Phỏng vấn CEO | Máy tính và điều khiển tích hợp: Con đường tất yếu của quá trình nâng cấp trí tuệ công nghiệp của Trung Quốc

 

Phát triển ngành sản xuất tiên tiến và thúc đẩy trí tuệ công nghiệp một cách toàn diện là lựa chọn tất yếu để đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa mới và là con đường quan trọng để ngành sản xuất công nghiệp của Trung Quốc tiến tới phân khúc trung và cao cấp.

 

Sản xuất thông minh và Internet công nghiệp dựa trên các ngăn xếp công nghệ như điện toán đám mây, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo. Cơ sở chung của chúng là các hệ thống điều khiển công nghiệp, chẳng hạn như máy tính công nghiệp, bộ điều khiển, PLC (bộ điều khiển logic lập trình), v.v. Tuy nhiên, theo nhu cầu chuyển đổi số mới, các thiết bị điều khiển được sử dụng rộng rãi này dựa trên kiến ​​trúc truyền thống đã trở thành "điểm chặn" để xử lý lượng lớn dữ liệu thời gian thực và thực hiện trao đổi dữ liệu và điều khiển thời gian thực giữa các thiết bị và giữa thiết bị và nhà máy.

 

Không chỉ vậy, "thượng nguồn" của ngành sản xuất công nghiệp Trung Quốc, tức là thị trường tự động hóa công nghiệp nói chung, từ lâu đã bị các thương hiệu nước ngoài thống trị, tỷ lệ nội địa hóa thấp. Nếu ngành sản xuất công nghiệp Trung Quốc muốn tiến tới công nghiệp hóa mới, thì cần phải "nâng cấp" và "thâm nhập" vào thị trường tự động hóa nói chung bằng công nghệ độc lập để đạt được nâng cấp công nghiệp.

 

 

Đây là một con đường mới. Ma Jun, Tổng giám đốc điều hành của SINSEGYE (Thâm Quyến) Computer System Co., Ltd. (sau đây gọi là "SINSEGYE"), đã nói trong một cuộc phỏng vấn độc quyền với China Industry 新闻动态 rằng tương lai của tự động hóa (công nghiệp) là máy tính hóa, và CNTT là sự tích hợp sâu sắc của CNTT và OT, "tích hợp tính toán và kiểm soát".

 

Quá trình lặp lại kiến ​​trúc điều khiển công nghiệp sắp diễn ra.

 

Hệ thống điều khiển công nghiệp thường đề cập đến kiến ​​trúc chia tách của máy tính trên + máy tính dưới, bao gồm máy tính công nghiệp (máy tính công nghiệp) và các bộ điều khiển PLC khác nhau. Máy tính chủ đề cập đến máy tính có khả năng tính toán và xử lý dữ liệu, chịu trách nhiệm giám sát, phát lệnh, thu thập dữ liệu, xử lý và phân tích và tương tác của người dùng đối với toàn bộ hệ thống điều khiển. Máy tính dưới (Thiết bị phụ) là thiết bị hoặc bộ điều khiển được kết nối trực tiếp với cảm biến, bộ truyền động và phần cứng khác trong hệ thống điều khiển.

 

Phần cứng của máy tính trên thường bao gồm máy tính cá nhân, máy tính công nghiệp hoặc máy chủ, và chúng trao đổi dữ liệu với máy tính dưới thông qua nhiều giao diện truyền thông khác nhau. Máy tính dưới thường chịu trách nhiệm thực hiện các lệnh điều khiển (nhiệm vụ) của máy tính trên, chẳng hạn như đầu ra tín hiệu chuyển mạch, điều chỉnh số lượng tương tự, thu thập dữ liệu, v.v. Trong nhiều năm, kiến ​​trúc máy tính trên + máy tính dưới đã hỗ trợ sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp hiện đại.

 

Cùng lúc đó, một kiến ​​trúc mới đã dần phát triển với sự ra đời của PC. Năm 1986, Beckhoff, một doanh nghiệp nổi tiếng trong lĩnh vực điều khiển công nghiệp, đã cho ra mắt hệ thống điều khiển kiến ​​trúc PC (kiến trúc máy tính) đầu tiên trên thế giới. Triết lý của Beckhoff là "mọi công việc đều được thực hiện bằng phần mềm trên một nền tảng". Theo hướng chính này, Beckhoff, Austrian Belley, Bachmann, v.v. đã phát triển thành những công ty dẫn đầu trong các hệ thống điều khiển công nghiệp dựa trên PC.

