控制系統(tǒng)在自動化發(fā)展的進程中扮演著基礎(chǔ)卻關(guān)鍵的執(zhí)行者角色。隨著工業(yè)自動化和智能化進程的深度推進，控制系統(tǒng)正面臨更高的要求和挑戰(zhàn)。一方面，為應(yīng)對日益復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和設(shè)備要求，需要進一步提高控制精度和響應(yīng)速度；另一方面，生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)對控制系統(tǒng)的算力需求越來越高，亟待加強與其他自動化技術(shù)的整合與協(xié)同，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的整體優(yōu)化和智能化。

中科時代作為一家在PC控制、雙域操作系統(tǒng)開發(fā)、運動控制算法和人工智能算法等領(lǐng)域擁有深厚技術(shù)積累的企業(yè)，以算控一體技術(shù)為設(shè)計理念，致力于推動工業(yè)自動化和智能化的發(fā)展。近日，gongkong?有幸采訪了中科時代的相關(guān)產(chǎn)品負責人，深入了解了其在工業(yè)自動化領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐和應(yīng)用成果。

通過與中科時代產(chǎn)品團隊的深入交流，gongkong?對中科時代推出的多款工智機以及數(shù)字化軟件解決方案的技術(shù)細節(jié)和研發(fā)理念有了更加全面的認識。同時，我們也深刻地感受到中科時代對于客戶需求的高度重視以及對產(chǎn)品品質(zhì)的嚴苛要求。這種以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動、以客戶需求為導(dǎo)向的發(fā)展理念，無疑將為中科時代在工業(yè)自動化和智能化領(lǐng)域的穩(wěn)健發(fā)展提供堅實支撐。

工智機：算控一體，融合IT與OT的革新之作

當前，智能制造的時代命題向各行業(yè)都提出了更高要求，控制系統(tǒng)作為生產(chǎn)制造的重要支撐，更是決定著加工精度、產(chǎn)品品質(zhì)和設(shè)備性能。中科時代緊湊型工智機高級產(chǎn)品經(jīng)理邵慧表示，面對國產(chǎn)芯片組、工業(yè)虛擬化技術(shù)和IDE生態(tài)的創(chuàng)新壁壘，中科時代的核心技術(shù)路線是基于PC技術(shù)和軟件定義技術(shù)的工業(yè)自動化和智能化。與傳統(tǒng)“工控機+下位機”的分體架構(gòu)相比，基于PC技術(shù)的一站式自動化擁有三方面優(yōu)勢：一是硬實時速度更快，抖動更低；二是算控一體，成本更低；三是編程效率更高，用戶體驗更好。

中科時代推出的工智機，通過軟件定義技術(shù)實現(xiàn)了IT和OT的融合，既有傳統(tǒng)控制器，邏輯控制/運動控制等功能，同時兼具能夠承載上位機復(fù)雜應(yīng)用的功能。其內(nèi)部集成的高級算法和高性能處理器賦予了它強大的計算及數(shù)據(jù)處理能力，使其能夠應(yīng)對各類復(fù)雜任務(wù)。

邵慧重點向我們介紹了SX2系列與SX5系列工智機：SX2標準型工智機特點為算控一體，算中有控，具備強大的計算能力，采用中科海光CPU，具備四核八線程的高性能，主頻范圍在2.0G~3.3G赫茲，適用于對算力要求較高要求場景。SX5系列緊湊型工智機采用英特爾CPU，主打算控一體，控中有算，側(cè)重于運動控制的場景，并增加了機器視覺等功能。無論是適用于算力要求較高的SX2系列，還是適用于對控制要求較高的SX5系列，中科時代的目標是讓每一款產(chǎn)品都能精準滿足客戶的需求。

中科時代SX2系列與SX5系列工智機

隨著工業(yè)應(yīng)用場景越來越多視覺檢測功能的引入，也伴隨著設(shè)備控制工藝的算法越來越復(fù)雜，用戶對于控制系統(tǒng)算力的需求空前高漲，算控一體可以完美解決實時側(cè)與非實時側(cè)的融合。在工智機內(nèi)可以通過ST語言編寫簡單的工業(yè)視覺算法，實現(xiàn)檢測、定位、識別、缺陷等功能，滿足客戶運動控制+視覺場景需求?！霸谖覀儓F隊有一個口號，就是讓工控人能夠輕松搞定視覺?！鄙刍壅f道。傳統(tǒng)的PLC編程方式是IEC61131-3的圖形化語言，而視覺部分則需運用C語言或C#等高級編程語言。中科時代將視覺算法轉(zhuǎn)化為圖形化語言，并嵌入控制器中，使得單個控制器能夠在一套軟件中實現(xiàn)機器視覺、邏輯控制、運動控制、可視化界面、組態(tài)軟件以及邊緣計算等功能。

