“發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的必由之路，而可計(jì)算制造是新質(zhì)生產(chǎn)力的重要組成部分?！?月29日，中國(guó)工程院院士李國(guó)杰在2024中科時(shí)代產(chǎn)品戰(zhàn)略發(fā)布會(huì)暨可計(jì)算制造高峰論壇上表示。會(huì)上，《可計(jì)算制造白皮書（2023年）》（以下簡(jiǎn)稱《白皮書》）及中科時(shí)代工業(yè)智能計(jì)算機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“工智機(jī)”）正式發(fā)布。
《白皮書》顯示，可計(jì)算制造是一種由數(shù)據(jù)、模型、網(wǎng)絡(luò)、算力、軟件共同組成的一體化智能系統(tǒng)，通過(guò)應(yīng)用新一代信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、工業(yè)軟件以及現(xiàn)代管理思想，實(shí)現(xiàn)制造企業(yè)全領(lǐng)域、全流程的系統(tǒng)化應(yīng)用，推動(dòng)制造業(yè)的智能化、高效化和靈活化。可計(jì)算制造的核心本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)OODA（感知Observe、判定Orient、決策Decide、行動(dòng)Act）在產(chǎn)品全生命周期的全流程打通，實(shí)現(xiàn)端到端的自動(dòng)化和智能化。
可計(jì)算制造將帶來(lái)全新制造范式
隨著通用人工智能技術(shù)日漸成熟，邊緣算力不斷突破，工業(yè)各要素單位聯(lián)網(wǎng)，形成以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、模型推理、軟件定義、算力保障、網(wǎng)絡(luò)為骨架的制造業(yè)信息技術(shù)（IT）和操作技術(shù)（OT）深度融合的技術(shù)趨勢(shì)，有力推動(dòng)制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為時(shí)代發(fā)展特色。
然而，目前，我國(guó)制造業(yè)IT層與0T層間出現(xiàn)斷層。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)主要集中于企業(yè)前端業(yè)務(wù)的數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化，主要圍繞在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷售、企業(yè)管理等方面，即對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的IT采集和管理已具有一定基礎(chǔ)；而企業(yè)生產(chǎn)操作領(lǐng)域，基于數(shù)據(jù)的推理、計(jì)算、規(guī)劃、以及終端的智能化控制，即0T化仍處于早期階段。
基于此，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所針對(duì)我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提出了“可計(jì)算制造”?！栋灼分赋觯捎?jì)算制造的引入，將把以控制為核心傳統(tǒng)制造方式，延伸到以計(jì)算為核心的新型制造范式中，填補(bǔ)制造業(yè)IT與0T間的斷層，實(shí)現(xiàn)IT與0T的融合，改變企業(yè)IT強(qiáng)、0T弱的現(xiàn)狀?？捎?jì)算制造將使制造業(yè)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷售、供應(yīng)鏈管理、排產(chǎn)、生產(chǎn)、售后全流程可計(jì)算，打通信息流與操作流，實(shí)現(xiàn)感知、判斷、決策、行動(dòng)的智能生產(chǎn)閉環(huán)。以提高產(chǎn)品質(zhì)量為核心，將生產(chǎn)效率、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)成本、管理水平提升到新的水平。可計(jì)算制造將帶來(lái)全新的制造范式。
在可計(jì)算制造形成過(guò)程中，人工智能具有重要推動(dòng)力?！斑^(guò)去兩年，人工智能的成績(jī)主要體現(xiàn)在與消費(fèi)者互動(dòng)的虛擬世界，即人機(jī)對(duì)話、文字圖像生成等方面?！崩顕?guó)杰認(rèn)為，未來(lái)5至10年，人工智能的發(fā)展或從虛擬空間轉(zhuǎn)向以制造業(yè)為代表的實(shí)體空間智能體系，賦能各種實(shí)體經(jīng)濟(jì)應(yīng)用。他表示，要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，將需要打造一個(gè)有算力、數(shù)據(jù)、知識(shí)、模型的一體化平臺(tái)，以縮短研發(fā)周期，提高經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力。
李國(guó)杰表示，一個(gè)企業(yè)能夠做出很好的產(chǎn)品，很多都是不可言傳的知識(shí)?！叭纾ㄆ髽I(yè)）老師傅的一些經(jīng)驗(yàn)，有些知識(shí)是書本之外的技術(shù)總結(jié)。因此，我們需要通過(guò)大模型不斷總結(jié)形成新的知識(shí)，才能把新型制造帶向真正智能化領(lǐng)域。”
可計(jì)算制造的硬件基礎(chǔ)
