★文/宋慧欣

北京東土科技股份有限公司董事長(cháng) 李平

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

近年來(lái)，我國深入實(shí)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(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展，如何快速推進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)的數字化、智能化轉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(cháng)李平表示：“工業(yè)操作系統是工業(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(shí)代安全的基石。打造自主可控的新型工業(yè)操作系統是我國加速新型工業(yè)化進(jìn)程，在新一輪科技革命中實(shí)現‘換道超車(chē)’的重要契機。東土科技期待憑借Intewell鴻道新型工業(yè)操作系統的創(chuàng )新與應用，打造100%自主可控的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )和工業(yè)控制底層技術(shù)，為我國新型工業(yè)化貢獻底座力量?！?/p>

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”即指操作系統等基礎軟件薄弱?！澳脕?lái)主義”這種傳統解決方式在給我們帶來(lái)便利的同時(shí)，也桎梏了我們的創(chuàng )新。在李平看來(lái)，新型工業(yè)操作系統正是我國構建新型工業(yè)化的“魂”之所在。

“眾所周知，智能手機的出現在民用互聯(lián)網(wǎng)的推廣應用中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，而智能手機演變的核心在于操作系統?；诓僮飨到y，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?！崩钇奖硎?，“在工業(yè)領(lǐng)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(lèi)似的發(fā)展歷程。傳統的DCS、PLC等控制器就相當于過(guò)去的功能手機，要做到互聯(lián)互通、協(xié)議統一，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(gè)工業(yè)使用通用的智能控制器，才能實(shí)現真正意義的數字工廠(chǎng)。而新型的智能控制器需要新型的工業(yè)操作系統做支撐?；谛滦筒僮飨到y，為數字工廠(chǎng)及智能裝備提供標準化的通用技術(shù)平臺，構建新型工業(yè)軟件生態(tài)?！?/p>

東土科技的Intewell操作系統正是因此應運而生，其獨特的發(fā)展歷程和顯著(zhù)的成就都賦予它深遠的影響力。這款操作系統源于1990年誕生的“道”操作系統，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。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(chē)電子、軌道交通、能源電力、航天航空等實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域。

作為一款新型工業(yè)操作系統，Intewell以軟件定義為核心，采用微內核架構設計，具有高實(shí)時(shí)、確定性、高安全、高可靠和虛擬化等特性，可為工業(yè)現場(chǎng)層多種類(lèi)型的設備提供統一的互聯(lián)互通服務(wù)能力，實(shí)現控制、計算、網(wǎng)絡(luò )、云服務(wù)技術(shù)的融合統一。

微內核架構提升分區（進(jìn)程）的時(shí)空隔離性，使得系統更加穩定、安全，同時(shí)提高了系統的可擴展性。虛擬化技術(shù)支持GPOS+RTOS等多種操作系統架構，可實(shí)現實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)融合應用。經(jīng)測試，Intewell系統的實(shí)時(shí)性抖動(dòng)可達5us，調度精度達us級，切換時(shí)間<5us，其高實(shí)時(shí)的特性可滿(mǎn)足現場(chǎng)工業(yè)生產(chǎn)設備高精度控制，實(shí)現工業(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(guò)了工信部電子五所的測試，內核及部分關(guān)鍵代碼自主率100%，支持指令級別的安全管控，在操作系統底層為整個(gè)設備運行提供了安全可靠可信的基礎運行環(huán)境。

Intewell操作系統已在國內國際贏(yíng)得了廣泛的認可和贊譽(yù)。2006年，在加拿大宇航局關(guān)于全球嵌入式操作系統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(huì )上，與西門(mén)子的工業(yè)大腦技術(shù)共同獲得技術(shù)創(chuàng )新獎。2022年，獲得了工業(yè)、汽車(chē)和軌道交通功能安全最高等級認證SIL4&ASILD。這使得Intewell成為了目前國內唯一通過(guò)汽車(chē)、工業(yè)控制、醫療儀器、軌道交通四項功能安全認證的操作系統，進(jìn)一步提升了其在國內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(shù)平臺，避免未來(lái)在新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)陣地上出現受制于人的局面。他相信，隨著(zhù)Intewell操作系統的廣泛應用，我國的工業(yè)軟件生態(tài)將得到進(jìn)一步完善，為我國實(shí)現新型工業(yè)化提供強大的“魂”之所在。

踐數智轉型之“路”

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

在卷煙廠(chǎng)制絲產(chǎn)線(xiàn)，基于Intewell操作系統的一套智能控制器即可替代原有多臺PLC，實(shí)現加水、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(dòng)控制+機器視覺(jué)缺陷檢測，實(shí)現中框掃描一周用時(shí)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(xiàn)上，一個(gè)智能控制器掛載16個(gè)軸（4個(gè)SCARA機械手），代替原來(lái)一個(gè)SCARA機械手由一個(gè)控制器控制的架構，節省了3個(gè)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，在成本方面可以節省3個(gè)IO板和3個(gè)編碼器；并實(shí)現高速高精度控制：總線(xiàn)平均循環(huán)周期低至112us，抖動(dòng)時(shí)間低至1us。