憑借出色的穩(wěn)定性、智能化、應(yīng)用性、安全性和兼容性，工智機已成功應(yīng)用于新能源、流程工業(yè)領(lǐng)域。中科時代IPC型工智機產(chǎn)品總監(jiān)李秀超向gongkong介紹說，通過一臺工智機同時滿足復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下不同的控制需求，能夠大大簡化系統(tǒng)架構(gòu)，提高生產(chǎn)效率。特別是將CNC數(shù)控系統(tǒng)運行在IPC工智機上，可以實現(xiàn)CNC數(shù)控系統(tǒng)+PLC+工控機三種硬件形態(tài)的融合。

中科時代CNC數(shù)控系統(tǒng)

工智機在與CNC數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)合上展現(xiàn)出了獨特優(yōu)勢。中科時代的CNC數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，具備較高的靈活性和擴展性。結(jié)合高精度伺服系統(tǒng)及反饋裝置，工智機能夠?qū)崿F(xiàn)高精度加工與制造，滿足各種復(fù)雜工藝的需求。通過將CNC數(shù)控系統(tǒng)與通用自動化技術(shù)相結(jié)合，工智機能夠?qū)崿F(xiàn)自動換刀、檢測補償?shù)裙δ埽袚鼮檫吘壍墓ぷ?，覆蓋生產(chǎn)線全流程?！斑@不僅充分發(fā)揮了算控一體化平臺的優(yōu)勢，還顯著提高了數(shù)據(jù)交互和通訊能力，從而進一步提升了生產(chǎn)效率和精度。”李秀超講道。

數(shù)字化軟件方案：開箱即用，滿足多樣化需求

軟硬結(jié)合是實現(xiàn)工業(yè)自動化和智能化的基礎(chǔ)。硬件提供了基礎(chǔ)計算和控制能力，而軟件則賦予了硬件更多的功能和靈活性。隨著“軟件定義未來”成為現(xiàn)實，數(shù)字化軟件正發(fā)揮著前所未有的重要作用。

中科時代軟件技術(shù)產(chǎn)品專家邸抗特別介紹說，相較于傳統(tǒng)控制方案，工智機采用算控一體的雙域操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時和非實時系統(tǒng)間的完美隔離，能夠?qū)崿F(xiàn)高效地分配和管理資源，確?？刂葡到y(tǒng)的極致穩(wěn)定性，專為復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境設(shè)計。在數(shù)據(jù)采集層面，工智機可以采集各種各樣的數(shù)據(jù)，同時將采集到的數(shù)據(jù)置于非實時系統(tǒng)中處理，并與實時域進行交互。

基于對“軟件定義”趨勢和行業(yè)用戶需求變化的深刻洞察，中科時代持續(xù)發(fā)力數(shù)字化軟件業(yè)務(wù)能力，推出了Instaguard設(shè)備智能看護診斷系統(tǒng)、MesPV多晶硅還原爐工藝優(yōu)化控制系統(tǒng)和SparkCV視覺智能看護系統(tǒng)?！斑@三款數(shù)字化軟件解決方案，具備開箱即用的便捷性，既有面向多行業(yè)的通用型方案，也有針對特定場景的應(yīng)用，旨在滿足各類客戶的不同需求?！臂】怪v道。數(shù)字化軟件解決方案既可以與中科時代的工智機相結(jié)合，也可以采用云端模式。在選擇將數(shù)據(jù)私有化或云端模式時，主要依據(jù)于客戶的實際需求。例如，在石油和石化等行業(yè)，企業(yè)更加重視數(shù)據(jù)安全。因此，企業(yè)一般會選擇將數(shù)據(jù)私有化，并將中科時代的工智機引入。

