查看原文
其他

工业设备更新正当时,嵌入式操作系统大展身手

XC安东 信创纵横
2024-11-01

点击 信创纵横 并设为星标⭐️ 及时获取最新资讯

编者按:在全球化和信息技术快速发展的背景下,我国发布《推动工业领域设备更新实施方案》,旨在到2027年使工业设备投资规模比2023年增长25%以上,以提升产能和促进产业升级,同时响应绿色可持续发展的要求。工业设备的更新是响应国家政策、推动产业升级的需求,也是企业提升竞争力、实现可持续发展的选择。嵌入式操作系统在这一进程中扮演着至关重要的角色。



编辑|信创纵横公众号(ID:xinchuangzh)出品 | 安东工作室作者|安东转载|请注明出处扫码加入“新数创”知识星球社群,获取更多信创+数字化相关资料


01

引言


在全球化和信息技术迅猛发展的今天,工业设备的更新已成为推动经济发展和产业升级的关键。七部门联合发布的《推动工业领域设备更新实施方案》(以下简称“《方案》”)进一步强调了这一进程的重要性。工业设备的水平直接影响到生产效率、产品质量和企业竞争力,而我国正处于构建现代化产业体系的关键时期。工业设备的更新不仅提升了产能和促进了产业的升级,也是响应绿色发展和实现可持续发展的重要步骤。

随着新型工业化的推进,对工业设备的智能化和自动化水平提出了更高的要求。集成了大数据、边缘计算、人工智能和物联网等先进技术的新型设备,能显著提升生产效率和智能化水平,推动制造业的数字化和智能化转型。同时,老旧设备的更新换代是提高能效、降低能耗和减少环境污染的重要手段。根据《方案》,预计到2027年,工业领域的设备投资规模将比2023年增长25%以上,这将显著提升设备的能效和安全水平。

工业设备的更新对中小企业尤为重要,这有助于提升它们的投资能力,加快数字化和智能化的升级,推动工业先进产能比重的持续提升,强化现代化产业体系中的薄弱环节。

工业设备的更新是响应国家政策、推动产业升级的需求,也是企业提升竞争力、实现可持续发展的选择。嵌入式操作系统在这一进程中扮演着至关重要的角色。作为确保工业设备高效、稳定、安全运行的基础,它为设备提供必要的软件环境和硬件控制能力,并将在这一进程中发挥关键作用。




02

工业设备更新的宏观政策支持


随着全球经济的发展和科技的进步,工业设备更新已成为推动产业升级、提升产能和增强国际竞争力的关键因素。当前,在数字化、智能化转型的大背景下,工业设备的现代化成为行业发展的必然趋势。


01

当前工业设备的现状


我国作为工业大国,拥有庞大的工业设备保有量,但部分设备存在技术落后、效能低下的问题。据2023年数据显示,全国工业领域设备投资规模达到4.4万亿元,同比增长8.7%,占全社会设备投资的70%以上。这表明,工业设备更新空间巨大,潜力十足。


02

《推动工业领域设备更新实施方案》政策背景与目标


为响应工业设备现代化的需求,工业和信息化部等七部门联合发布了《推动工业领域设备更新实施方案》。该方案的发布,明确了到2027年工业领域设备投资规模的增长目标,并提出了具体行动方案,包括先进设备更新、数字化转型、绿色装备推广和安全水平提升等;旨在推进新型工业化,以大规模设备更新为抓手,实施制造业技术改造升级工程,重点推动数字化转型和绿色化升级,促进制造业向高端化、智能化、绿色化方向发展。


《推动工业领域设备更新实施方案》的发布,为企业提供了明确的方向和强有力的支持,促进了工业设备的更新和技术的改造。政策还提出,到2027年,工业领域设备投资规模较2023年增长25%以上。


03

各地方政府的“定制版”方案与嵌入式系统发展的机遇


各地政府积极响应中央政策,纷纷出台“定制版”方案,推动工业设备更新。例如,浙江省提出到2027年全省工业等领域设备投资规模较2023年增长30%以上的目标,并推动18个领域根据绿色低碳、智能高效等要求实施数字化改造。这为嵌入式系统的发展提供了广阔的市场机遇,特别是在智能工厂、智能制造等领域。


