（报告出品方：长江证券）

产业结构升级与核心技术升级驱动工业软件市场持续成长

工控设备、工业软件市场的成长由制造业横向结构升级和纵向技术升级驱动：

横向结构升级指制造业主导产业由纺服、食品等劳动密集型产业向钢铁、化工等资本密集型产业再向计算机、电子等知识密集型产业发展。一方面，新兴产业的出现会带来全新自动化、信息化建设需求，并进而驱动工控设备、工业软件市场扩容，另一方面，伴随产业结构升级不断进行，新兴产业生产流程复杂度，生产工艺精细度指数级提升，人工操作难以满足生产要求，工控设备、工业软件渗透率（自动化、信息化支出比例）相较传统行业进一步提升。

纵向技术升级则是指新兴技术（电气化、自动化、信息化技术）出现带来制造业投资力度的加大与对应市场的扩容。一方面，技术升级必然伴随着软硬件新品的出现，在企业旺盛的提质增效需求下，市场随之扩容；另一方面，工控设备，工业软件的应用必然会导致生产工艺与生产流程的重塑，新兴技术应用场景大幅增加，渗透率（支出比例）提升驱动市场规模增长。

每一轮制造业升级（结构/技术），都伴随着制造业资本开支的高速增长以及相关工业控制、工业软件企业的体量跃迁。当前中国正处于横向结构升级与纵向技术升级交汇期，复盘全球过往历次产业升级，有利于对后续我国后续工业自动化、工业软件相关企业发展路径做出预判。

复盘海外：每一次制造业结构/产业升级，都是一轮资本开支高景气周期

横向结构升级实质上是指产业结构由劳动密集型产业向资本密集型产业再向技术密集型产业转变的过程，其发生往往伴随着产业链的转移（处于产业升级中的国家将低技术水平产业向外转移）。尽管定义上产业链转移仅代指高工业水平国家向低工业水平国家进行低端产业转移，但完整工业化的输入却往往使低工业水平国家拥有了产业升级的可能，并最终在高端制造业领域也形成一定竞争力。从历史上看，过往全球维度共有四次产业链转移，分别对应四类国家的产业结构升级：

第一次，英国向美国转移：18世纪末至19世纪上半叶，英国将部分过剩产能（钢铁、煤炭）向欧洲大陆和美国转移，欧美重工业（钢铁）随之崛起。

第二次，美国向日本、德国转移：20世纪50年代至60年代，美国将钢铁、纺织等传统产业向日本、德国这些二战战败国转移。伴随工业基础快速恢复，日本与德国逐渐向汽车、计算机产业转型。

第三次，日本、德国向亚洲“四小龙”和部分拉美国家转移：20世纪70年代至80年代，日本、德国向亚洲“四小龙”和部分拉美国家转移钢铁化工等重工业以及轻工、纺织等劳动密集型加工产业，此后“四小龙”产业升级较快，诞生如台积电等高精尖企业。

第四次，美日德向中国、东南亚国家转移：20世纪90年代至今，美日德等发达国家把劳动密集型产业和低附加值产业向中国和东南亚国家转移，中国内陆逐渐成为世界产业转移的最大承接地和受益方。

第三次产业链转移时，日本所处格局与当前中国较为相似，对本轮中国工业自动化的发展具备一定参考意义。1）产业结构层面，均面临从资本密集型产业（钢铁、化工）向技术密集型产业（半导体、新能源汽车）转型过程；2）技术层面，均提出“科技立国”、“自主创新”等策略方针，开始大范围技术自研进程；3）人员禀赋层面，均面临人力成本上升，“人口红利”不再的局面，但“工程师红利”的存在则使工业自动化、信息化仍能以相对较低的成本高速推广；4）伴随过往经济的高速增长，居民生活水平持续改善，两国均面临着消费品需求种类日益繁多，生产由大规模标准化生产向小批量、多种类、柔性生产方式的转变。

