工业软件系列报告-工业软件平台为王.pdf

1、 1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 工业软件，平台为王 工业软件 系列报告 之 二 三大因素推动智能制造迎来重要拐点 ： （ 1） 5G 技术赋能工业信息化，智能制造技术基础业已成熟；（ 2）用人成本逐步攀升， “用工荒 ”现象频频出现；（ 3）疫情彰显自动化生产意义，催化无人工厂加速落地。 工业平台软件：智能制造的 “命门 ”。以 MES/PLM 为代表 的 平台型工业软件主要定位于通过整合底层工业设计软件、工业设备、人力资源等实现工业生产效率的提升。相比于传统的生产模式，平台型工业软件将能够从多方面实现企业经营可量化指标的改善，是工业软件中极具战略地位的

2、“命门 ”。 MES 产品面向制造端的软件信息化升级。 MES 是生产制造环节信息化及智能化的主要承载之一。根据 e-works 统计，国内 MES 市场在 2014-2018 年保持稳定增长，市场规模增长至 33.91 亿元，复合增速达到 20%。 MES 最早由AMR 在 1990 年提出，描述了通过集成计划和控制系统来执行制造的系统，后经 过 MESA 和 ISA 进行了进一步的拓展。流程工业和离散工业是 MES“异卵双生 ”的两大应用领域。流程工业与离散工业存在区别和联系，因而 MES在流程行业和离散行业应用存在显著区别。 PLM 产品面向研发制造一体化的软件信息化升级 。综合西门子公

3、司与 PTC公司的定义， PLM（产品生命周期管理）是一款能够整合扩展型企业中的数据、流程、业务系统以及人员的信息管理系统。 PLM 市场规模持续增长，2019 年整体规模超过 150 亿 。 MES 与 PLM 的提出均受到 ERP 的启发，部分公司的相关产品则来自传统 ERP 产品功能模块的延伸。可以认为，MES/PLM/ERP 是制造企业信息化三驾马车，三者在多个环节均有所协作，并相互交织。平台软件 主要 呈现出 “三足鼎立 ”的竞争格局，包括传统制造业巨头、工业设计软件龙头、 ERP 等管理软件厂商。 投资建议 ： 工业软件是智能制造的核心， MES/PLM 等平台型工业软件则是智能制

4、造核心中的 “命门 ”。通过 5G 技术赋能，智能制造技术基础业已成熟，而在用人成本攀升以及 新冠 疫情等因素 推动 工业自动化需求加速的大背景下，工业平台软件需求迎来重要拐点。建议重点关注流程工业 MES 龙头企业中控技术 ， 离散工业 MES 龙头企业鼎捷软件 、用友网络、金蝶国际（ HK）以及 PLM 龙头企业能科股份等 。 风险提示： 制造业智能化升级进展不及预期，国产化厂商产品落地不及预期 。 Table_Tit le 2020 年 12 月 08 日 计算机 Table_BaseI nfo 行业深度分析 证券研究报告 投资 评级 领先大市 -A 维持 评级 Table_Fir st

5、 St ock 首选股票 目标价 评级 Table_Char t 行业表现 数据来源 ： Wind资讯 % 1M 3M 12M 相对收益 5.26 1.87 -21.00 绝对收益 8.06 8.86 7.69 胡又文 分析师 SAC 执业证书编号： S1450511050001 021-35082010 吕伟 分析师 SAC 执业证书编号： S1450516080010 021-35082935 相关报告 行业信创风起云涌 2020-12-06 华为：别了，荣耀；你好，汽车 2020-11-29 硬核科技大爆发，科创板迎来新时代 2020-11-22 反垄断下的命运与抗争 美国科技巨头启示录

6、 2020-11-16 汽车黄金十年：除了电动，还有智能 2020-11-15 -9%0%9%18%27%36%45%2019-12 2020-04 2020-08计算机 沪深 300 -行业深度分析 /计算机 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 内容目录 1. 工业平台软件：智能制造的核心 “命门 ” . 4 1.1. 智能制造迎来关键拐点 . 4 1.2. 工业平台软件是智能制造的 “命门 ” . 6 1.2.1. 工业软件是 智能制造之根基 . 6 1.2.2. 工业软件市场规模可观，助力工业互联网产业扩张 . 7 1.2.3. 以 MES/PLM 为代表

