★文/宋慧欣

北京和利时工业软件有限公司总经理 刘栋

在数字经济与实体经济深度融合的时代浪潮中，工业软件作为工业制造的“数字神经中枢”，已成为全球工业未来竞争的核心战场。近年来，随着智能制造升级、“双碳”目标推进以及AI等新技术渗透，工业软件市场正经历从工具化向智能化、从封闭生态向开源协同的深刻变革。作为中国工业自动化领域的领军企业，和利时如何在这一进程中突破技术壁垒、重塑行业生态？

作为和利时集团在工业智能化战略布局的重要载体，过去数十年，北京和利时工业软件有限公司始终坚持自主技术创新，通过在流程工业领域的深厚行业实践经验，构建起覆盖现场控制层、过程控制层、生产管理层、经营决策层全栈式工业软件体系，公司提供的智能制造解决方案广泛应用于石化、化工、精细化工、电力、油气、医药、食品、新能源、建材、冶金等行业，特别是在油气、电力、石化等国家关键行业成功占据主导地位。

在“十四五”规划纵深推进的关键时期，随着《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》《工业重点行业领域设备更新和技术改造指南》等国家级政策文件的相继出台，和利时工业软件凭借多年铸就的坚实根基，正迎来全新的发展契机。

北京和利时工业软件有限公司总经理刘栋表示：“从系列核心工业软件系统的国产化替代，到AI大模型在流程工业的场景化落地，从XMagital智能系统的前瞻布局，到开源生态与云化订阅制的商业模式创新。在这场关乎工业未来话语权的竞赛中，和利时工业软件正以‘技术+生态+场景’的三维战略，用‘势如破竹’的发展速度，书写着中国工业软件的崛起新篇章。”

信创跃迁：从技术到生态的全链条突破

工业软件作为智能制造的核心载体，其自主可控进程关乎国家产业安全与科技自立自强。当前国产工业软件在关键技术、需求结合仍旧与国外存在较大差距，我国工业软件自主可控进程正处于攻坚克难的关键阶段，基础研究与产业需求断层，技术体系与生态标准断层等掣肘其发展的关键症结尤其明显，另外，兼具工业知识和软件能力的复合型人才严重缺失。这一系列的供需制约，导致我国工业软件长期面临“用不起来、卖不出去、养不住人”的困境。

谈及如何打破制约产业发展的困局，刘栋指出：“作为工业自主可控的重要一环，和利时早在十年前就启动了工业软件国产化的系统布局。工业软件的自主可控不仅仅是单点突破，而是需要构建从底层技术、行业应用到生态协同的100%国产化完整体系。面对工业软件底层技术‘卡脖子’难题，和利时采取了‘分层突破、垂直整合’的技术攻关策略。”刘栋详细介绍道：“我们在底层技术上投入了大量研发力量，自主开发了实时数据库和数学求解器，同时构建了从控制逻辑编程到云端部署的一体化系统平台，显著降低了对外部工具的依赖。”这一系列的积累与努力，结出了丰硕成果。

在传统优势产品线上，和利时已完成核心产品的全面国产化转型，覆盖工业智能平台、现场控制层、过程控制层、生产管理层。在新产品布局方面，公司已加速落地一系列精准匹配用户需求的国产化新品，如仪控设备管理系统、操作过程自动化系统、智能实时优化控制系统、高级报警管理系统等。值得一提的是，和利时在结合AI新技术的应用拓展上通过多年的技术积淀，也取得重大突破，其AI智能视觉系统HiaVision、AI智能控制系统HiaControlAI、AI智能知识问答系统HiaSysMaster早已打破AI在工业领域应用的局限性，用可信、可控、可用的工业AI产品真正赋能电力、化工、新能源等场景并取得瞩目成效。

“我们不仅要做国产替代，更要实现技术超越。”刘栋强调，“工业软件的竞争本质是创新与生态的竞争。”和利时已与华为、浪潮、阿里云、海康、麒麟、达梦等知名科技公司建立良好合作关系，并联合清华大学、西安交通大学、北京化工大学等高校建立产学研用联盟，参与《流程型智能制造建设指南》等国家标准制定。通过开放的HiaXBase工业智能平台，提供了API等多种接口、低代码工具及工业智能套件，吸引第三方开发者共建生态。这种“标准先行+开放合作”的模式，正在改变国内工业软件企业分散作战的局面，推动形成从芯片到操作系统再到应用的全栈国产化适配体系，为工业软件高质量发展提供信创解决方案。

