CAD行业报告：海内海外双线替代自下而上国产崛起-20210203-长江证券-28页 (2).pdf

分析师及联系人分析师及联系人 Table_Author 凌润东 余庚宗 宗建树 胡世煜(8621)61118721(8621)61118750(8621)61118750(8621)61118750 执业证书编号：执业证书编号：执业证书编号：执业证书编号：S0490517100002 S0490516030002 S0490520030004 S0490520110002 请阅读最后评级说明和重要声明 15450 请阅读最后评级说明和重要声明 2/28 Table_Title1 信息技术 Table_Invest 报告日期 2021-02-03 行业研究 深度报告深度报告 评级 看好维持看好维持 Table_PicQuote 市场表现对比图市场表现对比图(近近 12 个月个月)资料来源：Wind 相关研究相关研究 苹果业绩高增长，供应链机遇良多2021-01-31 行业持续超配，安防、面板增配显著电子行业2020Q4基金持仓分析2021-01-27 基金持仓创历史新低，继续聚焦优质龙头2021-01-25 Table_Title CAD 行业报告：海内海外双线替代，自下而上国产崛起 Table_Summary 工业软件最上游，正向研发第一关迈进 CAD 全称是计算机辅助设计，主要用于 2D/3D 绘图以及结构设计，是研发设计类软件最上游，其下游行业广阔，从交运、航空、高科技电子（3D CAD）到建筑设计、教育领域被广泛使用。我国工业软件市场历来存在着“国外软件强，国内软件弱”、“管理软件强，工程软件弱”、“低端软件强，高端软件弱”等现象，CAD 市场国外厂商占据90%以上市场份额。CAD 作为高端工程软件，本身是多学科知识结合的产物，技术壁垒极高，又因为是工业品正向研发设计的源头工具，本身具有极高的地位，高壁垒与高地位的结合使国产作为高端工程软件，本身是多学科知识结合的产物，技术壁垒极高，又因为是工业品正向研发设计的源头工具，本身具有极高的地位，高壁垒与高地位的结合使国产 CAD 厂商的崛起变得极为重要。厂商的崛起变得极为重要。制造业信息化需求决定行业增速，订阅制转型开启第二增长曲线 国外当前处于信息化向智能化过渡阶段，CAD 市场增速来自制造业增量部分信息化需求，2017-2019 年复合增速 6.6%稳定于低位。国内则处于电气化向信息化过渡阶段，国内则处于电气化向信息化过渡阶段，CAD 市场增速一方面来自制造业存量部分信息化需求，另一方也来自于国内正版化的不断推进，市场增速一方面来自制造业存量部分信息化需求，另一方也来自于国内正版化的不断推进，2012-2017 年国内年国内 CAD 市场复合增速为市场复合增速为 26.75%，增速波动较大但处于高位。，增速波动较大但处于高位。未来 CAD 市场增长动力来自于买断制向订阅制转型（订阅制产品更新免费），以Autodesk 为例，公司于 2016 年开始激进订阅制转型，2017-2019 年营收复合增速达到 31.58%，远高于全球 CAD 市场 6.6%的复合增速。共性总结从海外巨头发展看国内成长之路 国外共有四大 CAD 巨头：Autodesk，达索系统，西门子 UGS，PTC。其中达索系统、西门子 UGS、PTC 均起源于或长期合作于工业巨头，以 3D CAD 为主业支持自身公司成长，实现的是自上（高端）而下（低端）式发展，而 AutoCAD 则发家于廉价2D CAD，后续开发出 AutoCAD 3D 并跻身主流高端 CAD 之列，实现的是自下而上式发展。总结三家高端 CAD 巨头发展路径可知，短期内实现短期内实现 3D CAD 发展需具备三项条件：起源于或紧密合作于高端工业巨头（获取工业知识）、充分迭代试错机会（工业场景）、收购并购实现技术增强。发展需具备三项条件：起源于或紧密合作于高端工业巨头（获取工业知识）、充分迭代试错机会（工业场景）、收购并购实现技术增强。而国内厂商在这三个方面都较为欠缺。路在何方海内海外双线替代，自下而上国产崛起 当前国内有中望软件、苏州浩辰、数码大方等国产 CAD 厂商，但规模均较小，国外厂商占据国内 90%以上市场份额。由于国内厂商的工业基因不足，短期内 2D CAD 仍为主要收入来源。而国产 2D CAD 存在国内替代以及海外扩张两条发展路径，国内替代主要指以直接行政或间接政策提升 CAD 国产化率，通过国内厂商市占率的提升来发展本土 CAD 产业；海外扩张则是以国产 2D CAD 性价比优势，抢占海外激进订阅制转型遗留下来的买断制蛋糕（以福昕软件为海外扩张先例）。