Sinsegye создает новую экосистему для глобального умного производства в России и Восточной Европе!
Благодаря многолетним технологическим наработкам, динамичный китайский сектор автоматизации превратился из технологического последователя в настоящего лидера отрасли. Особенно в таких перспективных направлениях, как PC-based автоматизация и программно-определяемая автоматизация, китайские компании, как молодые, но амбициозные игроки, уже начали экспортировать за рубеж инновационные технологические решения, обогащая ими международный рынок.
Компания Sinsegye, недавно открывшая представительство в России для выхода на рынки Восточной Европы, является ярким примером такого пионера, продвигающего китайские технологии в глобальном масштабе. В эксклюзивном интервью журналу Industrial Control Network глава представительства Sinsegye в России Иван Голубцов, раскрыл ключевые тренды автоматизации. Опытный эксперт с богатой историей в отрасли дал авторский анализ будущего технологических преобразований.
Бросая вызов традициям: развитие PC-based решений в автоматизации
Название Sinsegye переводится как НОВЫЙ МИР, что полностью отражает дух и философию компании. Наша цель – разработка и выпуск инновационных высокотехнологических продуктов для автоматизированных систем управления на основе синтеза передовых промышленных технологий с искусственным интеллектом (ИИ), интернетом вещей (IoT) и анализом больших данных (big data).
Иван Голубцов высоко оценивает стратегию развития Sinsegye, по его словам, эта молодая китайская инновационная компания демонстрирует значительно более высокие темпы роста по сравнению с европейскими конкурентами, работающими в той же нише PC-based автоматизации. Причина этого успеха заключается в том, что Sinsegye не только имеет доступ к значительным инвестициям от китайских инвесторов, но и получает всестороннюю поддержку в области НИОКР от Института вычислительной техники Китайской академии наук, а также пользуется преимуществами производственных мощностей таких партнеров, как Lenovo. Эти уникальные конкурентные преимущества стали движущей силой стремительного развития Sinsegye.
Солидный кадровый потенциал также является незаменимым преимуществом Sinsegye. Под руководством кандидата технических наук Ма Цзюня, основателя и генерального директора компании, Sinsegye сформировала масштабную и слаженную команду разработчиков, а также привлекла множество опытных специалистов из ведущих европейских компаний отрасли. Такой технологический фундамент позволил Sinsegye накопить выдающиеся компетенции в фулстек-разработке PC-решений и способствовал появлению целого ряда инновационных продуктов, включая двухдоменную промышленную ОС реального времени Sinsegye MetaOS.
В настоящее время Sinsegye активно продвигает технологическую революцию по замене традиционных ПЛК на открытую ПК-архитектуру, способствуя переходу от специализированного оборудования к программно-определяемому управлению в промышленной автоматизации, а также активно продвигает импортонезависимость в области аппаратного и программного обеспечения, разрабатывая полностью китайские PC-based контроллеры и промышленные операционные системы, а также решая ключевые проблемы традиционных систем промышленной автоматизации: закрытость архитектуры, низкая вычислительная мощность и высокая стоимость.
Почему Sinsegye рассматривает PC-based решения для автоматизации как перспективное направление развития? Иван Голубцов отметил, что традиционные решения для промышленного управления зависят от специализированного оборудования (такого как ПЛК, DCS и других), что неизбежно приводит к ряду ограничений: множественность вычислительных устройств, разнородность аппаратных платформ и фрагментированность вычислительных ресурсов.
В отличие от этого, PC-based решения для автоматизации обладают рядом ключевых преимуществ: высокая гибкость, открытость архитектуры, простота интеграции, производительность промышленного уровня. С постоянным ростом производительности ПК-систем, пользователи получают возможность реализовывать более сложные алгоритмы управления движением, достигая повышенную точность управления. Благодаря унифицированной архитектуре промышленного управления, одна и та же аппаратная платформа может гибко адаптироваться к различным отраслям через программную конфигурацию, что идеально поддерживает быстрорастущие потребности в возобновляемой энергетике, полупроводниковом оборудовании, робототехнике.
MetaOS: двухъядерная архитектура системы открывает новую эру промышленных операционных систем
Для реализации PC-based управления, Sinsegye разработала собственную инновационную двухдоменную промышленную ОС реального времени MetaOS, основанную на двухъядерной (часто называемой двухдоменной) системной архитектуре.