-年间，轻加工向重工业过度

“重工业化”推动日本战后经济高速增长。年之前日本处于战后恢复阶段，其GDP高速增长，产业结构变动较大，可分为战后恢复期（-）与高速成长期（-）。其中战后恢复期以劳动密集型轻工业（印刷、造纸、食品等）为主导产业，以稳就业作为阶段经济目标。而高速成长期则以重化工业（钢铁、化工等）为主导产业，同时伴随着金属制品制造业的高速发展。在高速成长期间，日本重化工产业占总体制造业的比例从年57%上升至年的65%，同时高技术产业比例超过低技术产业，日本制造业产生明显的“重工业化”与“技术集约化”趋势。

自动化进程已悄然开启，钢铁、化工自动化是当时主流。为提升本国重工业国际竞争力，除积极引进海外先进工艺以提升产品质量外，具备效率提升功能的自动化设备也被日本大力推广，而产业高速成长带来的产能扩张，则使自动化设备厂商迎来一波扩张周期。以钢铁行业为例，新日铁公司于年建设的Kimitsu工厂和年建设的Oita工厂均在自动化应用方面取得了显著的发展，二者均大量应用计算机建立了全工厂自动化系统，生产连续性得到大幅提升。本时期自动化建设主要由三菱电机、东芝电气、日立集团等大型电机厂商参与，以大型计算机做集中控制，分布式微型机使用较少，自动化仍处于发展初期。

-年：产业结构升级，新兴产业崛起带来弯道超车机会

石油危机驱动日本开启产业结构升级进程。年第一次石油危机的爆发，对日本经济冲击较大（年日本经济增长率自战后以来首次出现负增长）。彼时以以石油、化学、钢铁等高能耗的重化工业为主导的日本制造业消耗了日本能源的绝大部分，石油价格的暴涨迫使日本制造业做出调整，开始逐渐摆脱高能耗产业集群，转向以高附加值组装加工业为主导的产业结构。

伴随产业升级推进，其制造业中的主导产业发生了显著的变化。从制造业总量结构变化来看。以纺织业为代表的轻工业占比持续下降，纺织业产值占全部制造业产值的比重由年的16.2%降低至年的3.1%，同时以能源消耗为主的钢铁、石化等重化工业(不含机械类)产值在全部制造业产值中的比重也呈逐步平缓下降趋势，由年的31.2%降低至年的27%。而技术含量较高的汽车、机械等组装加工业的比重呈现明显扩大趋势，由年为的14.6%上升至年的40%，取代了原来的重化工业在制造业中“一股独大”的龙头地位。

旺盛需求下，传统制造业厂商纷纷开启自动化转型进程。年10月，美国《CONTORL》杂志公布年世界自动化公司50强名单，其中日本公司共有9家上榜，分别为三菱电机、横河电机、欧姆龙、发那科、安川电机、阿自倍尔，富士电机，堀场制作所、日立机械所，其工业自动化业务均崛起于日本产业升级时期，成长具备一定共通特点：

均由老牌电机或仪表厂商转型而来，工业基因浓厚：纵观日本自动化龙头厂商成长历史，其产品矩阵变迁大致遵循两条路径，其一是由执行系统（电机）向驱动系统、控制系统、输出系统扩张，代表公司为三菱电机、安川电机、富士电机等电机厂商，其二是由反馈系统（仪表）向控制系统扩张，代表公司为横河电机与阿自倍尔（原株式会社山武）等仪表厂商。上述厂商中，除发那科成立时间相对较晚外（但背靠富士通），其余厂商均为老牌工业巨头，拥有近百年历史，工业基因浓厚。

