工控機發展與時俱進 助力構建“工業4.0”智能系統

工控機即工業控制計算機，是用于對生產過程中使用的機器設備、生產流程、數據參數等進行監測與控制的設備。隨著“工業4.0”和“中國制造2025”的深入推進，作為智能制造的核心設備，工控機無論是從技術還是產業發展來看，都出現了一些新的變化，其在智能時代中也將承擔起更為重要的作用。

以智能制造為主導的第四次工業革命，是集成大量計算機、通信和控制技術為一體的智能系統，在各類新技術高度集成的行業發展背景下，工控機正處于新的技術轉折點。未來，工控機將突破現有的技術架構，形成新一代的工控機，其特點是系統架構更開放、集成度更高、功能模塊化、機器智能化等，將為整個“工業4.0”下的智能系統構建提供重要支撐。

智能制造的核心在于信息的搜集、匯整與流通。為了滿足此需求，未來工控機除了原本的自動化機臺的角色外，還需要整合軟件與固件來承上（連接決策中心）啟下（采集并轉換不同接口的數據流），串聯起服務終端需求的生態鏈。客戶不再僅僅滿足于接受單一的產品，而更傾向于廠商可以提供以工控機為核心的整體解決方案，這勢必將改變整個工控機產業的服務模式。顯然，以工控機為核心，利用云計算、云存儲等信息化技術，構建面向行業應用、完整的智能制造系統解決方案，將更受用戶青睞。

隨著《中國制造2025》的頒布與智能制造產業的不斷推進，數控、機器人、航空航天、船舶、軌道交通、節能與新能源、電力裝備以及農業裝備等都將成為工控機的主戰場。而隨工控機應用領域不斷拓展而的，是對其定制化和專用化要求的不斷提高。各行業間存在較大差異，傳統的通用型工控機難以滿足所有行業需求。同時，在行業內部，為了突出自身優勢，體現核心競爭力，也不宜采用類似的解決方案，因此面向行業的專業嵌入式定質化工控機是行業發展的必然結果。

據數據分析，未來嵌入式系統將以6.4%的年復合增長率增長，到2021年市場容量將達2331.3億美元。在功能上，市場可以劃分成四大塊，分別是單機、實時、網絡和移動。實時嵌入式系統市場份額最大。

以微控制器種類劃分，市場可以分為小型、中型和大型嵌入式系統。中型嵌入式系統占據全球市場的最大份額。

以類型劃分，嵌入式系統分為嵌入式硬件和嵌入式軟件。嵌入式硬件占據市場的大頭。

在應用上，市場分為七大領域，分別是：汽車、電信、醫療保健、工業、消費電子、航空和國防，以及其他。汽車行業市場份額最大，占據了18％以上。

按地域劃分，全球嵌入式系統市場分為四大區域，即北美、歐洲、亞太，以及世界其他地區。北美占據全球市場的最大份額，達36％以上。

與傳統工控機相比，嵌入式工控機的優勢主要體現在產品功能適配性好、裝置小型化、可靠性要求高、超低功耗無風扇設計等四個方面。嵌入式工控機的發展迅猛，已在很多領域替代了傳統工控機產品，制造工業、過程控制、航空航天、軍事裝備等均是嵌入式工控機的應用領域。但盡管如此，嵌入式工控機并不能完全替代傳統工控機。

首先，嵌入式工控機在整個測控系統中所處的位置，往往在前端，嵌入式工控機向上的連接往往是傳統工控機，傳統工控機的運算能力、軟件資源、數據庫支持等方面都是嵌入式工控機難以企及的。

其次，在大型系統構建中，傳統工控機的系統擴展能力、網絡通訊能力也是嵌入式工控機難以替代的。

最后，在可視化設計、流程監控、數據統計、科學計算、原型仿真設計、在環仿真等領域，傳統工控機具有先天的優勢。