【儀表網(wǎng) 行業(yè)深度】伴隨著工業(yè)智能化的發(fā)展,自動化領域的產(chǎn)業(yè)躍遷的關鍵機遇期已經(jīng)到來。當前,中國自動化企業(yè)應如何抓住機遇,在實現(xiàn)自身成長的同時賦能用戶、推動產(chǎn)業(yè)轉型升級,助力構建數(shù)字化、智能化的新型工業(yè)化體系?近期,控制工程網(wǎng)采訪了中科時代(深圳)計算機系統(tǒng)有限公司(以下簡稱“中科時代”)的多位高管,請他們暢談了在這一話題上的洞察和觀點。
01 產(chǎn)業(yè)躍遷在即,PC架構引領控制技術創(chuàng)新
伴隨著視覺、AI在工業(yè)現(xiàn)場的大范圍應用,制造環(huán)節(jié)對計算機“算題”能力要求更高。工業(yè)端計算機的大腦端也開始變化,正在從傳統(tǒng)的控制體系轉向以工業(yè)智能計算機為核心的智能控制體系,正帶來一次極具關鍵意義的產(chǎn)業(yè)躍遷機會。
伴隨著用戶生產(chǎn)需求的變化,工業(yè)現(xiàn)場設備的種類和數(shù)量不可避免地增多,為用戶帶來了日益高昂的采購、運維成本。當用戶面臨智能化算法的應用需求時,受限于設備有限的可擴展性,往往不得不通過堆疊硬件的方式達到要求,這就使得用戶需要運維的設備體系越來越復雜。在工藝和算法不斷迭代的需求面前,這樣的傳統(tǒng)模式正顯得越來越力不從心。
中科時代投融資總監(jiān)李波談到,伴隨著芯片、AI等技術在工業(yè)大大規(guī)模應用和發(fā)展,帶來了設備形態(tài)和設計理念的轉型。首先,性能更強悍、支持開放應用的PC架構的計算機設備,勢必將取代五花八門的傳統(tǒng)工業(yè)計算終端;其次,這種新型的計算機系統(tǒng)應具備“雙域”的特點,即兩個域分別負責計算和控制。這種PC架構的雙內核操作系統(tǒng),可以替代實現(xiàn)原來多個設備的功能,實現(xiàn)“化繁為簡”。
這樣一來,以前需要大量設備共同完成的工作,現(xiàn)在只需要一臺設備就能替代,這不僅大大簡化了系統(tǒng)架構,顯著減少了現(xiàn)場設備的數(shù)量,也意味著硬件采購和維護成本的大幅下降。更重要的是,計算和控制的融合,可以令整個計算和控制任務的周期大幅縮短,讓更加精確的控制、更快的產(chǎn)線節(jié)拍控制成為可能,從而實現(xiàn)生產(chǎn)精度和效率的顯著提升,并為用戶帶來更加豐厚的經(jīng)濟效益。
不僅如此,在整個后續(xù)的算法開發(fā)和迭代上,更加簡化的設備也大大減少了工程師編程、維護的工作量。對于在利潤率上不得不“錙銖必較”的制造業(yè)而言,這同樣意味著成本的有效節(jié)約。
在智能化的趨勢面前,高性能、算控一體的PC架構已經(jīng)為工業(yè)控制技術的變革提供了強大的技術支撐。而放眼實際行業(yè),無論是離散型制造還是流程型行業(yè),都在積極探索如何通過技術創(chuàng)新實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級,這則為控制系統(tǒng)的形態(tài)創(chuàng)新和變革打開了實際的需求空間。
首先,在智能制造和工業(yè)4.0等趨勢的推動下,離散制造業(yè)正在經(jīng)歷工業(yè)控制系統(tǒng)的重大變革。中科時代銷售副總裁何青談到,過去,人們主要依賴于云端進行大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理和分析,但這種方式存在諸多限制,比如對云端算力要求高、數(shù)據(jù)傳輸延遲等。因此,越來越多的企業(yè)開始將算力下沉到設備端和邊緣側,實現(xiàn)算控一體化。這樣做不僅可以降低云端壓力,提高數(shù)據(jù)處理效率,還能確保數(shù)據(jù)的實時性和準確性,為智能化決策提供更加堅實的基礎。
對于離散制造業(yè)的用戶而言,這種算力分布的變化,也意味著生產(chǎn)過程的智能化水平將得到顯著提升。何青指出,設備端具備了一定的計算能力后,可以在本地完成初步的數(shù)據(jù)采集、清洗和簡單分析,有效減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和誤差。同時,結合先進的IT技術、自動化技術和通訊技術,用戶可以實現(xiàn)更加精準的生產(chǎn)控制和優(yōu)化,提高生產(chǎn)效率,降低運營成本,甚至讓無人工廠、黑燈工廠等新型生產(chǎn)模式變?yōu)楝F(xiàn)實。
特別是,近年來定制化、個性化需求的增加,尤其對離散制造業(yè)的生產(chǎn)模式產(chǎn)生了深遠影響。今天,許多企業(yè)開始轉向柔性化、模塊化生產(chǎn)模式。而通過將生產(chǎn)線切分成多個模塊單元,可以幫助企業(yè)根據(jù)不同客戶的訂單需求快速調整生產(chǎn)組合和流程配置,快速響應市場變化。在這方面,中科時代也進行了積極探索和實踐,通過提供智能化的模塊單元和靈活的控制系統(tǒng)解決方案,幫助客戶實現(xiàn)了定制化生產(chǎn)的智能化轉型。