 

Hệ thống điều khiển công nghiệp dựa trên PC là "di chuyển" máy tính chủ trong lĩnh vực công nghiệp và các ứng dụng phức tạp của nó, bao gồm phần mềm tương tác giữa người và máy tính (HMI), thuật toán AI, phần mềm dành riêng cho máy tính chủ, cơ sở dữ liệu, v.v., đến các máy tính có sức mạnh tính toán mạnh hơn. Đồng thời, các chương trình điều khiển chạy trong các máy tính thấp hơn như PLC, bộ điều khiển chuyển động và thẻ điều khiển chuyển động cũng được "di chuyển" đến máy tính. Thông qua điều khiển phần mềm, một nền tảng điện toán chạy.

 

Ngày nay, hai kiến ​​trúc hệ thống điều khiển công nghiệp tồn tại cùng một lúc, nhưng chúng tạo thành một mô hình "một công ty thống trị" trong kiến ​​trúc chia tách truyền thống. Tuy nhiên, một mặt, các hệ thống điều khiển công nghiệp dựa trên PC đã tận dụng lợi thế trong một số ngành công nghiệp và kịch bản như năng lượng mới; Mặt khác, các cơ hội mới đã xuất hiện, đó là sự phát triển và ứng dụng các công nghệ mới.

 

Hiện nay, với sự phát triển của các công nghệ mới như Internet, điện toán đám mây, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo, và ứng dụng sâu rộng của tầm nhìn công nghiệp, rô bốt công nghiệp, v.v., con người, máy móc, vật liệu, phương pháp và môi trường được kết nối hoàn toàn. Các địa điểm công nghiệp ngày càng phức tạp hơn và lượng dữ liệu tăng mạnh đưa ra các yêu cầu cao hơn về khả năng tính toán và khả năng điều khiển của các hệ thống điều khiển. Kiến trúc truyền thống không còn có thể đáp ứng được nhu cầu tương tác dữ liệu và điều khiển thời gian thực của thiết bị công nghiệp. Ngay cả khi khả năng tính toán của máy tính công nghiệp được cải thiện, nó cũng không thể giải quyết được sự phức tạp của hệ thống và các vấn đề thời gian thực.

 

Về phía nhu cầu, sự lặp lại về mặt kiến ​​trúc của các hệ thống điều khiển công nghiệp đã bắt đầu đạt đến bước ngoặt.

 

Việc bản địa hóa các hệ thống điều khiển cao cấp sắp diễn ra.

 

Hệ thống điều khiển công nghiệp sử dụng toàn diện lý thuyết điều khiển, thiết bị đo lường, máy tính và các công nghệ thông tin khác để thực hiện phát hiện, kiểm soát, tối ưu hóa, lập lịch, quản lý và ra quyết định cho quá trình sản xuất công nghiệp, nhằm đạt được mục đích ổn định, an toàn, giảm chi phí, cải thiện chất lượng, tăng hiệu quả, giảm tiêu thụ và các mục đích khác, việc thực hiện đòi hỏi sự vận hành phối hợp của phần mềm, phần cứng, hệ thống, v.v.

 

Theo quan điểm của chuỗi công nghiệp, sản xuất công nghiệp có thể được chia thành "thượng nguồn", "trung nguồn" và hạ nguồn. Thượng nguồn là hệ thống điều khiển công nghiệp, bao gồm các thiết bị điện toán công nghiệp như máy tính công nghiệp, bộ điều khiển PLC, thiết bị IO, sản phẩm servo, v.v. Chúng là cốt lõi của hệ thống công nghiệp. Trung nguồn là chỉ các thiết bị và thiết bị sản xuất khác nhau, chẳng hạn như máy móc nói chung, thiết bị điện tử 3C, thiết bị quang điện và sản xuất thiết bị pin lithium. Hạ nguồn là nhà máy.

 

Nếu tự động hóa công nghiệp là nền tảng của ngành công nghiệp hiện đại, thì hệ thống điều khiển công nghiệp là trụ cột của ngành công nghiệp hiện đại. Thật không may, Trung Quốc đã là một quốc gia sản xuất lớn trên thế giới trong 11 năm liên tiếp, nhưng ngành công nghiệp tự động hóa công nghiệp chung của nước này có năng lực độc lập kém và ngành công nghiệp thượng nguồn của nước này rất yếu. Đặc biệt là trong các kịch bản sản xuất từ ​​trung bình đến cao cấp, tỷ lệ nội địa hóa của các hệ thống điều khiển công nghiệp là thấp.

 

Theo bảng xếp hạng "PC control" của các công ty tự động hóa toàn cầu, không có công ty Trung Quốc nào lọt vào top 50. Các công ty hàng đầu như Siemens, Emerson, ABB, Schneider, Rockwell, Honeywell, v.v. về cơ bản phân bố ở Hoa Kỳ, Đức, Áo, Nhật Bản, Vương quốc Anh và các khu vực châu Âu và châu Mỹ khác.

