導 讀 ( 文/ e-works 黃培 王聰 李瑤嘉 )
作為我國自動化軟件的領軍企業，亞控科技從“組態王”開始樹立了國產組態軟件領域一座又一座的里程碑，堅持以低代碼、易操作的組態軟件平臺降低工業軟件二次開發門檻，為制造企業轉型升級提供新的動能?！疚臑閑-works對北京亞控科技發展有限公司總經理鄭炳權的專訪。
亞控科技總經理鄭炳權（左）
與e-works CEO黃培博士（右）合影
上世紀80年代開始，組態軟件逐漸獲得自動化工程師的青睞，成為他們開發生產監控系統的“神兵利器”。然而苦于被國外產品壟斷，當時國內市場上幾乎找不到自主知識產權的組態軟件產品。1995年，亞控科技自主研發的“組態王（KingView）”橫空出世，到了2000年，組態王軟件在中國的中低端市場已擁有了近60%的占有率，成功填補了國產組態軟件的空白。
然而，亞控科技沒有滿足于已有的成績，將組態的理念不斷延伸，先后完成了產品從低端配套到高端監控、從數據采集到生產管理，從單機到云平臺架構的跨越，推出了KingSCADA、KingHisotian、KingFusion等系列平臺產品。2018年，美國ARC咨詢報告數據顯示：亞控科技的SCADA軟件在國內的市場占有率首次超過國際品牌，排名第一。
時至今日，組態軟件如何賦能制造企業智能化發展？亞控科技在智能制造領域的發展戰略如何？帶著這些問題，e-works CEO黃培博士在2021中國智能制造高峰論壇會后，對亞控科技總經理鄭炳權先生進行了專訪。
01
走進亞控
揭秘組態軟件的前世今生
工業軟件作為工業知識長期積累、沉淀并在應用中迭代進化的成果，支撐了絕大部分的生產制造過程，在促進企業數字化轉型升級方面具有重要的地位和作用。組態軟件作為工業軟件的重要分支，是利用數據采集與過程控制中的軟件工具和方法，通過靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統管控功能的、通用層次的開發平臺。
在鄭總看來，“組態(Configure)”是一個內涵比字面意義更加豐富的詞匯。相較于目前IT業界推崇的低代碼開發平臺，組態軟件在功能快速配置、降低開發門檻上可謂是“祖師爺”，其發展歷程可追溯到上世紀80年代。
當時，自動化技術和計算機技術在全球快速發展，使得對工廠的整個生產流程的集中控制成為可能。但是在開發生產流程監控系統時自動化工程師發現，并沒有一款軟件能夠覆蓋多個行業的流程，這導致從流程圖設計開始，開發任務就困難復雜，只能費時費力地對通過高級語言編程的方式來實現工業生產過程的監視和控制。
因此，前人開始思考通過搭建一個通用的、可配置化的二次開發平臺，讓自動化工程師通過簡單的“拖拉拽”方式就可以實現流程圖的快速完成，從而縮減開發工作量，這便是組態軟件的由來。
簡而言之，組態軟件能夠幫助用戶通過“搭積木”的方式完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機程序，就可以實現對自動化過程和裝備的監視和控制。它能從自動化過程和裝備中采集各種信息，并將信息以圖形化等更易于理解的方式實時展現，對信息執行必要分析處理和存儲，發出控制指令。發展到今天，組態軟件的功能和特征不斷拓展，包括工業過程動態可視化、數據采集和管理、過程監控與報警、報表生成、為其他企業級程序提供數據、簡單控制、批次處理、SPC過程質量控制、符合IEC61131-3標準等。
盡管組態軟件的出現極大地提高了監控系統的開發速率和可靠性，但在90年代中期之前，組態軟件在我國的應用并不普及。鄭總介紹這一方面是因為當時國內制造企業信息化水平還不高，組態軟件提供了針對大規模應用和大量數據的采集、監控、可視化能力，企業當時對這種能力的需求并不強烈，另外一方面，當時國內企業缺乏對組態軟件的認識，很多項目中沒有組態軟件的預算，或寧愿投入人力物力針對具體項目做長周期的、繁冗的上位機編程開發，而不采用組態軟件。最重要的是，當時國內市場的組態軟件被西方自動化軟件品牌所壟斷，幾乎見不到自主知識產權的國產組態軟件，較高的正版價格和低劣的盜版使用體驗嚴重影響了組態軟件在國內的普及。
