链兴资本作为聚焦泛科技赛道的精品投行，始终在关注软件行业的一举一动，工业软件一直是链兴资本重点关注的领域。

  作为数字经济时代工业领域的“皇冠”，以及“工业制造的大脑和神经”，工业软件已渗透和应用到工业领域的几乎所有核心环节。正因如此，工业软件在中美贸易战中被用作“卡脖子”的具体手段，其发展直接关系到中国企业生存与发展，关系到产业链安全稳定。工业软件已成为与基础原材料、高端芯片并列的三大难题。

  在工业软件领域，链兴资本服务过多个案例，例如：帮助工业智能赛道的头部公司「蕴硕物联」获得Pre-A轮融资，帮助工业软件及工业互联网厂商「力控科技」完成2亿元融资，帮助工业物联网时序数据库「天谋科技」完成红杉领投的近亿元天使轮融资。目前，链兴资本也在帮助工业实时数据库龙头企业麦杰科技完成新一轮融资。

  链兴将持续重点关注工业软件领域，为中国制造、国产工业软件的发展贡献力量。

  前言

  2020年8月25日，工业软件界传来了一条爆炸性新闻。全球工业软件领导者AVEVA大手笔斥资50亿美元收购美国的全球实时数据软件服务公司OSIsoft，这项具有革命性意义的交易标志着AVEVA将巩固其在工程和工业软件领域全球领导者的地位。OSIsoft的核心产品PI工业实时数据库将集成到AVEVA全面的软件产品组合中，创建集成数据库，继续扩大其在现有和新市场及地区的覆盖范围。

  那么，OSIsoft这家成立于1980年的美国软件公司究竟有何过人之处？PI工业实时数据库又是一种什么软件，能被估价50亿美元？在中国，是否也有类似的行业龙头已经崭露头角，即将成为下一个独角兽？

  通过本篇文章，也许你能从中获取答案。

  01 工业实时数据库的定义与发展历程

  1、定义与重要性

  实时数据库（RTDB——Real Time DataBase）是数据库系统发展的一个分支，是数据库技术结合实时处理技术产生的，可直接实时采集、获取企业运作过程中的各种数据，并将其转化为对各类业务有效的信息。

  工业实时数据库是指在工业相关行业中应用的实时数据库。在传统工业控制领域，由于其自身的特殊性，有很多对实时数据处理的要求。特别是流程工业中（例如：电力、石油化工、钢铁行业），生产过程的连续和安全是第一位的，因此对各生产环节的监控要求十分严苛，需要通过监测数据实时反应出系统的状态，所以对于实时数据的处理十分看重。因此工业实时数据库应运而生，其主要用于工业过程数据的采集、存储以及查询分析，以实现过程状态的实时监控。

  实时数据的特征是不断产生，如果不保存，数据就没有了。这些数据蕴含巨大的价值，通过数据分析，可以发现生产过程如何优化、设备故障的前兆等等。在一些重大关键领域，比如核电站，需要把核电站全生命周期的数据尽量记录下来，帮助核电站在设计、施工、运维和退役等各个环节提供数据支持和优化支撑。世界上的众多企业都认识到，这些过程数据是企业除了设备外的重要资产，是企业最有价值的信息财富。如果生产现场缺乏数据，数据不完整或者不一致，以及历史数据丢失，都将导致管理者对工厂的现状无法判定，给管理带来困难，严重时甚至导致工厂停产，发生事故等等。

  工业实时数据库系统，能够帮助企业实现生产过程数据的收集和存储，并应用于企业各部门的精细化管理，实现生产过程的透明化和智慧化，帮助企业提升核心竞争力。

  2、发展历程

  70年代：

  在70年代出现的关系数据库，以UBC开发的Ingres以及IB M San Jose的System R为典型，让数据诞生了逻辑性。但随着发达国家传统工业化技术水平遇到瓶颈，关系数据库在存储及分析海量工业数据时显得力不从心，“实时数据库”的概念便应运而生。

  80年代：

  英国于20世纪80年代中期开始了最早的实时数据库研究。随着流程工业和航天工业的发展，在美国诞生了以工业监控为目的的实时数据库，并在1988年3月份的ACM sigmod record上发表了实时数据库系统专辑。

  90年代：

  到了90年代，出现了最早的实时数据库产品。1994年DBx公司发布的Zip-RTDBMS和1995年Martin Marieta公司发布的Eagle Speed RTDBMS被公认为是高度符合实时要求而开发的。