成长速度受细分行业影响较大：从上世纪70年代末期刊文献中可看出，当时自动化建设以大型电控设备套装为主要形式，且自动化设备多由三菱电机、东芝电气、日立机械所等大型电机厂商提供，并广泛应用于钢铁、发电、水泥、造纸、化工等传统行业。但从年Control杂志名单中可看出，除三菱电机仍维持着较大的销售规模外，日立机械所与东芝电气均排名靠后，而以电池焊接、汽车装配、半导体制造、机器人等为主要业务领域的欧姆龙、发那科、安川电机，却实现了后来居上，销售规模排名靠前（年数据显示安川电机规模远低于富士电机、但年自动化业务已实现规模反超）。产业转型浪潮下，以新兴产业为主要客户的自动化厂商相对成长较快。

受益于西方技术输入，产品性能突破较快：从战后重建开始，日本仅用三十余年时间便完成了工业自动化进程，建设速度较快，一方面归功于日本整体的技术引进政策，另一方面也是因为日本与欧美自动化公司长期且持久的合作。电机类公司中，安川电机从年开始长期与BBC公司进行技术合作；富士电机公司与西门子、三菱电机公司与美国西屋公司拥有长期技术合同，双方产品结构几乎一致。仪表类公司中，横河电机与美国Foxboro、阿自倍尔与霍尼韦尔均有保持有长期合作关系。欧美企业的持续技术输入，是日本自动化产品性能，渗透率快速提升的重要原因。

三点因素确保日本自动化产业具备充足竞争力。从年自动化产业蓬勃发展到年泡沫经济破碎，日本自动化产业始终保持着较强竞争力，日系PLC（三菱、立石、日立等）曾凭借其良好的产品质量管控，一度占据美国低端PLC市场。此处以PLC（可编程逻辑控制器）为例，阐述日系自动化产业的三点核心竞争力：

技术处于同一梯队：受益于战后欧美企业的长期技术扶持与日本积极的技术引进政策，日系PLC与欧系、美系PLC始终位于同一技术梯队（年美国数字化设备公司首次发明PLC，日本于年引进并在当年完成产品自研）。性能接近是全球市场竞争的前提条件。

精益生产铸就高性价比：与欧美系PLC产品对比，日系PLC在产品质量与价格维度均存在优势。产品质量层面，受益于“精益生产”等文化的盛行，日本工业制品品控良好，大至汽车，小至芯片，均在客户处拥有较好口碑；产品价格层面，在常规数字输入型PLC（数字开关量输入/输出点数大于40点）领域，日系产品具备价格优势，但在微型数字输入型PLC（数字开关量输入/输出点数小于40点）及模拟量输入型PLC领域，欧美系产品具备价格优势。

海外扩张意识强烈：基于“贸易立国”思路，日本早在上世纪70年代就已开始了海外市场扩张历程。以中国市场为例，年改革开放后，日系与欧美系PLC厂商同时进入我国市场，并以合资建厂的形式在我国开展生产，占据较多国内市场份额。考虑到PLC同样存在较强使用黏性，海外市场份额的率先占据使日本PLC厂商享受丰厚业绩回报。

时至今日，工业自动化已超越电机销售等传统业务，成为上述自动化厂商的主要收入来源。日本产业结构升级带来的工业高投入成就了日本自动化产业的长期繁荣。当前我国同样处于产业结构升级进程，各高端离散制造业相关工业自动化、工业软件厂商享受较大行业高景气红利。

汽车、电子等新兴产业产能扩张带来的自动化建设需求以及自动化设备在各行业渗透率的提升促使行业成长出诸多龙头。截至年，日本已拥有12家大型工业自动化厂商（切削、测量、控制），其年营收额共计达到亿日元，折合人民币.92亿元（年），折算成现值则为营收.8亿元（年），业内企业平均营收达到亿元（换算为年数据）。考虑到当前中国制造业规模为日本的数倍，则对应工业自动化、工业软件相关企业潜在成长空间巨大。（报告来源：未来智库）

