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    訪談頻道

    東土科技Intewell:以“鴻”鵠之志,創(chuàng)未來之“道”
    打造自主可控的新型工業(yè)操作系統(tǒng)是我國加速新型工業(yè)化進程,在新一輪科技革命中實現(xiàn)“換道超車”的重要契機。東土科技期待憑借Intewell鴻道新型工業(yè)操作系統(tǒng)的創(chuàng)新與應用,打造100%自主可控的工業(yè)網(wǎng)絡和工業(yè)控制底層技術,為我國新型工業(yè)化貢獻底座力量。
    關鍵詞:

    ★文/宋慧欣

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    北京東土科技股份有限公司董事長 李平

    新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起,產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型不斷加速,全球已進入數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展期。而作為新一代信息技術與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的新型基礎設施、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心載體,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正成為數(shù)字經(jīng)濟創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的關鍵支撐。

    近年來,我國深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展工程,不斷深化新一代信息技術與制造業(yè)融合發(fā)展,如何快速推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型由探索起步向縱深發(fā)展?北京東土科技股份有限公司董事長李平表示:“工業(yè)操作系統(tǒng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的引擎,也是工業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心,更是工業(yè)時代安全的基石。打造自主可控的新型工業(yè)操作系統(tǒng)是我國加速新型工業(yè)化進程,在新一輪科技革命中實現(xiàn)‘換道超車’的重要契機。東土科技期待憑借Intewell鴻道新型工業(yè)操作系統(tǒng)的創(chuàng)新與應用,打造100%自主可控的工業(yè)網(wǎng)絡和工業(yè)控制底層技術,為我國新型工業(yè)化貢獻底座力量。”

    鑄新型工業(yè)之“魂”

    “缺芯少魂”一直是我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大難題,而“少魂”即指操作系統(tǒng)等基礎軟件薄弱。“拿來主義”這種傳統(tǒng)解決方式在給我們帶來便利的同時,也桎梏了我們的創(chuàng)新。在李平看來,新型工業(yè)操作系統(tǒng)正是我國構建新型工業(yè)化的“魂”之所在。

    “眾所周知,智能手機的出現(xiàn)在民用互聯(lián)網(wǎng)的推廣應用中發(fā)揮了關鍵作用,而智能手機演變的核心在于操作系統(tǒng)。基于操作系統(tǒng),支撐起豐富的生態(tài)應用,通用人工智能的普及應用才成為可能。”李平表示,“在工業(yè)領域,要從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到工業(yè)人工智能,也需要類似的發(fā)展歷程。傳統(tǒng)的DCS、PLC等控制器就相當于過去的功能手機,要做到互聯(lián)互通、協(xié)議統(tǒng)一,就要發(fā)展工業(yè)行業(yè)的‘智能手機’——智能控制器。只有整個工業(yè)使用通用的智能控制器,才能實現(xiàn)真正意義的數(shù)字工廠。而新型的智能控制器需要新型的工業(yè)操作系統(tǒng)做支撐。基于新型操作系統(tǒng),為數(shù)字工廠及智能裝備提供標準化的通用技術平臺,構建新型工業(yè)軟件生態(tài)。”

    東土科技的Intewell操作系統(tǒng)正是因此應運而生,其獨特的發(fā)展歷程和顯著的成就都賦予它深遠的影響力。這款操作系統(tǒng)源于1990年誕生的“道”操作系統(tǒng),在兩彈一星元勛朱光亞院士的指導下,歷經(jīng)30年的不懈努力和研發(fā)迭代,在功能和性能上已經(jīng)可以替代VxWorks操作系統(tǒng)。發(fā)展至今,Intewell已在軍工等多種嚴苛環(huán)境下運行檢驗,廣泛商用于工業(yè)控制、智能制造、汽車電子、軌道交通、能源電力、航天航空等實時性要求極高的領域。

    作為一款新型工業(yè)操作系統(tǒng),Intewell以軟件定義為核心,采用微內(nèi)核架構設計,具有高實時、確定性、高安全、高可靠和虛擬化等特性,可為工業(yè)現(xiàn)場層多種類型的設備提供統(tǒng)一的互聯(lián)互通服務能力,實現(xiàn)控制、計算、網(wǎng)絡、云服務技術的融合統(tǒng)一。