最终以 2D 养 3D，模仿 Autodesk自下而上之路，实现国产 CAD 崛起。Table_Risk 风险提示：风险提示：1.正版化推进进度不及预期导致国内 CAD 市场增速放缓；2.国内 CAD 厂商研发进度不及预期导致产品性能差距拉大。-14%1%16%32%47%63%2020/22020/52020/82020/10信息技术沪深300指数tOsOtRxPzR9PbP8OmOqQsQnMiNnNtRkPmNzR6MmNrOxNoMsNwMrQmQ 请阅读最后评级说明和重要声明 3/28 行业研究丨深度报告 目录 CAD 介绍工业软件最上游，正向研发第一关.5 成长逻辑制造业信息化需求决定行业增速，订阅制转型开启第二增长曲线.10 共性总结从海外巨头发展看国内成长之路.13 从制造到智造：海外发展自上而下.15 一流运用孕育一流软件.15 并购浪潮澎湃汹涌，行业龙头强上加强.16 路在何方海内海外双线替代，自下而上国产崛起.18 当前市场，中望软件独占国产 CAD 鳌头.18 海内海外双线替代，自下而上国产崛起.19 类比福昕软件：海外市场之路有迹可循.25 以 2D 养 3D，自下而上国产崛起之路.26 图表目录 图 1：2019 年中国 CAD 研发设计类软件市场市占率（国外强、国内弱）.5 图 2：2019 年中国 CAE 仿真软件市场市占率（国外强、国内弱）.5 图 3：2017 年中国整体 ERP 市场市占率（管理强、工程弱）.5 图 4：2017 年中国高端 ERP 市场市占率（低端强，高端弱）.5 图 5：工业软件主要类型.6 图 6：制造业各行业企业年度营收（万亿元）对比.7 图 7：2019 年达索系统软件业务收入构成（按行业）.7 图 8：2018 年达索系统软件业务收入行业构成（按行业）.7 图 9：2019 年中望 2D CAD 营收构成（分行业）.7 图 10：达索 Soildworks（高端 2D）主要涉及领域（2015-2021 期间数据统计）.7 图 11：CAD 发展史.8 图 12：高端 CAD 软件是多学科融合的产物.9 图 13：CAD 小产业撬动庞大制造业产值（2019 年）.9 图 14：2016 中国制造信息化指数.10 图 15：2011-2018 年高收入国家制造业增加值同比增速（增速稳定在低位）.10 图 16：全球工业软件市场规模（亿美元）及增速（2012-2018 年 CAGR）.11 图 17：全球 CAD 市场规模（亿美元）（2017-2019 年 CAGR）.11 图 18：中国工业增加值全球占比 VS 中国工业软件全球占比.11 图 19：2014-2017 我国企业正版化推进情况（个）.11 图 20：中国工业软件市场规模（亿元）及增速（2012-2019 年 CAGR）.12 图 21：中国市场规模估算（亿元）（2012-2017 年 CAGR）.12 图 22：Autodesk 2014-2019 年营业收入（亿元）及 YOY.13 图 23：Autodesk 历年营业收入业务构成（亿元）及订阅收入占比.13 请阅读最后评级说明和重要声明 4/28 行业研究丨深度报告 图 24：CAD 厂商市占率（2014）.14 图 25：Autodesk 历年营业收入行业构成（亿元）.14 图 26：达索/PTC/西门子 CAD 起源总结.15 图 27：并购分类.16 图 28：2016-2019 年全球 PLM 市场并购事件发生数（个）.17 图 29：国产 CAD 厂商历年营收对比（亿元）.18 图 30：国内市场中国产厂商营收总和及占比（亿元）.18 图 31：中望 CAD 营收增速及占国产 CAD 营收总额比例测算.19 图 32：达索 3D CAD 产品 CATIA 主要运用于高端制造业（2015-2021 期间数据统计）.20 图 33：中望 3D CAD 用于航天、汽车等高端领域较少（2019）.20 图 34：国内 CAD 整体市场规模测算（2018/2019 为测算值）.21 图 35：国内 2D CAD 市场规模测算.21 图 36：2016-2019 年 Autodesk 订阅制收入占比.22 图 37：福昕软件 PDF 阅读器买断制开销 VS 订阅制开销（元）（中国地区标准版）.23 图 38：中望软件 2D CAD 海外营收（亿元）及增速.24 图 