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深圳華北工控股份有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理向仁濤

智能時(shí)代工控機(jī)技術(shù)與應(yīng)用之變

眾所周知，工控機(jī)就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它具有計(jì)算機(jī)的基本屬性和特征，如可以提供計(jì)算機(jī)CPU、內(nèi)存、外設(shè)計(jì)接口、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、操作系統(tǒng)、計(jì)算能力和友好的人機(jī)界面等，但更注重在不同工業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)定性，通常會(huì)通過加固、防塵、防潮、防腐蝕、防輻射等特殊設(shè)計(jì)，確保產(chǎn)品能夠在高溫、低溫、溫度驟變、震動(dòng)、沖擊、高濕、粉塵、復(fù)雜電磁環(huán)境等惡劣環(huán)境下可靠工作。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，工控機(jī)的技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境也發(fā)生了很大變化。

從工控機(jī)的技術(shù)發(fā)展方面來看，由于工控機(jī)屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。在新時(shí)期下，傳統(tǒng)制造業(yè)向智能時(shí)代加速邁進(jìn)，客戶不再滿足單一的工控機(jī)硬件服務(wù)，而是更傾向于以工控機(jī)為核心，融合應(yīng)用計(jì)算、存儲(chǔ)等信息化技術(shù)產(chǎn)生的更開放、更高集成度、更高智能化水平的整體系統(tǒng)解決方案。在這樣的情況下，工控機(jī)廠商的服務(wù)模式也開始由單一硬件轉(zhuǎn)向軟硬件兼顧。

由于不同行業(yè)領(lǐng)域客戶的差異化需求增多，對(duì)于定制化、專用化的需求更加明顯，工控機(jī)的類別也越來越豐富，目前市面上應(yīng)用較為廣泛的有IPC（PC總線工業(yè)電腦）、PLC（可編程控制系統(tǒng)）、DCS（分散型控制系統(tǒng)）、FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)）及CNC（數(shù)控系統(tǒng)）五種。其中，以IPC為基礎(chǔ)的低成本工業(yè)控制自動(dòng)化和以CNC為支撐的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)械制造、自動(dòng)控制等領(lǐng)域用途廣泛。而能進(jìn)行邏輯控制，還具有數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能的PLC、DCS系統(tǒng)能滿足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^程控制和信息管理的需求，近年來也發(fā)展迅速。但新型的FCS雖然具備了DCS和PLC的特點(diǎn)而獲得廣泛關(guān)注，卻還存在部分技術(shù)發(fā)展并不成熟的問題，未來一段時(shí)間里還無法取代傳統(tǒng)的DCS。

另一方面，在社會(huì)走向信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程中，關(guān)鍵性行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工控機(jī)，使得工控機(jī)的應(yīng)用環(huán)境也呈現(xiàn)出了新的局面。從傳統(tǒng)的石化、冶金、電力、軌道交通、環(huán)境保護(hù)、汽車制造等行業(yè)到新興起的物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（智能機(jī)器人、人臉識(shí)別、語音識(shí)別等）、工業(yè)自動(dòng)化（機(jī)器視覺、工業(yè)機(jī)器人、非標(biāo)自動(dòng)化等）、智慧醫(yī)療、智能交通（電子警察、智慧停車等）、倉儲(chǔ)物流和智慧金融、智慧政務(wù)等行業(yè)高頻率、大容量數(shù)據(jù)信息傳輸、存儲(chǔ)與處理的需求不斷增加，需要更安全可信、專業(yè)可靠的計(jì)算機(jī)平臺(tái)為其提供基礎(chǔ)支撐，而定制化、專用化的工控機(jī)可以滿足這些不同行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用所需，未來還可能服務(wù)更多的行業(yè)客戶，市場(chǎng)前景廣闊。

定制化、專用化發(fā)展勢(shì)在必行

在華北工控看來，定制化和專用化確實(shí)是未來工控機(jī)行業(yè)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。隨著社會(huì)信息化的發(fā)展，工控機(jī)的應(yīng)用已從傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)大至醫(yī)療、交通、機(jī)器人、電力、新能源等眾多行業(yè)，各行各業(yè)對(duì)工控機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)也提出了智能化、數(shù)字化、信息化等方面的新要求，工控機(jī)需要應(yīng)對(duì)的差異化因素也在增多，定制化、專用化發(fā)展勢(shì)在必行。

從市場(chǎng)需求出發(fā)，華北工控也開始越來越重視產(chǎn)品定制能力和自主創(chuàng)新能力的提升。首先，在持續(xù)開發(fā)新的知識(shí)產(chǎn)權(quán)項(xiàng)目過程中強(qiáng)化核心技術(shù)和產(chǎn)品專利布局，保證公司研發(fā)投入安全，避免侵犯他人專利的同時(shí)提高公司產(chǎn)品的市場(chǎng)附加值。憑借自身專業(yè)的技術(shù)和研發(fā)優(yōu)勢(shì)，根據(jù)客戶需求打造各類嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的定制化方案，如系統(tǒng)/整機(jī)定制、單板定制、客制化功能接口等。其次，基于工控機(jī)軟硬兼顧的市場(chǎng)發(fā)展需求，華北工控還建設(shè)了一支強(qiáng)大的ARM軟件技術(shù)團(tuán)隊(duì)，可根據(jù)原發(fā)布代碼，及時(shí)有效地為客戶提供軟件開發(fā)、系統(tǒng)定制、驅(qū)動(dòng)移植等軟件技術(shù)支持，并成功將板卡類產(chǎn)品定制時(shí)間壓縮至30個(gè)工作日，結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品定制時(shí)間壓縮至10個(gè)工作日，從而更好地滿足不同行業(yè)領(lǐng)域客戶高度彈性且定制化的產(chǎn)品及服務(wù)需求。

