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控制系統(tǒng)在自動(dòng)化發(fā)展的進(jìn)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(dòng)化和智能化進(jìn)程的深度推進(jìn)，控制系統(tǒng)正面臨更高的要求和挑戰(zhàn)。一方面，為應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的生產(chǎn)工藝和設(shè)備要求，需要進(jìn)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(duì)控制系統(tǒng)的算力需求越來越高，亟待加強(qiáng)與其他自動(dòng)化技術(shù)的整合與協(xié)同，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的整體優(yōu)化和智能化。

中科時(shí)代作為一家在PC控制、雙域操作系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)動(dòng)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(jì)理念，致力于推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的發(fā)展。近日，gongkong®有幸采訪了中科時(shí)代的相關(guān)產(chǎn)品負(fù)責(zé)人，深入了解了其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐和應(yīng)用成果。

通過與中科時(shí)代產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)的深入交流，gongkong®對(duì)中科時(shí)代推出的多款工智機(jī)以及數(shù)字化軟件解決方案的技術(shù)細(xì)節(jié)和研發(fā)理念有了更加全面的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，我們也深刻地感受到中科時(shí)代對(duì)于客戶需求的高度重視以及對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的嚴(yán)苛要求。這種以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、以客戶需求為導(dǎo)向的發(fā)展理念，無疑將為中科時(shí)代在工業(yè)自動(dòng)化和智能化領(lǐng)域的穩(wěn)健發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。

工智機(jī)：算控一體，融合IT與OT的革新之作

當(dāng)前，智能制造的時(shí)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(shí)代緊湊型工智機(jī)高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理邵慧表示，面對(duì)國(guó)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(shí)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(dòng)化和智能化。

與傳統(tǒng)“工控機(jī)+下位機(jī)”的分體架構(gòu)相比，基于PC技術(shù)的一站式自動(dòng)化擁有三方面優(yōu)勢(shì)：一是硬實(shí)時(shí)速度更快，抖動(dòng)更低；二是算控一體，成本更低；三是編程效率更高，用戶體驗(yàn)更好。

中科時(shí)代推出的工智機(jī)，通過軟件定義技術(shù)實(shí)現(xiàn)了IT和OT的融合，既有傳統(tǒng)控制器，邏輯控制/運(yùn)動(dòng)控制等功能，同時(shí)兼具能夠承載上位機(jī)復(fù)雜應(yīng)用的功能。其內(nèi)部集成的高級(jí)算法和高性能處理器賦予了它強(qiáng)大的計(jì)算及數(shù)據(jù)處理能力，使其能夠應(yīng)對(duì)各類復(fù)雜任務(wù)。

SX2系列與SX5系列工智機(jī)

邵慧重點(diǎn)向我們介紹了SX2系列與SX5系列工智機(jī)：

SX2標(biāo)準(zhǔn)型工智機(jī)特點(diǎn)為算控一體，算中有控，具備強(qiáng)大的計(jì)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(duì)算力要求較高要求場(chǎng)景。

SX5系列緊湊型工智機(jī)采用英特爾CPU，主打算控一體，控中有算，側(cè)重于運(yùn)動(dòng)控制的場(chǎng)景，并增加了機(jī)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(duì)控制要求較高的SX5系列，中科時(shí)代的目標(biāo)是讓每一款產(chǎn)品都能精準(zhǔn)滿足客戶的需求。

中科時(shí)代SX2系列與SX5系列工智機(jī)

隨著工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景越來越多視覺檢測(cè)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(duì)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(shí)時(shí)側(cè)與非實(shí)時(shí)側(cè)的融合。在工智機(jī)內(nèi)可以通過ST語言編寫簡(jiǎn)單的工業(yè)視覺算法，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、定位、識(shí)別、缺陷等功能，滿足客戶運(yùn)動(dòng)控制+視覺場(chǎng)景需求。

“在我們團(tuán)隊(duì)有一個(gè)口號(hào)，就是讓工控人能夠輕松搞定視覺。”邵慧說道。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(yùn)用C語言或C#等高級(jí)編程語言。中科時(shí)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(gè)控制器能夠在一套軟件中實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺、邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、可視化界面、組態(tài)軟件以及邊緣計(jì)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(jī)已成功應(yīng)用于新能源、流程工業(yè)領(lǐng)域。中科時(shí)代IPC型工智機(jī)產(chǎn)品總監(jiān)李秀超向gongkong介紹說，通過一臺(tái)工智機(jī)同時(shí)滿足復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下不同的控制需求，能夠大大簡(jiǎn)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(yùn)行在IPC工智機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)CNC數(shù)控系統(tǒng)+PLC+工控機(jī)三種硬件形態(tài)的融合。