39：福昕软件海外营收（亿元）及 YOY.25 图 40：全球 2D/3D CAD 市场规模及预测（亿元人民币）.26 图 41：Autodesk 成长路径图.26 图 42：国内厂商对标国外巨头发展进度.27 图 43：中外 CAD 厂商研发费用绝对值及费用率对比.27 表 1：典型研发设计类工业软件.6 表 2：订阅制 VS 买断制客户视角.12 表 3：订阅制 VS 买断制厂商视角.13 表 4：三大巨头与 Autodesk 信息一览（2019）.15 表 5：主流 CAD 软件发行年份.16 表 6：不同软件领域并购范例：西门子关键并购一览.17 表 7：不同行业领域并购案例.17 表 8：国内 CAD 厂商情况简介.18 表 9：国产 2D CAD 性能对比.19 表 10：中望 3D CAD 产品仍处于第二阵营末端.20 表 11：2023 年国产 2D CAD 市场营收规模预测（亿元）.21 表 12：中望软件产品市场地位介绍.22 表 13：国内外 2D CAD 价格对比.23 表 14：中望 2D CAD 性能 VS 行业标杆产品性能.24 表 15：中望 2D CAD 占全球 2D CAD 市场比例.25 表 16：2023 年国产 2D CAD 海外市场营收规模预测（亿元）.26 请阅读最后评级说明和重要声明 5/28 行业研究丨深度报告 CAD 介绍工业软件最上游，正向研发第一关 三强三弱描述我国工业软件市场现状。三强三弱描述我国工业软件市场现状。工业软件被定义为专用于或主要用于工业领域 为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件。常用于制造业中国防军工，高科技电子，交运汽车等行业，是智能制造的核心支撑。我国工业软件市场历来存在着“国外软件强，国内软件弱”、“管理软件强，工程软件弱”、“低端软件强，高端软件弱”等现象。日益增长的自主创新，正向研发需求对工业软件（尤其是研发设计类软件）提出了更高的要求，这与国际上日渐频繁的“卡脖子”现象存在着严重的冲突。图 1：2019 年中国 CAD 研发设计类软件市场市占率（国外强、国内弱）图 2：2019 年中国 CAE 仿真软件市场市占率（国外强、国内弱）资料来源：瞭望智库，长江证券研究所 资料来源：瞭望智库，长江证券研究所 图 3：2017 年中国整体 ERP 市场市占率（管理强、工程弱）图 4：2017 年中国高端 ERP 市场市占率（低端强，高端弱）资料来源：中国产业信息网，长江证券研究所 资料来源：中国产业信息网，长江证券研究所 工业软件细分品类众多。工业软件细分品类众多。从研发生产管理流程角度对工业软件进行进一步细分，则工业软件可以细分为研发设计类软件、生产控制类软件、信息管理软件及嵌入式软件四大板块，各板块又按照产品功能与用途可分为数十种不同的产品，细分品类众多。90%数码大方、中望软件、苏州浩辰等Autodesk、UGS、PTC、达索95%国内厂商美国ANSYS、ALTAIR、NASTRAN国外：25%国内：75%国外：64%国内：36%请阅读最后评级说明和重要声明 6/28 行业研究丨深度报告 图 5：工业软件主要类型 资料来源：中国工业软件发展白皮书，长江证券研究所 研发设计类软件应用于电子计算机及其外围设备，协助工程技术人员完成产品设计和制造提升产品开发效率、降低开发成本、缩短开发周期、提高产品质量、实现可视化、远程操作、智能控制等目标。CAD 属于研发设计类板块，其下游软件由 CAE、CAM、CAPP构成，分别应用于产品研发过程中的结构设计，仿真测试，加工规划等过程。表 1：典型研发设计类工业软件 产品产品 名称名称 用途用途 CAD 计算机辅助设计 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 CAE 计算机辅助工程 计算机辅助工程，主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷，并证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性 CAM 计算机辅助制造 指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程活动，利用计算机系统进行制造过程的计划、管理以及对生产设备的控制与操作的运行，处理产品制造过程中所需的数据，控制的流动等 CAPP 计算机辅助工艺设计 借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。