  实时数据库在流程工业全世界范围内大行其道，源于以太网的逐步普及，主要应用于工业监控、控制和公用工程。

  21世纪：

  在国家层面，中国将工业实时数据库看作是与操作系统同一级别的基础软件，国内很多大型工业企业都已经应用上了实时数据库软件。

  20世纪，中国的实时数据库市场一直处于被国外品牌垄断的局面，但是在过去几年国家鼓励以及企业对安全性愈发重视的影响下，麦杰科技、三维力控等本土厂商自主研发产品质量达到了世界领先水平。

  02 工业实时数据库的应用场景

  1、在流程制造业的应用

  以电力、石油化工、钢铁行业为代表的流程制造业的自动化程度较高，设备控制大量采用DCS（Distributed Control System，分散控制系统）、PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）。各种智能仪表，数字传感器已普遍应用。

  流程制造业的生产过程具有不间断的特性，停机停产成本极高，因此需要有大量历史数据带入预测模型对长时间工作的设备进行隐患排查，做到防范于未然而并非亡羊补牢。

  （1）电力行业

  在电力行业，实时数据库目前集中运用于电力行业发电阶段。在电力生产的全流程中，数据测点密集且数量庞大，总数据采集点数量会达到数十万个。实时数据库为搭建一套“实时生产管理系统”提供各种过程数据。其中重点监控汽轮机、发电机，根据电压、负荷的分配调整，实时掌握发电设备的轴系扭矩、温度、震动等关键参数。尤其是核电厂，是对设备稳定性要求最高的场景之一，实时数据库对数据的高频吞吐功能在监控系统中必不可少。

  （2）石油化工行业

  在石油化工行业，实时数据库同样发挥了巨大作用。中国目前石油化工行业的数字化程度还有较低，与电力行业相比存在不小差距。传统石油化工厂生产方式高度依靠人力，数字化基础差；生产链条过长导致横向信息脱节，在各部门之间形成 “信息孤岛”。

  在石油开采环节，实时数据库对石油工业设备的异常状态能进行实时报警甚至通过数据模型进行预测性警示，巩固石油工业的安全底线。此外，由于污染力强，石油行业生产流程对环境监测需求极高。基于实时数据库的环境检测预警信息化，污染源检测，可以保证检测结果的科学性、真实性和可靠性。

  2、在离散制造业的应用场景

  以汽车、家电、飞机制造行业为代表的离散制造业的数据采集自动化程度较低，以手工上报为主，并可以结合条形码采集等半自动信息技术进行信息采集。数据采集方式容易受人为因素影响。

  在离散制造业，虽然停机停产成本低于流程制造行业，但是实时数据库能够实现更智能的设备管理，降低不良率，可以大幅降低损失，提升效率。

  （1）汽车行业

  在汽车制造业，生产一辆汽车大约需要一万多个不可拆解的独立零部件组成。面对如此复杂的制造流程，汽车行业对于生产线数字化来实现降本增效有着迫切的诉求。实时数据库在汽车制造行业内使用时间较短，但是对各大汽车制造企业来说并不陌生，目前已经应用于制造的“冲压-焊装-涂装-总装”全部四大流程当中，主要集中于总装、焊装车间。目前平均每个工厂测点数达到4-5万点。而且汽车车间采集数据的频率很高，能达到毫秒级，甚至是微秒级，对工业实时数据库的性能提出了很高的要求。

  在实时数据库的帮助下，汽车制造企业可以用数据掌握厂内的安全状况、设备运行稳定性、产品不良率等要素。数据模型建立完善后，汽车制造企业甚至有望通过大数据演变学习进行自适应性调节，实现对系统的有效反控制和全局调节。

  03 工业实时数据库的市场竞争格局

  目前行业内玩家可分为：国外传统厂商、国外组态软件厂商、国内传统厂商、国内组态软件厂商。如下表所示：

  *括号内为产品名称

  1、国外厂商的市场占有率目前仍处于领先水平，在电力、石油化工、钢铁等流程制造行业中使用率较高，价格也相对高昂。主要公司的简介如下：

  OSI——PI：在国内市场占有率第一，在全球市场和国内市场都是行业的领导者。广泛应用于电力、钢铁和石化等行业，它采用了旋转门压缩专利技术和独到的二次过滤技术，使进入到PI数据库的数据经过了最有效的压缩，极大节省了硬盘空间；