中科時(shí)代CNC數(shù)控系統(tǒng)

工智機(jī)在與CNC數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)合上展現(xiàn)出了獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。中科時(shí)代的CNC數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，具備較高的靈活性和擴(kuò)展性。結(jié)合高精度伺服系統(tǒng)及反饋裝置，工智機(jī)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(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，工智機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀、檢測(cè)補(bǔ)償?shù)裙δ埽袚?dān)更為邊緣的工作，覆蓋生產(chǎn)線全流程。

“這不僅充分發(fā)揮了算控一體化平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，還顯著提高了數(shù)據(jù)交互和通訊能力，從而進(jìn)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(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化和智能化的基礎(chǔ)。硬件提供了基礎(chǔ)計(jì)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(shí)，數(shù)字化軟件正發(fā)揮著前所未有的重要作用。

中科時(shí)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(jī)采用算控一體的雙域操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)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，確保控制系統(tǒng)的極致穩(wěn)定性，專為復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)采集層面，工智機(jī)可以采集各種各樣的數(shù)據(jù)，同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)置于非實(shí)時(shí)系統(tǒng)中處理，并與實(shí)時(shí)域進(jìn)行交互。

基于對(duì)“軟件定義”趨勢(shì)和行業(yè)用戶需求變化的深刻洞察，中科時(shí)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(hù)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(hù)系統(tǒng)。

“這三款數(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(duì)特定場(chǎng)景的應(yīng)用，旨在滿足各類客戶的不同需求。”邸抗講道。

數(shù)字化軟件解決方案既可以與中科時(shí)代的工智機(jī)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(shí)，主要依據(jù)于客戶的實(shí)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(huì)選擇將數(shù)據(jù)私有化，并將中科時(shí)代的工智機(jī)引入。

中科時(shí)代數(shù)字化軟件解決方案

邸抗詳細(xì)介紹了Instaguard設(shè)備智能看護(hù)診斷系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過AI算法模型，提供全自動(dòng)的設(shè)備看護(hù)診斷服務(wù)。傳統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)測(cè)主要依賴于單一振動(dòng)信號(hào)，但在某些場(chǎng)景下存在局限性。因此，中科時(shí)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(jì)劃停機(jī)，進(jìn)一步提升看護(hù)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(chǎng)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(yàn)算法快速封裝成功能塊，具備更高的實(shí)時(shí)性和客戶關(guān)鍵算法的可靠性。此外，SparkCV視覺智能看護(hù)系統(tǒng)也備受矚目。該系統(tǒng)內(nèi)置豐富視覺識(shí)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(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控。

談及中科時(shí)代數(shù)字化軟件布局時(shí)，邸抗表示：“中科時(shí)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(jì)劃開發(fā)能耗管理系統(tǒng)，這與當(dāng)前國(guó)家提出的‘雙碳’目標(biāo)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(chǎng)景需求。”

聚焦垂直行業(yè)應(yīng)用：量身定制，解決痛點(diǎn)

更快速的響應(yīng)速度，更高的控制精度和更強(qiáng)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(jìng)爭(zhēng)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(gè)應(yīng)用場(chǎng)景中均蘊(yùn)含新機(jī)遇。

中科時(shí)代激光產(chǎn)品總監(jiān)兼武漢公司總經(jīng)理劉慶表示：“每個(gè)客戶都有獨(dú)特的定制需求，這些需求往往充滿挑戰(zhàn)，但也是我們的機(jī)遇。中科時(shí)代具有更強(qiáng)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(shí)代在與客戶合作過程中的一些經(jīng)驗(yàn)：“我們非常注重降低客戶的風(fēng)險(xiǎn)。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(zhǎng)期合作。”目前，中科時(shí)代提供的整體激光焊接設(shè)備配合模組銷售，已實(shí)現(xiàn)規(guī)模采購。

中科時(shí)代工程師在客戶現(xiàn)場(chǎng)