04

政策对企业技术改造和设备更新的激励措施


财税金融支持与标准引领是实现工业设备更新的重要保障。《推动工业领域设备更新实施方案》提供了政策和财政支持,如税收优惠、专项再贷款等,减轻了企业负担。如:江苏的200亿元贷款担保政策为中小微制造企业更新设备提供了帮助。政府还强化标准引领,制定节能降碳、环保、安全标准,鼓励企业按先进标准更新设备,提升能效和技术水平,促进绿色可持续发展。同时,政府还将通过制定和实施一系列技术、质量、能耗、排放等标准,引导企业采用先进设备,提升生产效率和技术水平。


05

工业设备更新对提升产能和竞争力的影响


工业设备更新是提升产能和竞争力的重要途径。更新后的设备往往集成了更先进的技术应用,如大数据、边缘计算、人工智能及物联网等,这些技术能显著提升生产效率和智能化水平。此外,设备更新还有助于推动工业先进产能比重的持续提升,补强现代化产业体系中的薄弱环节,增强中小企业的发展能力。


06

工业设备更新对数字化转型的推动作用


新型工业化浪潮下,制造业数字化转型成为工业现代化关键。企业通过设备更新,集成大数据、边缘计算、AI、物联网等技术,提升生产效率和智能化。《推动工业领域设备更新实施方案》明确数字化转型重要性,推动技术改造升级,构建现代化产业体系。预计到2027年,工业企业在数字化研发设计和关键工序数控化上显著提升。


AI作为革命性技术,提升生产效率,促进新质生产力发展。5G的低延迟高带宽特性,为工业互联网提供网络支持,实现设备实时通信。边缘计算提升设备响应时间和数据处理能力。


数字基础设施如工业互联网、物联网、5G、千兆光网等,为设备互联互通和智能化提供基础。基础设施规模化部署,鼓励内外网改造,构建算力资源和应用能力融合体系,为制造业数字化转型提供支撑。


工业设备更新是企业适应市场和技术发展的必要选择,也是国家推动工业现代化、实现经济高质量发展的重要措施。它不仅是技术进步的体现,更是制造业数字化转型、高质量发展的关键。政策引导和技术创新将为制造业带来变革,推动产业向高端、智能、绿色发展。


03

嵌入式操作系统在工业设备更新中的重要性


01

嵌入式操作系统的定义与功能


嵌入式操作系统(Embedded Operating System,EOS)是一种专门设计用于嵌入式系统的软件。它通常具有轻量级、高效能和实时性的特点,能够满足嵌入式设备对资源受限和特定功能的需求。与传统的通用操作系统相比,嵌入式操作系统更注重于对硬件的直接控制和优化。

其主要功能包括:

1. 资源管理:高效地管理内存、处理器时间和设备I/O,确保系统稳定运行。
2. 任务调度:支持多任务处理,能够根据优先级或时间片轮转等策略进行任务调度。
3. 实时性能:提供确定的响应时间,满足实时处理的需求。
4. 硬件抽象:为上层应用提供硬件操作的抽象接口,简化硬件控制的复杂性。
5. 安全机制:确保系统的安全性和数据的完整性,防止未授权访问。
6. 网络通信:支持网络协议,使嵌入式设备能够接入网络并与其他设备通信。
7. 用户界面:提供图形或文本界面,方便用户与设备交互。
8. 软件兼容性:支持标准化的软件接口,便于软件开发和移植。

嵌入式操作系统在工业控制、消费电子、通信设备、汽车电子等多个领域发挥着关键作用,是现代智能化设备不可或缺的基础软件。

02

嵌入式操作系统对工业设备技术性能提升的贡献


嵌入式操作系统在工业设备技术性能提升中扮演着至关重要的角色。以银河麒麟嵌入式操作系统V10为例,其作为面向物联网及工业互联网场景的安全实时操作系统,通过轻量桌面、系统原子更新、高等级信息安全等功能,显著增强了工业设备的可靠性与效率。

