问题——“单点替换”难以支撑关键系统长期安全稳定运行 工业控制系统连接生产设备与调度管理,是电力、能源、交通等关键基础设施的重要控制中枢。随着国产化进程深入,一些行业用户改造中出现“表面国产化”:底层控制器换上国产芯片,但实时操作系统、上位监控软件、工程组态工具等关键环节仍依赖外部产品;或部分模块实现自主研发,而核心控制软件仍受制于人。实践表明,这类“零部件式替代”难以形成完整可控链条,后续运维、升级和应急处置中更容易暴露短板。 原因——工控系统强耦合叠加生态壁垒,碎片化改造成本高、风险大 工控系统不同于通用信息系统,对实时性、可靠性和长期可维护性的要求更高。其架构通常跨越芯片、固件、操作系统、控制引擎、协议栈与行业应用,并与现场总线、传感器、执行器深度绑定,任何环节不匹配都可能引发响应抖动、控制时序异常或故障定位困难。,存量系统规模大、工况复杂、停机窗口有限,企业往往倾向于“能不停就不动”。生态层面,部分控制软件与工程工具长期处于封闭体系,接口与兼容策略不透明,也深入抬高国产替代难度。 影响——兼容性与实时性问题叠加安全隐患,企业出现“不敢替、不愿替” 调研显示,碎片化替代常带来“三重后遗症”:一是软硬件兼容性下降,联调周期拉长,改造成本超预期;二是工业现场对毫秒级、微秒级响应的要求难以稳定满足,影响生产连续性与质量稳定;三是供应链可控性不足与安全防护链条不完整并存,增加潜在风险。部分企业因此在改造决策上更加谨慎,出现“改得不彻底、用得不踏实”的预期,影响国产化推进效果。 对策——以国产芯片为牵引,推动“芯片—系统—控制软件”全栈协同 两会期间,全国政协委员、飞腾信息技术有限公司副总经理郭御风围绕工控系统安全与智能化升级提出建议,强调应把高端工控核心软硬件国产化与全栈体系建设放在更突出位置,从“能替代”转向“好替代、可持续替代”。业内认为,关键在于建立贯通底层算力平台、操作系统、控制引擎与行业应用的协同体系,通过统一适配、联合验证和长期维护机制,减少“混搭式改造”带来的隐患。 在企业实践层面,以国产CPU为代表的基础软硬件力量正推动工控场景的系统性重构。飞腾围绕工业场景对低功耗、实时响应、可靠运行与安全可信的要求,形成覆盖通用算力与智能算力的产品布局,并面向工业控制推出嵌入式芯片方案,强调可在功耗与性能之间按场景灵活配置。在安全能力上,通过集成自主安全架构、支持国密算法与硬件级可信能力,从启动链路到运行环境构建可信根,增强关键系统抵御风险的底座能力。生态协同上,推动与主流国产操作系统深度适配,并与多家控制软件厂商开展互认证与联合测试,打通“芯片—操作系统—控制引擎”的关键链路,降低系统集成与后期运维的不确定性。 前景——国产化从“替代工程”走向“能力工程”,智能化升级同步推进 业内普遍认为,工控国产化正从以硬件替换为主的阶段,进入以体系能力与生态协同为核心的阶段。未来推进重点将从“装得上、跑得起来”转向“长期稳定运行、可演进升级、可持续维护”。一方面,随着全栈适配与联合验证机制完善,电力、能源、轨道交通等对安全与可靠性要求极高的行业,有望率先形成可复制的工程路径;另一方面,国产工控体系建设将与智能化升级并行,通过引入预测性维护、智能诊断、辅助编程等能力,推动控制系统从传统“逻辑执行”向“安全可信+智能增强”演进。 同时也需看到,工控国产化不是单一企业或单一产品的竞速,而是标准、生态、工程化能力与人才体系的综合较量。推进过程中应更注重统一接口与标准体系建设,强化测评验证与安全合规要求,建立覆盖全生命周期的运维与应急保障机制,提升产业链协同效率。
工控系统升级是一场“体系能力”的竞赛——既关乎产业链安全——也关乎未来制造方式的演进方向;把国产化从零散替换引导到全栈协同、从满足可用转向支撑升级,考验的不仅是技术攻关,更是标准共建、生态协同与工程化验证的耐心与定力。只有在安全可控的基础上实现可持续迭代,工业数字底座才能更稳固地支撑高质量发展。