針對(duì)激光行業(yè)，中科時(shí)代可以為客戶提供全套解決方案，除了自有的硬件平臺(tái)以及軟件解決方案外，還包括其他執(zhí)行件、直線電機(jī)、伺服模組，涵蓋CCD機(jī)器視覺和精密運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域，主要專注于微密級(jí)應(yīng)用，包括激光打標(biāo)、焊接和切割等。談及與其他老牌企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，劉慶表示：“不得不承認(rèn)老牌企業(yè)在某些方面具有很多優(yōu)勢(shì)，但中科時(shí)代也有自己的獨(dú)特之處。我們的產(chǎn)品能夠隨著整體PC構(gòu)架的升級(jí)而不斷擴(kuò)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(chǎng)需求。”

隨著細(xì)分行業(yè)的定制化需求越來越高，中科時(shí)代能夠更加靈活地滿足不同用戶的需求。“在深入了解終端行業(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(jì)，我們能夠提供包括工智機(jī)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。”李秀超說道。

中科時(shí)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。”以3C行業(yè)為例，蘇州團(tuán)隊(duì)根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和客戶的需求，基于成熟的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品進(jìn)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(shí)代根據(jù)光伏和鋰電行業(yè)客戶的需求進(jìn)行一些組態(tài)的軟件開發(fā)，配合標(biāo)準(zhǔn)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(gè)統(tǒng)一的頂層設(shè)計(jì)架構(gòu)。”劉飛進(jìn)一步指出，基于這一行業(yè)洞察，蘇州團(tuán)隊(duì)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(shí)代對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的敏銳把握，也展示了其服務(wù)客戶的決心和實(shí)力。

值得注意的是，大型OEM廠商雖然具備強(qiáng)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(duì)此，中科時(shí)代其他團(tuán)隊(duì)也積極輸出相應(yīng)的解決方案，幫助這些企業(yè)快速實(shí)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(shí)代的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也為整個(gè)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(shí)代深知品質(zhì)的重要性，因此一直致力于收集各種測(cè)試數(shù)據(jù)以支撐其產(chǎn)品開發(fā)和品質(zhì)保證。

基于這一背景下，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(shí)代在蘇州成立了測(cè)試中心，除了常規(guī)測(cè)試外，還可模擬現(xiàn)場(chǎng)各種應(yīng)用場(chǎng)景及256軸等極限測(cè)試環(huán)境，旨在通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試手段確保產(chǎn)品的高品質(zhì)和穩(wěn)定性，滿足現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的應(yīng)用要求并贏得市場(chǎng)的信任。

在談到產(chǎn)品質(zhì)量和測(cè)試時(shí)，邵慧也特別強(qiáng)調(diào)，中科時(shí)代在原理設(shè)計(jì)階段就嚴(yán)要求、高標(biāo)準(zhǔn)。為保證環(huán)境可靠性，所有主要器件均使用工業(yè)級(jí)物料甚至是車規(guī)級(jí)物料。整機(jī)達(dá)到了-40℃~60℃的工作溫度范圍，EMC整體測(cè)試選擇3級(jí)，高于GB/T 15969.2/IEC61131-2上的標(biāo)準(zhǔn)。

打破技術(shù)壁壘，釋放智造潛能

自中科時(shí)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(jì)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(shì)。中科時(shí)代的團(tuán)隊(duì)成員更是積累了深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和敏銳的洞察力，能夠迅速而準(zhǔn)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(shí)代始終堅(jiān)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(gè)環(huán)節(jié)，研發(fā)和技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)能夠快速響應(yīng)用戶訴求，提供定制化的服務(wù)，加速推進(jìn)解決方案的落地。

面對(duì)國(guó)外巨頭在國(guó)內(nèi)高端計(jì)算設(shè)備市場(chǎng)的壟斷局面，中科時(shí)代以算控一體為設(shè)計(jì)理念，堅(jiān)持自主研發(fā)，努力打破技術(shù)壁壘。他們的目標(biāo)不僅僅是滿足制造業(yè)各領(lǐng)域細(xì)分應(yīng)用的需求，更是要通過自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)高端計(jì)算設(shè)備的國(guó)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(shí)代在工業(yè)自動(dòng)化和智能化領(lǐng)域的進(jìn)一步創(chuàng)新突破。相信在中科時(shí)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(dòng)行業(yè)進(jìn)步的重要力量。