面對國內組態軟件市場所處的尷尬局面，亞控科技創始人林偉先生在北京市海淀區面積約30㎡的出租房內,開始了自主組態軟件的研發，并于1995年成功推出了中國第一款商業化的組態軟件產品——組態王，也由此拉開了亞控科技與組態軟件長達26年的“不解之緣”。鄭總介紹從第一代組態王研發成功至今，亞控科技的發展歷程大致可以分為四個階段：
第一階段，1995年—2005年，快速占領配套監控市場。由于國外軟件成本較高，國內軟件的普適性不高，組態王產品推向市場后，憑借著過硬的質量、更加貼近組態思維的易用性和周到的服務，迅速獲得了市場的認可。到了2000年，組態王軟件在中國設備配套的單機監控市場已擁有了近60%的占有率，組態王軟件的普及應用，不但提升了民族的自信心，同時也激勵著國內其他眾多的廠商紛紛投身于監控組態軟件領域的開發，使得國內監控組態軟件市場從只有組態王這個唯一的國產品牌之外，迅速涌現出了幾十個國內的產品，中國監控組態軟件的中低端市場徹底實現了國產化。
第二階段，2006年—2010年，邁向分布式高端SCADA系統市場。亞控科技沒有滿足于已有的成績，公司的眼光已開始放到了高端的自動化軟件市場。從2002年至2006年，歷時4年研發出了第一款商業化的工業實時歷史數據庫產品KingHistorian，直至目前為止，世界上只有美國和中國有類似產品。從2003年至2009年，又歷時6年成功研發出高端監控軟件KingSCADA，中國也成為繼美國、德國和澳大利亞，第四個擁有高端監控軟件的國家。這2款軟件在2010年擊敗美國公司，成功應用于上海青草沙原水項目。KingHistorian和KingSCADA的誕生打破了在工業高端監控領域被歐美廠商壟斷的局面，對國家安全和制造業復興意義重大。
第三階段，2011年—2020年，將組態理念延伸至生產管控環節。隨著企業信息化、智能化建設步伐加快，越來越多的企業需求呈現個性化的趨勢，為了更好的服務企業的管理理念，需要一種可以滿足企業生產管控系統靈活配置的產品平臺。為此，亞控科技做了各種嘗試，包括早年利用高端通用KingSCADA軟件“組態+高級語言定制”方式開發日本Jatco變速箱OEE項目、天津濱海新區長城汽車哈弗H6新工廠的APS和MES項目和貴州茅臺酒廠釀酒調度系統項目。實踐證明，采用高級語言定制開發的方式去完成MES或者生產管理模塊的建設，存在用戶需求定制成本高、周期長、系統難以穩定、無法實現跨行業應用等問題和缺點。因此，亞控科技再次接受挑戰勇擔重任，將組態理念延伸至生產管控全過程，于2016年推出了KingFusion3.0管控一體化全組態平臺，助力企業快速完成MES相關解決方案的開發與應用，通過工藝流程和業務流程的可組態，簡單、方便。
值得一提的是，KingFusion3.0產品推出以后，亞控科技選擇在汽車、機加、鋰電、PCB、制衣、造紙、煙草、熱網、自來水、污水、燃氣、港口、煤礦、油氣等幾十個行業先后完成150個生產管控項目和生產調度系統的試點應用，積累了豐富的建模經驗并成功驗證了產品“大閉環”管控思想和全組態管控一體化建設能力。
2020年，亞控科技在提升平臺軟件的開放性和易用性同時，開始嘗試“平臺+合作伙伴”的新模式，攜手合作伙伴共同為全行業用戶提供全組態管控一體化系統解決方案和實施定制化開發服務。鄭總介紹在打造“平臺+合作伙伴”的過程中，亞控科技對系統集成商進行授權和能力培養，幫助其基于亞控科技的產品對制造企業進行SCADA系統建設實施；對于更復雜的MES系統實施，亞控科技授權的信息化系統實施商提供專業的服務?！半S著公司組態王、KingSCADA、KingHistorian、KingFusion系列產品和解決方案的持續成功應用和實踐積累，亞控科技從2021年開始全面推廣‘平臺+合作伙伴’模式，也標志著亞控科技進入了公司發展的第四階段?！编嵖偪偨Y道。
亞控科技實現全模塊的可組態二次開發
02
普適易用
打造全線產品的高度可配置化