-年欧美日复盘：日系工业软件缘何落后

纵向技术升级是指客观技术的突破带动制造业生产效率的高速增长。过往工业1.0、2.0、3.0的出现分别源自于蒸汽传导、电力驱动、计算技术的突破。

工业1.0：指18世纪60年代至19世纪中期的蒸汽时代。通过蒸汽机实现工厂机械化，机械生产代替了手工劳动，经济社会从以农业、手工业为基础转型到以工业、机械制造带动经济发展的新模式。

工业2.0：指19世纪末至20世纪初的电气时代。在劳动分工基础上采用电力驱动产品的大规模生产，通过零部件生产与产品装配的成功分离，开创了产品批量生产的高效新模式。

工业3.0：指20世纪70年代至今的电子和信息化时代。广泛应用电子和信息技术，使制造过程自动化控制程度大幅度提高。机器能够逐步替代人类作业，不仅接管了相当比例的“体力劳动”，还接管了部分“脑力劳动”。

当前我国制造业整体较为落后，仍处于自动化、信息化协同推进的阶段。伴随生产场景信息化程度提升，新兴提质增效需求被持续开发，工业软件新品不断出现，结合工业软件对生产流程的不断重塑，市场空间上限持续打开，行业内企业必然会迎来体量跃迁。当前我国国产工业软件仍处于发展初期，各自动化厂商，信息管理软件厂商，工业软件实施商、集成商均致力于工业软件产品开发，市场竞争格局走势尚不明晰。参考20世纪90年代欧、美、日自动化厂商转型过程，或可对中国工业软件市场未来走势的预判起到借鉴作用。

年后：日系自动化厂商转型进程逐渐落后于欧美

自动化领域，日本厂商具备较强竞争力。截至20世纪80年代末期，日本已成为全球高端制造业品的主要供应商，其尖端技术出口额占世界比重由年的19.8%增长至年的32.1%，超过美国（30.4%）、英国（27.6%）、西德（27%）。制造业高景气的背后是自动化产业的蓬勃发展，以机器人为例，年日本机器人产值达到.6亿日元，较年提升5.6倍。机器人内部包含伺服器、控制器等自动化设备，是自动化产业发展水平的集中体现，机器人产业繁荣象征着自动化产业的整体强势。

但自动化产业优势并未延续至工业软件领域。日本自动化产业的繁荣景气并未让日本在工业软件领域占据优势。尽管日本软件产业十分发达，年度软件销售总额仅次于美国，但其信息服务市场中86%的软件销售额都来自软件定制开发服务，仅14%来自软件产品销售，嵌入式工业软件较为发达，但工业软件产品化进程大幅低于预期。从企业维度看，日本尽管拥有众多工业自动化厂商，但却缺少工业软件产品商，直至年起横河电机陆续收购云数据服务提供商IndustrialEvolution，能源管理技术提供商SVM等独立软件公司，日本自动化厂商软件转型之路才逐渐开启。

与此同时，欧美自动化厂商已成功向软硬件一体解决方案商转型。20世纪90年代以来，欧美传统自动化厂商（西门子、罗克韦尔等）通过收并购方式，开始向工业软件产品商转型，其转型进度相较日本厂商领先较多。

日系自动化企业转型进程落后欧美自动化企业较多，主要出于三大原因：

泡沫经济破碎，企业转型意愿与能力均大幅降低：泡沫经济的破碎从企业盈利与创业意愿方面对信息化转型进程形成压制。企业盈利层面，伴随泡沫经济破碎后国民消费意愿的大幅降低，以及80年代日本的大量低效益产能扩张，价格竞争下年后日本自动化产业内各企业盈利能力大幅降低。盈利萎缩背景下，企业转型意愿较弱；创业意愿层面，伴随泡沫经济的破碎，市场风险偏好降低，创业企业数量骤减，软件初创企业/团队缺失，大型自动化集团难以通过收并购形式增强工业软件产品开发实力，转型能力受损。