资料来源：中望软件招股说明书，贤集网，长江证券研究所 主要服务军工交运设备行业。主要服务军工交运设备行业。总体来看，CAD 下游行业的构成与制造业各细分行业的市场规模密切相关。以 3D CAD 为例，2019 年交运汽车、工业设备，航天航空业位居高端制造业企业营收前列，而 3D CAD 巨头法国达索 2019 年的营业收入中，这三大行业2019 年收入占其 CAD 软件收入的前三位，分别是 29%、16%、14%。2D CAD 下游行业则以基础工业制造与建筑行业为主，海外部分高端 2D CAD 可以适用于高端设备制造如精密机械、电脑软硬件、医疗器械等。工业软件主要类型研发设计生产控制信息管理嵌入式软件CADEDACAECAPPCAMPLMPDM产品数据设计产品模拟仿真结果制造环节MES执行层，流程管理用于现场过程控制的软件总称ICSDCSSCADAPLC多个控制回路有监控程序、收集资料接受及发送电子信号SCMCRMHRMERP供应链管理客户关系管理人力资源管理企业资源管理，常集成上述功能分类领域：工业生产、医疗电子、汽车电子、网络通信等嵌入式支撑软件嵌入式操作系统嵌入式应用软件 请阅读最后评级说明和重要声明 7/28 行业研究丨深度报告 图 6：制造业各行业企业年度营收（万亿元）对比 资料来源：Wind，长江证券研究所 图 7：2019 年达索系统软件业务收入构成（按行业）图 8：2018 年达索系统软件业务收入行业构成（按行业）资料来源：中望软件招股说明书，长江证券研究所 资料来源：中望软件招股说明书，长江证券研究所 图 9：2019 年中望 2D CAD 营收构成（分行业）图 10：达索 Soildworks（高端 2D）主要涉及领域（2015-2021 期间数据统计）资料来源：中望软件招股说明书，长江证券研究所 资料来源：enlyft，长江证券研究所 024681012201720182019高科技电子企业营收汽车制造企业营收通用设备制造企业营收航空航天制造企业营收EDACAD29%16%14%41%运输与汽车行业工业设备航空航天和国防也其他行业31%16%14%39%运输与汽车行业工业设备航空航天和国防也其他行业80%20%工业制造业+建筑业教育行业21%14%9%9%8%8%8%8%8%6%精密机械电脑硬件电脑软件医疗设备制造业建筑高等教育机器仪器 请阅读最后评级说明和重要声明 8/28 行业研究丨深度报告 CAD 最初起源于计算机辅助设计软件（最初起源于计算机辅助设计软件（CAD），此后随），此后随 CAD 技术变动逐渐衍生出其他产品技术变动逐渐衍生出其他产品。最初 CAD 的诞生，是源于制造商摆脱繁琐耗时精度低的手工绘图的需求是源于制造商摆脱繁琐耗时精度低的手工绘图的需求。但初期CAD 是二维 CAD，仍以传统三视图表现零件，只是极为简单的线框造型系统。20 世纪 70-80 年代，国际汽车与飞机工业蓬勃发展，曲面造型技术需求强烈曲面造型技术需求强烈。随后法国达索飞机公司（Dassault Aviation）开发出 CATIA，新兴曲面造型技术使CAD 由二维走向三维。此外曲面造型技术的成熟也使 CAM（计算机辅助制造：硬件包括数控机床，软件包括计算机辅助数控程序编制）成为可能。考虑到曲面模型只能表达形体的表面信息，却难以表达零件诸如质量、重心、惯性矩阵等其他特性，无法满足产品性能模拟测试需求无法满足产品性能模拟测试需求。20 世纪 70 年代末，实体造型技术逐渐成熟，CAE（模拟仿真软件）也随之出现。传统 CAD 产品设计线条之间不存在相互关系，缩放产品尺寸时必须重新画图，效率较低，由此产生提速增效需求。由此产生提速增效需求。20 世纪 80 年代中期，参数化设计技术被首次提出，并直接导致 PTC 的成立，其产品 Pro/Engineer 首次实现了尺寸驱动功能（产品设计时线条可以同步缩放）。自上世纪 90 年代后，计算机图形学再无较大变动，CAD 基础技术基本稳定，后续更新主要集中于提升用户便利性。图 11：CAD 发展史 资料来源：知网：国际 CAD 产业的发展历史回顾与几点经验教训_叶修梓，长江证券研究所 多学科知识融合构筑多学科知识融合构筑 CAD 研发高壁垒。研发高壁垒。