业起步晚于欧美企业，多成立于1920-1960年。日系工控企业先后抓住了日本制造业腾飞和中国等发展中国家崛起两大机会，专注于工业自动化领域，工业自动化业务占比高于欧美系企业。从市场定位看，日系企业大多集中于中端的OEM市场，与国内企业竞争最为激烈。从未来发展方向看，日本企业工业自动化产品迭代较慢，解决方案本土化程度远低于国内企业，市场份额或被继续被国内企业取代。

　　欧美自动化产品进口仍居于高位，国内自动化产品需求有所提升。随着制造业走向自动化生产，全球自动化市场规模增速明显，从进出口规模看，欧盟国家的自动化产品的进出口额均居于四个地区之首，是自动化产品的主要净出口方，优势明显。中国进口金额低于欧洲和美国，在国际贸易中自动化产品份额仍处于低位。从净出口角度看，欧洲和日本自动化产品净出口规模为正，是主要的产品输出方，美国和中国净出口为负，是主要的进口方。我国工控企业主要面对欧洲和日本的工控企业竞争，以技术和营销实现进口替代是行业的应有之举。

　　项目型市场发展提升技术营销重要性，本土系低压变频器业务占比稳步提升。人力成本提升带动下游市场自动化改造需求，贴近下游市场的定制化解决方案需求不断增加。根据睿工业统计，2018年我国自动化市场同比增长6.2%，其中OEM市场同比增加5.2%，项目型市场同比增加9.6。