    微內(nèi)核架構提升分區(qū)(進程)的時空隔離性,使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全,同時提高了系統(tǒng)的可擴展性。虛擬化技術支持GPOS+RTOS等多種操作系統(tǒng)架構,可實現(xiàn)實時和非實時業(yè)務融合應用。經(jīng)測試,Intewell系統(tǒng)的實時性抖動可達5us,調(diào)度精度達us級,切換時間<5us,其高實時的特性可滿足現(xiàn)場工業(yè)生產(chǎn)設備高精度控制,實現(xiàn)工業(yè)控制與工業(yè)人工智能的并發(fā)協(xié)同。更為值得一提的是,Intewell通過了工信部電子五所的測試,內(nèi)核及部分關鍵代碼自主率100%,支持指令級別的安全管控,在操作系統(tǒng)底層為整個設備運行提供了安全可靠可信的基礎運行環(huán)境。

    Intewell操作系統(tǒng)已在國內(nèi)國際贏得了廣泛的認可和贊譽。2006年,在加拿大宇航局關于全球嵌入式操作系統(tǒng)的分析評比中名列第三。2019年榮獲首屆中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎,2020在年聯(lián)合國工業(yè)署主辦的首屆世界人工智能大會上,與西門子的工業(yè)大腦技術共同獲得技術創(chuàng)新獎。2022年,獲得了工業(yè)、汽車和軌道交通功能安全最高等級認證SIL4&ASILD。這使得Intewell成為了目前國內(nèi)唯一通過汽車、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、軌道交通四項功能安全認證的操作系統(tǒng),進一步提升了其在國內(nèi)外的影響力和競爭力。

    李平表示,東土科技的目標就是構建自主的工業(yè)控制標準化和通用化的技術平臺,避免未來在新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)陣地上出現(xiàn)受制于人的局面。他相信,隨著Intewell操作系統(tǒng)的廣泛應用,我國的工業(yè)軟件生態(tài)將得到進一步完善,為我國實現(xiàn)新型工業(yè)化提供強大的“魂”之所在。

    踐數(shù)智轉(zhuǎn)型之“路”

    數(shù)字化技術創(chuàng)新只有融入行業(yè)場景中,才能真正釋放出自身的價值。東土科技以Intewell為核心打造了面向不同工業(yè)應用場景的三大產(chǎn)品,包括應用于協(xié)同制造、工業(yè)云等場景的虛擬化產(chǎn)品Intewell-V,應用于CNC/機器人/運動控制等智能裝備的實時擴展產(chǎn)品Intewell-H,以及專用于嵌入式儀器儀表的純實時產(chǎn)品Intewell-C。當前,Intewell鴻道操作系統(tǒng)已在飛控、航電、數(shù)控機床、工程機械、工業(yè)機器人等領域得到廣泛的應用與實踐。

    在卷煙廠制絲產(chǎn)線,基于Intewell操作系統(tǒng)的一套智能控制器即可替代原有多臺PLC,實現(xiàn)加水、加香料、滾筒攪拌等制絲工藝的精準控制;在手機中框檢測中,一臺智能控制器整合工位邏輯控制+多軸運動控制+機器視覺缺陷檢測,實現(xiàn)中框掃描一周用時由7s降至3.5s,軌跡位移偏差絕對值由0.1mm降至0.076mm,軌跡角度偏差由±0.25°降至±0.247°。在智能洗碗線上,一個智能控制器掛載16個軸(4個SCARA機械手),代替原來一個SCARA機械手由一個控制器控制的架構,節(jié)省了3個控制器的硬件成本;從4套分布式IO板升級迭代為1套集中式IO板,便于維護管理,在成本方面可以節(jié)省3個IO板和3個編碼器;并實現(xiàn)高速高精度控制:總線平均循環(huán)周期低至112us,抖動時間低至1us。

    從降本節(jié)能、效率提升到數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,東土科技的Intewell新型工業(yè)操作系統(tǒng),正在支撐中國制造由內(nèi)到外的全局升級。專家認為,基于新型工業(yè)操作系統(tǒng)打造智能控制器,將從三個層面推動我國新型工業(yè)化發(fā)展。首先是保障國家工業(yè)安全;其次是推動我國工業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,為數(shù)字工廠及智能裝備提供標準化的通用技術平臺,構建新型工業(yè)軟件生態(tài);其三是承接工業(yè)人工智能。

