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能科股份:聚焦工业软件,国产数字孪生实践者工业互联网核心收益

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能科股份:聚焦工业软件,国产数字孪生实践者工业互联网核心收益

工业软件是工业互联网平台的价值核心,制造业智能化、数字化的核心根本还是软件。

文|申文冠

一、行业景气度:

  1. 3GPP 5G R16标准冻结,5G完成第一版演进,5G应用加速落地。7月4日,R16标准从底层通过引入uRLLC高可靠低时延通信、企业专网、免许可频谱、时间敏感网络、5G精准定位等功能支持,满足绝大部分工业物联网用例的要求,推动工业物联网行业应用的落地。另外,3GPP R17标准将于2021年9月冻结,更全面地为垂直行业应用服务。

  2. 工业互联网行业进入了政策和技术双轮驱动的高增长阶段。工信部今日发布《工业互联网专项工作组2020年工作计划》,《计划》明确了十大类别的重点工作:一大波指导文件将在今年发布,一大批新基建项目将在今年启动。

  3. 离散行业数字化转型提速,数字孪生百亿蓝海开启。制造业中离散行业两化水平较低,数字化、智能化需求旺盛,疫情扰动与贸易摩擦进一步倒逼企业加快数字化转型和国产替代步伐,国内数字孪生市场有望迎来CAGR超35%的高增长,百亿蓝海市场开启。结合行业格局来看,海外巨头一体化实力强但主要下游(如国防军工)存在天然壁垒,看好国内少数具备顶层架构能力的数字孪生平台服务商充分发挥国产化优势,加速份额扩张。

  4. 数字化双胞胎背后的关键技术涉及数值建模与仿真、机器学习以及将信息连接起来的物联网、云平台等领域,对这些领域内的数据和应用的集成能力同样是数字化双胞胎的关键技术。当前,数字化双胞胎的应用领域与范畴还在不断发展,以上各个领域的突破都可能会提高数字化双胞胎的实际能力,成为未来数字化双胞胎概念的关键技术。

  5. 智能制造包括智能设计、智能加工、智能装备以及智能服务四个关键环节,这四个关键环节,都要用到数字孪生技术,也就是在智能制造的发展过程中,数字孪生技术不可或缺。数字孪生技术在产品全生命周期的各个阶段有其不同的体现和作用,它作为智能制造发展的关键技术之一,在以工业互联网为架构平台的智能制造系统中,数字孪生技术贯穿始末起着关键的作用,数字虚体主要生存在云平台层,其面向控制维度的模型布置在边缘层,参与实时控制。

二、行业逻辑分析:

  1. 工业软件是工业互联网平台的价值核心,制造业智能化、数字化的核心根本还是软件。
  2. ICT与OT企业跨行业对接不足。工业互联网时代开启了IT与OT的融合,再加上CT,加快数字化制造转型。(IT:ERP、SCM、CRM、PLM、OA等;OT:制造现场控制(Shop Floor Control;SFC)、制造执行系统(Manufacturing Execution System;MES)、监视与整合控制(SCADA)等工厂信息系统)。
  3. 工业软件技术难度非常高,叠加中国科技投入重“软”轻“硬”,导致中国企业用于设计、加工、分析的工业软件几乎都被欧美所垄断。
  4. 工业软件,本身之所以难,在于它是大量的工业知识的积累,是制造业从材料、工艺、机械、控制、应用等多个层级的协同问题的集中体现,而任何一个工艺都必须经过大量的工业现场测试验证过程、经过收敛形成最经济的道路。而工业软件则是这些知识的一种封装,其旨在“复用”,即,将人在大量的工业制造过程中的知识以软件形式设计为高效工具、工艺、测试验证等的复用。工业软件是无数知识的结晶,绝对的跨学科领域,它涉及诸多基础学科、力学等,其本质是把物理公式写入软件,让软件快速实现预算等。直觉上认为硬件设施更重要。这一思想的认知,直接导致中国工业软件在过去的历史岁月中没有得到相应的政策扶持与投入。对比中美在工业软件的投入与扶持,可一目了然。“工业软件是和机床、光刻机一样重要的工业实力。”倪光南教授一再强调。
  5. 工业软件市场份额:从全球来看,由于发达国家工业软件起步早、技术积累雄厚且专业化程度高,基本垄断了技术复杂的高端工业软件领域,并形成了西门子、SAP、甲骨文等一批国际大型软件企业,主导了工业软件市场,我国工业软件市场份额仅占到全球约6%的比重。在外国市场,工业软件行业已形成巨头垄断的局面,如研发设计类软件领域由达索、西门子、欧特克等巨头占据着技术和市场优势;在生产控制软件领域,西门子保持行业龙头地位;信息管理类软件领域SAP、Oracle占据主导地位。据中商产业研究院预测,2020年中国工业软件市场规模将突破2000亿元,2024年将达到3000亿元。而目前,中国80%的研发设计软件、60%的生产控制软件被国外品牌占领。
  6. 在以工业互联网为架构平台的智能制造系统中,数字孪生技术贯穿始末起着关键的作用,数字虚体主要生存在云平台层,其面向控制维度的模型布置在边缘层,参与实时控制。数字孪生体的核心功能是基于知识经验沉淀的推理分析,内嵌了机理或者决策模型。其技术复杂度和开发的难度都是非常高的,我们一般说工业软件难以开发,更多的就在这里面。在传统的机器与系统设计中,比较“烧钱“的环节主要在测试验证,因为必须做出实际的机器,然后带上负载的材料进行测试。因此,才产生了大量的各种建模仿真软件,建模主要是对物理对象进行机械,并抽取数学模型,仿真则是在动态情况下随着负载、输入值的变化等对输出评估的过程。而仿真分析系统,包括较为抽象的生产运营管理决策工具,就是常见的数字孪生体。
  7. 工业软件弯道超车的可能性:发展云计算业务。比如用友网络、金蝶。

三、公司逻辑分析:

  1. 公司业务:依托先进的工业软件和电力电子技术,为客户定制专属的,以工业互联网为核心的,数字化、网络化、智能化系统解决方案。主要业务包括智能制造、智能电气两个板块。

(1)智能制造业务

公司智能制造业务基于数字孪生理念,整合业内先进工业软件和数字化IOT设备,虚拟世界(Cyber)内定义生产力中台并为客户开发个性化的工业微应用(APP),物理世界(Physical)内建立数字化、智能化的生产线和测试台,满足制造业企业产品全生命周期的数据与业务协同需求,帮助企业实现其自主创新、运营成本、生产效率、不良品率和客户满意度等业务目标

(2)智能电气业务

  电气产品获市场突破,围绕西门子生态链。公司创始团队具备能源行业背景,服务行业超25年,自主研发的变频器等电气产品在中石油等核心客户实现突破。同时,全球高端电气设备巨头西门子的大量产品也在能源石化领域应用广泛,公司围绕其产品为行业内客户提供更多环节的解决方案服务,获得了长足的进步。