7、的平台型工业软件是智能制造效率提升的关键 . 8 2. 智能制造核心平台软件： MES/PLM . 8 2.1. MES：面向制造端的软件信息化升级 . 8 2.1.1. 何为 MES，空间如何？ . 8 2.1.2. MES 的前世今生 . 9 2.1.3. 流程 VS 离散： MES“异卵双生 ”的两大应用领域 .11 2.2. PLM：面向研发制造一体化的软件信息化升级 . 14 2.2.1. PLM：西门子如何定义？ . 14 2.2.2. PLM 市场规模及定位 . 15 2.3. MES/PLM 与传统 ERP 产品有何异同？ . 17 3. 投资建议 . 18 3.1. 中控技术

8、：国产化 DCS 龙头，工业软件潜力巨大 . 19 3.2. 鼎 捷软件：深耕 MES 工业软件，巨头入股或焕发全新活力 . 19 3.3. 用友网络： 3.0 战略优先布局，打造企业智能化升级一体化方案 . 20 3.4. 金蝶国际：国产化 ERP 龙头，深耕制造云业务 . 20 3.5. 柏楚电子：激光加工龙头厂商，布局 MES 软件进军智能制造 . 21 3.6. 能科股份：国产化智能制造解决方案龙头，深耕四大工业行业 . 21 图表目录 图 1： 5G 在智能制造中的应用 . 4 图 2：近二十年人口数量及增长率统计 . 5 图 3：近二十年我国人口结构情况 . 5 图 4：近二十年私

9、营企业和个体整体及制造业就业人员规模及增速 . 5 图 5：近二十年城镇单位就业人员整体及制造业平均工资及增速 . 5 图 6： “智能制造 ”网络热度统计 . 6 图 7：疫情后智能制造相关调查 . 6 图 8：工业软件与工业互联网的关系 . 7 图 9：全球工业软件市场规模（亿美元） . 7 图 10：中国工业软件市场规模（单位：亿元） . 7 图 11：工业互联网产业经济增加值规模（亿元） . 8 图 12： PTC 旗下 PLM 平台 Windchill 带来的客户效率提升 . 8 图 13：鼎捷软件汽车零部件行业智能制造解決方案 . 8 图 14： 2014-2018 中国 MES

10、市场规模 . 9 图 15： ISA-95 模型 .11 图 16：流程工业与离散工业分类举例 . 12 图 17：中控技术流程工业 MES 解 决方案 MES-Suite 功能架构 . 13 图 18：赛意 SMOM 产品架构 . 13 图 19： PTC 旗下 PLM 平台产品 Windchill . 14 -行业深度分析 /计算机 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 20： PTC 定义的 PLM 十大功能 . 15 图 21： 2012-2019 中国主流 PLM 市场规模及增速 . 16 图 22： PTC 的 PLM 平台型软件 Windchil

11、l 产品结构 . 16 图 23：西门子定义的制造业数字化转型模型 . 17 图 24： MES/PLM/ERP 各场景衔接关系 . 17 图 25：平台软件 “三足鼎立 ”的竞争格局 . 18 图 26：平台型工业软件标的梳 理 . 19 表 1： MESA 为 MES 定义的 11 条功能 . 9 表 2： ISA-95 模型各层级定位及内涵 . 10 表 3： MES/PLM/ERP 横向对比 . 17 -行业深度分析 /计算机 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 1. 工业 平台 软件： 智能制造 的核心“命门” 1.1. 智能制造 迎来关键拐点 5G

12、技术赋能工业信息化，智能 制造技术 基础 业已 成熟。 5G 作为新型通信技术， 在容量方面能够实现 比 4G 单位面积移动数据流量增长 1000 倍 ， 在传输速率方面 实现 单用户典型数据速率提升 10-100 倍，峰值传输速率可达 10Gbps，并将 端到端时延缩短 5 倍 。同时， 5G 在可联网设备的数量 方面同样能够增加 10-100 倍，并实现 每比特能源消耗应降至千分之一，低功率电池续航时间增加 10 倍。 5G 高速、低延时、大容量 的特点能够满足制造业设备互联低延时、高传输的需求，从而 推动 新型工业化升级，赋能制造业转型升级。 2019 年 10 月 31日，工信部在 2