中科時代數(shù)字化軟件解決方案

邸抗詳細介紹了Instaguard設(shè)備智能看護診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過AI算法模型，提供全自動的設(shè)備看護診斷服務(wù)。傳統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)測主要依賴于單一振動信號，但在某些場景下存在局限性。因此，中科時代采用了創(chuàng)新方法，即采集設(shè)備本體振溫度及其上下游工藝數(shù)據(jù)，通過多維數(shù)據(jù)聯(lián)立分析引發(fā)設(shè)備故障預(yù)警的根因，從而減少非計劃停機，進一步提升看護分析能力。

MesPV多晶硅還原爐工藝優(yōu)化控制系統(tǒng)則是專門面向光伏行業(yè)上游-多晶硅制造這一具體應(yīng)用場景推出的解決方案。它提供混合IDE編程環(huán)境，將客戶自己的工藝流程、業(yè)務(wù)經(jīng)驗算法快速封裝成功能塊，具備更高的實時性和客戶關(guān)鍵算法的可靠性。此外，SparkCV視覺智能看護系統(tǒng)也備受矚目。該系統(tǒng)內(nèi)置豐富視覺識別算法，能夠結(jié)合企業(yè)已有的網(wǎng)絡(luò)和攝像頭基礎(chǔ)設(shè)施實現(xiàn)智能化監(jiān)控。

談及中科時代數(shù)字化軟件布局時，邸抗表示：“中科時代將繼續(xù)完善和豐富數(shù)字化軟件產(chǎn)品矩陣。未來，我們計劃開發(fā)能耗管理系統(tǒng)，這與當前國家提出的‘雙碳’目標緊密相關(guān)。其次，我們也希望在鋼鐵領(lǐng)域打造出一系列通用性的解決方案，滿足更多應(yīng)用場景需求?！?/p>

聚焦垂直行業(yè)應(yīng)用：量身定制，解決痛點

更快速的響應(yīng)速度，更高的控制精度和更強大的算力需求，控制系統(tǒng)已成為提質(zhì)增效，決定企業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來，以光伏、鋰電和電子制造為代表的行業(yè)取得了快速發(fā)展。無論是多晶硅還原爐生產(chǎn)，還是3C電子產(chǎn)業(yè)中智能化生產(chǎn)，每一個應(yīng)用場景中均蘊含新機遇。

中科時代激光產(chǎn)品總監(jiān)兼武漢公司總經(jīng)理劉慶表示：“每個客戶都有獨特的定制需求，這些需求往往充滿挑戰(zhàn)，但也是我們的機遇。中科時代具有更強的靈活性，能夠全力以赴地為每位客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)和量身定制的解決方案。”劉慶分享了中科時代在與客戶合作過程中的一些經(jīng)驗：“我們非常注重降低客戶的風險。通過展示成功案例、提供技術(shù)支持和輔助客戶使用我們的硬件等方式，努力增加客戶的信任度。我們相信，只有真正站在客戶的角度思考問題，才能贏得他們的信任和長期合作?！蹦壳?，中科時代提供的整體激光焊接設(shè)備配合模組銷售，已實現(xiàn)規(guī)模采購。

中科時代工程師在客戶現(xiàn)場

針對激光行業(yè)，中科時代可以為客戶提供全套解決方案，除了自有的硬件平臺以及軟件解決方案外，還包括其他執(zhí)行件、直線電機、伺服模組，涵蓋CCD機器視覺和精密運動等領(lǐng)域，主要專注于微密級應(yīng)用，包括激光打標、焊接和切割等。談及與其他老牌企業(yè)的競爭時，劉慶表示：“不得不承認老牌企業(yè)在某些方面具有很多優(yōu)勢，但中科時代也有自己的獨特之處。我們的產(chǎn)品能夠隨著整體PC構(gòu)架的升級而不斷擴展，這意味著我們的解決方案能夠更好地適應(yīng)未來的技術(shù)發(fā)展和市場需求。”

隨著細分行業(yè)的定制化需求越來越高，中科時代能夠更加靈活地滿足不同用戶的需求?！霸谏钊肓私饨K端行業(yè)特定需求的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化性能參數(shù)、功能配置，甚至外觀設(shè)計，我們能夠提供包括工智機和數(shù)控系統(tǒng)在內(nèi)的定制化解決方案，滿足用戶在速度、精度、穩(wěn)定性等方面的多樣化需求?！崩钚愠f道。

