这几年一直都在制造业领域中摸爬滚打，正好赶上了时代的东风，中国最为制造业大国，叠加国家层面的中国式现代化，在推动制造业的数字换转型方面有很大的决心。从日常跟客户的沟通中，能感受到大部分制造业央国企目前最紧迫的任务，就是逐步实现国产化替代，无论是在软件还是硬件领域，这都是长期的战略目标，也是企业一把手的政绩目标。
作为一个软件行业从业者，今天就站在软件的角度，去梳理一下制造业中常见的系统。以如下几个问题作为切入点：
制造业软件有哪些类别？国内外龙头企业有哪些？
目前工业软件领域发展形势如何？
各类别中有哪些系统？主体功能是什么？
各底层领域的国产替代软件
本文参考资料：
中国工业软件产业白皮书2020.pdf
一、制造业软件有哪些类别？龙头企业有哪些？
根据《中国工业软件产业白皮书（2020）》，工业软件可按照产品生命周期的阶段或环节划分为:
研发设计类工业软件
生产制造类软件
运维服务类软件
经营管理类软件
其实这些系统最先是在国外开花的，尤其是德国，毕竟作为老牌工业国，是最早引领工业制造的。包括目前的工业4.0都是由德国提出来的，也制定了很多标准。
但是基于中国国情，很多国外的玩法在国内就不那么适用了，我国工业软件的发展并不均衡，其中研发设计类工业软件系明显是短板。根据《中国工业软件产业白皮书（2020）》的调研数据显示：
研发设计类工业软件：95%以上依赖进口，研发设计类各细分软件领域的前十大供应商中，国内企业数量明显处于劣势
生产制造类工业软件：国产软件占有50%的国内市场份额，具备一定实力，但是在高端市场中并不占优势
经营管理软件：国产软件占有70%的国内市场份额
运维服务类工业软件：70%依赖进口，国内运维服务类工业软件缺少成熟工程应用，缺乏数据和经验积累
以下是各类别软件，国内外的一些领军企业：
类别 | 国外领军企业 | 国内领军企业 |
|---|
研发设计类 | | 中望软件（ZWSOFT） 华天软件（HoteamSoft） 开目软件（CAXA） 赛克科技（SICAD）
|
生产制造类 | 西门子（Siemens） 罗克韦尔自动化（Rockwell Automation） 施耐德电气（Schneider Electric） 三菱电机（Mitsubishi Electric）
| |
运维服务类 | | |
经营管理类 | SAP Oracle 微软（Microsoft） 甲骨文（Oracle）
| 用友网络（Yonyou） 金蝶国际（Kingdee） 浪潮信息（Inspur） 东软集团（Neusoft）
|
二、目前工业软件领域发展形势如何？
从上面表格中也可以看到，国外制造业领域的软件市场几乎被几个大名鼎鼎的老牌厂商垄断。这些厂商还掌控了行业标准的制定权。他们的传统商业模式主要是销售“标准化产品”，依托成熟的产品和标准，在全球市场如鱼得水。但是，这一模式在中国市场却难以完全奏效。国内制造业呈现出“多行业、多品种、高定制化”的特性，各行业间差异巨大，很难找到一套放之四海而皆准的标准化解决方案。
1. 国内市场的特殊性
相较于“标准化产品”，国内制造业企业更愿意为“服务”买单。这种“服务”体现在高度定制化的软件开发上，通常通过项目招投标的方式进行：企业邀请软件供应商，根据自身特定的业务需求开发一套高度贴合的定制化系统。这使得国内软件供应商在招投标中胜出，因为国外老牌企业的玩法是交付一套标准产品，要求客户按照其软件标准调整流程，而国内企业显然不会为了适应软件而改变自己的业务规则。
正因如此，国外厂商在国内市场的竞争力显得不足，只能通过与国内代理商合作，试图适应中国的国情。他们的策略是将核心产品交由代理商进行二次开发或定制化服务，从而满足本地企业的需求。这种模式确实一度奏效，既发挥了国际品牌的影响力，又兼顾了定制化需求。然而，随着国产化替代的浪潮加速，这种优势正在迅速被削弱。
2. 数据掌控与数据安全的重要性
国外老牌厂商的问题不仅在于“产品标准化”，更在于“数据掌控权”。以西门子的工控机为例，客户如果需要获取一些生产数据进行运营分析，可能会面临这样的情况：
