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CONTROL ENGINEERING China專訪中科時代資深副總裁劉生富

在工業自動化領域，創新成果的迭代速度一直非常驚人。就拿最基礎的電機啟動來說，從最古早的星角啟動、軟啟動，到如今廣泛應用的變頻機、伺服產品，工控行業里“你方唱罷我登場”的熱烈景象已是常態。

如今，隨著工業4.0時代的悄然而至，人們對更高精度、更強算力與可靠性的需求，給基于PC的控制技術帶來了廣闊的發展天地。在國內的PC控制領域，中科時代雖然剛起步兩年，卻已積累了豐富的產品線和項目經驗，聲名鵲起的秘訣是什么？為了攻克PC控制的核心難題，他們做出了哪些努力和貢獻？為解答這些疑問，CONTROL ENGINEERING China獨家采訪了中科時代資深副總裁劉生富。

01

浪潮已至：PC控制國產替代進行時

其實早在1990年代中期, 基于PC的控制器就已經開始承擔PLC、運動控制器和HMI等功能。隨著技術持續迭代，工業PC已經能充當物聯網網關、邊緣計算設備和數據分析平臺等多重角色，大家對PC架構的接受度也越來越高，國內的廠商也開始躍躍欲試，而中科時代正是在這一前進浪潮中的佼佼者。

變幻無常的工業自動化市場，無時無刻都涌動著新鮮的挑戰與機遇。劉生富分享道，像在光伏行業，過去多晶硅的價格昂貴，生產者很少需要關注精益算法和優化控制，但隨著科技進步、競爭加劇和收益漸薄，高效生產、工藝優化和節能減排的命題已備受矚目，這也是時代車輪前進和市場發展的必然。

誠然，近年來，不僅限于光伏、半導體這類爆炸性增長的新興行業，伴隨著大量視覺應用的引入、現場軸數的大幅增加，以及AI深度學習、高級控制需求的不斷挖掘，傳統的PLC僅憑接入更多IO，顯然無法滿足人們對高運動速度、高控制精度的要求。如何用更強的算法和算力，來應對多算力、多任務融合帶來的挑戰，是自動化廠商和用戶期望解決的首要問題。

走過全盤引進和山寨模仿的發展歷史，如今，中國的工業革命已邁入用“智能制造”實現趕超的新階段。然而，“在自動化行業摸爬滾打是一個相對緩慢的過程，”劉生富表示，需要企業投入大量時間和行業專家資源。不同于DCS等國產替代起步較早的領域，國內PC控制仍存在較為嚴峻的卡脖子問題。因此，許多廠商會選擇從驅動起家，逐步覆蓋控制系統，而中科時代選擇了在控制端更難攻克的PLC作為起點，劉生富表示，這也讓中科時代的堅持和如今的成就更有意義。

02

用PC架構的容器，釋放“算控一體”生命力

為什么選擇PC架構？從硬件來看，PC架構為擴展卡提供了開放的硬件總線，能激發開發人員的創造力；從軟件的視角看，PC操作系統的開放性能為開發人員提供適應各種場景應用程序開發的機會。由此可見，PC控制并不是一個多么時髦的概念，而更多是被視為是承載算力的容器。

多年來，工業基礎設施數量和種類繁多，且多是控制程序單一的工業計算機。對用戶而言，使用這類硬件和拓撲的成本高，且由于系統封閉，二次開發的周期長、編程代價高。與此同時，在傳統體系結構上增加智能化與業務工藝，會和實時性產生巨大矛盾，影響最終的產品質量。

針對于此，劉生富表示，算法是為自動化賦能的靈魂和核心，能很好地解決自動化實時性、控制精度、響應性和可靠性的問題。作為中科院計算所孵化的產品驅動型企業，中科時代主張用“PLC+工控機+運動控制器＋邊緣服務器”的“算控一體”理念幫助用戶實現破局。

03

潛心研發，開啟“工智機”新時代

無論是數字化工廠，還是智能制造這些當下熱門話題中，人們口中的“智能”都可以被理解為用軟件代替人，來規避人工的弱點、缺陷和高成本。劉生富表示，中科時代一直致力于用核心算法驅動PLC，讓客戶可以用一臺可靈活拓展、接口豐富的工智機，同時滿足復雜工業環境下不同的控制需求，其中工智機就是“工業智能計算機”的簡稱。

值得一提的是，就工智機產品而言，中科時代雖然才成立短短兩年，但已經有了從機架式到嵌入式等多種類型。劉生富表示，這得益于此前中科院計算所投入的多年心血，這份厚積薄發也給了中科時代將技術產業化的基礎和底氣?，F如今，針對不同算力需求、不同應用場景的客戶，中科時代基本上一個季度就能推出一款新品。

此外毋庸置疑，對于自動化領域的用戶來說，穩定和可靠性最為重要。在一層面，劉生富表示，中科時代的企業規模雖然不大，但80~90%都是研發人員，擁有包括嵌入式軟件、硬件以及自動化應用開發在內的三支強大的團隊。與此同時，中科時代的所有工智機硬件的主板設計和生產等環節，都通過了全球權威認證（包括電磁兼容EMC、防撞、UL等）。

當前，中科時代包括CH20X系列、SX2系列、SX5系列和SP系列等在內的機型，基本都在聯想集團南方智能制造基地完成。對于中科時代而言，將這份重要工作交由計算機制造經驗豐富的聯想來完成，不但保障了產品質量，也更具成本優勢。與此同時，劉生富表示，中科時代也正在蘇州新建專門的產品測試中心，這也將為未來公司更敏捷的響應與服務打造堅實堡壘。

04

攻克卡脖子，矢志成為偉大的自動化公司

放眼國內，做傳統PLC的廠家其實非常多，但PC架構卻鮮有涉足，這也從側面驗證這確實是一塊難啃的“硬骨頭”。劉生富表示，做基于PC的控制最難的問題不是做硬件，想要滿足安全可靠與實時性的性能指標，操作系統和IDE編譯生態是非常關鍵的，這需要一套理論的知識體系來支撐，要企業付出大量的研發時間、人員和成本，并且是一個循序漸進的過程。

▲中科時代可計算制造方案控制架構圖

從中科時代的發展歷程來看，其面向市場推出的第一款工智機，就采用了同為中科院計算所孵化的海光的x86 CPU以及寒武紀的GPU，這些也都是容易被國外卡脖子的核心元器件。當然，由于公司仍處于起步初期，為了讓工智機產品更快切入和推向市場，其編譯環境依然采用Codesys的Runtime，借助海量算法庫和強大生態，其提供的整體解決方案也收獲了自動化工程師和用戶的青睞。當然面向未來，中科時代也期望逐步壯大，讓全線產品向100%國產化替代的理想進發。

毫無疑問，在自動化市場競爭異常激烈的今天，中科時代一路走來潛心研發、腳踏實地的態度，已然令人心生欽佩。放眼未來，中科時代也將繼續緊跟“中國智造”的大旗，與更多細分行業用戶站在一起，秉持赤誠匠心，讓國產化替代這艘乘風破浪之船，載著更多遠航的決心與夢想，駛向更遠的地方。