首先,银河麒麟嵌入式操作系统V10的多域隔离和操作系统混合部署能力,为设备提供了灵活且安全的环境,兼得Linux的富生态和RTOS的硬实时,使得工业设备能够实现更高效的应用扩展和实时任务调度,从而适应更多应用场景。

其次,银河麒麟嵌入式操作系统V10的实时性与可靠性是其提升工业设备技术性能的关键。支持Cokernel、PREEMPT_RT等实时增强技术,可达到微秒级的中断延迟和任务切换,这对于需要快速响应的工业应用至关重要。

再者,银河麒麟嵌入式操作系统V10的软硬件生态丰富性与兼容性,支持多种硬件平台及各类主流嵌入式芯片,支持国内外主流AI计算框架和开源工控协议,为工业设备带来了更广泛的应用场景和更高效的数据处理能力。

最后,银河麒麟嵌入式操作系统V10的安全机制,具备GB/T 20272第四级能力,提供了机密性、完整性和可信功能,这为工业设备提供了必要的安全保障,确保了工业系统的稳定运行。


04

嵌入式操作系统在工业设备更新的应用场景



随着工业4.0的推进和智能制造的兴起,嵌入式操作系统在工业设备更新中的应用日益广泛,它们为工业自动化和智能化提供了强大的软件支持。


01

边缘服务器与工作站的智能化管理


嵌入式操作系统,是工业边缘服务器和工作站上各类应用软件运行的基础底座。银河麒麟嵌入式操作系统V10,具备强实时性、可靠性提升、安全性增强、系统小型化设计等能力,可保证边缘服务器和工作站7X24小时稳定运行,确保工业生产的可靠和连续。


02

工控机与机具的智能化与高效率运作


工控机和机具在嵌入式操作系统的支持下,能够实现更加智能化和自动化的操作。银河麒麟嵌入式操作系统V10提供了丰富的软件栈和工具,使得设备能够执行复杂的任务,如自动化生产线的控制、机器人的协同工作等。此外,系统原子更新能力确保了工控机和机具能够快速适应生产需求的变化,保持高效运作。


03

数控机床与数通设备的精准控制与升级


在数控机床和数通设备领域,嵌入式操作系统的应用确保了加工过程的精准控制。银河麒麟嵌入式操作系统V10支持的多域隔离和操作系统混合部署能力,使得数控机床能够实现多任务处理和实时控制。此外,系统的实时性和可靠性对于精密制造至关重要,确保了产品质量和生产效率。


04

轻量桌面环境与QT图形显示环境的应用


工业场景下的设备人机交互,相比通用计算机场景往往更简单,仅需完成特定的任务作业和数据监控展示。银河麒麟嵌入式操作系统V10提供的轻量桌面环境和QT图形显示环境,提供了友好的人机界面,能够支撑工程师开展组态配置、数据监控、生产管理等工作。同时,轻量级的桌面环境,也降低了操作系统对设备硬件资源的消耗。


嵌入式操作系统在工业设备更新中的应用场景丰富多样,它们不仅提升了工业设备的智能化水平,还增强了生产过程的实时性、可靠性和效率。随着工业自动化和智能制造的不断发展,嵌入式操作系统将在工业领域扮演越来越重要的角色。



05

银河麒麟嵌入式操作系统V10的应用案例


01

面向工业智能制造场景的嵌入式解决方案


制造业是中国经济腾飞的基石,《中国制造2025》中提出“智能制造工程”,涉及相关制造装备的数字化、智能化,并保障信息安全。本方案针对机器人、高端数控机床、半导体产业装备等智能制造设备对操作系统的高安全、高可靠、强实时的要求而推出,可广泛应用于机器人控制、PLC控制、高端数控机床控制、半导体装备等场景。


方案基于银河麒麟嵌入式操作系统V10,为控制场景应用提供分域虚拟化、实时任务调度、现场总线通信、国产工业级板卡优化、PLC适配优化等核心产品功能,满足行业对操作系统的功能要求。


本方案具备强实时性、可靠性提升、安全性增强、系统小型化设计等能力,可满足控制系统7X24小时稳定运行要求。



银河麒麟嵌入式操作系统V10通过其软硬件生态的丰富性,与工业互联网的深度结合,为工业智能制造提供了一个安全、可靠、高效的操作系统解决方案,助力企业实现智能制造的转型升级。


