在國家“推動大規(guī)模設(shè)備更新行動方案”政策的有力推動下，我國汽車行業(yè)積極把握數(shù)字化轉(zhuǎn)型的歷史性機遇，順應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展趨勢，正加速邁向高端智能制造的新時代。然而，傳統(tǒng)車企在維持安全、穩(wěn)定生產(chǎn)的過程中，面臨一個共同難題：如何在不影響現(xiàn)有設(shè)備工藝控制精度的前提下，實現(xiàn)汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)的自主可控升級？目前，多數(shù)車企生產(chǎn)車間里運行多年的關(guān)鍵工藝段（如沖壓線等）仍依賴數(shù)十年前的外資品牌控制器、工控機等設(shè)備，這些設(shè)備硬件老化、操作系統(tǒng)版本停滯，與國產(chǎn)新工控硬件兼容性差，且外資品牌的原廠升級方案成本高、捆綁性強，嚴重限制車企自主可控性。

一、案例背景

某大型車企零部件生產(chǎn)線面臨重型設(shè)備整體更換成本高昂、短期內(nèi)難以全面更新的困境，其復(fù)雜的多層緊密耦合工控架構(gòu)不僅加重了維護負擔，更成為自主技術(shù)升級的障礙。該車企的生產(chǎn)線需同時運行Sercos、Profinet、EtherCAT等多種工業(yè)實時網(wǎng)絡(luò)或總線，導(dǎo)致工控機與驅(qū)動器通信時延要求極高。尤其是Sercos協(xié)議對板卡及工控機機型的嚴苛要求，使得設(shè)備一旦出現(xiàn)問題，極易引發(fā)生產(chǎn)線停擺。由于國內(nèi)尚無廠商能提供滿足高實時性、多通信協(xié)議及自主可控要求的整體改造方案，該車企長期依賴外國原廠技術(shù)支持，承受巨大的升級、維護與備件成本壓力，面臨著極為嚴峻的“卡脖子”困境。海得控制作為工控領(lǐng)域數(shù)字化控制產(chǎn)品的制造商與行業(yè)數(shù)字化解決方案的服務(wù)商，擁有卓越的技術(shù)實力和豐富的行業(yè)經(jīng)驗。經(jīng)過與該車企長期的聯(lián)合技術(shù)研究和攻堅，海得工控系統(tǒng)遷云改造（iP2C）團隊在“汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)自主可控升級”方向上取得重大進展。通過采用海得工控系統(tǒng)遷云改造（iP2C）產(chǎn)品，成功解決了車企在升級過程中面臨的成本高昂、架構(gòu)復(fù)雜、缺乏國產(chǎn)替代方案等“卡脖子”難題，為車企開辟出一條兼具經(jīng)濟性、靈活性與安全性的自主可控升級新路徑。海得控制自主打造的汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)升級方案應(yīng)運而生！

海得工控系統(tǒng)遷云改造（iP2C）產(chǎn)品為該車企的成功升級提供核心支撐，該產(chǎn)品是海得控制面向工業(yè)領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計的應(yīng)用系統(tǒng)遷移與改造服務(wù)產(chǎn)品，聚焦工業(yè)客戶在系統(tǒng)上云過程中的核心訴求，通過專業(yè)化的全流程服務(wù)，助力工業(yè)企業(yè)將物理系統(tǒng)、虛擬機或其他類型云主機遷移至海得超融合或容錯平臺的遷移方案設(shè)計、實施和改造服務(wù)。該產(chǎn)品具備強大的兼容性和穩(wěn)定性，可確保在系統(tǒng)遷云過程中數(shù)據(jù)的完整性以及系統(tǒng)在遷云后運行的實時性，滿足汽車生產(chǎn)關(guān)鍵實時系統(tǒng)的嚴苛要求，助力車企實現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型。

二、方案解析：海得iP2C產(chǎn)品如何助力汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)完成自主可控升級？

? 第一步：解耦傳統(tǒng)架構(gòu)

海得控制團隊首先對傳統(tǒng)工控機與生產(chǎn)控制系統(tǒng)進行解耦操作，打破二者緊密耦合所導(dǎo)致的升級僵局，擺脫傳統(tǒng)架構(gòu)對系統(tǒng)升級的束縛，讓升級改造有了更多的可能性和空間。