在谈到具体落地应用时，刘栋分享道：“在电力、石化、化工等领域，我们的解决方案已经完成全国产化替代。这些成就的背后，离不开和利时30年工业实践与45,000+项目经验的积累。正是通过‘工业知识沉淀+数字技术融合+场景化应用’的三步走策略，才能将积累的工业知识与AI、大模型、大数据、数字孪生等数字技术深度结合，为用户提供出高度定制化的解决方案。”

刘栋举例道：某年产16万吨锂电正极材料生产企业拟建设我国具有自主知识产权的新型锂离子电池正极材料大规模研究和产业化基地。和利时联合该企业集成新一代生产执行系统（MES）、批量控制系统（Batch）、高级过程控制系统（APC）、操作员培训系统(OTS)等全套生产管理套件，与DCS或PLC配合完成OT层自动化控制，形成OT+IT的一体化智能工厂方案，运用信息化手段规范现有的业务管理，提升管理效率，实现生产人工减少20%，批次效率提升18.5%，产量增加16.5%，设备巡检提升40%，合格率提升到98.7%。

在电力行业，和利时的突破更加显著，某集团在疆践行“一带一路”倡议的首个项目，旨在打造低碳环保、技术领先、世界一流的智能电站，实现智慧运行、少人值守、多机一控的自动化电站。该项目采用和利时智能工厂“平台+应用”创新型一体化管控模式，最终实现了优化机组运行参数，充分挖掘装置效益，智能巡检覆盖区域70%，业务流程80%实现线上流转，流程效率提升70%。

和利时工业软件的创新应用远不止如此，在全球最大光伏制绿氢项目现场也活跃着和利时的身影，项目集成300MW光伏、输变电、2万吨/年绿氢及储运全流程，要实现光伏发电、输变电、制氢、储运全流程协调控制，全过程自感知、自诊断、自学习、自寻优及自适应，实现智能排产、节能降耗、绿氢成本最低。和利时面对用户需求，提供定制化智能管控一体化解决方案：基于基础DCS优化、PID参数优化、控制策略优化、先进APC优化，实现协调控制、用电策略、智能排产等，通过数字孪生实现数据驱动及智能预警。最终达成全流程全自动运行，实现绿氢成本最低，优化人力配置，实现智能运营。

和利时已通过“场景驱动+生态协同”的策略，在众多领域实现国产化“单点突破”到“全链替代”。刘栋表示，未来3年，和利时工业软件的目标是实现核心工业软件100%信创跃迁，关键行业市场占有率得到进一步提升，成为推动中国工业软件国产化替代的先锋力量。

AI融合：以场景化创新重塑智能制造

当人工智能成为全球科技竞争焦点，工业软件如何实现与AI技术的深度融合？和利时用实践给出答案，工业AI的价值不在于技术炫酷，而在于对“人、机、料、法、环”五大生产要素的精准调控。和利时目前已构建“工业机理+AI模型+实时数据”的三元融合技术栈，开发了面向工业场景的AI智能套件，集成智能视觉、时间序列分析建模、智能模型编排、行业知识图谱及行业自然语言大模型等应用，灵活方便与控制系统及模型整合，实现智能巡检、智能视觉辅助控制、工艺参数预警、关联分析、根因溯源、操作指导、预测性维护及智能交互等场景。

近期取得技术突破与实际落地的AI智能组态、AI三维建模套件更是彰显了和利时在AI领域的深度布局。

然而技术创新的价值最终要在场景中兑现。在煤化工气化炉智能寻优项目中，和利时通过构建“机理+数据”双驱动模型，用知识图谱梳理工艺参数关联，通过AI算法实现温度软测量，最终形成氧煤比闭环控制策略。解决传统操作中，气化反应温度需依赖人工经验调节，效率波动大及能耗浪费等问题，实现气化炉平稳运行，并确保气体产出率和成分最优。

在视频AI分析与控制系统联动应用中，和利时通过AI视频分析技术，实现了对设备状态、生产安全、人员行为的24小时实时监控，并与DCS系统直接联动，不仅扩展了传统DCS的监控范围，弥补了非数据化场景的盲区，还大幅降低人工巡检强度，提高整体安全水平。