  Aspen——IP21：和PI一样属于正宗的工业实时数据库软件，价格和PI相当，IP21在中石油、中石化都得到了广泛使用；

  Honeywell——PHD：因为霍尼韦尔DCS系统占据了国内化工行业DCS系统大部分份额，因此PHD在化工行业使用得也比较广泛。PHD在部使用了Oracle关系型数据库；

  Instep——eDNA：由于在电力行业占垄断地位的PI价格居高不下，Instep公司凭借价格优势

  进入了电力行业，逐渐拥有了一定的客户，因此目前大型电力企业仍然偏爱PI，不少中小电力企业则选择了eDNA；

  Wonderware——Historian：由于Wonderware的组态软件Intouch的普遍使用，尤其在钢铁行业得到广泛使用，因此Wonderware Historian在钢铁行业也占有较大的市场。Wonderware Historian进入实时数据库市场较晚，相对易学易用，价格偏低；

  GE Fanuc——iHistorian：该产品和Wonderware Historian类似。

  2、国内的传统工业实时数据库企业在价格上具有一定优势，有的品牌产品性能不弱于海外产品，更重要的是在后期运维服务的快速响应优于海外厂商。如下表所示：

  *数据来源于亿欧智库

  由上表可以看出：

  （1）麦杰科技、三维力控的产品可靠性、实时计算速度、数据读取速度、压缩比等性能指标已经不输于OSI这样的行业龙头和GE这样的国外领先产品

  （2）麦杰科技、三维力控等本土品牌的运维服务能力高于国外品牌

  （3）本土品牌的价格有优势，国外厂商价格普遍更高。尤其是OSI公司，是业内公认最贵的

  麦杰科技——OpenPlant简介：麦杰科技成立于2000年，是国内最老牌、市场占有率最高的工业实时数据库厂商之一。最早从电力行业切入，目前已经进入钢铁、石油化工等流程制造业和汽车制造、家电、飞机制造等离散制造业。标杆客户包括：中广核、核工业集团、华能、大唐集团、华电集团、长江电力、中石油、中石化、西门子、中国商飞等。

  3、组态软件是用于数据采集与过程控制的专用软件，实时数据库是组态软件的核心之一。由生产组态软件企业开发的实时数据库是基于主要软件开发的经验基础上开发而成的产品。实际的应用情况是伴随主要软件作为配套软件一同销售，较多在测点较少的场景中采用，数据变化频率，历史数据保存期等指标均弱于传统实时数据库。

  04 工业实时数据库市场展望

  1、全球数据量快速增长

  IDC预测：全球数据圈将从2018年的33ZB（泽字节）增至2025年的175ZB，CAGR为23%。全世界到2025年将有超过1500亿台联网设备，其中大多数都会实时创建数据。例如，制造车间里的自动化设备要依靠实时数据来实现工艺控制和改进。实时数据在2017年占到数据圈的15%，而到2025年占比将接近30%。

  2、政策驱动，企业对数据的重视程度加大

  中国工业实时数据库市场经历了二十多年的发展，企业的应用动机基本出于行业领头企业“尝鲜”使用、制造标杆工厂的想法，数据价值未能得到深度开发应用。但是在工业数字化从口号进阶至国家重要发展方向后，给市场注入一阵强心剂。中国作为工业制造大国，也相继颁布多项政策文件，倡导智能制造，反复明确强调了工业数字化发展的大方向。工业实时数据库作为实现智能制造的基础软件，其发展同步受到政策推动。2020年，国家把数据作为与资本、技术、土地和劳动力同等的生产要素，工业实时数据库作为工业数据资产的重要载体也越来越受重视。