    為推動Intewell操作系統(tǒng)與工業(yè)場景的深入融合,東土科技也一直持續(xù)致力于相關支撐技術的創(chuàng)新。東土智能控制工業(yè)工具軟件MaVIEW,實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場感知、實時控制、工業(yè)視覺、人機互動、數(shù)字孿生等多業(yè)務融合協(xié)同,讓工業(yè)控制實現(xiàn)方式更高效、更簡單,從而減少開發(fā)過程中重復地進行基礎技術開發(fā)和基礎資源構建,降低開發(fā)的門檻。

    針對當前數(shù)智化轉(zhuǎn)型所面臨的大量工業(yè)設備、工業(yè)產(chǎn)品和工業(yè)軟件的互聯(lián)互通問題,東土研制了基于TSN、IPv6和OFDM技術的AUTBUS寬帶總線。AUTBUS已于2023年正式成為IEC組織新一代工業(yè)網(wǎng)絡國際標準,該技術可實現(xiàn)我國在數(shù)字工廠、機器人、汽車、飛機、新能源、船舶等領域控制網(wǎng)絡技術的統(tǒng)一,為我國新型工業(yè)化引領全球工業(yè)通信技術的發(fā)展而賦能。AUTBUS總線實現(xiàn)了控制網(wǎng)絡寬帶化、控制協(xié)議IP化,有效滿足了新型工業(yè)化全面數(shù)字化的要求。

    此外,東土也期待通過Intewell操作系統(tǒng)加速工業(yè)人工智能落地。“工業(yè)操作系統(tǒng)需要結合人工智能技術才能更好地發(fā)揮其作用。通過引入深度學習、機器學習等技術,可使系統(tǒng)自動識別和處理工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和信息,從而更好地實現(xiàn)自動化控制和優(yōu)化。”李平表示,“Intewell操作系統(tǒng)微內(nèi)核虛擬化技術實現(xiàn)了實時業(yè)務、非實時業(yè)務、物聯(lián)網(wǎng)采集和云服務等功能的融合,為智能控制和工業(yè)人工智能的應用發(fā)展奠定了基礎。”

    聚未來創(chuàng)新之“力”

    雖然Intewell的技術先進性已獲得廣泛認可,并在眾多領域取得了成功的應用,但李平認為Intewell的創(chuàng)新和發(fā)展將永無止境:“任何操作系統(tǒng)的發(fā)展和完善都需要不斷地研發(fā)迭代,對于Intewell來說,同樣如是。”

    首先,東土科技將針對不同行業(yè)用戶的需求,不斷發(fā)展提升用戶體驗的開發(fā)工具,從而適應工業(yè)行業(yè)不同的應用場景,滿足用戶多業(yè)務融合以及便捷、低成本開發(fā)需求。

    其次,東土科技將針對Intewell提供基于互聯(lián)網(wǎng)的云開發(fā)平臺,滿足合作伙伴及工業(yè)用戶對于遠程協(xié)同開發(fā)的需求,同時構建互聯(lián)網(wǎng)化的新一代工業(yè)控制體系基礎平臺,為我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)人工智能的發(fā)展奠定基礎。

    再次,完善工業(yè)大數(shù)據(jù)服務,通過數(shù)據(jù)的提取和分析,助力工業(yè)用戶實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同和優(yōu)化,賦能工業(yè)領域邁向少人化和無人化。

    此外,我國工業(yè)領域行業(yè)眾多、制造模式多種多樣,以工業(yè)操作系統(tǒng)為核心的工業(yè)軟件體系建設,離不開工業(yè)軟件開發(fā)商、系統(tǒng)服務商、科研機構、工業(yè)企業(yè)等多方聯(lián)合參與。對此,李平表示,未來東土科技也將致力開源開放的工業(yè)操作系統(tǒng)生態(tài)建設,以合作共贏的模式聚眾同行、聚力創(chuàng)新,從而實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的高質(zhì)量賦能。

    變革時代,勇立潮頭。在這個求新求變的時代,科技向前的脈絡無限延展,但對創(chuàng)新的渴望、對打破桎梏的執(zhí)著和對自主可控的堅守卻是東土科技始終不變的精神力量。面向未來,李平表示:“東土科技將始終以創(chuàng)新為立身之本,不斷沉淀技術、打磨產(chǎn)品,在新型工業(yè)操作系統(tǒng)自主創(chuàng)新征程中砥礪前行,以Intewell鴻道操作系統(tǒng)構建支撐數(shù)智轉(zhuǎn)型的技術底座,持續(xù)推動前沿技術與行業(yè)場景的全方位融合,做千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的領航者。”

    摘自《自動化博覽》2023年11月刊

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