CAD 软件是数学、物理、计算机等人类基础学科与工程知识的集大成者，为与 CAE 软件相配合，3D CAD 同样需要解决结构、流体、热、电&磁、光、声、材料、分子动力学等物理场问题的能力，每种物理场都包含丰富的分支学科，仅结构领域就涉及分析力学、材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、振动力学、疲劳力学、断裂力学等一系列学科。CAD 软件跨学科的属性造就其深厚的护城河。21世纪CAD 演变20世纪60年代70年代80年代90年代画板二维CAD三维曲面造型三维实体建模参数化技术CAM诞生CAE诞生公司PTC诞生PLM等概念诞生基础技术不再变化精度需求曲面需求仿真需求提速需求 请阅读最后评级说明和重要声明 9/28 行业研究丨深度报告 图 12：高端 CAD 软件是多学科融合的产物 资料来源：长江证券研究所 正向研发最上游决定正向研发最上游决定 CAD 地位十分重要，小软件撬动大产业。地位十分重要，小软件撬动大产业。CAD 作为研发设计类最上游软件，是整个工业软件体系乃至制造业体系的源头，在国内 2019 年以近 70 亿元的产业规模间接撬动了 26.9 万亿的制造业产值。高壁垒注定了其研发的困难性，而高地位又决定了其研发的必要性，近年来的国产替代大潮中，CAD 也有着一席之地。图 13：CAD 小产业撬动庞大制造业产值（2019 年）资料来源：国家统计局，中国报告网，中望软件招股说明书，长江证券研究所 请阅读最后评级说明和重要声明 10/28 行业研究丨深度报告 成长逻辑制造业信息化需求决定行业增速，订阅制转型开启第二增长曲线 我国制造业仍处于电气化向信息化过渡阶段。我国制造业仍处于电气化向信息化过渡阶段。现代制造始于英国的工业革命，推广于电气时代，发展于信息时代，分别对应工业 1.0、2.0、3.0。而目前我们所生活的现在，以德国提出的工业 4.0 为代表的工业智能化时代已经悄然来临。当前国内制造业企业大部分处于工业 2.0（电气化）到 3.0（信息化）之间，部分企业进入工业 3.0 阶段。而以德国、美国为首的制造业发达国家则处于工业 3.0（信息化）到工业 4.0（智能化）的进程当中。图 14：2016 中国制造信息化指数 资料来源：中国制造信息化指数，长江证券研究所 工业软件市场的增长与地区制造业发展程度息息相关工业软件市场的增长与地区制造业发展程度息息相关。CAD 作为工业软件下的细分，其市场增速与工业软件市场增速存在一致性。对于全球（以发达国家主）CAX 软件市场而言，工业 3.0（信息化）已基本完成，工业软件（包括 CAD）市场增长动力源于制造业增量部分信息化需求，增速稳定且处于低位。图 15：2011-2018 年高收入国家制造业增加值同比增速（增速稳定在低位）资料来源：Wind，长江证券研究所 工业1.0随着水力与蒸汽机的发明，进入机械化生产时代工业2.0随着电力和生产线的出现，进入电力化生产时代工业3.0随着计算机和信息技术的出现，进入数字化时代工业4.0随着物联网和人工智能的出现，进入智能化时代2.02.03.03.04.04.020162016年中国制造信息化指数年中国制造信息化指数（工业（工业2.22.2）华为：中国最好的制造业公司之一华为：中国最好的制造业公司之一（工业（工业2.72.7）西门子安贝格工厂：德国自动化工业标杆西门子安贝格工厂：德国自动化工业标杆（工业（工业3.53.5）-0.5%0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%3.5%4.0%20112012201320142015201620172018 请阅读最后评级说明和重要声明 11/28 行业研究丨深度报告 图 16：全球工业软件市场规模（亿美元）及增速（2012-2018 年CAGR）图 17：全球 CAD 市场规模（亿美元）（2017-2019 年 CAGR）资料来源：中望软件招股说明书，长江证券研究所 资料来源：中国报告网，长江证券研究所 国内工业软件市场增速相对较快。国内工业软件市场增速相对较快。对于国内市场而言，我国制造业仍处于工业 2.0 向工业 3.0 的过渡阶段，工业软件（包括 CAD）市场增长动力源于当前制造业存量部分（当前已有制造业）的信息化需求。2012-2017 年我国工业软件市场全球占比由 2.41%增长至 5.11%，工业增加值全球占比由 15.7%增长至 18.9%，现存制造业信息化空间广阔，工业软件与 CAD 市场规模增速波动较大但整体处于高位。此外，正版化的不断推进也为 CAD 市场规模增长添加了一份助力。