13、019 年中国国际信息通信展览会宣布 5G 商用正式启动 ， 同一天，中国移动、中国电信、中国联通三大运营商公布了 5G 商用套餐 ，标志着我国已在全球 5G 推广中 处于领先位臵 。 2020 年政府工作报告 中 ， 拓展 5G 应用 和 发展工业互联网 被进一步提出 。 根据中国信通院相关数据 ， 目前 全国 5G 基站建设近 70 万个， 而其中 应用于工业互联网的 5G 基站已达 3.2 万个 ，智能制造的硬件基础设施条件进一步完善。 图 1： 5G 在智能制造中的应用 数据来源 ： 爱立信， 安信证券研究中心 用人成本逐步攀升， “用工荒”现象频频出现。 根据国家统计局 数据 ， 我

14、国人口规模由 2000年的 12.67 亿人增长至 2019 年的 14.00 亿人。尽管人口规模位列世界第一， 但 自 2015 年以来人口规模增长率 出现明显的下滑， 2019 年增长率仅为 0.33%。 从人口结构上看，我国65 岁以上老龄化人口比例持续提升， 2019 年达到 12.57%， 人口红利逐步 消失 。 另一方面 ，根据国家统计局数据，我国 近二十年私营企业和个体整体及制造业就业人员规模 实现了持续增长，但 制造业就业人员 增速表现出明显的减缓， 2018 年增速仅为 2.02%。相比之下，我国 近二十年城镇单位就业人员整体及制造业平均工资 均实现了持续增长。 制造业城镇单

15、位就业人员平均工资 2018 年达到 72088 元，增速达到 11.85%，超过整体平均水平。根据新华网等多家权威媒体报道，长三角、珠三角等 区域近年来多次出现制造业招工困难问题。 -行业深度分析 /计算机 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 2：近二十年人口数量及增长率统计 图 3：近二十年我国人口结构情况 数据来源 ： 国家统计局， 安信证券研究中心 数据来源 ： 国家统计局， 安信证券研究中心 图 4：近二十年私营企业和个体整体及制造业就业人员规模及增速 图 5：近二十年城镇单位就业人员整体及制造业平均工资及增速 数据来源 ： 国家统计局， 安信证券

16、研究中心 数据来源 ： 国家统计局， 安信证券研究中心 疫情彰显自动化生产意义，催化无人工厂加速落地。 受制于疫情过程中人员接触受限，复工复产受到重大影响。 习近平总书记在统筹推进新冠肺炎疫情防控和经济社会发展工作部署会议上指出，在本次疫情中“一些传统行业受冲击较大，而智能制造、无人配送、在线消费、医疗健康等新兴产业展现出强大成长潜力。要以此为契机，改造提升传统产业，培育壮大新兴产业”。 根据联想集团介绍， 联想 武汉工厂 利用物联网 IoT、大数据等技术，同时结合基地自主开发的“ Ideas 信息平台疫情管理系统”，精准预测生产要素 ，实现了顺利复工 。 根据 艾媒商情舆情数据监测系统显示，

17、智能制造 在疫情期间 网络热度较高，特别在相关部门出台支持措施后 明显 升温。 在 国外，根据德勤相关 调查， 由于 疫情的相关影响 ，截至 2020 年 8 月，接受调查的 制造业企业 中有 38%停止了对智能工厂的投资， 并 期望在未来 12 个月内恢复其智能制造投资。 考虑到这一点， 62%的 制造业企业 致力于采取主动行动， 部分 甚至正在加速采取行动。 考虑到 这些公司平均将其工厂投资的 36%用于智能制造投资， 智能制造相关投资相比 2018 年统计或增长 20%。 -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP0

18、06FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析 /计算机 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 6： “智能制造”网络热度统计 图 7： 疫情后智能制造相关调查 数据来源 ： 艾瑞咨询， 安信证券研究中心 数据来源 ： 德勤， 安信证券研究中心 1.2. 工业平台软件是智能制造的“命门” 1.2.1. 工业软件是智能制造之根基 工业软件 可以认为是 应用程序，过程，方法和功能的集合， 在 工业 领域实现信息化赋能，实现工业产品研发、设计、生产、数据 收集和信息管理 等，应用于航天、能源、电力、 建筑 、矿业、 纺织

