工业软件作为企业数字化转型的“软装备”根据两个融合服务平台（www.cspiii.com）通过对中国知名企业工业软件应用现状和成果展示的定性分析，发现中国知名企业在工业软件布局和工业云平台应用方面高于全国平均水平，有效提高了企业绩效。阐述了软件应用的困难，并提出了相应的建议。

随着我国信息化与现代化融合的快速发展，新技术与传统制造业的结合为许多新应用提供了一个开发平台。工业软件也广泛使用先进技术，从人工智能到大数据，在工业制造的各个环节都起着关键作用。工业软件作为工业物联网系统的网络层，因其便捷的公司数据应用而成为众多企业的首选。据调查，2019年全球工业软件产业规模为4107亿美元，而中国工业软件产业规模为1720亿元，仅占全球产业规模的6%左右。工业软件作为促进信息化建设的必要工具，一直受到政府主管部门的重视，国家出台了一系列促进工业软件应用推广的政策。根据技术实力、基本条件、资产等优势，中国知名企业信息化规划起步较早，各方面都领先于中小企业。通过对知名企业工业软件应用状况和成果的分析，可以充分了解中国大型工业软件的普及和应用，深入分析现有问题，提出相应建议，此外，它对提高中国整体工业信息化水平起着重要作用。根据截至2019年底的企业两个现代化综合评价数据，定性分析了中国知名企业工业软件的普及和应用情况，结合实际应用数据进行了知名企业工业软件引进和知名企业绩效改进的相关分析，并提出了存在的问题和相关建议。

知名企业工业软件应用评价体系

根据国家标准《工业企业信息化与工业化一体化评价规范》（GB/T23020—2013），国家工业信息安全发展研究中心的研发构成了知名企业工业软件应用指标评价体系，包括近200个收集项目和120多个指标。知名企业工业软件应用指标评价体系具有科学、及时、延伸、可操作的特点，注重用户侧，深入挖掘知名企业工业软件应用的重点和难点。评论结构可以积极帮助企业克服工业软件应用的薄弱环节，有针对性地提高数字转型效率。知名企业工业软件应用评价体系结合我国工业软件应用的现状和趋势，综合考虑了公司工业软件应用的共同社会经验。知名企业工业软件应用评价体系结合中国企业工业软件应用的现状和趋势，综合考虑了公司工业软件应用的常见社会经验。因此，该评估系统具有可用性和易用性，其收集的数据适用于分析中国知名企业工业软件应用的现状和成果。

中国大公司使用工业软件和平台的兴起和应用水平，主要包括工业软件覆盖率、工业系统软件（APP）利用率及其工业云平台利用率3个维度(图1)。

通过新产品研发周期、产品质量达标率、按时交货率、库存率等方式，直观地反映了工业软件应用给公司带来的经济效益。

图1 知名企业工业软件应用指标评价体系

根据知名企业工业软件应用指标评价体系，分析了我国各大型工业软件的普及和应用，对现有问题进行了深入分析，并提出了相应的建议。

样版状况

 1   样版由来

本文选择的样本来自两个融合服务平台（www.cspiii.com）企业两个现代化融合数据收集，覆盖三个社会经济产业，100多个细分领域，31个省份。根据《大、中、小企业统计划分办法》（国家统一字75号），充分考虑人员规模、收入规模等情况。根据《大、中、小企业统计划分办法》（国家统一字75号），充分考虑人员规模、收入规模等情况。大型企业被定义为营业收入不少于4亿元，员工不少于1000人。

 2   样版叙述

截至2019年底，大型企业样本总数为4166个。如图2所示，不同领域的样品数量相对匀称，电子、机械、交通设施设备企业数量较多，达到13.4%~18%，食品纺织行业企业总数较少，约占7%~10%。

图2 大型企业样本行业的分布状况

样品公司的质量分布特征如图3所示，各类型差异较大，其中民营企业较多，达到33.3%，其次是国有企业，达到22.2%，股份制公司占21.3%，其他质量公司占比较小。