  过去很多企业没有重视保存历史数据，如今以数据为核心竞争力的意识将在制造业中蔓延渗透至大大小小各个细分行业，未来大量应用工业实时数据库成为必然趋势。

  （1）流程行业：企业积极响应国家智能制造的政策，加快数字化转型的脚步，实现产品、员工的精细化管理。

  以钢铁行业为例，虽然多数钢铁企业在应用实时数据库的重要性上达成共识，但实现有效运行的仅为少数，剩余的企业可视为工业实时数据库未来的潜在客户。

  在电力行业，未来3年内将进行大规模国产化替代，这已经是一个趋势。现有超过1000家发电厂需要对国外产品进行替代，此一项就将产生数十亿的市场空间。

  在石油行业，截止到2016年全国有大约30万口油井，未来几年也将实现联网，以每口油井的1万元的工业实时数据库产品和技术服务费用计算，将新增30亿的市场空间。

  （2）离散行业：离散型制造业中，目前工业实时数据库应用的渗透率较低，但是越来越多的企业开始认识到数据价值的重要性。很多新建工厂从设备进厂阶段就采用严格标准，包括对PLC的要求、数据点位的要求等，直接达成了工厂内部设备自动化，为实时数据库的大规模应用提供了极大的便利。

  离散制造各个行业的大中型企业纷纷开始试点和验证项目。以某汽车厂商为例，有12家工厂，有冲压、涂装、树脂、焊装、总装五大车间，每个厂超过10000台设备，每台设备平均500监测点。涉及数据采集/数据库的潜在产品市场2-3亿。某精密电子制造企业，有10家工厂，每家工厂3万台数控机床，目前每台数控机床100个监测点，数据采集和数据库产品空间3-4亿。某家电企业未来2-3年预计完成下属53家工厂智能化改造。28大类约3000台未纳入SCADA系统的设备需要联网，每家工厂约10万监测点。预计数据采集和数据库产品市场数千万到1亿。

  3、市场规模预测

  亿欧智库预测：中国工业实时数据库市场规模将2025年达到269亿元，CAGR为37%。

  其中流程制造业应用实时数据库市场规模将从2020年的38亿元增长到2025年的124亿元，CAGR为27%。离散制造业应用实时数据库市场规模将从2020年的18亿增长到2025年的145亿元，CAGR为52%。

  如下图所示：

  4、国产替代化趋势显著，国产工业实时数据库将迎来春天

  中国实时数据库研发起步较晚，初期阶段更多借鉴国外的优秀技术和经验，导致海外品牌在中国市场中占据了先机。

  进入21世纪以来，国产品牌逐渐崛起，占有了一些市场份额。在2008年的一份市场统计中，尽管OSI公司仍然是市场的垄断者（市场占有率大约30%，下同），麦杰科技（大约5%）、浙江中控（大约4%）、力控（大约3%）等本土实时数据库已经获得了一部分市场份额。其中，麦杰科技的市场占有率已经能进入前5名，和Wonderware、Instep等国外厂商的市场体量相当。

  近年来，在产品性能方面，本土产品奋起直追，甚至实现弯道超车，和OSI公司的产品性能可以比肩。然而在营销层面依然存在薄弱环节，暂未打破国外产品的垄断局面，但国外产品也存在以下缺点，暗示着国产化替代浪潮的到来。

  （1）价格昂贵。国外产品通常比本土产品贵50%以上。

  （2）后期维护工作开展困难。由于地域性问题，当国外产品发生故障时，维护检修工作周期长、效果差。

  （3）数据机密性强。工业制造是国家发展的重要依靠，特别是在高精尖领域，对数据泄露采取零容忍态度。

  （4）协议不互通。国外产品往往拥有自己的一套通用私有化协议，存在设备对接不兼容的情况。

  05 总结

  工业实时数据库诞生于传统的流程型制造，经过了几十年的发展，已经越来越多的应用在更多离散型制造领域。随着技术的发展，两化融合、智能制造、工业互联网、数字经济，一个个风口推动着技术迭代、行业升级、商业模式创新。安全、稳定地实现现场数据采集、存储、分析的需求极为迫切，工业实时数据库的潜力远不止于流程型制造。

  从我国的现状来看，大部分工业企业的数字化还处于比较基础的阶段，有一系列问题亟待解决，如何把数据要采集好，处理好，运用好，解决IT和OT之间的矛盾，让数据流动起来，为企业创造价值，是实现工业互联网的关键步骤。

  技术创新是连续性的，是循序渐进的，需要时间的沉淀。不搞运动式科技创新，不为外界的风浪所动，否则很难积累成绩，尤其是核心基础软件，不可能是一蹴而就的。一个风口最长不过几年，只有勤勉务实、不断创新的工业基础软件企业，才能抓住风口，抓住中国制造业向数字化、智能化转型升级的时代机遇，迎来属于自己真正的春天。

  本文来自微信公众号“链兴资本”（ID:LX-CRC），作者：Kent，36氪经授权发布。