19、、 化工 、 食品 、电子等各类制造业 。 工业软件是伴随计算机性能提升而演化出的工业制造领域的信息化承载，能够有效降低工业生产成本并提升生产效率。 工业软件是联系传统工业生产与现代信息化的纽带。 传统工业 设计、 生产 高度依赖人力，效率低下。从设计层面来看，传统的尺规作图和实验测量是工业品研发设计环节的主要手段；从管理层面来看，以主观的计划方式进行供料、生产的相关规划。工业软件充分吸收现代软硬件信息技术，利用信息化手段将传统的设计及管理环节进行标准化处理，提高整体工业生产效率。 工业软件是智能制造的承载，已深度融入工业设计及制造流程。 在 制造业 逐步 转型 升级 的大背景下， 工业软件的

20、重要程度不断提升，已经成为体现产品差异化的关键因素之一。 工业软件的应用贯穿制造业整个价值链，从研发、工艺、制造、采购、营销、物流供应链到服务；从车间层的生产控制到企业运营；从企业内部到外部，实现与客户、供应商和合作伙伴的互联和供应链协同，企业所有的经营活动都离不开工业软件的全面应用。以西门子、通用电气为代表的全球制造业巨头持续加大对工业软件的投入，并展开了依托于工业软件的工业互联网、数字化工厂等革新性项目。 工业软件是工业互联网基础设施上的重要内涵。 工业互联网 是互联网在工业场景下 的延伸，目的是构建高效的工业系统专属网络以便于实现工业系统在流程控制、数据收集等方面的传输需求。工业互联网是

21、新一代信息技术与工业经济深度融合的全新经济生态、关键基础设施和新型应用模式，通过人、机、物的全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链的全面连接，将推动形成全新的生产制造和服务体系。在工业互联网已搭建的包含工业云、边缘设备、传感器等的硬件网络设施基础上，传统的 工业软件 将随之迁移，并与新型 工业互联网平台 衔接融合，从而构建涵盖研发设计、生产执行、经营管理等功能的综合工业信息化系统应用。 -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析

22、/计算机 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 8：工业软件与工业互联网的关系 数据来源 ：中国信通院，安信证券研究中心 1.2.2. 工业软件 市场规模可观，助力 工业互联网产业 扩张 全球工业软件市场规模庞大，我国工业软件市场高速发展。 全球工业软件市场规模 由 2012年的 2850 亿美元增长至 2018 年的 3893 亿美元 ， 年复合增长率为 5.34%，整体规模庞大，。相比之下， 2019 年我国工业软件 市场规模仅为 1720 亿元 ，体量不到全球市场 10%，成长空间广阔。 我国工业软件 市场规模 2012-2019 年复合增长率 达到 2

23、0.34%，增速强劲。在中国制造逐步向高端制造迈进的道路上， 我国工业软件 市场有望保持高速增长的 态势 。 图 9：全球工业软件市场规模（亿美元） 图 10：中国工业软件市场规模（单位：亿元） 数据来源 ： Gartner，安信证券研究中心 数据来源 ：国家工信部运行监测协调局、中国电子信息产业统计年鉴，安信证券研究中心 工业软件 是 工业互联网 产业规模扩张的核心驱动力之一 。 国务院于 2017 年底发布 关于深化“互联网 +先进制造业”发展工业互联网的指导意见 ，形成我国工业互联网创新发展的顶层设计。 根据中国信通院的相关统计及测算，我国工业互联网 2018 年、 2019 年产业经济

24、增加值规模分别为 1.42 万亿元、 2.13 万亿元，同比分别增长 55.7%、 47.3%，占 GDP 比重分别为 1.5%、 2.2%。其中，工业互联网核心产业 2018 年、 2019 年增加值规模为 4386 亿元、5361 亿元。 工业互联网平台与工业软件 是 工业互联网核心产业增长的主要驱 动力量 。 根据国家统计局数据 及中国信通院相关 测算 ， 工业互联网平台与工业软件 在 2019 年占工业互联网核心产业存量规模的比重为 46.4%，充分表明 其 在 工业互联网 产业中的重要性。 -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP00