Иван Голубцов прокомментировал эту проблему: «В условиях текущей волны интеллектуализации мы наблюдаем крайне медленное внедрение ИИ в системах управления, что в первую очередь обусловлено недостаточной вычислительной мощностью традиционных решений. Использование дополнительных промышленных компьютеров совместно с ПЛК не только увеличивает сложность системы и риски коммуникационных сбоев, но и существенно повышает затраты предприятий. Именно перед лицом таких технологических ограничений и появилась двухдоменная архитектура системы MetaOS – революционная архитектура, специально созданная для преодоления этих системных барьеров.»
MetaOS поддерживает X86 архитектуру. В основе MetaOS от Sinsegye лежит наличие двухъядерной системной структуры, которую также именуют двухдоменной. Одно ядро жесткого реального времени отвечает за обработку прерываний, планирование потоков реального времени и другие задачи со строгими требованиями по времени. Приоритет этого ядра выше. На этом ядре работает целевая система под названием MetaCore. Проекты для целевой системы можно создавать на своем компьютере разработчика как в кодесисе, так и в его аналоге собственной разработки под названием Metafacture. Другое ядро под Linux обрабатывает задачи мягкого реального времени тип CAM, HMI, WEB и прочих.
Благодаря виртуализации аппаратные ресурсы, такие как процессор, память, сетевая плата и диск, распределяются между доменами реального и не реального времени. Технология виртуализации изолирует два домена, которые работают независимо друг от друга и не создают помех друг другу. В зависимости от задач и мощности применяемых контроллеров или промышленных компьютеров предлагаются два варианта операционных систем: MetaOS (то есть фактически Linux собственной разработки) или Ubuntu 22.04. В части доступа к этим базовым операционным системам предлагаются: интерфейс командной строки CLI; десктопы GUI (Ubuntu 22.04 GUI и интерфейс собственной разработки MetaOS GUI); виртуальные машины (Windows, Ubuntu 22.04, EulerOS, UOS).
В частности, Иван Голубцов подчеркнул способность MetaOS от Sinsegye гибко распределять ресурсы между доменами реального и нереального времени: «Наша система обеспечивает динамическое распределение аппаратных ресурсов, особенно вычислительной мощности, согласно потребностям пользователя. Когда промышленное применение требует приоритета управления, мы можем выделить больше ресурсов домену реального времени, гарантируя микросекундные задержки. И наоборот, при необходимости обработки ИИ-алгоритмов, мощности можно добавить в домен не реального времени. Таким образом вычислительная мощность превращается в управляемый ресурс, что позволяет пользователю гибко, экономично и эффективно решать комплексные задачи по точному управлению и интенсивным вычислениям на одной аппаратной платформе, которую мы называем iComputer.»
Согласно тестовым данным, MetaOS от Sinsegye демонстрирует выдающиеся эксплуатационные характеристики, позволяя управлять более чем 256-ю осями с одного iComputer. Потери на виртуализацию составляют менее 7%, а джиттер остается в пределах 20 микросекунд, что обеспечивает оптимальный выбор для промышленных применений, сочетая высокую производительность с экономической эффективностью.
Благодаря этим преимуществам, MetaOS от Sinsegye, в дополнение к традиционным ПЛК задачам, управлению движением и другим сценариям, также может одновременно поддерживать выполнение иных приложений: технического зрения, алгоритмов ИИ, анализа больших данных, высокоскоростной и облачной связи.
iComputer: интеграция управления в реальном времени и вычислительной мощности в одном устройстве
Также Иван Голубцов представил MetaFacture – интегрированную среду разработки программ управления и мониторинга конфигурации и состояния системы, созданную Sinsegye специально для промышленной автоматизации. Metafacture отличается модульностью и интеграцией управления наряду с поддержкой интенсивных вычислений, предоставляя обширный набор библиотек, состоящих из функциональных блоков (FB), регулярно обновляемых и динамически развиваемых производителем. Открытость системы позволяет как импортировать библиотеки и функциональные блоки сторонних производителей, так и создавать собственные библиотеки в соответствии с нужными сценариями и потребностями, и быстро интегрировать их в систему. В Metafacture достаточно запустить мастер (wizard), который сам скомпилирует код С++ и создаст модуль, к которому можно обращаться напрямую из своего ПЛК проекта. Можно использовать язык ST для написания простых задач управления и C++ для написания сложных вычислительных задач с возможностью прямого доступа к ресурсам операционной системы. Таким образом iComputer позволяет интегрировать функции управления в реальном времени (ПЛК, ЧПУ) и вычисления (Computing), под которыми понимаются любые программы, написанные на языке верхнего уровня, к примеру постпроцессор ЧПУ, анализ изображений (отбраковка), фильтрация сигналов и т.д.