02

面向能源电力生产控制场景的嵌入式解决方案

能源行业作为关系国计民生的重要领域,具有鲜明的强安全性、高可靠性要求。本方案以银河麒麟嵌入式操作系统V10为安全可信基座,以行业生态为依托,支撑能源电力领域生产控制系统的国产化创新。本方案可广泛应用于火电、风电、石油等领域。


  • 麒麟软件联合行业伙伴,基于国产芯片及操作系统,建设全面安全创新的 DCS/SCADA系统,为工业控制系统工作站、边缘计算场景提供整体解决方案。


  • 本方案提供工业实时增强能力,具备微秒级的实时性;基于内核与应用一体化的安全机制,满足行业对操作系统的高安全性需求;实现了操作系统的可靠性提升,可保证关键工控应用能长期稳定运行。


  • 本方案全部采用国产软硬件实现,涉及芯片、操作系统、平台软件和应用软件等。



03

面向金融机具场景的嵌入式解决方案


本方案主要应用于金融行业数字化转型、自主创新、智能化大趋势下的金融智慧网点、智慧柜台等场景,满足各类金融设备例如智能柜员机、ATM机、排队机、大堂经理手持设备、多媒体广告屏等设备的软硬件国产化创新、信息安全和高稳定性等需求。本方案亦可扩展应用于政务、医疗等行业的自助设备。


  • 方案基于银河麒麟嵌入式操作系统V10,针对金融机具应用场景需求,从应用安全、接口管控、生态适配、外设接口、行业标准等多个维度对操作系统进行定制开发,满足客户的场景化需求,提供一站式产品和技术服务,为我国金融信息化建设提供关键支撑和安全保障。


  • 麒麟软件作为中国操作系统核心力量参与了由全国金融标准化技术委员会组织的《金融机具接入架构及驱动接口要求》(JR/T0283-2023)金融行业标准(以下简称“标准”)的测试、制定等,该标准填补了相关领域无标准可依的行业空白,对于加速金融机具技术创新具有十分重要的意义。



银河麒麟嵌入式操作系统V10为金融机具场景提供了一个安全、稳定、可靠且易于维护的解决方案,满足了金融行业对嵌入式系统的最高标准。


04

面向公共交通运营场景的嵌入式解决方案


在交通强国的战略目标下,铁路、公路、城铁等交通领域不断推进信息化、智能化、国产化的建设。本方案服务于国家交通强国建设,保障数字基础设施和行业全链条的安全,广泛适用于城铁、大铁、高速公路、汽车客运等行业的票务运营、收费管理、车站设备管理等场景。


  • 方案基于银河麒麟嵌入式操作系统,通过丰富的硬件支持、完善的交通行业软件生态适配,赋能票务运营管理场景,具备技术先进、安全精简、稳定高效等特点,支持活体检测、人证比对、人脸照片比对等功能。


  • 方案具备灵活的定制性,满足不同细分场景的客户个性化需求,同时可以解决用户使用其他操作系统面临的系统安全性和稳定性不足、正版授权风险、技术服务不到位等一系列痛点问题,为我国智慧交通建设提供关键支撑和安全保障。