 

Ở Trung Quốc, có một số công ty niêm yết thượng nguồn có công nghệ và sản phẩm độc lập. Inovance Technology, Zhejiang University SUPCON, Baichu Electronics, cũng như Leisai Intelligent, Dongtu Technology, Hollysys, Hechuan Technology, Xinjie Electric, v.v., hầu hết các công ty này đều là công ty theo chiều dọc trong các ngành. Trong các kịch bản sản xuất từ ​​trung bình đến cao cấp, có một khoảng cách lớn giữa các công ty hệ thống điều khiển công nghiệp của đất nước tôi và các thương hiệu nước ngoài.

 

Ngoài ra, xét về mặt tuyến đường kỹ thuật và sản phẩm, nhìn vào Trung Quốc, có nhiều nhà sản xuất cung cấp các sản phẩm tự động hóa công nghiệp nói chung dựa trên kiến ​​trúc truyền thống, nhưng ít công ty tham gia vào hệ thống điều khiển công nghiệp dựa trên PC và định nghĩa phần mềm.

 

Ninh Chấn Ba, cựu cố vấn trưởng của Trung tâm công nghệ thông tin của Tập đoàn công nghiệp hàng không Trung Quốc, đã nhiều lần chỉ ra rằng sản xuất thông minh của Trung Quốc "thiếu lõi và linh hồn", ám chỉ việc thiếu chip độc lập và phần mềm công nghiệp. Nếu không có hệ thống điều khiển công nghiệp độc lập, ngành công nghiệp không có "bộ não". Ngành sản xuất công nghiệp của Trung Quốc muốn tiến tới phân khúc trung và cao cấp, và việc bản địa hóa điều khiển công nghiệp, đặc biệt là hệ thống điều khiển công nghiệp cao cấp, sắp xảy ra.

 

Tích hợp điện toán và điều khiển: SINSEGYE chuyển hướng và tạo ra bước đột phá.

 

Năm 2022, Sinsegye cho ra mắt sản phẩm máy tính thông minh công nghiệp ("iComputer") đầu tiên, nhanh chóng được thị trường công nhận nhờ ý tưởng độc đáo và lộ trình kỹ thuật tích hợp tính toán và điều khiển. Hai năm sau, sản phẩm của công ty đã mở rộng sang các loại máy tính gắn trên giá đỡ, máy tính nhúng và các loại khác.

 

Theo báo cáo, so với sự kết hợp truyền thống của máy tính trên + máy tính dưới, "iComputer" kết hợp tính toán và điều khiển. Thông qua một bộ điều khiển với một bộ phần mềm và một bộ chương trình, nó có thể đồng thời có chức năng điều khiển chuyển động, điều khiển logic, thị giác máy, hiển thị cấu hình và các chức năng khác, có thể làm cho thiết bị điều khiển công nghiệp thích ứng tốt hơn với môi trường sản xuất phức tạp và thay đổi, và có hiệu suất thời gian thực và khả năng mở rộng công suất tính toán cao hơn.

 

"iComputer" không chỉ giải quyết hiệu quả vấn đề tích hợp giữa OT và IT mà còn có khả năng giải quyết các vấn đề chính của điều khiển công nghiệp truyền thống như yêu cầu công suất tính toán lớn chưa được đáp ứng, các chương trình can thiệp lẫn nhau, chi phí cao và độ tin cậy không đủ.

 

Ma Jun nói với một phóng viên của China Industry 新闻动态 rằng việc tích hợp máy tính và điều khiển đã mang lại bốn lợi ích chính: Thứ nhất, chi phí phần cứng của máy tính công nghiệp đã giảm đáng kể; Thứ hai, hiệu suất hoạt động của hệ thống đã được cải thiện đáng kể; Thứ ba, môi trường IDE (môi trường phát triển tích hợp) hiện thực hóa lập trình hỗn hợp và hiệu quả lập trình được cải thiện đáng kể; Thứ tư, kiến ​​trúc PC có thể làm cho chương trình điều khiển chạy nhanh hơn và có độ trễ thấp hơn, giúp sản xuất cơ khí ổn định hơn và có lợi cho việc hiện thực hóa sản xuất cao cấp.

 

Công nghệ "iComputer" có nguồn gốc từ Viện Công nghệ Máy tính, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Dựa trên nghiên cứu và phát triển các ngành công nghiệp trọng điểm quốc gia và các chủ đề chính, đã cho ra đời hệ thống kỹ thuật máy tính thông minh công nghiệp + định nghĩa phần mềm, chuyển đổi cấu trúc thị trường máy tính công nghiệp hiện tại do PLC truyền thống, bộ điều khiển chuyển động, máy tính công nghiệp và máy chủ biên thống trị.

