工業(yè)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化設(shè)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(jì)算機(jī)（以下簡稱工智機(jī)）突出重圍，將計(jì)算與控制融為一體，實(shí)現(xiàn)了高端工業(yè)控制計(jì)算領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，為智能制造的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“我相信工智機(jī)會(huì)成為工業(yè)的必備產(chǎn)品，以其為核心的工業(yè)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施未來發(fā)展空間巨大。”3月28日，在中科時(shí)代產(chǎn)品戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)暨可計(jì)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(lǐng)制高點(diǎn)

制造業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)的支柱，是國家經(jīng)濟(jì)命脈所在，更是立國之本、強(qiáng)國之基。隨著新一代信息技術(shù)加速擁抱千行百業(yè)，智能制造在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)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(yīng)用端與算法端智能化的步伐，存在明顯的錯(cuò)配。

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

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

中國工程院院士、機(jī)器人(11.130, -0.24, -2.11%)視覺感知與控制技術(shù)國家工程研究中心主任王耀南認(rèn)為，當(dāng)今智能自動(dòng)化的應(yīng)用重點(diǎn)是高端裝備制造?！拔覈l(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(gè)方向?！?/span>

李國杰表示，人工智能這幾年非?；?，主要體現(xiàn)在與消費(fèi)者互動(dòng)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(shí)世界，構(gòu)建實(shí)體空間智能體系，廣泛賦能各種實(shí)體經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用場景。

“我們要打造算力-數(shù)據(jù)-知識(shí)-模型一體化平臺(tái)，大幅度縮短高端復(fù)雜產(chǎn)品的研制周期和生產(chǎn)周期，提高我國實(shí)體經(jīng)濟(jì)的競爭力。這一波要迎頭趕上，爭取占領(lǐng)制高點(diǎn)?！崩顕苤赋?。

從零到一的工智機(jī)產(chǎn)品問世

工業(yè)的技術(shù)壁壘和知識(shí)壁壘非常高，搶占制高點(diǎn)很艱難。數(shù)年前，中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所就有了相關(guān)技術(shù)的沉淀。經(jīng)過5年多的科研攻關(guān)，科研團(tuán)隊(duì)積累了包括實(shí)時(shí)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(shù)，實(shí)現(xiàn)了工智機(jī)早期的原型。

“在這些科技儲(chǔ)備的基礎(chǔ)之上，2022年創(chuàng)建了中科時(shí)代公司，推動(dòng)產(chǎn)品化和商業(yè)化?！瘪R君介紹，“類似手機(jī)和汽車的計(jì)算機(jī)化，我們正在做的事情是工業(yè)自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)化，這是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)躍遷機(jī)會(huì)，工業(yè)計(jì)算終端，是繼手機(jī)和汽車之后的第三大計(jì)算終端。”

在論壇上，中科時(shí)代發(fā)布新一代工智機(jī)，該計(jì)算設(shè)備整合了PLC、工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、運(yùn)動(dòng)控制卡、工業(yè)網(wǎng)關(guān)和邊緣服務(wù)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(chǔ)上，構(gòu)建了一套雙域操作系統(tǒng)，通過非實(shí)時(shí)域?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)的計(jì)算功能，實(shí)時(shí)域?qū)崿F(xiàn)下位機(jī)的控制應(yīng)用，使計(jì)算和控制可以在一套平臺(tái)里完成。

與傳統(tǒng)架構(gòu)相比，其優(yōu)勢有哪些？

“可以實(shí)現(xiàn)高速高精度的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制，有利于實(shí)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(shí)時(shí)域的存在，可以保護(hù)重要程序不被中斷。”馬君介紹。

中科時(shí)代高級(jí)產(chǎn)品總監(jiān)李小寧強(qiáng)調(diào)，工智機(jī)產(chǎn)品體系能夠帶給用戶三大價(jià)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(shù)，提高用戶遠(yuǎn)程運(yùn)維效率。”

除工智機(jī)外，工業(yè)操作系統(tǒng)MetaOS，統(tǒng)一、開放的工業(yè)編程平臺(tái)Metafacture，全新設(shè)計(jì)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(huì)上展示的其中一臺(tái)工智機(jī)

工智機(jī)的應(yīng)用場景展示    張晴丹攝

需求量大，未來發(fā)展前景廣闊

自動(dòng)化技術(shù)是推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，而智能自動(dòng)化在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用?！肮ぶ菣C(jī)的重要性不言而喻，可以應(yīng)用到電力、冶金、航天、農(nóng)業(yè)、交通等各領(lǐng)域?！蓖跻险f。

工智機(jī)是計(jì)算機(jī)科學(xué)和工業(yè)自動(dòng)化的深度融合。中科時(shí)代聯(lián)合創(chuàng)始人、中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員韓銀和表示，工智機(jī)通過將計(jì)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(dòng)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(dòng)權(quán)，誰就能占據(jù)未來發(fā)展的制高點(diǎn)。

王耀南指出，現(xiàn)在的工業(yè)控制系統(tǒng)都是在運(yùn)動(dòng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(huì)和智能裝備的需要。

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

過去講操作技術(shù)（OT）和信息技術(shù)（IT）兩張皮，其融合是一個(gè)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。“目前一些制造公司的無人車間還是靠人操作，說明完備性不好，這也是工智機(jī)要解決的問題之一?！崩顕苷f。

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