  1. 战略上:公司率先转型,掌握先发优势及行业技术壁垒。2006年成立,传统业务为智能电气设备,应用在能源动力领域,是从西门子产业链走出的高端制造系统商。2015年战略转型以工业软件为主,2015至2018年,年复合增长率50%左右。公司智能制造板块的工业软件在国内外尚处于起步期,依托西门子软件平台,为客户提供PLM、MES及ERP等智能制造解决方案。
  2. 增发募投项目:数字孪生平台,有望成为重要的核心竞争力。2019年11月,公司公增1289.2万股,募集3亿元,继续投入基于数字孪生的产品全生命周期协同平台、高端制造装配系统解决方案平台等工业软件项目,强化先发优势。数字孪生自2017年起被Gartner连续4年列入十大战略新技术方向。公司以累积的软硬件实力和设计、仿真、测试等环节经验,有望在国内数字孪生蓝海市场取得领军地位。
  3. 客户:聚焦高精尖领域,国防和高科技电子刚需最为强烈。2019年占比前三的行业是航天军工、能源动力、高科技电子与5G。2019年同比分别增45.39%、60.78%、41.63%。能科的下游客户结构(大型企业占比较大)有望为公司未来成长奠定较强的基础。目前公司下游客户覆盖领域包括:航天航空(包括中航科技集团、中航工业集团、中国航发、中国商飞等)、兵器船舶(包括中国兵器装备集团、中船重工)、高科技电子(华为、新华三等)以及装备制造(上海电气、三一重工、哈电集团等)。能科拥有的这些大型企业客户资源,有望增强公司的软件开发和工业互联网平台构建能力,奠定长期发展基础。

     

  1. 1.公司未来发展战略:根据公司2019年报,未来发展将围绕云服务工业互联网软件开发开展业务,深度解决客户痛点,为客户带来高端价值体验。6月22日,公司公布拟增加物联网技术开发、技术咨询等业务。
  2. 工业知识、行业经验积累。通过航天军工等领域客户积累了行业Know-How,具有独特的竞争优势。
  3. 业绩:2020年一季度归母净利润同比增长85.84%。预计2020年一季度上海联宏归属于母公司的净利润占母公司的30%左右。剔除并表因素之后,公司增速约为35.84%。2019年净利润同比增长77.7%。其中,智能制造业务同比增长159%,占营收74%,较上一年占比54%继续提升。智能电气业务同比增长5.4%。
  4. 2019年二季度上海联宏并表。双方实现客户资源等优势互补,进一步增强PLM软件在民用市场的布局。完善公司在中小客户市场的拓展能力,具有好的协同效应。(上海联宏是一家专注于为汽车、轨道交通、通用机械、消费电子、航空航天、船舶等机械制造业领域内的广大用户提供面向工业4.0的全产品生命周期的数字化产品工程解决方案)
本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

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能科股份:聚焦工业软件,国产数字孪生实践者工业互联网核心收益

工业软件是工业互联网平台的价值核心,制造业智能化、数字化的核心根本还是软件。

文|申文冠

一、行业景气度:

  1. 3GPP 5G R16标准冻结,5G完成第一版演进,5G应用加速落地。7月4日,R16标准从底层通过引入uRLLC高可靠低时延通信、企业专网、免许可频谱、时间敏感网络、5G精准定位等功能支持,满足绝大部分工业物联网用例的要求,推动工业物联网行业应用的落地。另外,3GPP R17标准将于2021年9月冻结,更全面地为垂直行业应用服务。

  2. 工业互联网行业进入了政策和技术双轮驱动的高增长阶段。工信部今日发布《工业互联网专项工作组2020年工作计划》,《计划》明确了十大类别的重点工作:一大波指导文件将在今年发布,一大批新基建项目将在今年启动。

  3. 离散行业数字化转型提速,数字孪生百亿蓝海开启。制造业中离散行业两化水平较低,数字化、智能化需求旺盛,疫情扰动与贸易摩擦进一步倒逼企业加快数字化转型和国产替代步伐,国内数字孪生市场有望迎来CAGR超35%的高增长,百亿蓝海市场开启。结合行业格局来看,海外巨头一体化实力强但主要下游(如国防军工)存在天然壁垒,看好国内少数具备顶层架构能力的数字孪生平台服务商充分发挥国产化优势,加速份额扩张。

  4. 数字化双胞胎背后的关键技术涉及数值建模与仿真、机器学习以及将信息连接起来的物联网、云平台等领域,对这些领域内的数据和应用的集成能力同样是数字化双胞胎的关键技术。当前,数字化双胞胎的应用领域与范畴还在不断发展,以上各个领域的突破都可能会提高数字化双胞胎的实际能力,成为未来数字化双胞胎概念的关键技术。