“自主可控、安全可信”面臨諸多挑戰(zhàn)

華北工控是一家集行業(yè)專用計(jì)算機(jī)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)于一體的國家高新技術(shù)企業(yè)，在工控機(jī)領(lǐng)域已深耕多年，與英特爾、AMD、恩智浦、瑞芯微、海思、海光、飛騰、兆芯、龍芯等國內(nèi)外知名芯片企業(yè)協(xié)同合作，成功打造了X86和ARM架構(gòu)兩大成熟的嵌入式工控機(jī)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，產(chǎn)品涉及計(jì)算機(jī)板卡、工業(yè)平板電腦、嵌入式準(zhǔn)系統(tǒng)、工業(yè)整機(jī)等，可廣泛應(yīng)用于智慧醫(yī)療、人工智能、智慧零售、倉儲(chǔ)物流、智慧城市、軌道交通、燈光工程、網(wǎng)絡(luò)安全、智慧電網(wǎng)、國產(chǎn)化、工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)領(lǐng)域。

前一段時(shí)間，為響應(yīng)國家核心技術(shù)“國產(chǎn)化”的號(hào)召，華北工控加強(qiáng)了與本土芯片組企業(yè)合作，例如飛騰、海光、兆芯、龍芯等，并不斷提高自身的企業(yè)自主創(chuàng)新能力，針對(duì)政務(wù)系統(tǒng)、安全單位、金融系統(tǒng)、航空航天、數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵領(lǐng)域推出了一系列高品質(zhì)、高性能、高國產(chǎn)化率的嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，搶先布局了國產(chǎn)工控機(jī)市場(chǎng)，并獲得了客戶的高度認(rèn)可。同時(shí)，圍繞“智能化制造”、“數(shù)字化發(fā)展”兩大主題，華北工控積極引入了人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器視覺、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)賦能工控產(chǎn)品創(chuàng)新，致力于打造具有高度定制化、專業(yè)化的工控機(jī)產(chǎn)品方案，在工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域——機(jī)器視覺、工業(yè)機(jī)器人、非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備等市場(chǎng)和智能醫(yī)療器械、智能機(jī)器人、智能車聯(lián)網(wǎng)汽車等新興領(lǐng)域頻頻發(fā)力，為進(jìn)一步拓寬華北工控產(chǎn)品應(yīng)用范圍打下基礎(chǔ)。

截至目前，華北工控打造的系列高國產(chǎn)化率嵌入式計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)政務(wù)系統(tǒng)、安全單位、智慧電網(wǎng)、交通等行業(yè)領(lǐng)域。基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)打造的工控機(jī)先后在無人配送車、智能機(jī)器人、物流自動(dòng)分揀系統(tǒng)等智能物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域成功應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

“自主可控、安全可信”是說要依靠自身技術(shù)手段和安全機(jī)制，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)從硬件到軟件的自主研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、升級(jí)、維護(hù)的全過程可控，其核心特性是“自主”，強(qiáng)調(diào)核心產(chǎn)品與關(guān)鍵技術(shù)的自研與把控。在華北工控看來，當(dāng)下發(fā)展“自主可控、安全可信”已成為中國科技和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的必然選擇，同時(shí)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。

2021年是我國“十四五”規(guī)劃開局之年，人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等信息技術(shù)快速發(fā)展的同時(shí)，全球政治經(jīng)濟(jì)卻發(fā)生著復(fù)雜的變化。國際方面，受到新冠疫情全球大蔓延的影響，世界經(jīng)濟(jì)面臨衰退，全球供應(yīng)鏈面臨重構(gòu)。國內(nèi)方面，相關(guān)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，卻與核心技術(shù)長(zhǎng)期“受制于人”的矛盾激化，從而很容易致使我國低端產(chǎn)業(yè)與高端產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈?zhǔn)Ш猓诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)加速向前發(fā)展的過程中還威脅到產(chǎn)業(yè)安全和國家安全。在這樣的大環(huán)境下，要想為國內(nèi)科技與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航，就必須建立起自主可控、安全可靠的供應(yīng)鏈體系，突破核心產(chǎn)品與關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化難題。

華北工控作為嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品專業(yè)提供商，為響應(yīng)發(fā)展的“自主可控、安全可信”號(hào)召，通過相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)項(xiàng)目和專利技術(shù)的持續(xù)布局，不斷強(qiáng)化企業(yè)自身的自主創(chuàng)新能力。同時(shí)，公司與飛騰、海思、海光、兆芯、瑞芯微、龍芯等國產(chǎn)自主可控平臺(tái)協(xié)同合作，成功推出了一系列高國產(chǎn)化率嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了嵌入式板卡、嵌入式準(zhǔn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全整機(jī)等X86架構(gòu)和ARM架構(gòu)嵌入式產(chǎn)品全覆蓋，與國產(chǎn)系統(tǒng)Linux、Kyli等深度適配，支持政務(wù)系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、安全單位、航空航天等多行業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，并可針對(duì)不同行業(yè)領(lǐng)域客戶的實(shí)際應(yīng)用所需進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、定制和生產(chǎn)。

截至目前，華北工控已成功搭建起系統(tǒng)完善的國產(chǎn)自主可控嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品框架。堅(jiān)持以創(chuàng)新促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，未來還將推出更多高品質(zhì)、高性能、高國產(chǎn)化率的嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，助力嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展不斷深入.

摘自《自動(dòng)化博覽》2021年11月刊