东土软件定义控制为“工业母机”大脑赋能欧宝
作者:admin 发布时间:2021-11-28 17:14

  ob欧宝体育官方网站入口机床指制造机器的机器,是装备制造业的加工母机,也被称为“工业母机”。如果说2018年的“中美科技战”剜出了中国芯片的短板,中兴、华为等事件的爆发敲响了警钟,而这一次,资本乃至技术的市场聚焦点全部落在“工业母机”上。

  8月19日,国务院国资委召开扩大会议,会议强调:要把科技创新摆在更加突出的位置,推动中央企业主动融入国家基础研究、应用基础研究创新体系,针对工业母机、 高端芯片、新材料、新能源汽车等加强关键核心技术攻关。会议将工业母机定于首位,足见其重要性。

  庞大的千亿级市场是孕育龙头企业的前提:2019年,全球机床消费为821亿美元,其中,我国机床行业消费额达到223亿美元,生产端与消费端类似,2019年全球机床产值为842亿美元,中国作为世界第一大机床生产国,2019年产值约为194亿美元。

  值得一提的是:工业母机目前已实现恢复性高增长。据国家统计局发布的数据显示,2021年1~8月份,制造业投资同比增长15.7%;高技术制造业投资同比增长25.8%。以最具代表性的金属切削机床为例,2021年1至8月全国金属切削机床累计产量为39.8万台,同比增长40.6%。

  增长背后原因有三个方面:一是国内疫情防控稳中向好,制造业率先复工复产,产能的扩张带动工业母机景气度持续高涨;二是疫情导致进口机床下滑明显,机床国产化率正在加速;三是国内工业母机进入十年更新周期阶段,为行业高景气度的延续提供有力支撑。

  就技术水平来看,和芯片面临的处境一样,全球高端机床产业长期被日德美等发达国家把控。但我国已掌握了工业母机的研发、制造能力,形成了一条完整的供应链,虽然这条供应链已具备基础雏形,但不具备真正的高端硬实力。

  机床产生了大量关于设计、生产以及产品的数据和信息。如何有效地采集、分析这些数据,用于生产效率的提高,已成为未来企业竞争力提升的重要支撑点。随着下游产品的高精尖程度日益提升,自动化、智能化、集成化成为机床的新要求。实现这个目标,这就需要工业母机的“大脑”――数控系统更加精密且智能,这也是国家在高端硬实力上的突破点。

  高端数控机床的核心就是工业软件,尤其是控制系统,最终追求的还是控制系统的国产替代(因为现在高端母机几乎全是进口的),国内高端数控系统国产化率不足 10%,所以数控系统国产化是高端数控机床国产化的关键。

  东土科技300353)基于软件定义控制的CNC解决方案,搭载Intewell工业级网络操作系统及MaVIEW工业编程软件,实现一台同时集成CNC实时控制功能、HMI功能以及补偿分析功能,该方案完全自主可控,符合专项要求,并且支持灵活扩展功能,助力CNC企业打造国产化、高端化产品。

  国产化:CNC底层操作系统Intewell及控制编程软件MaVIEW 100%自主研发,不受制于人。

  易用:控制编程支持IEC61131-3语言,支持高级语言编程,支持PLCopen运动控制功能库。

  保证加工质量:集成刀具磨损监控,预测刀具寿命,确定换刀时间,节省刀具综合管理成本,保证批量加工质量。

  除政策等外部因素的助推,在机床制造商机床使用者(最终用户)双维度推动下,新的需求变化主要体现在四个方面:机床制造商面对激烈的竞争迫切希望缩短机床的设计、研发、验证时间,减少试错成本,提高设计质量和设计效率,快速交付;在机床本身的制造过程中需要获得加工过程相应数据的可追溯及透明性;在推广和销售阶段,传统的实体机床展示或者印刷关键参数样本的模式早已不能满足机床使用者的要求;当机床进入应用环节,机床设备制造商希望获取机床的运行数据,并借助大数据分析来优化机床的设计,从而形成持续优化的闭环。

  东土科技微内核虚拟化架构操作系统Intewell,采用开放式结构,具备极高的模块化程度,根据应用场景需要实现自由裁剪定制;Intewell引入虚拟化技术的虚拟机管理抽象层,对硬件资源抽象以支撑“软件定义机器”,达到针对业务的实时、确定性、安全性、可靠性保证。

  Intewell全部代码自主可控,支持指令级别的安全管控,在操作系统底层为整个设备运行提供了安全可靠可信的基础运行环境。同时,通过虚拟化技术实现在一个硬件系统上支持多个运行环境,部分运行环境支持高实时应用,调度精度在微秒级,另外,该系统可兼容上层应用的能力,同时使上层系统处于可被监控的状态,从而在安全与生态兼容方面取得平衡。

  同时,Intewell采用微服务架构,欧宝体育登录入口微服务架构是一种使用一套小服务来开发单个应用的方式途径,每个服务运行在自己的进程中,并使用轻量级通信机制,这些服务基于业务能力构建,并能够通过自动化部署机制来独立部署,这些服务使用不同的编程语言实现,以及不同数据存储技术,并保持最低限度的集中式管理。

  东土科技软件编程平台MaVIEW以软件定义控制为核心理念,其运行环境RTE以及开发环境IDE均为100%自主研发,并支持国产操作系统,从根源上保证控制系统的安全可靠,除了支持常规的IEC61131-3编程开发外,MaVIEW还支持人工智能、机器视觉、大数据等技术应用场景与实时控制业务融合。

  对于机床生产者及使用者来说,将原来需要依次顺序完成的研发制造流程/步骤改为并行执行,新机床3D模型设计完成之后,即可使用机电一体化概念的设计软件和数控系统进行机床动态设计、调试、验证。如金属切削数字化验证平台虚拟机床,就打造了一个和实际机床近乎一致的“投影”,无需使用实际机床、夹具、刀具、毛坯等实际物料,即可实现相同的试切仿真验证,并能保证仿真之后的代码程序在客户实际机床上一次性正确执行,提高一次成功率,提高加工效率。

  工业母机承载着中国制造业的星辰大海,实现工业母机的国产自主化,需要一整套完整的发展战略、公共的研究土壤、共享的研发体系。政策的倾斜+创新的双向支撑,未来,国产的数控机床企业在完善产业链布局、强化业务协同效应的指引下,这块市场“蛋糕”定会越做越大。

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