淺析工控機未來發(fā)展趨勢

工控機(Industrial Personal Computer，IPC)即工業(yè)控制計算機，是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機電設(shè)備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊，屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算機。工控機具有重要的計算機屬性和特征，如具有計算機CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計算能力、友好的人機界面。

在工業(yè)4.0所催生的智能化時代中，工控機的意義早已超越了當初單純的工業(yè)控制。 隨著智能制造、新基建、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新階段的到來，無疑對工控機在產(chǎn)品和技術(shù)層面提出了智能化、數(shù)字化、信息化等方面的新要求。目前行業(yè)內(nèi)普遍認為，以智能制造為主導的新時期發(fā)展特點，是將大量計算機、通信和控制技術(shù)集成到一起，以此組成一個全新的智能發(fā)展系統(tǒng)，而工控機正處于該智能系統(tǒng)的核心位置。

工控機也因此迎來了新一輪發(fā)展機遇。在應(yīng)用上，工控機深入的領(lǐng)域也越來越廣泛。如今，其應(yīng)用范圍已不僅限于工業(yè)，已逐漸從電力、工業(yè)等領(lǐng)域，不斷向機器人、智能交通、節(jié)能與新能源眾多領(lǐng)域拓展延伸。

智能化時代，工控機重要性凸顯**在生產(chǎn)過程中，工控機不僅是生產(chǎn)機器設(shè)備、生產(chǎn)流程、數(shù)據(jù)參數(shù)等監(jiān)測與控制的基礎(chǔ)，更是進一步整合軟件與硬件，進行不同接口與協(xié)議轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流的關(guān)鍵設(shè)備。

隨著工控機技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工控機在智能化時代所充當?shù)慕巧约八袚娜蝿?wù)，都在變得越來越重要。 近年來，計算機、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)推廣，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)逐漸興起，工控機產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。

而中國制造強國戰(zhàn)略的深入推進，工業(yè)現(xiàn)場僅僅做到現(xiàn)場數(shù)據(jù)橫向聯(lián)系、搜集、匯總等，已經(jīng)不能滿足行業(yè)轉(zhuǎn)型的實際需求，能與決策端進行雙向溝通，并在決策端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為指導性信息，反向下達至工業(yè)現(xiàn)場實施執(zhí)行，智能化生產(chǎn)模式成為行業(yè)轉(zhuǎn)型的主方向。

當前，工控機的智能化、數(shù)字化、信息化升級正在進行中，較為明顯的是服務(wù)模式的轉(zhuǎn)變。

在傳統(tǒng)制造業(yè)模式，工控機所提供的服務(wù)只包括單一的硬件產(chǎn)品，企業(yè)只需讓產(chǎn)品的性能、質(zhì)量有所保證就基本能夠滿足需求。智能化時代，工控機客戶不再滿足單一的產(chǎn)品，而更傾向于以工控機為核心的整體解決方案。

此外，工控機應(yīng)用的信息安全問題越來越受關(guān)注。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，智能制造催生出新的制造模式和新興業(yè)態(tài)，工控機系統(tǒng)逐漸走向開放，而工控機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性給其帶來許多安全問題。因此，為了保證工控機系統(tǒng)的正常運行，保護生產(chǎn)的安全和數(shù)據(jù)信息，企業(yè)也開始加大對工控機信息安全保護方面的重視。

工控機未來發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的進步，以及市場和用戶的成熟，在新的形勢下，工控機市場呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。

** 1.定制化成為趨勢**

除了技術(shù)的突破，近年來越來越多的工控機廠商開始更多地關(guān)注客戶的需求，為客戶提供定制化的服務(wù)和產(chǎn)品，不斷推出符合客戶需求的行業(yè)專用產(chǎn)品和解決方案，更關(guān)注應(yīng)用需求。

2.工控機應(yīng)用行業(yè)越來越廣泛

從工控機應(yīng)用的行業(yè)來看，在以往的優(yōu)勢行業(yè)如冶金、電力、石化等傳統(tǒng)行業(yè)逐漸沒落的同時，一些新興的應(yīng)用市場卻在不斷涌現(xiàn)，如金融、醫(yī)療、智能交通、自助服務(wù)終端等。同時，物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智能化生活、智能農(nóng)業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新興應(yīng)用中產(chǎn)生大量增量市場外，工控機市場的還有另一個增長點是在數(shù)字化和智能制造的大背景下，現(xiàn)有的存量市場需要升級改造，這些都是未來工控機市場的增長點。

** 3.嵌入式工控機越來越流行**

嵌入式工控機是一種加固的增強型工業(yè)計算機，它可以作為一個工業(yè)控制器在工業(yè)環(huán)境中可靠運行。

與傳統(tǒng)工控機相比，嵌入式工控機以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、以應(yīng)用為中心，適用于對功能、可靠性、成本、體積及功耗都有嚴格要求的工業(yè)系統(tǒng)。 它一般由低功耗處理器、外圍硬件設(shè)備、操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等組成，用于實現(xiàn)對系統(tǒng)控制、監(jiān)視、管理等功能。主要的優(yōu)勢在于：

（1）適配性好

與設(shè)備的功能幾乎完全匹配，具有一定的擴展性但不以擴展為主要目的，因而產(chǎn)品適配性好、性價比高。

（2）體積小

緊湊型設(shè)計，充分考慮對外接口及安裝空間合理利用。

（3）可靠性高

除電氣功能滿足可靠性設(shè)計外，要仔細考慮散熱設(shè)計、電磁兼容設(shè)計、防塵防水設(shè)計、抗震動設(shè)計等可靠性設(shè)計內(nèi)容。

（4）超低功耗無風扇設(shè)計

由于整機小型化后，散熱能力有限，且嵌入式系統(tǒng)MTBF（平均無故障工作時間）的要求也高，特別是在無人值守類應(yīng)用，超低功耗無風扇設(shè)計成為必須。

**總結(jié) **

以智能制造為主導的第四次工業(yè)革命，是集成大量計算機、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，工控機正處于新的技術(shù)轉(zhuǎn)折點。

未來，工控機將突破現(xiàn)有的技術(shù)架構(gòu)，其系統(tǒng)架構(gòu)將更開放、集成度將更高、功能模塊化、機器智能化等，將為整個“工業(yè)4.0”下的智能系統(tǒng)構(gòu)建提供重要支撐。