從降本節能、效率提升到數字化、智能化轉型，東土科技的Intewell新型工業(yè)操作系統，正在支撐中國制造由內到外的全局升級。專(zhuān)家認為，基于新型工業(yè)操作系統打造智能控制器，將從三個(gè)層面推動(dòng)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(dòng)我國工業(yè)向數字化、智能化轉型，為數字工廠(chǎng)及智能裝備提供標準化的通用技術(shù)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(dòng)Intewell操作系統與工業(yè)場(chǎng)景的深入融合，東土科技也一直持續致力于相關(guān)支撐技術(shù)的創(chuàng )新。東土智能控制工業(yè)工具軟件MaVIEW，實(shí)現了工業(yè)現場(chǎng)感知、實(shí)時(shí)控制、工業(yè)視覺(jué)、人機互動(dòng)、數字孿生等多業(yè)務(wù)融合協(xié)同，讓工業(yè)控制實(shí)現方式更高效、更簡(jiǎn)單，從而減少開(kāi)發(fā)過(guò)程中重復地進(jìn)行基礎技術(shù)開(kāi)發(fā)和基礎資源構建，降低開(kāi)發(fā)的門(mén)檻。

針對當前數智化轉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(wèn)題，東土研制了基于TSN、IPv6和OFDM技術(shù)的AUTBUS寬帶總線(xiàn)。AUTBUS已于2023年正式成為IEC組織新一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò )國際標準，該技術(shù)可實(shí)現我國在數字工廠(chǎng)、機器人、汽車(chē)、飛機、新能源、船舶等領(lǐng)域控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的統一，為我國新型工業(yè)化引領(lǐng)全球工業(yè)通信技術(shù)的發(fā)展而賦能。AUTBUS總線(xiàn)實(shí)現了控制網(wǎng)絡(luò )寬帶化、控制協(xié)議IP化，有效滿(mǎn)足了新型工業(yè)化全面數字化的要求。

此外，東土也期待通過(guò)Intewell操作系統加速工業(yè)人工智能落地?！肮I(yè)操作系統需要結合人工智能技術(shù)才能更好地發(fā)揮其作用。通過(guò)引入深度學(xué)習、機器學(xué)習等技術(shù)，可使系統自動(dòng)識別和處理工業(yè)現場(chǎng)的數據和信息，從而更好地實(shí)現自動(dòng)化控制和優(yōu)化?！崩钇奖硎?，“Intewell操作系統微內核虛擬化技術(shù)實(shí)現了實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)采集和云服務(wù)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?！?/p>

聚未來(lái)創(chuàng )新之“力”

雖然Intewell的技術(shù)先進(jìn)性已獲得廣泛認可，并在眾多領(lǐng)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(wú)止境：“任何操作系統的發(fā)展和完善都需要不斷地研發(fā)迭代，對于Intewell來(lái)說(shuō)，同樣如是?！?/p>

首先，東土科技將針對不同行業(yè)用戶(hù)的需求，不斷發(fā)展提升用戶(hù)體驗的開(kāi)發(fā)工具，從而適應工業(yè)行業(yè)不同的應用場(chǎng)景，滿(mǎn)足用戶(hù)多業(yè)務(wù)融合以及便捷、低成本開(kāi)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(kāi)發(fā)平臺，滿(mǎn)足合作伙伴及工業(yè)用戶(hù)對于遠程協(xié)同開(kāi)發(fā)的需求，同時(shí)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)大數據服務(wù)，通過(guò)數據的提取和分析，助力工業(yè)用戶(hù)實(shí)現業(yè)務(wù)協(xié)同和優(yōu)化，賦能工業(yè)領(lǐng)域邁向少人化和無(wú)人化。

此外，我國工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)眾多、制造模式多種多樣，以工業(yè)操作系統為核心的工業(yè)軟件體系建設，離不開(kāi)工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)商、系統服務(wù)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(lái)東土科技也將致力開(kāi)源開(kāi)放的工業(yè)操作系統生態(tài)建設，以合作共贏(yíng)的模式聚眾同行、聚力創(chuàng )新，從而實(shí)現工業(yè)企業(yè)的高質(zhì)量賦能。

變革時(shí)代，勇立潮頭。在這個(gè)求新求變的時(shí)代，科技向前的脈絡(luò )無(wú)限延展，但對創(chuàng )新的渴望、對打破桎梏的執著(zhù)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(lái)，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(shù)、打磨產(chǎn)品，在新型工業(yè)操作系統自主創(chuàng )新征程中砥礪前行，以Intewell鴻道操作系統構建支撐數智轉型的技術(shù)底座，持續推動(dòng)前沿技術(shù)與行業(yè)場(chǎng)景的全方位融合，做千行百業(yè)數字化轉型的領(lǐng)航者?！?/p>

摘自《自動(dòng)化博覽》2023年11月刊