類似功能手機(jī)向智能手機(jī)轉(zhuǎn)變、燃油汽車向新能源汽車推進(jìn)，工業(yè)自動(dòng)化也朝著計(jì)算機(jī)化的方向發(fā)展。在這一趨勢(shì)下，中科時(shí)代（深圳）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中科時(shí)代”）近年來(lái)研發(fā)了一系列工業(yè)智能計(jì)算機(jī)，提出“基于智能PC技術(shù)和軟件定義技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能化”，其核心技術(shù)已獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和實(shí)用新型專利。
新發(fā)布的工智機(jī)將計(jì)算面、控制面與硬件面解耦，通過(guò)國(guó)產(chǎn)商用芯片、雙域操作系統(tǒng)和一型虛擬化技術(shù)，同時(shí)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)了控制域的PLC控制、運(yùn)動(dòng)控制、DCS控制、CNC控制、機(jī)器人控制，以及計(jì)算域的視覺(jué)、HMI、仿真、數(shù)據(jù)庫(kù)、通信、AI等桌面非實(shí)時(shí)應(yīng)用，將“定制硬件+封閉軟件”推向“統(tǒng)一硬件+智能軟件”，實(shí)現(xiàn)了IT與0T在基礎(chǔ)設(shè)施層的融合，為00DA的感知、判定提供計(jì)算算力，為決策與執(zhí)行提供控制算力，IT與0T在工智機(jī)中融合為00DA環(huán)，使其代替PLC、工控機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、DCS、SCADA等，成為可計(jì)算制造的硬件基礎(chǔ)。
“工智機(jī)實(shí)現(xiàn)了高端工業(yè)控制計(jì)算領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，為智能制造發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。”中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員韓銀和在接受記者采訪時(shí)表示，人工智能是新型工業(yè)化的標(biāo)配，需要算力支持。傳統(tǒng)的PLC很難滿足人工智能對(duì)算力的需求，工智機(jī)通過(guò)高性能硬件和可擴(kuò)展的軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算和控制的深度融合，數(shù)倍提升計(jì)算能力，在實(shí)現(xiàn)精確控制的同時(shí)，支撐制造過(guò)程的智能化，是實(shí)現(xiàn)制造智能化升級(jí)的核心利器。
中科時(shí)代CEO馬君表示，工智機(jī)有兩大核心“靈魂”：
一是中科時(shí)代自主研發(fā)的工業(yè)操作系統(tǒng)——MetaOS。目前，我國(guó)缺少專為工業(yè)定制的、國(guó)產(chǎn)的操作系統(tǒng)。MetaOS定位于能提供強(qiáng)大計(jì)算性能、同時(shí)可以高速運(yùn)動(dòng)控制的雙域操作系統(tǒng)，能兼容所有上位計(jì)算應(yīng)用和下位的控制應(yīng)用，做到硬實(shí)時(shí)、大算力、算控一體。
二是中科時(shí)代的工業(yè)編程平臺(tái)——MetaFacture。該平臺(tái)為用戶提供了一個(gè)統(tǒng)一、開(kāi)放的混合編程環(huán)境，能夠非常方便地拓展各類功能插件和通訊，同時(shí)，平臺(tái)為用戶提供了大量開(kāi)發(fā)工具和算法庫(kù)，使客戶在開(kāi)發(fā)應(yīng)用算法方面提升效率。
據(jù)悉，中科時(shí)代的工智機(jī)主要面向高端制造領(lǐng)域，已在3C電子、光伏、半導(dǎo)體、鋰電包裝等行業(yè)落地應(yīng)用。馬君介紹，很多客戶通過(guò)采用中科時(shí)代的開(kāi)放系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)布署了企業(yè)自己的算法，達(dá)到降本增效目的?！拔覀兓旌螴DE編程環(huán)境，將客戶的工藝流程、業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)算法快速封裝成功能塊，提高編程效率，替代了DCS+工控機(jī)的編程方式。例如，我們?cè)谛陆患移髽I(yè)已經(jīng)成功部署了400多臺(tái)多晶硅還原爐控制系統(tǒng)，可以讓客戶輕松、安全運(yùn)行其想植入的節(jié)能算法，為企業(yè)一年節(jié)約電費(fèi)2億多元?！?/span>
當(dāng)前，推進(jìn)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，以新技術(shù)培育新產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，已成為形成新質(zhì)生產(chǎn)力，推進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展的重要著力點(diǎn)。無(wú)論是節(jié)約成本還是提高效率，可計(jì)算的制造都將對(duì)未來(lái)的工業(yè)自動(dòng)化和智能制造起到杠桿作用，助力我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更高水平的工業(yè)制造。
（來(lái)源：中國(guó)工業(yè)新聞網(wǎng)）