  5. 智能制造包括智能设计、智能加工、智能装备以及智能服务四个关键环节,这四个关键环节,都要用到数字孪生技术,也就是在智能制造的发展过程中,数字孪生技术不可或缺。数字孪生技术在产品全生命周期的各个阶段有其不同的体现和作用,它作为智能制造发展的关键技术之一,在以工业互联网为架构平台的智能制造系统中,数字孪生技术贯穿始末起着关键的作用,数字虚体主要生存在云平台层,其面向控制维度的模型布置在边缘层,参与实时控制。

二、行业逻辑分析:

  1. 工业软件是工业互联网平台的价值核心,制造业智能化、数字化的核心根本还是软件。
  2. ICT与OT企业跨行业对接不足。工业互联网时代开启了IT与OT的融合,再加上CT,加快数字化制造转型。(IT:ERP、SCM、CRM、PLM、OA等;OT:制造现场控制(Shop Floor Control;SFC)、制造执行系统(Manufacturing Execution System;MES)、监视与整合控制(SCADA)等工厂信息系统)。
  3. 工业软件技术难度非常高,叠加中国科技投入重“软”轻“硬”,导致中国企业用于设计、加工、分析的工业软件几乎都被欧美所垄断。
  4. 工业软件,本身之所以难,在于它是大量的工业知识的积累,是制造业从材料、工艺、机械、控制、应用等多个层级的协同问题的集中体现,而任何一个工艺都必须经过大量的工业现场测试验证过程、经过收敛形成最经济的道路。而工业软件则是这些知识的一种封装,其旨在“复用”,即,将人在大量的工业制造过程中的知识以软件形式设计为高效工具、工艺、测试验证等的复用。工业软件是无数知识的结晶,绝对的跨学科领域,它涉及诸多基础学科、力学等,其本质是把物理公式写入软件,让软件快速实现预算等。直觉上认为硬件设施更重要。这一思想的认知,直接导致中国工业软件在过去的历史岁月中没有得到相应的政策扶持与投入。对比中美在工业软件的投入与扶持,可一目了然。“工业软件是和机床、光刻机一样重要的工业实力。”倪光南教授一再强调。
  5. 工业软件市场份额:从全球来看,由于发达国家工业软件起步早、技术积累雄厚且专业化程度高,基本垄断了技术复杂的高端工业软件领域,并形成了西门子、SAP、甲骨文等一批国际大型软件企业,主导了工业软件市场,我国工业软件市场份额仅占到全球约6%的比重。在外国市场,工业软件行业已形成巨头垄断的局面,如研发设计类软件领域由达索、西门子、欧特克等巨头占据着技术和市场优势;在生产控制软件领域,西门子保持行业龙头地位;信息管理类软件领域SAP、Oracle占据主导地位。据中商产业研究院预测,2020年中国工业软件市场规模将突破2000亿元,2024年将达到3000亿元。而目前,中国80%的研发设计软件、60%的生产控制软件被国外品牌占领。
  6. 在以工业互联网为架构平台的智能制造系统中,数字孪生技术贯穿始末起着关键的作用,数字虚体主要生存在云平台层,其面向控制维度的模型布置在边缘层,参与实时控制。数字孪生体的核心功能是基于知识经验沉淀的推理分析,内嵌了机理或者决策模型。其技术复杂度和开发的难度都是非常高的,我们一般说工业软件难以开发,更多的就在这里面。在传统的机器与系统设计中,比较“烧钱“的环节主要在测试验证,因为必须做出实际的机器,然后带上负载的材料进行测试。因此,才产生了大量的各种建模仿真软件,建模主要是对物理对象进行机械,并抽取数学模型,仿真则是在动态情况下随着负载、输入值的变化等对输出评估的过程。而仿真分析系统,包括较为抽象的生产运营管理决策工具,就是常见的数字孪生体。
  7. 工业软件弯道超车的可能性:发展云计算业务。比如用友网络、金蝶。

