工業(yè)自動化是工業(yè)的底座和最上游，從目前工業(yè)格局來看，我國在全球競爭中仍然較為薄弱，要發(fā)展新型工業(yè)化、新質(zhì)生產(chǎn)力，實現(xiàn)工業(yè)自動化設備的自主可控是一條必然的道路。

為了打破中高端市場國外品牌的壟斷，工業(yè)智能計算機（以下簡稱工智機）突出重圍，將計算與控制融為一體，實現(xiàn)了高端工業(yè)控制計算領域的關鍵技術突破，為智能制造的發(fā)展打下了堅實的基礎。

“我相信工智機會成為工業(yè)的必備產(chǎn)品，以其為核心的工業(yè)計算基礎設施未來發(fā)展空間巨大。”3月28日，在中科時代產(chǎn)品戰(zhàn)略發(fā)布會暨可計算制造高峰論壇上，中國工程院院士李國杰如是說。

迎頭趕上，占領制高點

制造業(yè)是國家經(jīng)濟的支柱，是國家經(jīng)濟命脈所在，更是立國之本、強國之基。隨著新一代信息技術加速擁抱千行百業(yè)，智能制造在各個領域、各個場景中蓬勃發(fā)展。

不過，一些問題也相繼顯現(xiàn)。例如，隨著工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)控制層難以跟上應用端與算法端智能化的步伐，存在明顯的錯配。

“以前比較簡單的控制算法、應用軟件，現(xiàn)在變得越來越復雜，植入了很多工藝的、人工智能的算法，以及更多軸的復雜運動控制算法，它需要一個性能更強大，能夠和這些應用所匹配的計算終端來完成。這就類似于微信需要運行在智能手機上才能發(fā)揮優(yōu)勢，而不是運行在功能手機上?！敝锌茣r代CEO馬君說。

目前工業(yè)控制發(fā)展迅速，工業(yè)自動化加速迭代，也更聚焦于智能的自動化控制系統(tǒng)，其應用場景也更加寬泛。

中國工程院院士、機器人(11.130, -0.24, -2.11%)視覺感知與控制技術國家工程研究中心主任王耀南認為，當今智能自動化的應用重點是高端裝備制造。“我國要發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，最重要的是要走高端化、智能化、綠色化。高端裝備制造是未來的一個方向。”

李國杰表示，人工智能這幾年非?；穑饕w現(xiàn)在與消費者互動的虛擬世界，大模型主要用于文字、圖像和視頻的生成。今后五至十年的浪潮將體現(xiàn)在以制造業(yè)為代表的現(xiàn)實世界，構建實體空間智能體系，廣泛賦能各種實體經(jīng)濟的應用場景。

“我們要打造算力-數(shù)據(jù)-知識-模型一體化平臺，大幅度縮短高端復雜產(chǎn)品的研制周期和生產(chǎn)周期，提高我國實體經(jīng)濟的競爭力。這一波要迎頭趕上，爭取占領制高點。”李國杰指出。

從零到一的工智機產(chǎn)品問世

工業(yè)的技術壁壘和知識壁壘非常高，搶占制高點很艱難。數(shù)年前，中國科學院計算技術研究所就有了相關技術的沉淀。經(jīng)過5年多的科研攻關，科研團隊積累了包括實時操作系統(tǒng)內(nèi)核、虛擬化、算法以及專用處理器等方面的技術，實現(xiàn)了工智機早期的原型。

“在這些科技儲備的基礎之上，2022年創(chuàng)建了中科時代公司，推動產(chǎn)品化和商業(yè)化?！瘪R君介紹，“類似手機和汽車的計算機化，我們正在做的事情是工業(yè)自動化的計算機化，這是一個巨大的產(chǎn)業(yè)躍遷機會，工業(yè)計算終端，是繼手機和汽車之后的第三大計算終端?！?/span>

在論壇上，中科時代發(fā)布新一代工智機，該計算設備整合了PLC、工控機、運動控制器、運動控制卡、工業(yè)網(wǎng)關和邊緣服務器的全部功能，將“定制硬件+封閉軟件”推向“統(tǒng)一硬件+智能軟件”。

具體而言，就是在統(tǒng)一硬件的基礎上，構建了一套雙域操作系統(tǒng)，通過非實時域?qū)崿F(xiàn)上位機的計算功能，實時域?qū)崿F(xiàn)下位機的控制應用，使計算和控制可以在一套平臺里完成。

與傳統(tǒng)架構相比，其優(yōu)勢有哪些？

“可以實現(xiàn)高速高精度的機械運動控制，有利于實現(xiàn)高端制造；而且能讓硬件成本大幅下降；編程的開放性，提升編程效率；由于實時域的存在，可以保護重要程序不被中斷?！瘪R君介紹。

中科時代高級產(chǎn)品總監(jiān)李小寧強調(diào)，工智機產(chǎn)品體系能夠帶給用戶三大價值，“一是簡化控制系統(tǒng)；二是縮短開發(fā)周期；三是通過深度融合IoT技術，提高用戶遠程運維效率?！?/span>

除工智機外，工業(yè)操作系統(tǒng)MetaOS，統(tǒng)一、開放的工業(yè)編程平臺Metafacture，全新設計新一代插片式IO，SV系列伺服等軟、硬件產(chǎn)品也在論壇上同步發(fā)布。

會上展示的其中一臺工智機

工智機的應用場景展示    張晴丹攝

需求量大，未來發(fā)展前景廣闊

自動化技術是推動人類社會進步的一項關鍵性技術，而智能自動化在整個工業(yè)領域發(fā)揮著極其重要的作用?！肮ぶ菣C的重要性不言而喻，可以應用到電力、冶金、航天、農(nóng)業(yè)、交通等各領域?！蓖跻险f。

工智機是計算機科學和工業(yè)自動化的深度融合。中科時代聯(lián)合創(chuàng)始人、中國科學院計算技術研究所研究員韓銀和表示，工智機通過將計算與控制融為一體，使制造更智能、更可靠、精度更高，有望成為智能制造的“大腦”。

科技創(chuàng)新是新型工業(yè)化重要的驅(qū)動力(4.080, -0.04, -0.97%)。在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，誰掌握了科技創(chuàng)新的主動權，誰就能占據(jù)未來發(fā)展的制高點。

王耀南指出，現(xiàn)在的工業(yè)控制系統(tǒng)都是在運動控制、過程控制，而且大部分控制只能做到電氣化控制2.0，正在走向計算機網(wǎng)絡控制3.0，未來要做到智能自主化控制4.0，才能真正滿足智能社會和智能裝備的需要。

不過，關于高端工業(yè)控制計算的科技創(chuàng)新，仍有很長的路要走。

過去講操作技術（OT）和信息技術（IT）兩張皮，其融合是一個由來已久的難題。智能控制的OT主要解決一致性問題，IT主要解決完備性問題?！澳壳耙恍┲圃旃镜臒o人車間還是靠人操作，說明完備性不好，這也是工智機要解決的問題之一。”李國杰說。

“目前正處在一個充滿變革的時代，在這樣的時代浪潮中，我們要努力打破原有封閉壟斷的工業(yè)體系，構建一個開放、協(xié)同、智能的工業(yè)體系。我們會堅持面向國家戰(zhàn)略需求，面向市場需求，面向未來需求，推動國家工業(yè)發(fā)展，助力實現(xiàn)中國制造向中國‘智’造的轉型升級?！瘪R君說。