一个国家真正强大的标志是什么？有人说是经济规模世界第一，有人说是军事实力冠绝全球，也有人说是工业技术领先和人民生活富足。当然，这些说法都没错，但从更深层次讲，在当下复杂的世界局势下，一个国家要真正实现经济持续成长，军力不断发展和工业全球领先，必须依靠强大的原创科技实力。正如华龙讯达总经理龙小昂接受新工业网记者采访时所说，“世界科技发展的实践告诉我们，一个国家只有拥有强大的自主创新能力，才能在激烈的国际竞争中把握先机，赢得主动。”

华龙讯达信息技术股份有限公司总经理龙小昂

作为一位深耕工业自动化领域30多年的专家，这些年龙总的主要工作是带领华龙讯达打通工业控制数据要素，帮助企业打造数字化转型升级的数字孪生基础设施，并围绕这一目标自主开发了包括数据采集和边缘计算设备“机器宝”、木星工业自动化平台、木星数字孪生平台、木星SCADA平台、木星智能控制等在内的一系列产品，2022年还研制出了基于龙芯的国产化离散装备控制系统JIC IPC控制器，性能已做到业界领先，成为中国工业控制技术领域第一家“吃螃蟹”的企业。

二十年磨一剑，从“仰望”到“平视”

美国《财富》杂志曾对中国企业平均寿命做过统计，结果显示，中国中小企业平均寿命在3到7年。以此看来，从2003年成立算起，华龙讯达至今已整整走过了20年，算得上是企业里面的寿星。虽然是工业自动化领域的老公司，但从华龙讯达这几年市场表现看，丝毫没显现出步履蹒跚的步伐。特别是随着中国智能制造进程的不断推进，中国企业对数智化改造需求的迅猛增长，华龙讯达业务正呈现出快速增长态势。

根据龙小昂介绍，目前华龙讯达主要提供两大类产品，第一类是工业控制产品，其中最具代表产品是基于国产龙芯研发的国产化离散装备控制系统JIC IPC控制器，是国内首款基于龙芯3A5000芯片自主研发的大中型PLC，当然还包括工业网关、边缘计算等设备。第二类是基于工业互联网的数字孪生平台。通过“数据采集软件平台+机器宝”提供设备的接入和实时数据采集，由木星物联网平台提供数据的传输，木星数据建模平台提供数字孪生的建模规范、规则和标准，最后由木星数字孪生平台提供从设备、车间、工厂的三级数字孪生系统的开发和运行，为企业提供数字孪生服务。

图1  新能源电池装配车间数字孪生

20年时间，从帮助企业做工业控制系统改造升级、到自主开发工控产品和打造数字孪生平台，华龙讯达的发展史是中国企业探索工业技术自主化的一个缩影。当然这种发展也非一帆风顺，而是有困难也有收获。对于公司的发展，龙小昂大致分为三个阶段，即自动化控制阶段、信息技术与控制技术融合阶段、数字孪生应用阶段。

公司成立之初，国内企业普遍处于信息化建设推广阶段，中小企业对工业控制系统需求并不强烈，这一时期华龙讯达凭借丰富的行业经验，为先进装备等大型企业提供工业控制系统改造升级服务，基本吃透了国外主流自动化厂商的工业控制技术。随着十七大的召开，国家提出信息化与工业化融合战略，华龙讯达调整方向开启信息技术与控制技术融合新征程，致力于解决企业所面临的OT到IT互联互通难题，基于前期工业控制系统改造实施经验，这一阶段的目标是帮助企业把车间的传感器、工位、设备、生产线、车间、工厂全部管起来，同时向上实现与ERP、MES、物流、WMS等信息化系统的对接，这为下一阶段工业互联网和数字孪生平台开发打下坚实基础。

2015年中国制造2025发布，提出推动制造过程智能化，重点建设数字化工厂，深化互联网在制造业的应用，华龙讯达结合当时比较受关注的工业互联网、智能制造等概念和技术，用3年时间关注和研制工业互联网技术，正是这段经历，让华龙讯达重新归回工业自动化属性，瞄准工业自动化底层架构，专注编译器、低代码开发工具、SCADA等技术产品的研发，并成功打造工业自动化平台。

如今华龙讯达的工业自动化平台对标国外同类产品，成为基于控制模型驱动实时仿真模型的数字孪生应用企业，参与了数字孪生、智能制造、两化融合、信息物理系统等10余项国际和国家标准制定工作。

引领工业自主化，打造可信的数字孪生平台

如果从1991年国务委员宋健提出“甩掉绘图板”算起，中国信息化到智能制造的发展已走过32年，这期间中国制造业发展以“制造业信息化科技工程”、“两化融合”、“两化深度融合”以及“智能制造”等国家政策为牵引。今天我们几乎看到工业发展的最终形态，至少在未来很长一段时间，这种工业形态将主导中国乃至全球工业发展进程，这就是数字孪生。

对于数字孪生，龙小昂是这样解释的——数字孪生是通过创建出与物理世界具有一样特性和规则的虚拟世界，并在虚拟世界中开展创新方案的研究、分析和模拟实验，从而实现创新方案的快速验证、选择与优化，推进创新模式演进。他指出，要将数字孪生技术应用于工厂，指导企业的生产运营，则必须克服诸多技术难题。

例如，怎样确保数字孪生系统不仅“算得了”，还要“算得准”和“算得快”，并真实地反映工厂车间中系统、产线、设备、物料等实时状态。这要求像华龙讯达这样的企业从根本上解决物理模型的高保真性，确保数据完备性和安全性，以及保证更新过程的实时性，即以数据驱动模型更新参数进而实现虚实共生迭代和动态自主决策。这对任何一家工业自动化技术企业都是难题，但对华龙讯达而言，在这个难题上没有退路。