中科時代3C產(chǎn)品總監(jiān)兼蘇州公司總經(jīng)理劉飛也表示：“我們還可以在上層構(gòu)建不同的應(yīng)用軟件，結(jié)合行業(yè)know how做定制化的開發(fā)和封裝?！币?C行業(yè)為例，蘇州團隊根據(jù)行業(yè)特點和客戶的需求，基于成熟的標準產(chǎn)品進行了定制化封裝，推出了軟板卡等創(chuàng)新產(chǎn)品。此外，中科時代根據(jù)光伏和鋰電行業(yè)客戶的需求進行一些組態(tài)的軟件開發(fā)，配合標準件，作為整體解決方案輸出。

“大終端企業(yè)的設(shè)備種類繁多，控制理念也各異。因此，未來大終端企業(yè)的發(fā)展必然需要從頂層出發(fā)，構(gòu)建一個統(tǒng)一的頂層設(shè)計架構(gòu)?！眲w進一步指出，基于這一行業(yè)洞察，蘇州團隊將緊密圍繞大客戶、大終端需求，提供專業(yè)的賦能服務(wù)。這不僅體現(xiàn)了中科時代對市場趨勢的敏銳把握，也展示了其服務(wù)客戶的決心和實力。值得注意的是，大型OEM廠商雖然具備強大的整合能力，但中小型OEM企業(yè)在研發(fā)投入和專業(yè)技術(shù)方面可能面臨挑戰(zhàn)。對此，中科時代其他團隊也積極輸出相應(yīng)的解決方案，幫助這些企業(yè)快速實現(xiàn)產(chǎn)品的更新迭代。這種全方位的服務(wù)模式不僅提升了中科時代的市場競爭力，也為整個行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。

作為一家產(chǎn)品型公司，中科時代深知品質(zhì)的重要性，因此一直致力于收集各種測試數(shù)據(jù)以支撐其產(chǎn)品開發(fā)和品質(zhì)保證?；谶@一背景下，在綜合考慮成本、客戶服務(wù)、交通便利度等多方面因素后，中科時代在蘇州成立了測試中心，除了常規(guī)測試外，還可模擬現(xiàn)場各種應(yīng)用場景及256軸等極限測試環(huán)境，旨在通過嚴謹?shù)臏y試手段確保產(chǎn)品的高品質(zhì)和穩(wěn)定性，滿足現(xiàn)場復(fù)雜的應(yīng)用要求并贏得市場的信任。在談到產(chǎn)品質(zhì)量和測試時，邵慧也特別強調(diào)，中科時代在原理設(shè)計階段就嚴要求、高標準。為保證環(huán)境可靠性，所有主要器件均使用工業(yè)級物料甚至是車規(guī)級物料。整機達到了-40℃~60℃的工作溫度范圍，EMC整體測試選擇3級，高于GB/T 15969.2/IEC61131-2上的標準。

打破技術(shù)壁壘，釋放智造潛能

自中科時代創(chuàng)立以來，便專注于算控一體的研發(fā)，其核心技術(shù)更是源自中科院計算所。核心產(chǎn)品在性能、功耗、可靠性等方面具有顯著優(yōu)勢。中科時代的團隊成員更是積累了深厚的行業(yè)經(jīng)驗和敏銳的洞察力，能夠迅速而準確地把握行業(yè)發(fā)展的脈搏，以及客戶深層次、多元化的需求。更為難得的是，中科時代始終堅持以客戶為中心的理念，構(gòu)建了一套高效、完善的客戶服務(wù)體系，涵蓋售前、售中、售后各個環(huán)節(jié)，研發(fā)和技術(shù)支持團隊能夠快速響應(yīng)用戶訴求，提供定制化的服務(wù)，加速推進解決方案的落地。

面對國外巨頭在國內(nèi)高端計算設(shè)備市場的壟斷局面，中科時代以算控一體為設(shè)計理念，堅持自主研發(fā)，努力打破技術(shù)壁壘。他們的目標不僅僅是滿足制造業(yè)各領(lǐng)域細分應(yīng)用的需求，更是要通過自主創(chuàng)新，實現(xiàn)高端計算設(shè)備的國產(chǎn)化替代，從根本上解決“卡脖子”難題。展望未來，gongkong?十分期待中科時代在工業(yè)自動化和智能化領(lǐng)域的進一步創(chuàng)新突破。相信在中科時代的不懈努力下，他們必將為制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展注入新的活力，成為推動行業(yè)進步的重要力量。