图3 大型企业样本质分布特征

 3   计算方法

工业软件覆盖率指标是使用决策支持软件DSS、ERP公司资源管理软件、SCM供应链软件、CRM客户关系管理软件、PDM产品数据管理、PLMM产品生命周期管理软件、CAD/辅助设计软件CAE/CAPP、协助制造软件CAM、制造执行系统MES、SCADA等工业软件的数据收集与控制系统公司占所有大型企业的比例；工业APP利用率，工业云平台的利用率由使用工业应用程序的公司占所有大型企业的比例计算；工业云平台的利用率由使用公共云、私有云及其混合云的公司占所有知名企业的比例。中国知名企业工业软件应用评价体系中涉及的指标，都反映了中国知名企业工业软件应用的现状和成果。

新产品研发周期是指产品销售额为零；产品质量标准率显示产品质量水平，生产合格数量占生产数量的百分比，计算公式：合格产品数量÷生产数量×100%；在一定时间内，按时交货率评估，下层经销商保证准时交货订单数量约占交货订单频率的百分比，计算公式：准时交货订单总数÷订单总数必须交付×100%；库存率是计算单位库存资金供应的效率指标。计算公式：年度商品销售成本总额÷平均存货资产余额。

知名企业工业软件的普及应用状况

 1   知名企业工业软件覆盖率广泛高于全国平均水平，生产监管软件更加明显

横着说，在大型企业中，运营管理软件（ERP、SCM、CRM）以及产品研发软件（PDM、PLM、CAD/CAE/CAPP）其普及率远高于生产控制软件（CAM、MES、SCADA），ERP、CAD/CAE/CAPP软件覆盖率超过60%，CRM、SCM、PDM等软件的覆盖率在40%左右，而SCADA、CAM等生产控制软件的覆盖率只有30%左右(图4)。

图4 知名企业关键工业软件的推广应用与全国比较

与全国整体工业软件普及相比，大型企业的工业软件覆盖率普遍高于全国企业的平均水平，以运营管理软件为例，74.9%的大型企业、42.4%和39.9%的公司使用ERP、SCM、CRM，各自比全国平均水平高13.8%、12.7%和9.5%。CAM、MES、SCADA等生产监管软件的推广应用明显优于国家平均水平，尤其是MES，高于国家平均水平的24.8%，与中小企业差异较大。一方面，生产监督软件与工厂生产的重要生产过程、状态信息和基本生产数据密切相关，需要根据企业的特点进行大量的个性化开发，在具体生产中发挥更大的作用，实施成本高，与中小企业相比，知名企业具有一定的财务优势；另一方面，知名企业更注重产品质量和生产过程控制，生产线规模大，全面监督生产制造环节存在一定难度，MES有展示拳脚的空间。

 2   大型企业工业APP的使用率超过60%

工业APP是一种新型的工业软件形式，是一种新型的结构，根据微服务的工业软件，其本质是模块化的公司知识和技术技能，帮助行业知识的应用和传递。

中国大型企业工业APP利用率为64.8%，远高于全国平均水平的19.1%(图5)。从应用领域来看，R&D、生产、运营、系统等场景的应用相对均衡，数据资源的包装应用最为普遍:R&D、设计、生产加工、运营管理、经验管理的比例相似；在包装应用方面，工艺、制造、测试等数据信息资源的包装和应用高于公共商品和技术资源。在工业应用程序的起源层面，外包采购和联合开发是基本方式。只有28.2%的公司开发工业应用程序。知名企业作为工业互联网生态的主力军，应根据自身行业的领先优势，积累、重用和推广经验，辐射带动中小企业完成连锁创新，促进产业发展，但大型企业的工业应用创新能力仍有待加强。

图5 大型企业工业APP的普及应用

大型企业云云状况

 1   大型企业工业云平台利用率达到58.9%，以私有云为主要方式

工业云依托综合服务平台，是网络制造服务的新模式，可以完成制造供需的高质量高效连接。

近年来，我国进一步实施了“工业云创新行动计划”，不断探索工业云创新的应用方式。大型制造企业业务系统云逐步加快，工业云平台的服务内容和服务模式不断改进。

近年来，我国深入实施“工业云创新行动计划”，不断探索工业云创新的应用途径。大型制造企业业务系统云化步伐逐步加快，工业云平台服务内容和服务模式不断完善。目前，大型企业工业云平台利用率为58.9%，高于国家平均水平14.5%（图6）。从公共云、私有云和混合云的选择来看，知名企业更注重建设私有云，比例为23.1%，高于公共云（19.4%），16.3%的企业使用混合云。与公共云平台相比，私人云平台可以实现更多的数据管理系统操作。在服务应用方面，私有云主要基于私有云平台完成企业统计数据的存储和管理，主要体现在租赁公共云存储服务、云计算服务等相关方面。虽然大型企业云平台的应用率高于全国平均水平，但在应用方向上存储的文件较多，在云信息系统部署、软件定制等方面仍有上升空间。