西门子会直接告诉客户：“你需要做什么分析，我帮你做，做好交付给你，但你需要额外支付费用。”同时，客户却无法获得原始数据的所有权。这不仅是经济成本的问题，更是数据安全的重大隐患——客户完全失去了对数据的掌控权。
从国家层面来看，这种情况可能带来更深远的风险。例如，如果未来国际关系紧张，数据掌控权在国外企业手中，可能成为潜在的“制裁工具”。类似于之前美国制裁TikTok时提出的“交出数据，或交出市场”的威胁，这种风险是国内企业无法接受的。因此，数据安全和自主可控成为国产软件快速发展的重要推动力。
3. 国产软件的优势与挑战
相比之下，国产软件的定制化能力和自主可控性正是其核心竞争力。国产软件不仅可以根据客户需求完全定制化，甚至能够做到“数据和源码的全面交付”。这不仅满足了企业对于数据掌控的需求，更契合了国家关于“自主可控”的政策导向，尤其是在央国企中受到广泛欢迎。
近年来，国产软件迎来了“遍地开花”的好时代。然而，我们也必须正视一个现实：基础软件领域的研发门槛依然很高，尤其是研发设计类工业软件（如CAD等）。这类软件需要长时间的技术积累和市场验证，目前仍有95%以上依赖进口。尽管如此，这并不是做不出来，而是需要更多时间的沉淀和打磨。
三、各类别有哪些细分软件？主要功能是什么？
当然我们在实际项目实施过程中，接触到的肯定不止这几个，在整个庞大的生产制造圈子里，还有非常多的细分领域。
基于上述提到的四个分类，每个分类下的细分软件产品及主要功能如下图所示：
类别 | 细分软件产品 | 主要功能 |
|---|
研发设计类 | CAD（计算机辅助设计） | 产品的二维或三维建模设计，包含草图绘制、零部件设计、装配设计等。 |
CAE（计算机辅助工程） | 对产品进行工程仿真、分析和优化，如力学分析、流体分析、热分析等。 |
CAM（计算机辅助制造） | 生成数控加工路径，支持数控设备加工产品，实现从设计到制造的无缝对接。 |
BIM（建筑信息模型） | 在建筑领域对项目进行设计、施工和运营的综合管理。 |
EDA（电子设计自动化） | 用于集成电路设计和仿真，支持芯片的逻辑设计、物理设计和功能验证等。 |
PLM（产品生命周期管理） | 管理产品从概念设计到退役的全生命周期信息，包括版本管理、协同设计、文档管理等。 |
PDM（产品数据管理） | 管理与产品相关的数据，如设计图纸、规格书、技术文档等，确保数据一致性和版本控制。 |
仿真与虚拟现实软件 | 用于产品性能的虚拟测试和优化，例如模拟制造过程或用户体验。 |
数字孪生软件 | 建立数字化模型与物理产品的对应关系，实现实时监控和预测优化。 |
生产制造类 | MES（制造执行系统） | 管控生产计划和执行，实现任务调度、生产监控、物料跟踪、质量追溯等功能。 |
APS（高级计划与排程） | 实现多层次、多资源的生产计划和排程优化，提高生产效率。 |
WMS（仓储管理系统） | 管理仓库的物料入库、出库、库存和调拨，优化仓储作业流程。 |
SCADA（数据采集与监控） | 实现对生产设备的实时数据采集、监控和报警。 |
QMS（质量管理系统） | 跟踪和管理产品质量，支持检验计划、质量分析和不合格品处理等功能。 |
EMS（能源管理系统） | 监控和优化工厂的能源使用情况，包括电力、蒸汽、水等能源的监测与分析。 |
工艺管理系统 | 管理生产工艺的标准化，工艺数据和工艺流程的下发与执行。 |
TMS（运输管理系统） | 优化运输计划、跟踪物流过程，提高物流效率并降低成本。 |
LIMS（实验室信息管理） | 管理实验室的样品、检测流程和数据分析，用于保证产品符合标准。 |
运维服务类 | CMMS（计算机化维护管理系统） | 管理设备的维护计划、维修记录、零部件库存，降低设备故障率。 |
EAM（企业资产管理系统） | 追踪和管理企业的固定资产和设备，优化资产的使用寿命和成本。 |
RMS（远程监控系统） | 对设备运行状态进行远程监控和诊断，支持预测性维护。 |
IoT平台（物联网平台） | 整合设备传感器数据，实时监控并生成运维报告，支持智能化管理。 |
