俄罗斯+东欧双引擎驱动中科时代以全新工业生态系统赋能全球智造

近期，在俄罗斯开设新公司并辐射东欧市场的中科时代，正是这样一家“以中国技术服务全球”的先行者代表。近期，控制工程网专访了中科时代俄罗斯办事处主任Ivan Golubtsov，请这位深耕工业自动化领域多年的行业老将，畅谈了对自动化发展革新趋势的洞察与理解。

　　中科时代俄罗斯办事处主任Ivan Golubtsov

　　挑战传统：PC-based自动化解决方案的崛起

　　谈到中科时代聚焦的工业自动化技术发展趋势，Ivan Golubtsov谈到，正如中科时代的英文名“SINSEGYE”寓意为“新世界”一样，中科时代的目标正是通过整合人工智能、物联网和大数据分析等先进工业技术，为自动化控制系统开发创新的高科技产品，打造一个开放、现代、高效且具备智能管理能力的全新工业生态系统。

　　Ivan Golubtsov非常看好中科时代的发展方向，作为一家年轻的中国创新型公司，中科时代的发展速度远远超过同样立足PC-based自动化技术领域的欧洲友商。究其原因，中科时代不仅可以充分运用来自中国投资者的丰厚投资，还在技术研发资源上得到了中科院计算所的大力支持，在供应链方面则受益于联想等合作伙伴的优势产能。这些得天独厚的因素，共同驱动了中科时代的迅猛发展。

　　雄厚的人才实力，同样是中科时代不可或缺的优势所在。在公司创始人兼CEO马君博士的率领下，中科时代构建了一个颇具规模且善于无缝协作的开发团队，并吸收了众多来自欧洲业界知名公司的资深人才。这样的技术底蕴，使得中科时代积累了出类拔萃的PC全栈技术研发实力，更推动了MetaOS双域实时工业操作系统等一系列创新产品的不断涌现。

　　当前，中科时代正积极推动以PC开放架构替代传统PLC的技术革新，让工业控制从“专用硬件”向“软件定义控制”演进，同时积极推进硬件和软件的自主化，开发全国产化的PC-based控制器与工业操作系统，解决传统工业自动化系统固有的封闭、低算力、高成本等痛点。

　　为何中科时代将PC-based自动化解决方案视为面向未来的发展方向?Ivan Golubtsov谈到，传统的工业控制方案依赖专用PLC、DCS等设备，这就不可避免地导致计算机数量多、种类杂、算力碎片化等局限性。

　　相比之下，PC-based自动化解决方案则具有灵活性高、开放性好、易于集成和高性能等优点。特别是随着PC性能的不断提升，用户可以实现更加复杂的运动控制算法和更高的控制精度，满足智能制造、柔性生产线等新兴场景的需求。例如，通过定义通用型工业控制架构，同一硬件平台可通过软件配置而灵活适配不同行业，从而更好地支持新能源、半导体装备、机器人等领域高速增长的弹性需求。

　　MetaOS：双内核系统架构引领工业操作系统新纪元

　　为了适配工智机这样的PC-based自动化控制器，中科时代基于双内核系统结构自主开发了创新的MetaOS双域实时工业操作系统。

　　对此，Ivan Golubtsov指出：“在当前的智能化浪潮中，我们发现 AI 的应用在控制侧推进很缓慢，很大因素受制于传统控制领域的算力不足，而PLC额外配置工控机等多设备方式，又增加了系统复杂度和通讯风险，尤其是增加了企业的成本。正是在这样的瓶颈面前，MetaOS这样的双内核系统结构由此应运而生。”

　　中科时代MetaOS支持x86架构，其实时内核负责中断处理、实时线程调度和其他时间关键任务，具有较高的优先级。中科时代开发的实时运行内核MetaCore也在这个内核上运行，其既可以在CODESYS中创建，也可以在中科时代专有的集成开发环境MetaFacture中创建。与此同时，另一个Linux内核则负责处理CAM、HMI、Web等非实时任务。

　　通过虚拟化，MetaOS可以将这两个独立运行且互不干扰的域进行隔离，并按需分配处理器、内存、网卡和磁盘等硬件资源。根据具体设备和项目需要，中科时代可以提供MetaOS或Ubuntu 22.04这两个操作系统选项，并提供了命令行界面、GUI桌面以及虚拟机等。

　　▲中科时代MetaOS双域实时工业操作系统的双内核架构

　　Ivan Golubtsov尤其强调了中科时代MetaOS在实时和非实时两个域之间灵活分配资源的能力，他介绍：“我们的系统可以根据用户需求动态分配硬件资源，特别是算力。当企业用户场景要求控制优先时，我们可以把大量算力分配给实时域，保障实时性;当非实时域要求AI应用优先时，我们可以把主要算力分配给非实时域。这种灵活性使得用户能够根据不同场景的需求，灵活调整系统配置，实现一机多能、智能控制、降本增效。”

