（文/程文智）近几年，人机一体化智能系统正大跨步而来，工控的意义也已经完全超越了原来单纯的工业
近期，在电子发烧友网举办的《2020工业控制与通信技术研讨会》上，我们邀请到了ADI亚太区工业自动化行业市场部经理于常涛、莎益博高频应用工程师张闵期、市场战略总监及应用工程总监甘泉、以及富士康资深工程师刘敏颜，五位嘉宾一起讨论了人机一体化智能系统这一个话题。讨论的主题是“拥抱互联、融入智能，开启人机一体化智能系统新未来”。
人机一体化智能系统的基础其实是自动化、数字化和工业互联，我国的制造业目前正在经历着从传统化生产线，向数字化、网络化和智能化的生产线转变过程中。随着制造业的发展，一些数字化程度高、应用价值大的行业，将会率先进入人机一体化智能系统时代。
那现在我国的人机一体化智能系统产业目前处于一个什么样的阶段呢？不同的供应商对智能制造有什么不一样的看法？智能制造面临的主要挑战是什么？
近几年来，中国的人口红利正在消失，劳动人口于2014年出现负增长，因此，很多企业为了更好的提高自己的竞争力，开始加快了制造业转变发展方式与经济转型的步伐，人机一体化智能系统产业也迎来了发展机遇。那么，中国目前的智能制造产业处于什么样的阶段呢？
来自ADI的于常涛表示，如果用工业4.0的概念来描述的话，目前中国智能制造总的来看处于工业2.5或者工业3.0阶段。
中国现阶段采取的策略是重点突破，加快速度进行发展。他拿轨道交通举例说，这几年中国在轨道交通方面取得的成就有目共睹，发展速度特别快。比如中国高铁从无到有、从追梦到起跑、从奔跑到领先，也就花了十多年的时间而已。截止到2019年底，中国高铁运营里程达到了3.5万公里，约占全球的70%。
在Semtech的甘泉看来，人机一体化智能系统需要很多技术的配合，现在中国的人机一体化智能系统可以说已经入行了，而且已经有不少公司的人机一体化智能系统做得还不错了，比如他们之前帮助格力做的人机一体化智能系统生产线，节省了不少的人力。
他说，如果完全人机一体化智能系统是100%的话，拿现在中国的智能制造大概是30%~50%的阶段。
数字化是传统制造产业向智能制造产业转型必须要经历的过程。在这样的一个过程中，需要硬件、软件，模块商、集成商和工厂端的共同合作才能完成。
于常涛在讨论中表示，数字化至少包含3个层面的内容，即要哪一些数字信息；这些数字信息如何传输；以及怎么利用这些数字信息。“前面两个内容与我们直接相关，数字信息的来源一定是传感器，及模数转换产品；数字信息的传输不外乎有线或者无线，而这两类产品需求的提高，给ADI带来了很多机会。”
在数字化方面，除了硬件解决方案，其实软件部分也不可或缺，莎益博的张闵期透露，他们能够通过定制化的方式，基于现有工业软件撰写一些小程序，以帮助客户快速、有效率地获得输出的信息。
来自Semtech的甘泉则表示，他们不仅在提供Sub1GHz的LoRa芯片，针对工业用的无线通信，他们专门开发了工业级的远距离低功耗2.4GHz无线射频芯片，而且还带测距功能。
当然，工厂数字化的落地其实最终都需要落实到具体的设备和系统上，在工控系统产品测试和验证方面具有多年工作经验的富士康资深工程师刘敏颜表示，工厂对工控类产品的要求一般都比较严格，对产品的选择也比较谨慎。在选择工控类产品的供应商时，不仅会考虑产品的质量，还会考察供应商的产能和工程能力。
在产品测试环节，系统测试和零件测试需要同时做。因为这两个测试的侧重点其实是不同的。系统测试主要考虑的是零件的可用性和兼容性，正常情况下不会考虑零件的极限规格；而零件测试需要仔细考虑该零件的极限情况，特别是一些高低温环境，以及复杂恶劣环境下的工作能力。
她举例说，一般系统级测试可能测试85℃的环境就可以了，而零件测试，需要测试该零件在150℃环境下的工作稳定性。
一般来说，工控类产品的寿命会比较长，有的会持续使用十年以上。在这么长的使用周期中，供应商可能会由于成本的考量，或者技术的更新，对产品做一些变更。对这些设计和材料的重要变更，零件和系统都要重新做验证测试。
“当然，即便是量产后，也要时刻注意零件和系统是不是真的存在不正常的情况。来保证产品质量。”刘敏颜强调。
在于常涛看来，人机一体化智能系统是通过一些手段和技术，带来不一样的体验，带来更多的价值，真正帮助制造企业解决现实中的问题。他拿工业以太网举例说，以前工业中的通信多以现场总线为主，现在过渡到了工业以太网阶段，据统计全球的工业以太网的采用比例已超越了现场总线。在中国市场的工业以太网的普及速度也很快速，比如运动控制管理系统几乎都采用了工业以太网技术。
当然，他承认不论是什么好的点子、好的技术、和好的实现方案，能否被采用都是最终用户说了算，因此，于常涛认为，如何说服客户采用新的技术和方案，是目前人机一体化智能系统面临的最大挑战。
张闵期对人机一体化智能系统的解读是，通过大数据的分析，榨取系统的性能，让现有的产品实现最高的效率和最高的性能。“但这个实现方式每一家都有不同的策略和考量，目前都是各做各的，如何垂直整合成一个系统级的方案，用什么样的方法来做这个事情。”他认为这个是目前人机一体化智能系统遇到的最大挑战。
在半导体行业，今年有一个热词，那就是“国产替代”，那再工控领域是否也存在这样的一个问题呢？答案是肯定的。
于常涛坦承，他们在面对客户的时候确实也碰到过这样的一个问题。但是作为一家美国公司的ADI，在面对国产替代进程中其实并没有感到特别大的压力。
在他看来，国产替代实际上也是分类别的，一是必须替代的产品；二是可替代可不替代的产品；三是需要取得重大技术突破才能替代的产品。
要实现第三种替代，国内的企业就需要加强自身的能力，提升技术水平。这样就需要更加多高性能的产品来提供支持，而高性能产品正是ADI的特长。
甘泉则认为，“国产替代”的叫法有点不妥，因为如果一个商品市场上已经存在，再重新开发生产一个一模一样的产品出来，其实是意见很浪费资源的事情。“我们应该做的不是Pin2Pin兼容产品，而应该是做一些有创新，能够解决实际问题的产品，来补充现有的市场需求，因此应该叫‘共存’或‘补充’更好一些。”
“其实十年前，富士康就再导入国产的产品了，只是十年前测试的国产零件很不理想，但现在情况慢慢的变好了，国产芯片的质量水平提升速度很快。”刘敏颜表示。
目前，人机一体化智能系统在国内正蒸蒸日上，虽然现在的发展还受到很多限制，但是总的来说，我们正走在人机一体化智能系统的大路上。业内人士预计，国内大部分公司都实现人机一体化智能系统应该还需要五到十年的时间。
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