? 第二步：構(gòu)建新型運行環(huán)境

在自主可控的高性能計算底座上，打造“物理—虛擬軟硬協(xié)同”的低時延運行環(huán)境，融合前沿技術(shù)，為汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)提供適配、卓越的運行平臺。該環(huán)境優(yōu)勢如下：

（1）兼容性與穩(wěn)定性：海得控制團隊采用多層架構(gòu)設(shè)計，深度整合優(yōu)化軟硬件，經(jīng)廣泛兼容性測試，該環(huán)境可實現(xiàn)不同品牌、型號硬件及多種操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序的無縫對接與穩(wěn)定運行，保障汽車零部件生產(chǎn)線生產(chǎn)的連續(xù)性。

（2）低時延特性：為滿足汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)的嚴苛時延要求，優(yōu)化物理、虛擬、軟件三層技術(shù)，用高速總線、低延遲設(shè)備加速硬件傳輸，優(yōu)化虛擬化技術(shù)降低延遲，以實時操作系統(tǒng)和高效算法保障指令執(zhí)行，滿足生產(chǎn)線高精度、快速響應(yīng)的控制需求。

? 第三步：打通全鏈路運轉(zhuǎn)

通過上述操作，成功連通從車間重型設(shè)備到云端生產(chǎn)控制的全鏈路運轉(zhuǎn)，一方面能夠確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)在各環(huán)節(jié)高效、準確傳輸，為實時監(jiān)控與決策提供及時、可靠的依據(jù)。另一方面也能促進各生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密配合，形成一個有機的整體，進而提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，推動產(chǎn)線生產(chǎn)過程更加順暢、高效地進行。

三、方案實施成效

（一）顯著降低成本

通過優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)，高效利用現(xiàn)有設(shè)備，車企無需大規(guī)模更換硬件，大幅削減改造成本，同時擺脫外資工控機壟斷，增強自主決策能力，降低長期運營成本。

（二）提升系統(tǒng)靈活性

    新型運行環(huán)境使系統(tǒng)靈活適應(yīng)不同車型和工藝需求，車企可靈活調(diào)整計劃、優(yōu)化流程，快速響應(yīng)市場，滿足客戶個性化需求。同時，傳統(tǒng)架構(gòu)解耦降低系統(tǒng)集成復(fù)雜度和風險，支持車企持續(xù)創(chuàng)新與技術(shù)升級。

（三）增強數(shù)據(jù)管理與決策支持能力

全鏈路低時延環(huán)境保障數(shù)據(jù)高效傳輸與實時完整，助力車企實時監(jiān)控診斷。借此，車企可利用大數(shù)據(jù)和AI技術(shù)深度分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)生產(chǎn)智能優(yōu)化、質(zhì)量預(yù)測和故障預(yù)警，提升管理精度和決策準確性。

四、海得控制“兩大創(chuàng)新”

針對各類工業(yè)企業(yè)從國外引進的老舊工控系統(tǒng)架構(gòu)難以升級、現(xiàn)場多協(xié)議高實時性要求以及專用通訊板卡無法替換等復(fù)雜難題，海得研發(fā)團隊推出兩大創(chuàng)新舉措：

海得控制通過打造基于iP2C產(chǎn)品的遷云服務(wù)方案，成功助力汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)完成自主可控升級，這一突破性成果標志著國內(nèi)在汽車零部件生產(chǎn)線關(guān)鍵實時系統(tǒng)領(lǐng)域首次實現(xiàn)從物理設(shè)備到虛擬機的自主可控升級，打破外資原廠在協(xié)議、硬件、操作系統(tǒng)層的長期技術(shù)鉗制。同時，該方案也為未來智能工廠的深度升級提供了可復(fù)制、可推廣的"國產(chǎn)替代+云原生"范式，為汽車行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供有力支持，推動汽車行業(yè)整體向高端智造發(fā)展！

作者：

                                上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司產(chǎn)品市場部    李斌  

                               云南玉溪玉昆鋼鐵集團有限公司信息自動化部  韓永

上海海得控制系統(tǒng)股份有限公司產(chǎn)品市場部   陳正玉

                      海得控制官網(wǎng)：www.hite.com