25、73AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析 /计算机 8 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 11：工业互联网产业经济增加值规模（亿元） 数据来源 ：中国信通院，安信证券研究中心 1.2.3. 以 MES/PLM 为代表 的 平台型工业软件是 智能制造 效率提升的 关键 平台型工业软件具备生产效率提升能力。 以 MES/PLM 为代表 的 平台型工业软件 主要定位于通过整合底层工业设计软件、工业设备、人力资源等实现 工业生产效率 的提升。相比于传统的生产模式， 平台型工业软件 能够从多方面实现

26、 企业经营可量化指标的改善。例如，根据 PTC官网介绍，公司旗下 PLM 平台 Windchill 能够平均带来 200%的项目数提升、 20%的研发效率提升、 50%的耗时下降、 40%的非质量成本下降。根据西门子官网介绍，西门子 MES 系列产品为家具厂商 ELMWOOD RECLAIMED TIMBER 带来 10%的销售额增长。国内方面，鼎捷软件 以 MES 为主导的 汽车零部件行业智能制造解決方案 能够为客户带来 30%的研发周期缩短、 35%的准交同时库存下降、 100%的质量可追溯性提升、 50%的质量损失下降、 25%的生产效率提升、 15%的生产成本下降。 图 12： PTC

27、 旗下 PLM 平台 Windchill 带来的客户效率提升 图 13： 鼎捷软件 汽车零部件行业智能制造解決方案 数据来源 ： PTC， 安信证券研究中心 整理 数据来源 ： 鼎捷软件， 安信证券研究中心 整理 2. 智能制造 核心 平台 软件 ： MES/PLM 2.1. MES：面向制造端的软件信息化升级 2.1.1. 何为 MES，空间如何 ？ -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析 /计算机 9 本报告版权属于安信证券

28、股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 MES 是 生产制造环节 信息化及智能化的主要承载之一。 在产品从工单发出到加工制造完成的过程中，制造执行系统起到优化生产活动的作用。在生产过程中，借助实时精确的信息、MES 引导、发起、响应，报告生产活动，从而做出快速的响应以应对变化 ,提高操作及流程的效率。 MES 提升投资回报、净利润水平、改善现金流和库存周转速度、保证按时出货。MES 保证了整个企业内部及供应商间生产活动关键任务信息的双向流动。 国内市场持续增长，软件许可与服务收入齐头并进。 根据 e-works 统计，国内 MES 市场 在2014-2018 年保持 稳定增长，市场规模增长至

29、 33.91 亿元 ，复合增速达到 20%。其中， MES两大领域 实施及服务、软件许可齐头并进， 实施及服务 在 2018 年市场规模 达到 20.04亿元， 增长 23.9%， 占比 59.1%； 软件许可在 2018 年市场规模达到 13.87 亿元， 增长 19.4%，占比 40.9%。根据 e-works 预测， MES 市场总体规模 在 2020 年 有望达到 48.5 亿元 。 图 14： 2014-2018 中国 MES 市场规模 数据来源 ： e-works，安信证券研究中心 2.1.2. MES 的前世今生 MES 最早由 AMR（ Advanced Manufacturi

30、ng Research）在 1990 年提出，描述了通过集成计划和控制系统来执行制造的系统。 MES 弥合了上游，面向交易，计划活动与下游，面向事件的执行活动之间的关键信息鸿沟。 根据 MESA（ Manufacturing Enterprise Solutions Association）的定义， MES 能通过信息传递，对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂里有实时事件发生时，MES 能对此及时做出反应、报告，并利用当前的准确数据对他们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得 MES 能够减少内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时

31、交货能力、改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES 还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。 表 1： MESA 为 MES 定义的 11 条功能 功能 简要介绍 资源资源分配和状态 （ Resource Allocation and Status） 管理资源，包括机器、工具劳动技能、材料、其他设备和实体，例如必须有可用的文档才能使操作开始进行。 它提供了详细的资源历史记录，并确保正确设臵设备进行处理并提供真实状态时间。 这些资源的管理包括预订和调度以配合运营计划目标。 操作 /细节排程 （ Operations/Detail Scheduling

