工控機(jī)發(fā)展與時(shí)俱進(jìn) 助力構(gòu)建“工業(yè)4.0”智能系統(tǒng)

工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是用于對生產(chǎn)過程中使用的機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)流程、數(shù)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測與控制的設(shè)備。隨著“工業(yè)4.0”和“中國制造2025”的深入推進(jìn)，作為智能制造的核心設(shè)備，工控機(jī)無論是從技術(shù)還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，都出現(xiàn)了一些新的變化，其在智能時(shí)代中也將承擔(dān)起更為重要的作用。

以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，是集成大量計(jì)算機(jī)、通信和控制技術(shù)為一體的智能系統(tǒng)，在各類新技術(shù)高度集成的行業(yè)發(fā)展背景下，工控機(jī)正處于新的技術(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。未來，工控機(jī)將突破現(xiàn)有的技術(shù)架構(gòu)，形成新一代的工控機(jī)，其特點(diǎn)是系統(tǒng)架構(gòu)更開放、集成度更高、功能模塊化、機(jī)器智能化等，將為整個(gè)“工業(yè)4.0”下的智能系統(tǒng)構(gòu)建提供重要支撐。

智能制造的核心在于信息的搜集、匯整與流通。為了滿足此需求，未來工控機(jī)除了原本的自動(dòng)化機(jī)臺(tái)的角色外，還需要整合軟件與固件來承上（連接決策中心）啟下（采集并轉(zhuǎn)換不同接口的數(shù)據(jù)流），串聯(lián)起服務(wù)終端需求的生態(tài)鏈?？蛻舨辉賰H僅滿足于接受單一的產(chǎn)品，而更傾向于廠商可以提供以工控機(jī)為核心的整體解決方案，這勢必將改變整個(gè)工控機(jī)產(chǎn)業(yè)的服務(wù)模式。顯然，以工控機(jī)為核心，利用云計(jì)算、云存儲(chǔ)等信息化技術(shù)，構(gòu)建面向行業(yè)應(yīng)用、完整的智能制造系統(tǒng)解決方案，將更受用戶青睞。

隨著《中國制造2025》的頒布與智能制造產(chǎn)業(yè)的不斷推進(jìn)，數(shù)控、機(jī)器人、航空航天、船舶、軌道交通、節(jié)能與新能源、電力裝備以及農(nóng)業(yè)裝備等都將成為工控機(jī)的主戰(zhàn)場。而隨工控機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展而的，是對其定制化和專用化要求的不斷提高。各行業(yè)間存在較大差異，傳統(tǒng)的通用型工控機(jī)難以滿足所有行業(yè)需求。同時(shí)，在行業(yè)內(nèi)部，為了突出自身優(yōu)勢，體現(xiàn)核心競爭力，也不宜采用類似的解決方案，因此面向行業(yè)的專業(yè)嵌入式定質(zhì)化工控機(jī)是行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。

據(jù)數(shù)據(jù)分析，未來嵌入式系統(tǒng)將以6.4%的年復(fù)合增長率增長，到2021年市場容量將達(dá)2331.3億美元。在功能上，市場可以劃分成四大塊，分別是單機(jī)、實(shí)時(shí)、網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)。實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)市場份額最大。

以微控制器種類劃分，市場可以分為小型、中型和大型嵌入式系統(tǒng)。中型嵌入式系統(tǒng)占據(jù)全球市場的最大份額。

以類型劃分，嵌入式系統(tǒng)分為嵌入式硬件和嵌入式軟件。嵌入式硬件占據(jù)市場的大頭。

在應(yīng)用上，市場分為七大領(lǐng)域，分別是：汽車、電信、醫(yī)療保健、工業(yè)、消費(fèi)電子、航空和國防，以及其他。汽車行業(yè)市場份額最大，占據(jù)了18％以上。

按地域劃分，全球嵌入式系統(tǒng)市場分為四大區(qū)域，即北美、歐洲、亞太，以及世界其他地區(qū)。北美占據(jù)全球市場的最大份額，達(dá)36％以上。

與傳統(tǒng)工控機(jī)相比，嵌入式工控機(jī)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在產(chǎn)品功能適配性好、裝置小型化、可靠性要求高、超低功耗無風(fēng)扇設(shè)計(jì)等四個(gè)方面。嵌入式工控機(jī)的發(fā)展迅猛，已在很多領(lǐng)域替代了傳統(tǒng)工控機(jī)產(chǎn)品，制造工業(yè)、過程控制、航空航天、軍事裝備等均是嵌入式工控機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。但盡管如此，嵌入式工控機(jī)并不能完全替代傳統(tǒng)工控機(jī)。

首先，嵌入式工控機(jī)在整個(gè)測控系統(tǒng)中所處的位置，往往在前端，嵌入式工控機(jī)向上的連接往往是傳統(tǒng)工控機(jī)，傳統(tǒng)工控機(jī)的運(yùn)算能力、軟件資源、數(shù)據(jù)庫支持等方面都是嵌入式工控機(jī)難以企及的。

其次，在大型系統(tǒng)構(gòu)建中，傳統(tǒng)工控機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展能力、網(wǎng)絡(luò)通訊能力也是嵌入式工控機(jī)難以替代的。

最后，在可視化設(shè)計(jì)、流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、科學(xué)計(jì)算、原型仿真設(shè)計(jì)、在環(huán)仿真等領(lǐng)域，傳統(tǒng)工控機(jī)具有先天的優(yōu)勢。