06

工业设备更新中的嵌入式操作系统作用分析


在工业4.0的浪潮下,工业设备的更新换代成为推动产业升级的重要力量。嵌入式操作系统作为设备智能化的核心,其在提升技术性能与生产效率方面的作用不容忽视。


01

技术性能提升


嵌入式操作系统的实时性确保了工业设备能够快速响应生产过程中的各种变化,提高生产线的灵活性和响应速度。


高可靠性的嵌入式操作系统减少了设备故障率,保证了生产的连续性和稳定性,从而提高了整体的生产效率。


随着大数据和人工智能技术的发展,嵌入式操作系统需要具备强大的数据处理能力,以支持复杂的数据分析和决策支持。


在提升技术性能的同时,嵌入式操作系统还需要保证数据的安全性,防止工业间谍活动和网络攻击,保护企业的核心利益。


嵌入式操作系统通过集成先进的控制算法和数据处理能力,使得工业设备能够实现更加精准和高效的生产过程,满足产业升级的需求。


具备高性能嵌入式操作系统的工业设备能够提供更稳定、更可靠的生产性能,增强企业的市场竞争力。


02

生产效率提升

嵌入式操作系统支持设备的自动化和智能化,减少人工干预,降低人为错误,提高生产效率。


通过嵌入式操作系统收集的数据,可以进行预测性维护,提前发现潜在的问题,减少停机时间,提高设备利用率。


嵌入式操作系统可以实现更加精细的能源管理,优化能源消耗,降低生产成本,同时响应环保要求


良好的人机交互设计可以提高操作人员的工作效率,减少培训成本,提升整体的生产效率。


通过嵌入式操作系统的集成,工业设备能够更好地与供应链中的其他环节进行数据交换和通信,优化供应链管理,降低成本,提高效率。


03

趋势分析


未来的工业设备将更加智能化,嵌入式操作系统需要支持更高级的自主决策和优化算法,以适应智能制造的需求


模块化的嵌入式操作系统设计可以加快产品开发周期,提高系统的可扩展性,以适应不断变化的技术需求。


云计算的集成将为工业设备提供更强大的数据处理和存储能力,嵌入式操作系统需要能够无缝集成云服务,实现数据的远程管理和分析。


标准化的嵌入式操作系统将促进不同设备和系统之间的互操作性,形成统一的技术生态,降低集成成本,提高生产效率。


未来,工业领域设备更新预计还会建立多方协作机制,在政府、行业协会、金融机构、科研院所和企业之间紧密合作,共同解决设备更新中的资金、技术、人才等问题。通过建立有效的协作机制,可以加快推动工业领域设备更新落实见效。


随着工业互联网和智能制造的发展,嵌入式操作系统作为工业设备智能化的核心,将支持更加复杂和高效的数据处理、设备管理和智能控制,对工业设备的智能化和产业的升级将产生深远的影响。



07

结论


随着工业4.0和智能制造的兴起,工业设备更新与嵌入式操作系统发展紧密协同。嵌入式操作系统作为自动化和智能化核心,提供设备控制、监控及高级数据处理和通信能力。


以银河麒麟嵌入式操作系统V10为代表的工业操作系统,将会进一步提升工业设备实时性、可靠性和安全性,满足各种工业场景要求,为工业自动化和智能制造提供软件基础。


未来,工业自动化和智能化将深化,嵌入式操作系统系统发挥核心作用。5G、AI、大数据等新技术融合应用,使工业生产更灵活、高效、智能。设备更新将包括软硬件全面优化,实现智能化管理和服务。


政策支持和引导下,工业领域可持续发展前景广阔。设备更新和技术改造将帮助企业适应市场变化,提高竞争力,实现环境保护和资源节约,推动工业经济高质量发展。政府的财税、标准、金融支持等措施,为工业可持续发展提供保障。




安东简介:“信创纵横”、“信创咨询”、“新型基础设施建设”公众号创始人,专栏作家;北京市人社局评定高级工程师、评标专家;中国工程咨询协会认证注册咨询工程师(投资);广州信创行业协会、太极信创研习院“信创咨询规划”课程特邀讲师;本硕分别毕业于北京交通大学计算机、系统工程;先后就职于多家央国企总部,在信创产业及政策、数字政府、智慧城市及智能交通等领域从事咨询研究多年;欢迎交流合作!微信号:andon90
2

福利

定位:这是本人精心创建的知识社群,方向主要包含信创、数字化、新基建、智慧城市、以及AI、大数据等新一代信息技术,希望将该知识星球打造为一个大家频繁沟通、咨询与探讨行业问题的平台!与行业精英为伴。

同时,会提供大量高价值的在线培训及视频回放,并免费给大家提供一些解决方案/行业报告/PPT模板/电子书等干货素材【目前5000+,并实时更新】,供大家交流、学习以及自我提升。

欢迎加入新数创知识社群扫下方二维码



END

点击图片查看完整内容:


个人观点,仅供参考
继续滑动看下一个
信创纵横
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存