32、） 根据优先级、属性、特征与特定产品相关的配方提供排序生产单位在操作时（例如颜色顺序的形状或其他特性）按顺序正确安排，最大程度地减少设臵。它是有限的，并且可以识别替代和操作，以便详细计算准-AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析 /计算机 10 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 确的时间或设备负载并调整班次模式。 分发生产单元 （ Dispatching Production Units） 以作业、订

33、单、批和工单的形式管理生产单元的流程。调度信息按顺序显示，其中需要完成的工作和实时更改事件发生在工厂车间。 它具有更改工厂车间规定的时间表的能力。重工可以使用抢救流程，还可以控制任何地点的在建工作量点与缓冲区管理。 文档控制 （ Document Control） 控制必须与生产单位一起维护的记录 /表格，包括工作说明，配方，图纸，标准操作程序，零件程序，批次记录，工程变更通知，轮班沟通以及编辑“按计划”和“按建造”信息的功能。它向操作员发送指令，包括向操作员提供数据或向设备提供配方控件。 它还将包括环境，健康和安全法规的控制和完整性，以及ISO 信息，例如纠正措施程序。 存储历史数据。 数据

34、收集 /整合 （ Data Collection/Acquisition） 此功能提供了一个接口链接，以获取内部生产数据和参数数据填充附加到生产单元的表格和记录。数据可以在最新时间范围内，手动或自动从设备的工厂车间收集。 劳动力管理 （ Labor Management） 在最新的时间范围内提供人员状态。 包括考勤报告，认证跟踪，以及跟踪间接活动（例如材料准备或工具室工作）的能力，以此作为基于活动的成本核算的基础。 它可以与资源分配交互以确定最佳分配。 质量管理 （ Quality Management） 提供从制造中收集的测量值的实时分析，以确保适当的产品质量控制并确定需要注意的问题。它可能

35、会建议采取措施纠正问题，包括将症状，措施和结果关联起来以确定原因。可能包括 SPC / SQC 跟踪检查和离线检查操作的管理以及实验室信息管理系统（ LIMS）中的分析 流程管理 （ Process Management） 监控生产并自动纠正或为操作员提供决策支持，以纠正和改善过程中的活动。这些活动可能是在操作过程中进行的，并且专门针对正在监视和控制的机器或设备以及相互操作的过程，它们正在跟踪从一个操作到下一个操作的过程。 它 可能包括警报管理，以确保工厂人员知道超出可接受公差的过程更改。它通过数据收集 /获取提供了智能设备和 MES 之间的接口。 维护管理 （ Maintenance Man

36、agement） 跟踪并指导维护设备和工具的活动，以确保设备和工具的制造可用性，并确保进行定期或预防性维护的计划以及对紧急问题的响应（警报）。 它保留了过去事件或问题的历史记录，以帮助诊断问题 产品追溯和记录 （ Product Tracking and Genealogy） 提供随时随地的工作位臵及其处理情况的可见性。状态信息可能包括正在处理的信 息；按供应商，批次，序列号，当前生产条件以及与该产品相关的任何警报，返工或其他例外的组件材料。在线跟踪功能也可以创建历史记录。此记录可追溯组件和每个最终产品的使用情况。 表现分析 （ Performance Analysis） 提供实际制造操作结果

37、的最新报告，以及与过去历史记录和预期业务结果的比较。性能结果包括诸如资源利用率、资源可用性、产品单位周期时间，对计划的符合性和对标准的性能等度量。可能包括 SPC/SQL。利用从测量功能参数的不同功能收集的信息。 这些结果可以作为报告准备，也可以作为当前的绩效评估在线呈现。 数据来源 ： MESA， 安信证券研究中心 美国标准化组织（ ISA） 1997 年启动编制 ISA-95 企业控制系统集成标准，简称为“ ISA-95”，定位于建立企业信息系统的集成规范性。 ISA-95 标准定义了企业级计划管理系统与工厂车间级控制系统进行集成时使用的术语和标准，其内容主要包括信息化和标准化两个方面。I

