2022聚焦工业软件: 数字化转型为什么强调工业软件

文:传动网2022年第四期

  8月16日下午,由中国传动网等单位主办的“数字化转型为什么强调工业软件”论坛活动在深圳宝安会展中心隆重举行,七十余位工控行业从业人员、工业软件开发厂商代表汇聚一堂,通过五场主题演讲,探讨了当前中国制造业数字化转型升级期的工业软件产业生态圈的建设、工业软件开发与应用的“痛点”、专业软件人才的培养等热点议题,为中国制造业数字化转型升级的全面发展出谋划策,助力中国制造真正实现“强国梦”。

数字化

  论坛伊始,首先由贝加莱工业自动化(中国)有限公司技术传播经理 宋华振分析了制造业数字化转型期为什么要强调工业软件的开发利用,他指出,目前国内谈到的工业数字化转型主要指的是离散型制造企业借助数字化工具,增加自身的自主研发、差异化开发方面的实力,以此来提高企业的品牌竞争力。

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  在数字化转型过程中,建模是关键,强调的是正向设计,从需求出发,到建模数学、模块拆分与开发、测试验证、集成测试、物理测试,最后到标准封装;其中所涉及的建模包括数据建模、策略建模、混合建模、机理建模、信息建模等等,在这些建模过程中所积累的知识和经验就产生出各种类型的工业软件,因此,工业软件的本质就是工业知识的复用。工业自动化软件的价值体系包括平台软件、软件工程、标准化、领域知识,以及软件连接等层面。以贝加莱为例,贝加莱开发的Automation Studio集成工程系统可以实现对各种任务、对象的开发,帮助制造企业提升质量、降低工程成本、缩短上市时间;贝加莱mapp软件架构基于Automation Runtime机器实时操作系统,利用贝加莱提供的硬件及仿真技术,能够降低企业在应用软件方面的投资和开发风险。最后,他还分享了贝加莱工业软件系统在印刷机械、全电动注塑机控制行业中的实际应用案例。

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  三菱电机自动化(中国)有限公司产品经理 梁效介绍了基于数字空间技术,三菱电机开发的一系列工业软件,包括Genesis 64 SCADA软件、MELSOFT Gemini3D仿真软件。前者Genesis 64是一款强大的可视化工具 + IoT平台,具有丰富的数据可视化方式,支持数据的有效利用,高开放性的连接,同时强化与三菱FA产品的联动,消减客户的总体投资成本(TCO),并可实现对各种生产数据进行统一的监视、控制、分析,帮助客户提升企业管理效率,改善产线生产效率以及提升产线设备稼动率等,最终实现客户品质、效率的提升以及企业数字化转型的智能制造。而后者MELSOFT Gemini3D仿真软件从设计到制造、运用、维护全阶段活用“数字空间”,以整体“降低设计工时与实机验证的高效化”为目标,在数字空间上实现了工厂、设备生产线的机器、装置动作的预先验证,并可进行工程类别作业的最优化、缺陷验证,这款3D仿真软件包括产线仿真和产品仿真两大功能,通过产品的优异特性,“更正确”、“更快”地实现预先验证以及后期保全。

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  欧德神思(CODESYS)软件集团数字化工厂技术中心总监 王志强着重介绍了基于代码共享的工业控制器(系统)开发平台软件——CODESYS,它遵循国际标准,且具备不依赖于任何硬件平台的良好开放性和兼容性,为众多PLC、 IPC(控制器、控制系统)生产厂商提供核心技术和整体解决方案,协助客户提升差异化的强大优势。CODESYS 软件具有良好的开放性和可移植性,支持各种主流总线协议,可基于国产CPU+国产OS开发自主可控的工业控制器。

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  通过分享CODESYS开发平台软件在机器人控制与自动化及信息化的融合、制药生产解决方案、全场景智慧物流系统开发中的应用实践,进一步展示出CODESYS是面向自动化应用工程的统一编程平台,能够提供面向工业自动化控制系统的全套解决方案、从设备层至应用层的全套开放式开发平台,以及面向数字化工厂的开放式自动化软件平台,助力中国工业控制系统实现智能化与信息化。

  国讯芯微(苏州)科技有限公司CTO兼执行总裁 蒋琛从分析最近几年工业自动化行业的发展入手,探讨了面对当前激烈的市场竞争和“内卷”,企业选择降本增效发展的必要性。

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  国讯芯微专注于国产实时操作系统和软PLC平台的研发,推出了NECRO工业实时操作系统,这是一款不断打磨的国产化产品,100%自主代码硬实时微内核,uS级操作系统抖动,nS级中断响应速度,支持SMP和AMP CPU架构和隔离核,采用IPC和共享内存的方式实现核间通信,支持国密加密算法和可信计算,支持主流ARM、PowerPC和X86芯片架构,并支持GDB远程调试以及诸多第三方库和算法,助力企业缩短产品开发周期、加快新产品上市时间,提升企业的市场竞争力。

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  国讯芯微开发的Web 化软PLC IDE 平台——NECRO Super Studio,可通过企业用户网页登录注册/私有化部署,支持IEC61131-3 和 IEC61499 功能块,配置有国际标准PLCOPEN运动控制库,性能优越的工业协议栈,以及丰富的产品验证平台,目前客户主要分布于国内各主流工业机器人、协作机器人、数控系统和PLC等行业领域。

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  蒋琛表示,国讯芯微始终甘做产业中一片“绿叶”,为制造企业提供从非美系到全国产的低算力、中算力、高算力芯片级解决方案,帮助企业实现降本增效的目标。

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  科东(广州)软件科技有限公司 毛响林演讲的题目是《智能控制系统需要怎样的底层软件架构》,他首先介绍了目前市场上主要工控产品的大致格局,并强调更重要的是看不见的底层工业基础软件,传统控制的底层软件架构已经难以当前适应工控设备向多功能、智能化控制的发展方向。正基于此,科东软件开发出的Intewell操作系统基于微内核架构,内核稳定,可靠性高;分时分区,安全隔离;跨区共享内存通讯,高效可靠。

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  同时,Intewell操作系统也是一款军民融合产品,可靠性已得到了经久验证,并已获得了工业控制、轨道交通、汽车电子最高功能安全等级认证。此外,他还详细介绍了Intewell操作系统与目前业界各主流工业操作系统的综合性能对比,以及科东与汇川技术、广州数控等行业标杆企业的合作案例,从中可见,科东Intewell操作系统所具有的安全认证、高可靠性、系统安全、虚拟化以及丰富的南北向生态等性能优势,为制造业各行业客户创造更高的应用价值。

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  结语

  工业软件是将工业知识软件化,它是基础学科和工程知识的集大成者,其中涉及的应用领域宽广、复杂,且暗藏的技术鸿沟、壁垒众多。工业软件有其一定的特殊性,尤为强调的是高安全性和可靠性、数据与业务的深入融合,以及先进制造业数字化设计转型的关键因素——建模及仿真等。通过此次的工业软件论坛活动,较为全面地展现了目前国内工业实时操作系统、建模仿真软件、工业控制平台软件、产线自动化软件等层面的最新开发与应用情况;此外,从此次的论坛活动中,我们也深切地感受到,越来越多的产业人士开始重视中国工业软件系统的自主可控性开发。当前,中国工业软件正处于发展的最佳时期,探索发展工业软件的健康发展之路,需要整合多渠道科研和产业资源,培养工业软件专业人才,以通用核心软件为基础,以行业共性需求为牵引,打造全面、专业、便捷、精准、高效的标杆软件和数字孪生应用,为中国工业数字化转型升级提供更强大的助力。

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