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石化工业软件行业概述

工业软件是工业技术在应用中长期积累、沉淀和迭代演化的软件产品，是工业化成熟度的体现。工业软件现已成为推动现代工业体系进步和创新的关键因素，被誉为“工业之魂”，作为“国家重磅产品”之一，其在工业领域的重要性不言而喻。从产品、技术、业态到产业发展模式，工业软件正在全方位地重塑工业体系。当前的现代工业正在经历一场变革，从以设备为中心的模式转向以软件为中心的模式。软件定义制造为研发、设计、仿真与验证、制造与管理等领域注入了新的创新活力，有力地推动了这些领域的进步。更为重要的是，它催生了网络化协同、个性化定制、智能生产、服务延伸等全新模式的发展，为工业领域带来了前所未有的变革。与此同时，随着新一代信息技术的快速发展，工业软件也展现出了一系列新的趋势，例如集成化、平台化、组件化、服务化和订阅化。这些新趋势为工业软件的发展提供了更广阔的空间和更丰富的可能性。此外，云端协同新技术架构的出现为工业软件的开发和应用开辟了一条全新的技术路径和商业模式。

目前，在中国石化行业中，国外软件在过程仿真、工艺设计、工程设计、特种反应器模型、原油分子表征、过程控制优化、物性数据库以及基础研发工具等方面占据了90％以上的市场份额，形成了基本的垄断局面。石油化工的高质量发展面临着工业软件短板之痛。与此同时，近年来，AspenTech、施耐德电气、西门子、横河等跨国过程工业企业加快了收购优质工业软件的步伐，筑起了护城河。因此，针对中国石化工业的高质量发展需求，开发以过程模拟为代表的自主石化工业软件变得迫切而重要。一方面，当前中国石化工业软件与石化工业的生产规模和能力之间存在不匹配的问题，亟待解决；另一方面，中国石化行业已步入转型升级的关键阶段，面临着结构优化、绿色低碳、智能升级等多重挑战和要求。发展核心产业软件，推动石化产业高质量发展迫在眉睫，是中国石化产业软件发展的内生动力和历史机遇。

石化工业软件行业分类

根据石化行业的“三链”观点，将石化工业软件分为研发设计、资产管理、石油供应链管理、生产控制与管理五类。

（1）研发设计

包括产品链和资产链的左侧部分，支持软件在产品/工艺的工艺设计、研究与创新、工程施工、工程设计、数字化交付等活动。可进一步划分为工艺设计与过程仿真、石油分子管理、基础工具与数据库、工程与工程设计四大类。

（2）资产管理

包括支持设备资产的设备资产的检查和维护、事务性管理、资产绩效管理和工厂资产的生命周期管理。它可以进一步分为五个子类:企业资产管理（EAM）、仪器和设备管理（AMS）、维修和大修（MRO）、设备维护、资产绩效管理（APM）和资产生命周期管理（ALM）。

（3）石油供应链管理

在石油化工行业中，将供应链管理与运营管理分离的主要原因在于，该行业的供应链管理（也称为石油供应链，PSC）具有独特的特点和内涵，包括油库管理软件、调度优化软件、计划优化软件、供应链管理（SCM）、原油调配优化软件、成品油调配优化软件、厂间物流网络优化软件、存储管理软件等。

（4）生产控制类

它包括过程控制系统和生产执行系统，支持软件对设备和控制系统的数据采集、管理和控制、生产执行和安全运行等生产活动。可进一步分为三个子类:过程控制系统、先进过程控制与优化、生产执行与管理。

（5）管理类

包括供应商关系管理（SRM）、企业资源规划（ERP）、商业智能（BI）、运营绩效分析、客户关系管理（CRM）、集成运营平台等软件。

图表：石化工业软件行业分类

资料来源：智研瞻产业研究院整理

石化工业软件行业上中下游

1. 上游：在石化工业软件行业中，上游指的是软件开发商和技术供应商。这些公司负责研发和提供石化工业软件的技术解决方案，包括过程模拟与优化软件、自动化控制系统、数据分析与决策支持软件等。他们开发、维护和不断更新软件产品，以满足中游和下游客户的需求。

2. 中游：中游是指软件解决方案的销售商和集成商。这些公司作为中间商，将上游开发商提供的石化工业软件推广和销售给石化企业等行业客户。他们可能还提供软件定制、实施、培训和售后支持等服务。

3. 下游：在石化工业软件行业中，下游是最终的软件使用者，包括石化企业、石化工厂、石化设备制造商等。这些企业和个人使用石化工业软件来管理生产过程、优化工艺参数、提高生产效率和产品质量。

数据来源：智研瞻产业研究院

石化工业软件行业市场规模和增长率

2017年，我国石化工业软件行业市场规模为约 99.8亿元,同比增长约 20%。2018年，我国石化工业软件行业市场规模为约 118.5亿元,同比增长约 25%。2019年，我国石化工业软件行业市场规模为约 147.6亿元,同比增长约 20%。2020年，我国石化工业软件行业市场规模为约 179.5亿元,同比增长约 11.1%。