38、SA-95 所涉及的信息内容有产品定义信息、生产能力信息、生产进度信息、生产绩效信息。ISA-95 除了上述信息化内容之外，重要组成部分就是生产对象的模型标准化。 ISA-95 模型是用于开发企业和控制系统之间的自动化接口的国际标准。该标准是为全球制造商开发的 ，被用于各种类型的工业 ， 包括流程工业和离散工业等 。 表 2： ISA-95 模型 各层级定位及内涵 层级 定位 功能 Level 0 物理过程 定义实际的物理过程 Level 1 智能设备 感知和操纵物理过程。处理 *传感器，分析仪，执行器和相关仪器 Level 2 控制系统 监督，监视和控制物理过程。实时控制和软件； DCS，人

39、机界面（ HMI）；监督和数据采集（ SCADA）软件 Level 3 制造运营系统 制造运营系统 -管理生产工作流程以生产所需的产品。批次管理；制造执行 /运营管理系统（ MES / MOMS）；实验室，维护和工厂绩效管理系统；数据历史学家和相关中间件。时间范围：班次，小时，分钟，秒 Level 4 业务后勤系统 管理制造业务中与业务相关的活动。 ERP是主要系统；建立基本的工厂生产计划，材料使用，运输和库存水平。时间范围：月，周，天，轮班 数据来源 ： ISA，安信证券研究中心 在 2000 年， ISA（ International Society of Automation）将 MES

40、A 提出的 MES 相关定义与标准 和 ISA-95 标准进行了整合 ，将其纳入了 ISA-95 模型中。 其中 ， MES 位于第 3 层，介于第 4 层的 ERP 和第 0、 1、 2 层的 底层控制系统 之间。在 2005 年至 2013 年之间， ANSI / ISA-95 标准的其他或修订部分对 MES 的体系结构进行了更详细的定义，涵盖了如何在内部分配功能以及在内部和外部交换哪些信息。 -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业

41、深度分析 /计算机 11 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 15： ISA-95 模型 数据来源 ： lnsresearch， 安信证券研究中心 2.1.3. 流程 VS 离散： MES“异卵双生”的两大应用 领域 流程工业 ： 流程工业是制造业的重要组成部分，以资源和可回收资源为原料，通过包含物理化学反应的气液 /固多相共存的连续化复杂生产全流程，包括石化、化工、钢铁、有色金属、建材和电力等高耗能行业。 流程工业工艺和产品较固定，产品不能单件计量，产品加工过程不能分割，生产线的某一工序产品加工出现问题，会影响生产线的最终产品。流程工业的关键难点是工艺设计的优

42、化与生产全流程的全局优化 ，包括 优化已有的生产工艺和生产流程，以及 产生生产高性能、高附加值产品的先进生产工艺。 离散工业 ： 离散工业的主要制造过程可以概括为制造装备的总体设计，加工装备的零件，组装制造装备。其零件加工与组装是可拆分的物理过程，产品和加工过程可以数字化，因此，可以通过计算机集成制造技术实现数字化设计与生产，关键是制造装备总体设计的优化。对于离 散工业来说，智能制造的发展目标是实现个性定制的高效化。 -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP00

43、6FAP006D行业深度分析 /计算机 12 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 16： 流程工业与离散工业分类举例 数据来源 ： batchmaster， 安信证券研究中心 通过 研究分析 ，我们认为 流程工业与离散工业 存在以下 区别和联系： （ 1）流程工业注重过程优化，离散工业注重系统优化。 流程工业本身系统较为复杂，存在冗余性需求，同时各子系统间有强耦合关系，故而对过程优化有较高的要求。相比之下，离散行业各设备之间较为孤立，联动效应不强，对系统整体的安排优化更为重要。 （ 2）流程工业设备端为支出主题，离散工业人力为 支出主体。 流程工业 往往需要各类

44、大型设备作为其基本单元，并要求其持续运转。相比之下， 离散工业 中工人仍是组成生产的核心要素之一，也同样是提高生产效率所需的核心目标之一。 （ 3）流程工业对生产安全提出更高要求，离散工业更注重高效数据采集。 以化工、电力为代表的流程行业往往存在生产环节的危 险性，因而对安全生产提要更高的要求。相比之下，离散工业 生产过程安全性因素重要性适中，数据采集等系统需求有所简化。 参考市场上已有的 MES 产品，我们选择了 面向 流程工业 的 中控技术 MES-Suite 和面向 离散工业 的 赛意制造执行系统 SMES 进行了分析对比： 流程工业 MES 案例：中控技术 MES-Suite。 中控技