如今，亞控科技已經將組態的核心理念融入到全線產品平臺中，形成了工業數據采集平臺KingIOServer、設備監控平臺組態王KingView、廠級高端監控平臺KingSCADA、集團級超大規模全國產化監控平臺KingSuperSCADA，工業實時歷史數據庫平臺KingHistorian、管控一體化全組態平臺KingFusion幫助企業實現從生產數據采集、監控、存儲、計算到管控一體化的全流程自動化產線升級。
這其中，數據采集平臺KingIOServer可以完成5000多種工業設備、協議接口的數據采集；設備或工段級監控平臺即組態王KingView系列側重于對各種設備運行狀態、某個工段或生產線運行情況的監視控制；廠級監控平臺即KingSCADA系列側重于廠級生產運營情況的全面監控及管理；KingSuperSCADA不僅能夠滿足集團級別以上的生產調度監控，還具有自主研發、安全可控的特性，致力于保障國家公共安全和工業及信息化安全；工業實時歷史數據庫平臺KingHistorian側重于完成工廠海量過程數據的存儲和查詢服務；管控一體化全組態平臺即KingFusion系列則幫助企業實現產線監控和生產管理的融合，打通企業內部縱向和橫向各系統層級間的數據流，構建了一個基于企業過程數據和業務數據的管控一體化平臺，可快速完成MES及智能排產系統相關解決方案的開發與應用。
亞控產品家族各產品線
特別是2016年亞控科技推出的KingFusion3.0版本，作為目前市場上唯一一款全組態管控一體化平臺，在歷時六年、累計投資近億元的研發后，KingFusion3.0版本實現了時空數據庫、模型技術、元語言三大技術突破，融合了實時數據采集、實時計算和監控、生產過程數據庫存儲和管理、數據挖掘和分析、調度系統中的地理信息展示、虛擬展示生產設備和場景以及圖形化的終端展示等功能。
“組態軟件作為工業信息化的管理工具，其發展方向必然是不斷降低工程開發工作量，提高工作效率。”鄭總介紹如今MES作為數字化工廠的基礎，如何能夠面向制造車間，對執行層進行有效的生產信息化管理，成為MES平臺建設的重中之重。亞控科技產品的核心目標是通過打造模型化、可組態、開放的系統平臺，面向生產業務實現SCADA、MES、EMS等系統的快速建模，通過模型復用解決系統搭建和擴容問題。
“這也是組態軟件的意義所在，通過工藝流程和業務流程的可組態，簡單、方便的實現生產過程透明化、生產管控實時性及產品與設備全生命周期管理?！编嵖倧娬{這其中，平臺的普適性是關鍵。雖然如今市場上許多MES軟件正在走向平臺化，但鄭總認為判定一個軟件系統能否稱之為平臺取決于它是否能讓第三方去實施開發。例如某些軟件采用Java等高級語言開發，后期開發難度比較大，并且系統的開放性不足，實際應用過程中嚴重依賴項目經理本身的IT編程能力。
在這方面，亞控科技通過高度的配置化，可直接面向普通工程師或者生產管理業務人員。依據之前的項目實踐來看，沒有任何高級語言編程經驗的自動化工程師或業務工程師在經過不超過1周的培訓后，即可使用KingFusion開發MES系統，大幅降低開發MES系統的門檻和費用。例如在廣州某全屋定制智能工廠項目中，亞控科技助力旗下的家具制造工廠實現了個性化定制SCADA和MES系統開發。在開發過程中，甲方業務顧問團隊可以直接參與開發，實現生產環節的智能化柔性生產，在行業內率先解決個性化定制需求和規模化生產之間的矛盾。此外，鄭總介紹當用戶的生產管理需求發生變化時，只要不是結構化的變化，這種改變KingFusion都可以在幾天甚至幾個小時內完成。而且這種改變是完全在線的，不需停機也不影響其他軟件功能的運行。例如在線改變一個報警規則，從點擊確認到完成只需要3秒鐘。
最新版KingFusion 3.6 功能框架圖