人员与制度僵化拖慢转型进程：日本与欧美自动化企业大多有较长历史，遵循电动化、自动化路线发展而来，企业高管多为硬件相关专家出身，对软件重视程度较低；企业研发体系偏向于硬件，软件仅作为辅助服务，而非单独产品对待。因此日本、欧美老牌自动化厂商在向软件产品商转型过程中，均会面临企业管理思路、研发体系僵化等问题。日系与欧美系自动化厂商转型进度差距较大，部分原因在于日本的年功序列文化，年功序列文化下公司人员更替缓慢，传统硬件业务出身的高管长期占据管理岗位，软件开发人才话语权缺失。而泡沫经济破碎导致的社会创业意愿低下则使日系公司难以像欧美企业（西门子等）一样通过兼并收购吸收新鲜血液，从而实现组织架构变革、高管人员更替。

相比自动化硬件，工业软件具备更强马太效应，先发优势明显：与纯自动化硬件相比，软硬件一体化解决方案具有更强黏性，替换壁垒较高，马太效应明显。同时，软件产品受地域性影响因素较小，全球推广更为容易。泡沫经济破碎与年功序列文化导致日系自动化企业错过转型时点，市场化竞争下，后续追赶较为困难。

工业软件市场扩容趋势下。日系与欧美系自动化企业体量差距持续拉大。20世纪90年代以来的制造业信息化升级促使工业软件新品不断出现，渗透率快速提升，并最终带来了工业软件市场的极大扩容。工业软件产品与软硬件一体化解决方案的推出，带动欧美系老牌自动化公司再次实现市值跃迁，与日系自动化公司逐渐拉开差距。当前我国处于自动化、信息化协同推进阶段，国产替代背景下，工业控制、工业软件相关企业同样存在市值跃迁可能。

映照国内：双重升级下，工业软件市场格局如何演绎

当前我国处于产业结构升级与产业技术升级交汇期。受益于双重升级下制造业资本开支高速增长，工业自动化、工业软件市场均迎来极大扩容，相关上市公司市值体量持续上行。但市场竞争格局整体尚不明晰，各自动化厂商，信息管理软件厂商，工业软件实施商、集成商仍处于细分赛道深钻期，竞争多发生在同一赛道内，跨行业竞争较少。

新兴赛道：独立工业软件商存在崛起可能

对比日本（-），当前我国同样处于产业结构升级周期。中国制造业发展顺序与日本较为类似，均遵循“轻加工业—重工业—高端离散制造业”升级进程。当前我国处于由高端离散制造业产业升级周期，近年来汽车、电子设备制造、电气机械等行业企业营收总额（规模以上）占制造业企业营收总额（规模以上）比重持续提升，产业结构升级带来的工业高投入，使相关工业自动化、工业软件厂商存在弯道超车可能。

参考日本自动化产业发展历史并结合我国当前现状，可得三点结论：

每一次产业升级，都是一次工业高投入的到来。参考日本产业结构升级期间自动化厂商的高速崛起，当前我国新能源、半导体等新兴产业加速发展期，产业升级使工控设备、工业软件厂商均迎来体量跃迁机会。

新兴赛道中，独立工业软件商存在崛起可能。参考安川电机（汽车、电子应用居多）对富士电机（钢铁行业应用较多）在自动化业务层面的规模超越，产业升级过程中，新兴产业在产能扩张的同时，自动化与信息化建设投入力度也远超传统行业。考虑到新兴产业领域，传统自动化厂商并无业绩体量绝对优势，独立工业软件厂商或存在崛起机会。

独立软件商成长需要一定时间。工业自动化、信息化的发展本质上是一个逐步迭代的过程，日本自动化厂商产品性能的高速突破与欧美厂商长期的技术输入关联紧密。贸易战背景下，我国工业软件主要依赖自主研发与国内并购，各工业软件厂商成长或需要更长时间。

传统行业：场景为王，重点

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