图6 大型企业工业云平台的应用 2   

信息安全将成为工业系统云部署心态传统的主要原因

目前，公司使用云服务的方向正逐步从文件存储和计算转移到信息系统云、软件云订阅，提高制造企业IT资源管理效率，完成更均衡、更完善的管理；同时，云服务的按需支付将制造企业信息投资从总成本转变为可变运营成本；有效解决了大多数制造企业的困难阻塞。根据对系统云的分析，即利用云服务实现关键软件系统云部署，发现知名企业对工业系统云部署的心态比较保守，大部分云的综合比例低于国家平均水平，尤其是财务管理系统，低于国家平均水平的8.8%(图7)。信息安全已成为知名企业应用云软件的重要顾虑。云集中了大量的工厂生产运营数据，对云服务提供商和应用公司的安全建设提出了更高的要求。

图7 知名企业业务系统的云状况

工业软件应用推动知名企业绩效提升

 1   

引进模拟和商品管理软件可以有效缩短企业的创新周期，提高创新能力

产品研发创新能力是企业可持续发展的关键驱动力。

CAD/CAE/CAPP及其CAM等产品的研发和辅助制造软件的使用，可以创新新产品的研发设计方法，提高产品的研发设计效率，大大降低商品的研发成本，不断降低产品的研发周期，促进产品的迭代和创新，促进企业向高质量、高技术含量、高效率的产品研发制造转型；PDM/PLM等商品管理软件的引入和应用，可以帮助企业完成整个产品生命周期的综合监管，有利于研发组织模式的转型，完善新产品开发设计流程，减少产品设计认证流程，扩大新产品供应，快速响应市场的多样化要求。与未引进研发模拟和产品管理软件的大型企业相比，采用了研发模拟软件（CAX）大型企业新产品研发周期短4.5%，从240.7d到230.2d；在此基础上，同时使用商品管理软件（PDM/PLM）企业新产品研发周期成为平均值221.5d(图8)。模拟和商品管理软件的研发有效缩短了新产品的研发周期，提高了公司的创新能力。

图8 知名企业工业软件介绍与新产品研发周期相关分析 2   

引进管理和研发模拟软件可以有效提高产品质量和市场响应时间，提高企业的竞争力

随着我国制造业的转型升级，公司越来越重视产品质量达标率、按时供应率等用户体验指标。

ERP、SCM可以综合管理物流、人流、财务流量和信息流，全面有效地管理产品质量，完成灵活的生产管理，帮助企业减少交货期，完成多元化生产，提高产品质量和市场响应时间；CAX、PDM/PLM的引入可以完成加工过程的规划、设计、管理和控制。根据早期模拟、模拟、数控加工、质量检验和调整，防止人为因素造成的延误和损失，大大提高产品质量标准率和及时交货率。与未引入的ERP相比、CAX、SCM、PDM/PLM公司引进上述软件的大型企业产品质量达标率提高0.4%~0.7%，按时供应率提高0.2%~1.2%。根据质量检验等程序，ERP的使用大大提高了知名企业的产品质量达标率，产品质量有效率提高了0.7%。此外，按时供应率的提高最为明显，提高了1.1%(图9)。ERP、运营管理软件，如SCM，CAX、PDM/PLM等R&D仿真软件的使用，有效提高了企业的产品质量达标率和按时交货率，提高了企业的竞争力。

图9 知名企业工业软件引进与产品质量标准率、及时交货率相关分析 3   

业务管理和供应链软件可以有效提高企业库存效率，提高企业业务绩效

库存率的提高有助于企业降低库存持有成本，提高资产利用率，两者都是企业经营的关键绩效指标。

ERP可实现产品集中统一调度，减少库存，减少步骤周期，有效提高交货能力；SCM可提高供应链集成运营能力，帮助企业定制生产、准确采购配送，优化企业平稳生产能力，显著提高企业库存率。引进ERP的大型企业的库存率比未引进的企业高1.7%。SCM的引入显著提高了库存率。引进SCM的大型企业的库存率比未引进的企业高12.6%（图10）。ERP等运营管理软件、SCM等供应链软件的使用有效提高了公司的库存率和业务绩效。