現場數據是監控系統的原始數據來源，因此數據采集是監控系統的關鍵。面向數據采集層，亞控科技進行了大量的PLC(可編程邏輯控制器)、變頻器、智能儀表、數據采集卡以及CNC數控機床的兼容配置工作。例如對于大型PLC的數據采集，其包含了中間寄存器元件，類似于編程函數的中間變量，有著自身的狀態特征。因此在對這種PLC進行接口設計時，亞控科技進行了大量數據格式認證，確定數據傳輸是否完整。在鄭總看來，數據采集的配置驗證必須一步一個腳印，沒有捷徑可言，這也是亞控科技多年積累的優勢之一。在26年的發展實踐中，亞控科技適配了5000多種驅動，將其集成在KingIOServer產品中，既可以支持PLC，數據采集I/O等模塊，也包括樓宇、電力等行業標準協議，還支持包括串口、以太網、GPRS等在內的多種通訊方式，幫助用戶解決數據采集各種難題。
如今，亞控科技已為全球6萬余家企業提供軟件授權服務，在軍工、航天、公共設施、供熱、市政、石油、煤炭、電子制造、機械加工、設備配套等行業均保持高占有率，被廣泛應用于國家的三十余萬個大小工程中，國內裝機量和用戶數上均名列第一。在一些國家級重點產業領域，亞控科技都做出了不可替代的貢獻。如協助杭州“G20”金融峰會、廈門“金磚國家峰會”等多項國家大型活動的公共設施建設工作，大力輔助全球最大的城市熱網北京城市集中供熱系統、亞洲最大的污水處理廠——上海白龍港污水處理監控系統、國家世紀工程“南水北調”中線工程、中國規模最大的油田項目長慶油田監控系統、國家能源集團下屬規模最大的煤炭企業——神東煤炭集團國產化生產管控系統；國家能源集團下屬規模最大的煤碼頭企業——國能（天津）柔性生產智能管控系統等基礎設施建設。
03
開放合作
以組態模式開拓國產工業軟件新格局
“未來，工業軟件一定具有明顯的行業特征，因此需要軟件服務商更加深刻地理解企業的生產業務邏輯，在平臺化的軟件基礎上，將朝著更專注、聚焦的特定細分市場方向發展?！编嵖偨榻B從亞控科技積累的項目經驗看，每3年用戶50%的需求就會發生變更。針對用戶需求不斷變化、發展的特性要求，亞控組態模式實現了“復合型人力解耦”，即讓只需懂業務的用戶，能夠集成散落在工業過程中的小而散的工具軟件，實施后期組態式開發，實現對現有軟件應用的重構。
對此，2021年亞控科技繼續推廣“平臺+合作伙伴”模式，針對一些能力比較強的合作伙伴如非標自動化系統集成商、信息化MES系統實施商，亞控科技與之一起直面客戶需求，深化平臺能力幫助其完成MES系統的開發部署。另一方面，亞控科技成立了6個不同行業的事業部，與合作伙伴一起探索細分行業下組態軟件的垂直應用場景?！拔覀兿Ｍ磥砟軐ES系統實施商隊伍在各大區或省份不斷壯大，并針對各個行業、相應的細分市場形成全產業覆蓋。”鄭總介紹道。
值得一提的是，面對工業互聯網熱潮，亞控科技2019年適時推出了自主產權工業互聯網平臺WellinCloud，推進“工業互聯網＋智能制造”產業生態建設，充分發揮公司“端-邊-云”一體化的組態技術核心優勢。其中，工業App組態運維平臺KingAppPlatform采用完全圖形化配置模式，可以快速構建定制化工業APP應用，降低工業APP開發與運維門檻，使開發者輕松實現設備數據接入、數據分析、數據存儲和展示，使工業APP交付更快、應用更廣。在工信部公布的15家跨行業跨領域（“雙跨”）工業互聯網平臺企業中，有12家與亞控科技建立了戰略合作和業務往來，亞控科技憑借26年的組態軟件開發經驗和豐富的工業領域經驗積累為其提供邊緣層數據采集、平臺層組態開發和應用層面向生產制造環節的工業App應用的三大能力支撐。
鄭總認為雖然國產工業軟件真正的發展壯大還需要時間，但智能制造和數字化轉型浪潮下新的工業需求也給國產工業軟件帶來了新的發展機會。面對歷史性的發展機遇，亞控科技將持續以全組態、平臺化的模式幫助工業從業者降低軟件開發門檻，為國產工業軟件發展貢獻自己的一份力量。
04
后記
當前，全球產業變革和制造業數字化轉型都加快了企業對智能制造領域和數字化轉型的探索與投入，這同時也衍生出對于生產管控系統“敏捷開發”、“快速迭代”的剛性需求。作為我國自動化軟件的領軍企業，亞控科技從“組態王”開始樹立了國產組態軟件領域一座又一座的里程碑，堅持以低代碼、易操作的組態軟件平臺降低工業軟件二次開發門檻，為制造企業轉型升級提供新的動能。