Иван Голубцов подчеркнул: «С MetaFacture пользователи получают возможность гибко адаптировать систему под свои нужды — от модификации функционала до интеграции сторонних компонентов или создания индивидуальных решений для существующего оборудования. Эта открытость не только защищает инвестиции клиентов, но и ускоряет инновации в промышленной автоматизации».
В то же время компания Sinsegye демонстрирует высокий уровень инноваций в сфере аппаратного обеспечения. В настоящее время, опираясь на передовую открытую и удобную архитектуру, объединяющую вычисления и управление, компания через три ключевых направления: периферийные вычисления, аппаратная конвергенция и интеграция ИИ, способствует переходу промышленного оборудования от жестко заданных функций к программно-определяемым решениям.
На данный момент промышленные интеллектуальные контроллеры Sinsegye отмечены рядом отличных ключевых параметров. К примеру, время загрузки у серии embedded PC SX51 составляет 21,43 секунды, что значительно лучше, чем аналогичные показатели конкурентов в стране и за рубежом, которые находятся в интервале 30~47 секунд. iComputer SP5040 может управлять 256-тью осями при синхронизации Distributed Clock в пределах 1 мс, что существенно превышает возможности аналогичных конкурирующих продуктов.
В серии тестов управления движением по EtherCat iComputer SP7022 от Sinsegye продемонстрировал отличные результаты в тесте выполнения 8-ми осевой кулачковой задачи: среднее время выполнения всего 26 микросекунд и джиттер всего 7 микросекунд. А тестах производительности обработки G-кода SP7022 также продемонстрировали выдающиеся результаты: среднее время обработки 15 микросекунд, а джиттер 14 микросекунд. В обоих тестах iComputer продемонстрировал исключительную производительность, значительно превзойдя конкурентные решения.
Иван Голубцов отметил: «Наши iComputer объединяют высокопроизводительные вычисления и жесткое управление в реальном времени, обеспечивая выполнение сложных вычислительных задач непосредственно на периферийных устройствах. Такая архитектура не только удовлетворяет потребности в ИИ-функционале на периферии, но и заменяет традиционные системы «Промышленный ПК + ПЛК», способствуя конвергенции аппаратных решений, то есть объединению разрозненных систем в единый комплекс.»
В области сервосистем Sinsegye также демонстрирует передовые инновации, соответствующие современным требованиям. По словам Ивана Голубцова, сервоприводы Sinsegye охватывает весь спектр решений — от средне-низкого до высокого класса производительности, а анонсированная серия SV5 может управлять 4-мя двигателями одновременно, что еще больше помогает промышленным предприятиям снизить затраты и повысить эффективность. Линейки ввода-вывода компании охватывают весь спектр требований к высоко- и низкоскоростной передаче данных, поддерживая множество протоколов и демонстрируя надежную работу в жестких промышленных условиях с высокой электромагнитной помехоустойчивостью.
Взгляд в будущее: мы движемся к безлюдному производству
В завершение интервью Иван Голубцов поделился своим видением ключевых тенденций развития промышленной автоматизации. Он прогнозирует: «В будущем, с развитием технологий типа ИИ и цифровых близнецов, программно-определяемая автоматизация будет становится все более автономной от людей. В краткосрочной перспективе упор будет на виртуализации ПЛК отдельного оборудования. В среднесрочной перспективе будет достигнута совместная оптимизация на производственных линиях и заводах. Мощность краевых вычислений, инференс, большие модели ИИ и анализ мультимодального машинного обучения позволят системе делать предсказания и принимать решения на основе различных типов производственных данных, формируя интеллектуальные и гибкие производственные линии. В долгосрочной перспективе на основе краевого управления и будет создан интеллектуальный центр автономного принятия и исполнения решений, что приведет к полностью безлюдному производству, работающему в автоматическом режиме.
Иван Голубцов подчеркнул, что Sinsegye последовательно реализует эту миссию, создавая все более совершенные промышленные интеллектуальные контроллеры и операционные системы. Он с уверенностью заявил: «Мы стремимся сделать программно-определяемую автоматизацию доступной для фабрик и предприятий по всему миру, чтобы стимулировать непрерывные инновации и развитие в области промышленной автоматизации».