　　据测试，中科时代MetaOS在产品性能上体现出了显著的优势，其最高可以控制256个以上的轴，虚拟化开销的成本低于7%，轴抖动则小于20微秒，从而为各种工业控制场景提供了更高性能、更低成本的上佳之选。

　　▲中科时代MetaOS双域实时工业操作系统的性能优势

　　基于这些优势，中科时代MetaOS除了传统的工业总线带轴控制、周期性控制等场景，还能同步支持控制之外的应用执行，如 AI 视觉，AI 算法，甚至部署 AI 大模型，也支持各类高速通讯的场景，和不同的设备之间通讯，和云端通讯，让边缘控制体系不再有利于工业互联网体系之外，让生产数据得到企业管理者的掌控。

　　厉兵秣马，打造“软硬结合”全面产品布局

　　除了引领工业操作系统新技术浪潮的MetaOS，Ivan Golubtsov还向我们介绍了中科时代专为工智机推出的集成开发环境MetaFacture，其核心亮点在于模块化和算控一体。其中，模块化设计更好地兼顾了产品的稳定性和功能丰富性，同时支持独立发布更新和动态扩展，为用户提供了极大的便利。而且，用户还可以通过MetaFacture的向导功能实现C++模块的创建和编程，并实现语言无关的模块构建。如此一来，用户可以使用ST编写简单的控制任务，用C++编写复杂的计算任务，实现真正的算控一体。

　　Ivan Golubtsov强调：“用户可以根据自己的需求，利用MetaFacture随时修改和添加功能，甚至集成第三方组件或为现有设备和系统定制改造方案。这种开放性不仅保障了客户的投资安全，还促进了工业自动化领域的创新与发展。”

　　与此同时，中科时代在硬件领域同样展现出了强大的创新能力。当前，中科时代正依托先进的开放易用、算控一体架构，通过“边缘计算、硬件融合、AI 赋能”三个层面推动工业设备从“功能固化”向“软件定义”演进。

　　目前，中科时代的工智机在多个方面均占据优势，例如在开机启动时间这一指标上，中科时代的SX51系列工智机达到了21秒43，显著优于国内外同类竞品在同一指标上介于30~47秒之间的表现，其强悍实力可见一斑。而在1ms DC同步带轴能力的对比上，中科时代的SP5040工智机可以控制的轴数超过了256个，同样显著优于同类竞品。

　　▲中科时代工智机与同类竞品的开机启动时间对比

　　▲中科时代工智机与同类竞品的1ms DC同步带轴能力对比

　　再如，在EtherCAT 运动控制性能的系列测试中，中科时代的SP7022工智机在八轴凸轮EtherCAT任务执行时间对比测试中，平均执行时间仅为26微秒，抖动仅7微秒;在G代码读取任务性能测试中，则拿出了平均时间15微秒、抖动14微秒的优势表现。在两次测试中，其性能表现均在同类竞品中出类拔萃。

　　▲中科时代工智机与同类竞品的八轴凸轮EtherCAT任务执行时间对比(8个Sinsegye SV3伺服，多项式凸轮表,系统桌面加压100%，同步周期1ms)

　　▲中科时代工智机与同类竞品在G代码读取任务测试中的性能对比

　　Ivan Golubtsov谈到：“我们的硬件PC工业智能计算机将大算力、硬实时控制整合在一起，能够在边缘侧进行更加复杂和高性能的计算。这种设计不仅满足了边缘侧的AI赋能需求，还取代了传统的工控机+PLC体系，促进了硬件融合。”

　　在伺服系统方面，中科时代同样实现了与时俱进。据Ivan Golubtsov介绍，中科时代的伺服产品体系已经覆盖了中低性能和高性能伺服产品，即将推出的SV5系列更是能够同时控制4个电机，进一步帮助工业企业降本增效;而IO产品线也涵盖了不同高速与低速传输效率的需求，支持多种传输协议，足以经受工业现场严苛环境及复杂干扰场景的考验。

　　关键指标的提升

　　在采访的最后，Ivan Golubtsov还展望了他对工业自动化领域未来发展趋势的前瞻式洞察 。他预测道：“今后，随着数字孪生、AI等技术的成熟，软件定义的自动化将向‘自主化’演进。短期内，我们将聚焦设备级控制软件化，将PLC功能迁移至边缘侧工业智能计算机;中期内，实现跨产线、跨工厂的协同优化;长期来看，我们将基于边缘控制和计算，构建‘自我感知-自主决策-自动执行’的工业智能体，实现真正的‘无人工厂’。”