另一方面,伴隨著行業(yè)智能化、高效化的轉型升級需求,對生產(chǎn)連續(xù)性、安全穩(wěn)定性要求較高的流程行業(yè),對控制系統(tǒng)的要求也在發(fā)生變化。中科時代銷售副總裁崔建召指出,當前,在流程行業(yè)企業(yè)追求進一步降本增效、挖掘價值潛能的訴求面前,智能化趨勢已經(jīng)成為了主基調,這一趨勢的推動天然需要以大算力作為支撐。
與此同時,隨著技術的更新和市場競爭的加劇,傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)的局限性也在逐漸顯現(xiàn)。崔建召指出,以多晶硅還原爐的控制為例,傳統(tǒng)DCS在這一領域往往力不從心,而智能化系統(tǒng)則能夠實現(xiàn)更精準的控制,從而提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率,這同樣為算控一體、可提供大算力支撐的PC架構控制器帶來了廣闊的發(fā)展空間,使之在鋼鐵、石油石化、新能源等行業(yè)大顯身手。
在這一過程中,中科時代不僅擁有計算機技術領域的專家團隊,還能夠深刻理解工業(yè)場景的實際需求,從而將二者有機結合,為客戶提供量身定制的智能化解決方案。這種以客戶需求為導向、以技術創(chuàng)新為驅動的發(fā)展模式,使得中科時代在激烈的市場競爭中脫穎而出。
03 乘風人工智能,深入行業(yè)釋放價值潛能
當前,人工智能等新技術的蓬勃發(fā)展,同樣為工業(yè)領域帶來了充滿潛能的創(chuàng)新驅動力。作為為整個工業(yè)智能化提供支撐的堅實底座,中科時代的工業(yè)計算設備和操作系統(tǒng)又如何響應這一趨勢,服務行業(yè)用戶的需求呢?
對此,李波談到,在工業(yè)智能的趨勢面前,高性能計算設備和人工智能技術的應用可謂相輔相成。在這方面,中科時代一方面通過將大模型等人工智能技術融入到編程平臺當中,旨在降低用戶在工業(yè)軟件開發(fā)和算法編程時的難度和技術門檻;另一方面,針對一些客戶希望將人工智能的能力和優(yōu)勢應用到現(xiàn)場產(chǎn)線當中的現(xiàn)實需求,中科時代也積極提供強有力的技術支持和賦能。
具體而言,通過引入人工智能算法和技術,企業(yè)可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的智能化監(jiān)控和優(yōu)化控制,提高生產(chǎn)效率和質量穩(wěn)定性。同時,人工智能還可以應用于產(chǎn)品設計、工藝優(yōu)化、故障預測等多個環(huán)節(jié),為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。在這方面,中科時代不僅開發(fā)了基于深度學習的機器視覺檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了對產(chǎn)品缺陷的自動識別和分類,還可以利用人工智能算法對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行智能分析和預測模型訓練,為客戶提供更加精準的生產(chǎn)優(yōu)化建議。
例如,中科時代在最近參與的一個多晶硅生產(chǎn)項目中,通過在產(chǎn)線設備中嵌入智能控制器和傳感器,實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過邊緣計算處理后,被傳輸?shù)皆贫诉M行深度分析和優(yōu)化。在此基礎上,由人工智能算法對生產(chǎn)過程中的能耗、產(chǎn)量等關鍵指標進行了精準預測和控制,不僅提高了生產(chǎn)效率,還顯著降低了能耗成本。這個項目的成功實施,充分證明了分布式設備智能和人工智能等技術趨勢對于未來制造業(yè)的重要性和可行性。
04 肩負“逆襲”使命,踏上中國自動化自強之路
無須諱言,相對已逐漸具備全球優(yōu)勢的設備制造、工廠生產(chǎn)等中下游環(huán)節(jié),中國企業(yè)在產(chǎn)業(yè)上游的通用自動化領域還處于相對弱勢的地位,仍需尋求突破的契機。在這方面,中科時代一直在技術、人才、資金等方面持續(xù)積聚力量,對標國際一流廠商展開自主創(chuàng)新的競逐?上驳氖,受益于當前產(chǎn)業(yè)躍遷帶來的巨大機遇,這種憑借核心技術創(chuàng)新而“后來居上”的勢頭已初露端倪。
李波談到,在通用自動化領域,面對一系列強勢的國際競爭對手,要想靠價格等常規(guī)因素去改變用戶的產(chǎn)品選擇,勢必會徒勞而功。而中科時代在面向客戶推廣時,之所以能夠打開局面,恰恰是因為可以憑借擁有技術代差的產(chǎn)品去打動客戶,迅速贏得用戶的興趣。
這樣的突破,無異于為希望在通用自動化領域引領新一輪技術趨勢的中國企業(yè),指明了一條現(xiàn)實的發(fā)展路徑。我們也期待,未來能夠有更多像中科時代這樣的中國創(chuàng)新力量深耕不輟,在競逐全球通用自動化產(chǎn)業(yè)市場的舞臺上不斷取得新的突破。
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