图 18：中国工业增加值全球占比 VS 中国工业软件全球占比 图 19：2014-2017 我国企业正版化推进情况（个）资料来源：中望软件招股说明书，国家统计局，Wind，长江证券研究所 资料来源：知识产权局，中国新闻出版广电报，中国知识产权报，国家版权局，长江证券研究所 28503000317533633531370138930%1%2%3%4%5%6%7%0500100015002000250030003500400045002012201320142015201620172018全球工业软件市场规模（亿美元）YoYCAGR:5.34%83 89 95 101 0204060801001202017201820192020ECAGR:6.6%4.6 4.1 3.7 2.4%2.6%3.2%4.1%4.5%5.1%15.7%16.7%17.3%18.8%18.5%18.9%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%01234567201220132014201520162017成长空间倍数（左轴）中国工业软件全球占比（右轴）中国工业增加值全球占比（右轴）2456327001315323766705000100001500020000250003000035000400002014201520162017软件正版化企业累计数软件正版化企业年内新增数 请阅读最后评级说明和重要声明 12/28 行业研究丨深度报告 图 20：中国工业软件市场规模（亿元）及增速（2012-2019 年CAGR）图 21：中国市场规模估算（亿元）（2012-2017 年 CAGR）资料来源：中望软件招股说明书，长江证券研究所 资料来源：中望软件招股说明书，中国报告网，长江证券研究所（注：此此图为估计值，以 2018 年 CAD 占研发设计类软件份额为依据对中国 CAD 市场份额进行估算。）未来增长动力在于订阅制转型。未来增长动力在于订阅制转型。订阅制与买断制区别在于，买断制（永久授权）为终生买断软件，不享受更新服务。而订阅授权模式为客户提供订阅期内的最新版本软件以及支持服务，订阅期结束则无法使用。订阅制与买断制各有其优缺点。表 2：订阅制 VS 买断制客户视角 订阅制优点 订阅制优点 订阅制 订阅制 买断制买断制 访问便捷度 便捷（云端）不便捷（本地）硬件载体成本 低 高 扩展性 高 低 更新频率 高 低 订阅制缺点 订阅制缺点 订阅制 订阅制 买断制买断制 中长期成本 高 低 数据安全 低 高 支出类型 费用性支出 资本性支出 资料来源：长江证券研究所 470.5533.4695.4933.91078.71293.3147717200%5%10%15%20%25%30%35%40%020040060080010001200140016001800200020122013201420152016201720182019中国工业软件市场规模（亿元）YoYCAGR:20.34%13 18 31 45 29 43-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%05101520253035404550201220132014201520162017中国CAD市场规模估算(亿元)YOYCAGR:26.75%请阅读最后评级说明和重要声明 13/28 行业研究丨深度报告 表 3：订阅制 VS 买断制厂商视角 订阅制优点 订阅制优点 订阅制 订阅制 买断制买断制 营业收入可持续性 高 低 客户黏性 高 低 需同时维护版本数 低 高 订阅制缺点 订阅制缺点 订阅制 订阅制 买断制买断制 转型是否流失客户 是 资料来源：长江证券研究所 由买断制向订阅制转型本质上是对制造业信息化市场的二次存量替代，同时也是对由买断制向订阅制转型本质上是对制造业信息化市场的二次存量替代，同时也是对CAD 市场空间的进一步扩宽，订阅收入增速较快。市场空间的进一步扩宽，订阅收入增速较快。以 CAD 行业龙头 Autodesk 为例（2014 年占全球 CAD 市场份额 29%，位列第一），2016 年公司开始全面向 SaaS 转型，后续随着 SaaS 渗透率逐渐上升，CAD 订阅收入逐年增长，营收实现提速：2017-2019 年营收复合增速达到 31.58%，远高于 CAD 市场规模增速。