图2  制药车间数字孪生

龙小昂表示，将公司的定位为“践行工业控制、从芯技术扬帆起航”的工业自动化平台公司，主要是看好新型工业控制技术、数字孪生技术未来的应用前景，同时也对自身研发实力有信心。据了解，华龙讯达自主研发始于2005年，从研究编译器开始，用了18年时间、投入了数亿元，在研究各家编译器技术特点后，2018年成功开发了JIC IAP的编译器。2022年华龙讯达又基于龙芯3A5000芯片开发了首个国产化离散装备控制系统JIC IPC控制器，带宽延时控制在30微妙（0.03毫秒）以内，已达到世界同类水平。

实践证明，通过18年的持续研发摸索和经验积累，华龙讯达已掌握了高速复杂控制系统的自动化控制、数据采集、物联网和数字孪生的技术和Knowhow，通过项目实施共计建立了数百万的实体模型和数据模型。

图3  JIC IPC Cloud木星工业自动化平台

目前，华龙讯达提供从数采、互联、建模、分析以及展现的全系列工业产品。比如木星机器宝提供源码级数据采集，对接欧、美、日和国内70%以上的PLC控制系统，数据采集上云秒级响应。木星数据采集平台为连接各类设备提供统一的数据采集软件，实现不同设备之间的互联互通，通过即插即用的数据采集网关，以安全的方式从工业现场设备里实时获取数据，并把数据安全的传送到云端。木星数据建模平台基于CPS技术提供人、机、料、法、环等要素，围绕工厂、车间、生产线、生产设备及构建数据模型，能建立数据模型的概念实体关系图、逻辑图和实体模型等。木星工业物联网平台提供泛在连接的工业数据采集、工业机理库建模、工业大数据分析及产业链数据共享等服务。

依托完善的工业控制产品，木星数字孪生平台基于数采、建模、仿真、分析等能力，构建工厂虚拟空间、将物理空间的人、机、物等控制参数、运行数据、质量数据、物耗数据、能耗数据等融入到虚拟空间，建立生产线的虚拟模型，基于模型进行生产模拟仿真、智能排产、智能监控、智能分析，并将仿真结果作用于物理空间现场，实现物理实体资源优化配置能力、生产过程控制能力、均质生产保障能力、柔性制造能力、敏捷生产能力的螺旋式上升，达到透明化、有价值、能自治的优选运行管控的目标。

图4  汽车制造装配车间数字孪生

目前，木星数字孪生平台已成功应用在飞机制造、汽车制造、轨道交通、公共交通、新能源装备、医药、烟草等行业和领域。基于木星数字孪生平台，在广西汽车建设了数字孪生车间，无缝集成30多个系统，实现部件、工装、人员、设备、环境等要素的实时感知、智能分析、科学决策和实时反向控制；同时在深圳巴士，香港水务、欣旺达等企业基于木星数字孪生平台，快速构建了远程监测、远程运维、虚拟现实培训等数字孪生应用。

国产当自强，以技术创新夯实制造强国根基

党的二十大报告指出，与世界先进水平相比，工业仍缺乏关键核心技术，处于国际产业链中低端，究其原因，主要是基础研究能力不强，技术创新能力不足，解决制造业关键技术源头和基础性问题，夯实制造强国的根基。十四五规划则讲的更明确，必须将工业控制软件作为核心技术进行攻关，突破国外对我们卡脖子问题。

龙小昂认为，企业要实现数字化转型升级，除了政策上持续引导支持企业转型，在科技创新上企业必须跨越四大鸿沟，即芯片、操作系统、编译器和控制器。他提到基于PC技术做出比嵌入式控制系统更快的IPC，就是一种方向。但并非说中国人做不出来，只是长期以来国外芯片制造商和操作系统提供商不能开放指令集，限制了中国企业对工业控制底层技术的探索，而中国又缺乏自主指令集的CPU和操作系统，导致中国工业技术自主化进程缓慢。

这种背景下，当2021年龙芯中科发布自主指令系统龙架构之后，华龙讯达与龙芯中科接洽讨论，并组织精干力量投入到国产控制器研发，于2022年5月-11月仅用几个月的时间就研发出了基于龙芯3A5000芯片的国产化离散装备控制系统JIC IPC控制器，配套开发了自动化编译、工业网关、人机交互、SCADA等工具集产品。

对于这次国产化试水，龙小昂讲述了几个不同的地方。首先是龙芯中科改变了以往国外厂商所采用的商业IP授权模式，提供CPU IP核、GPU IP核、内存控制器及PHY、高速总线控制器及 PHY 等上百种自主开发的IP核，生态伙伴可基于这些IP核做开发，不存在版本迭代后再授权问题，企业想用可以一直用下去。其次龙芯中科提供基于LoongArch迁移或研发了操作系统的核心模块，以及面向工控类应用的基础版操作系统 LoongOS。在开发过程中龙芯将最核心的技术参数和代码向华龙讯达开放，极大地提升了研发效率，保证产品性能的稳定可靠。

从近年华龙讯达市场动作看，他们正选择走更稳健的技术路线。一方面仍围绕国外工业控制系统做软件开发，支持对国内企业工业控制系统的升级改造，这是当下业务核心。二是基于龙芯做自主工业控制器技术开发，打造纯国产工业控制系统，这是未来布局重点。这种战略即契合了国家提出的工业技术创新和国产化工业系统替代政策需求，在技术和业务上，也避免关键时刻被卡脖子，保障自己和客户业务行稳致远。相信随着关键行业核心系统的国产替代加速，将会有越来越多国内工业技术企业加入进来，围绕龙芯构建自主化工业技术产品，助力中国制造强筋健骨，为中国制造强国梦夯实基础。