2018-2023年H1中国石化工业软件行业市场规模:

统计数据显示，2018年中国石化工业软件行业市场规模118.5亿元，2023年H1中国石化工业软件行业市场规模124.095亿元。2018-2023年H1中国石化工业软件行业市场规模如下：

图表：2018-2023年H1中国石化工业软件行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院

2023-2029年中国石化工业软件行业市场规模预测

预测，2029年中国石化工业软件行业市场规模334.93亿元。2023-2029年中国石化工业软件行业市场规模预测如下：

图表：2023-2029年中国石化工业软件行业市场规模预测

数据来源：智研瞻产业研究院

石化工业软件行业发展趋势

（一）软硬结合

工业软件的进化是“大鱼吃小鱼”的过程。自20世纪90年代至今，国际自动化企业在寻求扩张和数字化转型的过程中，并购策略已然成为他们的主要选择。进入21世纪后，工业软件的重要性逐渐浮出水面，它已经成为了自动化行业巨头们在下半场竞争中的决胜关键。因此，我们看到了西门子、施耐德电气、艾默生、霍尼韦尔、海克斯康等工业硬件巨头，纷纷加速收购优质的工业软件企业，进一步以自身的工业自动化、工业测量等核心产品为基础，整合软硬件资源，构建一体化的解决方案。这种趋势不仅彰显了工业软件的战略价值，也预示着我们正处在一个软硬件深度融合的新工业时代。

并购有几个目的:一是使市场本土化，间接增加市场份额;二是形成规模快速扩张的协同效应;三是为了尽快丰富自己的产品线，获得更多的上下游控制权，缩短从研发到上市的时间;四是通过收购和剥离发展成为“软实力”，如GE和西门子转型为工业软件企业。

（2）集成化

德国工业4.0提出了端到端、纵向和横向维度的整合。通过分析国际过程工业自动化企业的并购案例，我们可以清楚地看到，他们普遍注重三个集成，以创建一个集成的整体软件解决方案，这也是国际工业企业完善其工业软件产品线的基本逻辑。

1. 端到端的工程数据生命周期管理集成

基于各自软件产品的互补性，国际领先的供应商提出了过程工业的“集成工程”解决方案。从单一学科的专业软件产品，发展成为多领域集成、多专业协同、多业务流程融合的软件生态系统;提供从概念设计、基础设计、详细设计、工程采购、施工到数字化交付的一体化工程解决方案，实现工程数据生命周期管理的端到端集成;通过全面打通工厂生命周期的数据流，我们能够为工厂的运营和维护提供准确、完整的数据库。这将大大提升设计效率，降低风险，并使得资本项目的投资回报得以最大化。

集成工程设计包括两部分:统一的生命周期仿真平台（模型）和集成工程设计（数据库）。它们共同构成了一个强大的流程模型和数据库，可以在一个平台上从两个方向同步一维、二维和三维数据流。稳态和动态同步过程模型与工程设计数据库双向集成，使过程无缝连接，实现数据直接传输。

2. 计划调度与过程控制的垂直整合

计划、调度和过程控制的垂直一体化是指通过炼化一体化价值链表征和全厂多单元动态优化技术，将物料平衡模型和动态APC模型相结合，构建计划、调度、经济目标和过程控制的垂直一体化，实现炼化产品价值链的多单元动态优化。如柴油产品价值链、芳烃产品价值链、汽油产品价值链等，真正实现了从上到下、从全局到局部的优化目标分层分解和动态控制。

3.供应链管理横向整合

供应链管理横向一体化是指通过一体化的企业级供应链管理平台，对原油采购、生产计划、生产调度、配送网络等供应链环节进行横向一体化。这种集成实现了跨部门的协同工作支持，使得不同角色的用户均能够访问相关信息，并积极参与相应决策的制定。

（三）平台化

任何单一软件工具的品牌不再重要，平台成为一种顶层战略。现在企业的竞争已经不是单一产品的竞争，而是平台、产品链、生态圈的竞争。这里的平台包括两层含义:一是工业互联网平台。传统工业软件通过解耦重构向SaaS和微服务方向发展，软件开发向低编码方向发展，销售模式向订阅方向发展。第二，软件产品的平台化和组件化。

化工过程仿真软件也在向平台化方向发展。化工过程仿真软件应用于工厂的全生命周期，如工艺设计、虚拟启动、操作人员培训和生产优化。未来，化工过程仿真平台软件五大模块将进一步整合生产实时数据、实验数据和资产生命周期数据，并进一步整合第三方求解器、优化器、大数据模型、特种反应器模型和物性数据库，为打造石化过程数字孪生提供平台支撑。

图表：石化工业软件行业发展趋势

资料来源：智研瞻产业研究院整理