图 22：Autodesk 2014-2019 年营业收入（亿元）及 YOY 图 23：Autodesk 历年营业收入业务构成（亿元）及订阅收入占比 资料来源：Wind，长江证券研究所 资料来源：Wind，长江证券研究所 共性总结从海外巨头发展看国内成长之路 自上而下铸就高端软件，自下而上自上而下铸就高端软件，自下而上 Autodesk 独树一帜。独树一帜。当前 CAD 市场存在四大巨头：Autodesk、达索系统、西门子 USG、PTC。其中达索系统、西门子 UGS、PTC 专精于高端 3D CAD 市场，工业基因较重，实现自上而下式发展（即以 3D CAD 为主业支持自身产品迭代）；Autodesk 最初主攻 2D CAD，以易用，廉价为主打战略，自低端软件逐渐向高端软件渗透，实现自下而上式发展（以 2D CAD 为主业支持公司发展，再向 3D CAD 领域逐步蔓延）。10.5%-0.3%-18.9%1.3%25.0%27.4%-30%-20%-10%0%10%20%30%050100150200250201420152016201720182019营业收入（亿元）YOY63.5%43.6%70.1%84.2%0%20%40%60%80%100%0501001502002502016201720182019订阅收入维护服务收入许可权及其他其他收入订阅收入占比 请阅读最后评级说明和重要声明 14/28 行业研究丨深度报告 图 24：CAD 厂商市占率（2014）图 25：Autodesk 历年营业收入行业构成（亿元）资料来源：JRP，长江证券研究所 资料来源：Wind，长江证券研究所 达索、达索、PTC、西门子、西门子 UGS 简史如下：简史如下：达索系统最初是法国军工企业达索航空旗下工业软件团队，1981 年成立独立公司达索系统，同年推出 3D CAD 产品 CATIA 并打磨至今。后续通过不断收购并购，陆续推出 DELMIA（CAM 2000 年）、SIMULA（CAE 2005 年）、ENOVIA（PLM 2006 年），成为研发设计领域完整工具链供应商，并于 2012 年推出一体化平台3DEXPERIENCE，将诸多工业软件集成于同一平台上，打通软件信息孤岛，彻底实现各工业软件数据统一化和功能一体化。与达索，西门子 UGS 相比，PTC 历史较短，于 1985 年由原老牌 CAD 公司 CV（Computer Vision）副总裁创立。成立三年后即推出基于参数化技术的全新 CAD产品 Pro/Engineer（Creo 前身），能够仅凭参数修改就完成全图变更（例如比例缩放），极大的提升了研发设计效率。1995 年，PTC 成为全球 CAD/CAE/CAM 系统提供商第一位。其后陆续收购设备连接商 AXEDA、数据分析商 ColdLight 和底层设备连接商 Kepware，向物联网虚实一体化方向不断迈进。西门子 UGS 的历史较为曲折，UGS 的源头是美国麦道飞机旗下 Unigraphics 与从通用汽车（GM）脱离出来的 EDS。二者经过多年分分合合，业务范围横向上由设计（CAD:Unigraphics）延伸至仿真（CAE:Unigraphics NX），纵向上由研发延伸至管理（PLM：）。并于 2007 年最终以 UGS 的形式被西门子收购，更名为西门子 PLM 软件公司。其后西门子陆续并购仿真软件供应商 CD-adapco、自动驾驶仿真软件公司 TASS、汽车线束设计商 COMSA，不断实现汽车设计仿真制造一体化进程。29%22%11%9%29%Autodesk达索系统西门子PTC其他52%45%43%40%42%0%10%20%30%40%50%60%05010015020025020152016201720182019建筑，工程和施工(AEC)制造(MFG)AutoCAD和AutoCAD LT媒体和娱乐(M&E)AEC占比 请阅读最后评级说明和重要声明 15/28 行业研究丨深度报告 表 4：三大巨头与 Autodesk 信息一览（2019）公司名称 公司名称 达索系统 达索系统 西门子 西门子 PTC PTC AutodeskAutodesk 成立时间 1981 1847 1985 1982 总部 法国 德国 美国马萨诸塞州 美国特拉华州 员工数目 20000 385000 6243 10100 营收(亿元)314 4537 88.81 225.5 毛利率 84.23%36.99%74.09%90.08%研发费用率 18.36%8.04%19.66%25.99%CAD 产品 CATIA、Soiddworks NX、SolidEdge Creo AutoCAD 资料来源：Bloomberg，Wind，各公司官网，长江证券研究所 从制造到智造：海外发展自上而下 海外海外 CAD 巨头多数起源于工业制造商巨头多数起源于工业制造商。