三、公司逻辑分析:

  1. 公司业务:依托先进的工业软件和电力电子技术,为客户定制专属的,以工业互联网为核心的,数字化、网络化、智能化系统解决方案。主要业务包括智能制造、智能电气两个板块。

(1)智能制造业务

公司智能制造业务基于数字孪生理念,整合业内先进工业软件和数字化IOT设备,虚拟世界(Cyber)内定义生产力中台并为客户开发个性化的工业微应用(APP),物理世界(Physical)内建立数字化、智能化的生产线和测试台,满足制造业企业产品全生命周期的数据与业务协同需求,帮助企业实现其自主创新、运营成本、生产效率、不良品率和客户满意度等业务目标

(2)智能电气业务

  电气产品获市场突破,围绕西门子生态链。公司创始团队具备能源行业背景,服务行业超25年,自主研发的变频器等电气产品在中石油等核心客户实现突破。同时,全球高端电气设备巨头西门子的大量产品也在能源石化领域应用广泛,公司围绕其产品为行业内客户提供更多环节的解决方案服务,获得了长足的进步。

  1. 战略上:公司率先转型,掌握先发优势及行业技术壁垒。2006年成立,传统业务为智能电气设备,应用在能源动力领域,是从西门子产业链走出的高端制造系统商。2015年战略转型以工业软件为主,2015至2018年,年复合增长率50%左右。公司智能制造板块的工业软件在国内外尚处于起步期,依托西门子软件平台,为客户提供PLM、MES及ERP等智能制造解决方案。
  2. 增发募投项目:数字孪生平台,有望成为重要的核心竞争力。2019年11月,公司公增1289.2万股,募集3亿元,继续投入基于数字孪生的产品全生命周期协同平台、高端制造装配系统解决方案平台等工业软件项目,强化先发优势。数字孪生自2017年起被Gartner连续4年列入十大战略新技术方向。公司以累积的软硬件实力和设计、仿真、测试等环节经验,有望在国内数字孪生蓝海市场取得领军地位。
  3. 客户:聚焦高精尖领域,国防和高科技电子刚需最为强烈。2019年占比前三的行业是航天军工、能源动力、高科技电子与5G。2019年同比分别增45.39%、60.78%、41.63%。能科的下游客户结构(大型企业占比较大)有望为公司未来成长奠定较强的基础。目前公司下游客户覆盖领域包括:航天航空(包括中航科技集团、中航工业集团、中国航发、中国商飞等)、兵器船舶(包括中国兵器装备集团、中船重工)、高科技电子(华为、新华三等)以及装备制造(上海电气、三一重工、哈电集团等)。能科拥有的这些大型企业客户资源,有望增强公司的软件开发和工业互联网平台构建能力,奠定长期发展基础。

     

  1. 1.公司未来发展战略:根据公司2019年报,未来发展将围绕云服务工业互联网软件开发开展业务,深度解决客户痛点,为客户带来高端价值体验。6月22日,公司公布拟增加物联网技术开发、技术咨询等业务。
  2. 工业知识、行业经验积累。通过航天军工等领域客户积累了行业Know-How,具有独特的竞争优势。
  3. 业绩:2020年一季度归母净利润同比增长85.84%。预计2020年一季度上海联宏归属于母公司的净利润占母公司的30%左右。剔除并表因素之后,公司增速约为35.84%。2019年净利润同比增长77.7%。其中,智能制造业务同比增长159%,占营收74%,较上一年占比54%继续提升。智能电气业务同比增长5.4%。
  4. 2019年二季度上海联宏并表。双方实现客户资源等优势互补,进一步增强PLM软件在民用市场的布局。完善公司在中小客户市场的拓展能力,具有好的协同效应。(上海联宏是一家专注于为汽车、轨道交通、通用机械、消费电子、航空航天、船舶等机械制造业领域内的广大用户提供面向工业4.0的全产品生命周期的数字化产品工程解决方案)
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