AR运维辅助工具 | 通过增强现实技术辅助现场设备检修，提供实时的维修指导和技术支持。 |
FDM（故障诊断与预测维护系统） | 通过数据分析预测设备故障，优化维护计划，提高设备利用率。 |
经营管理类 | ERP（企业资源计划） | 整合企业的财务、供应链、人力资源和生产管理，实现资源的优化配置。 |
CRM（客户关系管理） | 管理客户数据、销售流程和市场活动，提升客户满意度和销售效率。 |
SRM（供应商关系管理） | 管理供应商的选择、绩效评估、合作协议以及采购过程，提升供应链效率和供应商协同。 |
HRM（人力资源管理系统） | 管理员工的招聘、培训、绩效考核和薪酬福利。 |
BI（商业智能） | 收集和分析企业数据，为决策提供支持，如经营状况报表、趋势分析等。 |
SCM（供应链管理系统） | 管理从原材料采购到产品交付的供应链流程，提高供应链效率。 |
OA（办公自动化系统） | 实现内部的协同办公、流程审批和文档管理，提升办公效率。 |
BPM（业务流程管理） | 定义、优化和监控业务流程，确保流程的一致性和执行效率。 |
DMS（分销管理系统） | 管理分销渠道、库存和订单，提高分销过程的可视化和效率。 |
TMS（税务管理系统） | 管理企业税务合规、税务申报、税收筹划等，提高税务管理效率。 |
四、底层领域的国产替代软件
在工业领域中，除了传统的四类软件（研发设计、生产制造、运维服务、经营管理），基础软件如数据库、操作系统、时序数据库等也非常关键，这些是数字化转型的底层技术支撑。在国产替代背景下，中国已经涌现出一批具备实力的国产软件和平台。以下是一些领域及其代表性国产替代软件：
类别 | 国产替代软件 | 厂商 | 主要功能 |
|---|
关系型数据库 | 达梦数据库（DM） | 武汉达梦信息技术股份有限公司 | 关系型数据库，支持高并发、大规模事务处理，广泛应用于金融、电力、政务等领域。 |
人大金仓（Kingbase） | 北京人大金仓信息技术股份有限公司 | 支持大规模事务和高性能处理，广泛应用于金融、电信、交通等领域。 |
华为GaussDB | 华为技术有限公司 | 分布式数据库，支持OLAP（分析型）和OLTP（事务型）场景，适用于复杂查询和高可用场景。 |
OceanBase | 蚂蚁集团 | 高性能分布式数据库，广泛应用于金融支付和在线服务场景，具有高容错能力。 |
TiDB | PingCAP | 开源分布式数据库，兼具事务型和分析型数据库特性，适用于实时大数据分析和高并发场景。 |
时序数据库 | TDengine | 北京涛思数据科技有限公司 | 专注于物联网和工业领域的开源时序数据库，支持高性能数据写入、实时查询和数据分析。 |
IoTDB | 清华大学 | 开源时序数据库，适用于工业物联网和设备数据的存储、分析，支持海量时序数据管理。 |
OpenTSDB | 依托HBase社区 | 基于HBase的开源时序数据库，支持大规模时序数据存储和复杂查询分析，应用于监控系统。 |
操作系统 | 麒麟操作系统（Kylin OS） | 中标软件有限公司 | 桌面和服务器操作系统，支持高安全性场景，广泛应用于军工、政务和工业控制。 |
统信UOS | 统信软件技术有限公司 | 适用于桌面和服务器的操作系统，兼容国产软硬件生态，广泛应用于政企市场。 |
深度操作系统（Deepin OS） | 武汉深之度科技有限公司 | 面向桌面的操作系统，适合轻量化工业应用和日常办公场景，支持友好用户界面。 |
中标麒麟（NeoKylin） | 中标软件有限公司 | 专注于服务器操作系统，支持高性能计算和工业控制，应用于数据中心和关键领域。 |
中国的全面国产替代战略是必然要实现的，但是势必面临着各种难题。但是我们也有后发优势，而且有庞大市场做验证。一步一步的迭代出产品。我们是做国产工业软件的，也对接过各种国产操作系统和数据库，在对接的过程中，确实发现不少的问题，体验感的确是没有想象中的那么好，但是整个战略方向是对的，大家都要慢慢的把这把硬骨头啃下来。