当前制造业 CAD 三大巨头，其中 Dassault system 起源于达索航空，初代产品 CATIA 是最早的三维曲面造型系统，用于解决飞机研发过程中的曲面设计问题（早年二维 CAD 仅以三视图形式展示产品，无法区分曲面与平面）。Unigraphics（UG）最初由美国麦道客机公司（1997 年与波音合并）研发，随后被美国通用汽车公司（GM）收购并与 GM 下公司 EDS 绑定。PTC 则是由老牌 CAD厂商 CV（Computer Vision）技术团队创立，而 CV 公司 CAD 产品 CADDS 则在上世纪 70 年代后就得到了波音公司的支持与运用。总而言之，海外 CAD 巨头多数起源于或长期绑定于制造业巨头，呈现出自实体制造端至工业软件端，自上而下的发展路径。图 26：达索/PTC/西门子 CAD 起源总结 资料来源：知网国际 CAD 产业的发展历史回顾与几点经验教训_叶修梓，长江证券研究所 一流运用孕育一流软件 工业软件是需要充分试错的产品。工业软件是需要充分试错的产品。CAD 软件的产业化需要经历长期的工业实践磨合，短期内难以得到迅速回报。CATIA 从 1976 年启动开发，直至 1990 年全球销售额仅达 1.1亿美元；SoildWorks 由老牌 CAD 公司 CV（Computer Vision）部分员工构成，于 1995 请阅读最后评级说明和重要声明 16/28 行业研究丨深度报告 年推出第一版软件 SoildWorks 95，此后每半年推出一个新版本，直至 1997 年才获取市场认同。CAD 作为产品的设计与开发工具，需要软件开发人员与设计师（使用者）经历长期的磨合，一流的运用才能孕育一流的软件一流的运用才能孕育一流的软件，工业软件巨头合作伙伴的存在则为工业软件提供了充足的试错环境。表 5：主流 CAD 软件发行年份 软件名称软件名称 所属公司所属公司 发行年份发行年份 AutoCAD Autodesk 1982 CATIA 达索系统 1982 Soildworks 达索系统 1995 SolidEdge 西门子 1995 Pro/Engineer PTC 1988 资料来源：知网：国际 CAD 产业的发展历史回顾与几点经验教训_叶修梓，长江证券研究所 并购浪潮澎湃汹涌，行业龙头强上加强 兼并收购是工业软件企业业务扩张的主要途径。兼并收购是工业软件企业业务扩张的主要途径。出于工业软件技术难度大、行业壁垒高，开发周期长等特点，工业软件商往往秉承外购优于自制的指导思想，其实质在于以金钱成本换取时间成本（试错成本），知识成本（开发成本）。其实质在于以金钱成本换取时间成本（试错成本），知识成本（开发成本）。并购往往可划分为：不同软件领域并购、同一软件不同业务领域并购，同一业务领域下增强能力并购。图 27：并购分类 资料来源：长江证券研究所 不同软件领域并购不同软件领域并购：自上世纪 60 年代工业软件出现以来，工业软件经历了由单个软件向大类集成软件（软件集成）再向智能制造解决方案（软硬件集成）演进的过程。单一的工业软件必然不能满足日益复杂的厂商需求，因此需要具备数据流通能力与多种软件功能实现的集成平台出现；互不相同的软件体系必然不能在集成平台上实现完美兼容，因此需要单一工业软件商对软件领域做到尽可能的覆盖。单一的工业软件必然不能满足日益复杂的厂商需求，因此需要具备数据流通能力与多种软件功能实现的集成平台出现；互不相同的软件体系必然不能在集成平台上实现完美兼容，因此需要单一工业软件商对软件领域做到尽可能的覆盖。结合时间，金钱，人力成本的综合考虑，不同软件领域并购成为最优选择。请阅读最后评级说明和重要声明 17/28 行业研究丨深度报告 表 6：不同软件领域并购范例：西门子关键并购一览 公司名称 公司名称 时间 时间 收购事件 收购事件 进入领域进入领域 西门子 2001 收购 ORSI MES 西门子 2007 收购 UGS CAD、CAE、CAM、PLM 西门子 2016 收购 Mentor Graphics EDA、IC 资料来源：Instrumentation，中华工控网，长江证券研究所 同一软件不同行业领域并购同一软件不同行业领域并购：工业软件与企业管理类软件（ERP、SCM 等）存在较大不同。管理类软件主要承载着订单，供应链，供应商，生产排班等企业通用数据，不同行业客户业务