图10 知名企业工业软件介绍与库存率关联分析

存在的问题和建议

 1   

示范引领效用不显眼，建议发挥知名企业在R&D供应和应用推广中的主动作用

大型企业信息化建设起步较早，基本信息源、人才保障、资金分配等方面优势明显。在工业软件的研发、布局和应用方面处于中小企业的前沿，但通过产业链上下游对中小企业的辐射驱动并不明显。建议知名企业充分利用行业领先和辐射驱动作用，促进工业软件研发供应和应用推广：一是加强工业模型沉积和完善，与工业软件供应商合作，加强行业知识积累，促进与新一代信息技术的结合，建立开放共享信息、模型、工具资源池，加快工业技术、知识软件沉淀和管理。二是在实际技术研究中发挥主动作用，如面对CPS智能产品系统建模和模拟行业领域，联合关键射击技术和资源（软件、硬件研发和工业领域），加强应用迭代，加强工业知识的外向导出，可以整合自身的制造过程和运营模式，加快开放渠道资源池的需求。 2   

工业应用缺乏创新能力，建议提高知名企业工业应用的创新能力

目前，知名企业工业APP的应用来源主要是外包采购和联合开发。不到30%的公司开发自己的工业APP，创新能力低。

建议知名企业：一是推动建立工业知识库。围绕产品设计、制造、服务等生产时间，以及工业数据收集、传输、解决方案、分析等数据周期，提炼专业工业知识，开展软件化、模块化，并将其封装成可重复使用的标准模块。二是引导工业应用国家标准体系的建设。加快工业应用插座、协议、数据、质量、安全等关键规范的研发，促进行业共识的建立，引导和培养标准工业应用。第三，扩大与高校和研究机构的合作，加强人才培养。建立高质量的复合型人才培养基地， 3   

系统建设与实际管理脱轨，建议提高知名企业的工业软件与实际业务的契合度

与中小企业相比，知名企业的组织结构和工作流程更加详细和复杂，导致知名企业在部署和使用工业软件时出现系统建设和实际业务管理的“两个皮肤”，甚至只建设，但后期不使用。同时，由于人力经验依赖性强，产业链上下游软件差异大，部分行业不愿意使用工业软件。建议知名企业：一是以系统为驱动，做好软件顶层结构和实施意见设计。明确业务内容的范围和界限，完善跨业务环节之间的流程梳理，做好软件部署的顶层结构设计，逐步优化业务流程的终结和分散，连接不同业务线之间的障碍，建立扁平的组织模式；二是注重软件应用过程中的持续优化。成功优秀的软件系统是由公司通过长期运维改进获得的，以确保企业长期持续投资、维护和改进的有效和实用要求。企业需要在软件运维中长期不可分割的相关人员。

结果

在两个现代化融合的蓬勃发展时期，工业软件已成为传统工业信息化的关键组成部分。

中国知名企业的工业软件覆盖率普遍高于中小企业，比中小企业更具代表性和广泛性。分析中国知名企业工业软件的使用现状和效率，可以为中国工业信息化的发展路径提供参考。本文利用大数据发现，知名企业的工业软件覆盖率广泛高于全国平均水平的10%左右，工业应用总数超过一半，但主要是数据资源的包装和应用，缺乏创新能力。工业云为企业提供了更高效、更方便的制造服务模式。根据不断创新和信息安全建设的改进，可以进一步推广数字工业软件。知名企业以私有云为主要方式使用工业云平台，但在工业系统云中布局心理传统。根据对三类软件的效率分析，运营管理和产品研发生产管理可以从不同层次提高企业的效率。我们应该充分利用知名企业在工业软件研发、应用和推广中的积极作用，

提高知名企业工业APP的创新能力，提高知名企业工业软件与实际业务的契合度，更好地提高工业软件在中国新制造体系中的作用。

本文作者：崔佳星、傅宇涵、马冬妍、王庆宇作者简介：

崔佳兴，国家工业信息安全发展研究中心，工程师，研究方向为两个现代化融合、工业互联网平台、企业数字化转型等。

原文发表在《科技导报》2023年第二期，欢迎订阅查询。

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