 

"Chuyển làn và vượt xe". Hệ thống kỹ thuật này cũng đã trở thành một lộ trình kỹ thuật vững chắc ở Sinsegye. Nhờ nhiều năm nỗ lực không ngừng của Viện Công nghệ Máy tính thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, sự tích lũy này đã tạo nền tảng và sự tự tin cho Sinsegye để công nghiệp hóa công nghệ.

 

Theo thông tin được biết, chiếc "iComputer" đầu tiên của Sinsegye sử dụng CPU Haiguang x86 và GPU Cambrian, cả hai đều được ươm tạo bởi Viện Công nghệ Máy tính thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Hướng tới tương lai, công ty sẽ nội địa hóa 100% toàn bộ dòng sản phẩm, phá vỡ thế bế tắc lâu nay của thiết bị điện toán công nghiệp cao cấp.

 

"Sự kết thúc của tự động hóa công nghiệp truyền thống"

 

Đối với doanh nghiệp, đôi khi không khó để nhìn rõ xu hướng chung và lựa chọn hướng đi. Cái khó nằm ở chỗ làm sao để thiết lập được lợi thế cốt lõi của mình, thực sự triển khai được những sản phẩm, công nghệ và dịch vụ tốt nhất, giành được khách hàng và được thị trường vốn công nhận.

 

Sinsegye nằm ở thượng nguồn của ngành sản xuất công nghiệp, một tuyến đường rất dài và quan trọng, đủ để làm nền tảng cho quá trình công nghiệp hóa mới. Hệ thống điều khiển công nghiệp đang chuyển dịch mạnh mẽ sang tin học, điều này sẽ tạo ra cơ hội to lớn cho quá trình chuyển đổi công nghiệp. Ví dụ như điện toán đám mây, điện thoại thông minh và ô tô thông minh, quá trình tin học hóa của chúng phản ánh những đặc điểm nổi bật của quá trình chuyển đổi công nghiệp.

 

Theo số liệu, trong bảng xếp hạng các dự án khởi nghiệp (công ty) nổi bật, Sinsegye đứng đầu. Trong hai năm qua, công ty đã hoàn thành tổng cộng hơn 300 triệu nhân dân tệ trong các vòng gọi vốn Series A và Series A, điều này cho thấy sự công nhận của thị trường vốn đối với định hướng và tầm nhìn phát triển của công ty.

 

Sự phát triển của kiến ​​trúc mới đang rất mạnh mẽ. Ma Jun chỉ ra rằng trong thị trường mới, thị phần của kiến ​​trúc PC chiếm khoảng 20% ​​và vẫn đang tiếp tục tăng. Hiện tại, các sản phẩm của Sinsegye đã nhận được các đơn đặt hàng số lượng lớn từ các khách hàng tiêu biểu trong các lĩnh vực sản xuất tiên tiến (bán dẫn, laser, điện tử 3C), năng lượng mới (quang điện, điện gió), công nghiệp chế biến (dầu khí, thép) và các ngành khác.

 

Hiện nay, điều khiển công nghiệp được xác định bằng phần mềm đã trở thành vấn đề then chốt trong ngành. Roland Busch, Tổng giám đốc điều hành toàn cầu của Siemens, một công ty đại diện cho kiến ​​trúc truyền thống, đã từng nói rằng có bốn hướng chính để chuyển đổi và nâng cấp sản xuất công nghiệp, hướng đầu tiên là PLC được xác định bằng phần mềm. Siemens đã bắt đầu quá trình chuyển đổi của mình và một trong những hướng đó là phần mềm.

 

Với sự tiến bộ của sản xuất thông minh và Internet công nghiệp, kết nối và tích hợp đang tái cấu trúc số hóa và trí tuệ công nghiệp, và tái cấu trúc doanh nghiệp, tái cấu trúc công nghiệp và tái cấu trúc giá trị tiếp tục nối tiếp nhau. Từ trên xuống dưới, từ doanh nghiệp đến quản lý đến xưởng đến dây chuyền sản xuất, các nâng cấp sản xuất công nghiệp theo hướng dữ liệu chắc chắn sẽ phải đối mặt với sự chuyển đổi của lớp điều khiển công nghiệp. Việc tích hợp CNTT và OT là lựa chọn tất yếu để ngành công nghiệp hướng tới trí tuệ.

 

"Đây sẽ là hồi kết của tự động hóa công nghiệp truyền thống", Ma Jun nói.