45、术凭借多年来对流程工业 MES 开发、建设经验的总结，为石化、化工、冶金、造纸、电力等行业提供 MES-Suite 解决方案，从而实现轻松地访问任何工厂信息源、管理所有的实时与历史信息、统一的综合集成平台 、良好的系统扩展性和延伸性。 中控技术参与起草 MES 国际标准 ， 制订并发布了 MES 国家标准GB/T 25485-2010，曾获得 中国石油和化工自动化行业科技进步特等奖 ，具备业务优势。MES-Suite 解决方案 在神华宁煤百万吨级烯烃生产管理智能服务平台实现了生产效率 20%提升、运行成本 20%降低、能源利用率 10提高。 -AP0077AP0077AP0077AP002EA

46、P0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析 /计算机 13 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请参见报告尾页。 图 17： 中控技术 流程工业 MES 解决方案 MES-Suite 功能架构 数据来源 ： 中控技术， 安信证券研究中心 离散工业 MES案例： 赛意制造执行系统 SMES。 SMES 是一款完全基于业务化思想实现的SOA 流程平台产品，负责整个业务流程的全生命周期管理，以人、机、料、法、环、测为管理对象，以 KPI 绩效考评为手段，以订单和生产计划的执行管理

47、为主线，帮助企业合理安排生产排程、优化工艺流程、改善产品质量、加强车间物流管理、降低能源损耗、减少库存、降低成本，实现精益生产和精细化管理。赛意 MES 平台连接 ERP、 PLM、 SCM、 SCADA等上下游系统，能真实地提升各组件协同工作能力，支持建立多工厂、跨组织协同运作的数字化平台，满足不同业务领域的扩张和协同设计、制造、交付需要。 图 18：赛意 SMOM 产品架构 数据来源 ： 赛意信息， 安信证券研究中心 由于 流程行业和离散行业 存在的信息化需求差异， MES 在流程行业和离散行业应用存在显著区别，具体体现在： （ 1）流程行业对 MES 需考虑设备维护，离散行业 MES 需

48、面向人力节约。 流程行业 设备价格往往较为高昂，且多个行业应用场景存在危险有害性，故而 流程行业对 MES 设备的追踪维护是关键功能之一。 离散行业 产品的质量和生产率很大程度依赖于工人的技术水平 ， 计算产品成本是按照产品 BOM 所描述的加工装配过程，从低层向高层逐层累积得出的 ，实现人员生产计划的高效是其主要任务之一。 -AP0077AP0077AP0077AP002EAP0037AP0036AP0037AP0073AP0074AP006FAP0063AP006BAP002EAP0063AP006FAP006D行业深度分析 /计算机 14 本报告版权属于安信证券股份有限公司。 各项声明请

49、参见报告尾页。 （ 2）流程行业对 MES 流控能力提出要求，离散行业对 MES 排产能力提出要求。 流程工业主要采用 大批量 长期连续生产的模式，往往采用满负荷生产的办法实现成本的压缩，针对MES 软件对流程控制的联动提出要求。离散企业主要从事单件、小批量生产 的离散制造业企业，由于产品的工艺过程经常变更，它们需要具有良好的计划能力，故而对 MES 软件排产能力提出要求。 （ 3）流程行业 MES 主要对接 DCS 系统，离散行业 MES主要对接 SCADA 系统。 由于对生产流程可靠性的需求不同以及自动化程度的不同，流程行业与离散行业对控制系统的需求存在差异。因而，离散行业 MES 需要对

50、接具备更强的冗余性及中央控制能力的 DCS 系统，离散行业 MES 需要对接面向分布式采集的 SCADA 系统。 2.2. PLM：面向研发制造一体化的软件信息化升级 2.2.1. PLM： 西门子如何 定义 ？ 综合 西门子公司 与 PTC 公司 的定义， PLM（ 产品生命周期管理 ） 是一款能够整合扩展型企业中的数据、流程、业务系统以及人员的信息管理系统。 PLM 软件能够 帮助使用者 以经济高效的方式对产品整个生命周期（创意、设计和制造到维修及处理）的信息进行管理。 PLM可通过整合系统构建一致的数据结构 ，并 使全球化的企业可以像一个团队进行产品设计、生产、支持和淘汰。 PLM 能够