更值得关注的是和利时开发的基于工业大模型的智能助手，基于自然语言大模型+知识图谱技术实现对企业生产过程数字化，在现场进行专家知识转化，为工业企业提供智能助手，支持语音文字交互，可就工艺参数、生产规程、经营数据等进行智能对话，通过整合工业知识与数据能力，有效提升工厂管理与维护效率。

面向未来，刘栋表示和利时的AI战略聚焦四大方向：一是核心技术突破。重点开发面向流程工业的行业大模型，同时推进生成式AI与数字孪生结合，让虚拟模型自主探索最优运行区间；二是行业场景深耕。如在能源领域，开发碳足迹实时追踪引擎，精准到单台设备的碳排放计算。在流程工业，实现从单设备优化到全厂协同，通过多智能体强化学习+厂级数字孪生，提升全厂能效，减少碳排放；三是升级技术底座。除工业AI智能套件优化升级外，还将打造主数据管理系统，建立完善的工厂数据模型，为工业软件业务和AI应用提供坚实的基础支撑；四是生态体系构建。与更多生态合作伙伴共建工业AI实验室，并计划打造工业AI套件的开源社区，吸引第三方开发者共建算法生态。

“AI正在推动工业软件从‘辅助工具’向‘自主决策’转型。但与消费级AI不同，工业场景要求模型具备极强的可靠性与可解释性。”刘栋认为，工业软件融入AI能力后已超越技术升级范畴，正在重构制造业的价值链。和利时若能以场景为锚点、以开放生态为杠杆，将有机会从中国市场的“本土冠军”跃升为全球工业AI的规则制定者。

智能制造：工业经验的数字化重构

当前，工业企业智能制造转型已进入深水区，面临技术整合、数据价值挖掘、组织变革等多重挑战。依托30余年工业经验与前沿技术的深度融合，和利时构建起覆盖工业全场景的解决方案体系。展望2025年，其即将推出的XMagital智能系统引发业界广泛关注。该系统随需应变，自由定义，以“原生融合、开放生态、全面智能”为核心理念，基于HiaXBase统一平台构建生产控制、计划调度、设备管理、安环质量、经营决策五大应用集群。

生产控制操作应用集群基于自主研发的DCS、SIS、CCS、DEH、PAC、OCS等核心控制系统及丰富的智能仪表产品系列，集成动态优化、AI预警等技术，自动执行生产指令，实现从调度到控制的智能闭环，打造无人化最优运行的智能制造模式。

计划调度应用集群集成工艺模拟与市场数据，优化物料和能源配置，自动生成高效排程。通过精准平衡产能与能耗，降低库存偏差，提升计划准确性，实现降本增效的数字化生产管控。

设备资产管理系统实现动静电仪设备全生命周期管理，集成在线监测、智能诊断和AI巡检技术，构建预防性维护体系，降低停机风险和维护成本，保障生产安全稳定运行。

安环质量智能管理平台整合安全仪表、环保管理、LIMS及AI监控等技术，实现人员、设备、环境、信息、产品的全方位智能管控，提升本质安全与质量保障能力，构建企业安全环保“护城河”。

经营决策管理应用集群以“业财一体化”为核心，通过动态成本建模、AI市场推演和战略可视化三大能力，实现成本精准管控、智能决策支持和资源优化配置，推动企业从经验驱动向数据智能转型。

谈到XMagital智能系统，刘栋强调，该套系统将通过AI技术的结合重构工业价值链，使生产更安全、运营更高效、决策更智能，全面赋能企业数智化转型升级。

和利时用实实在在的落地成果印证着数智化转型不是“炫技术”，而是切实解决“安全、环保、降本、提质、增效”的核心问题。而在数智化转型浪潮中，和利时正从工具提供商向价值赋能者转型。正如刘栋所言，工业数智化转型的本质是“工业经验的数字化重构”。从自动化到智能化的跃迁，不仅需要技术工具，更需要将30年积累的“老师傅经验”转化为算法模型。在国产替代与产业升级的双重机遇下，和利时正以“自主技术+行业Know-How+敏捷服务”的三元融合，成为全球工业软件市场的破局者，为中国制造业高质量发展注入新动能。

未来蓝图：从本土冠军到全球玩家的跃迁路径

当今，云化与订阅制、工业AI应用、开源生态崛起、数字孪生与工业场景深度融合将成为工业软件未来发展的四大核心趋势。面对这些变革，自动化企业即将迎来前所未有的历史机遇，也同样面临技术跨界融合、生态竞争加剧等挑战。刘栋强调，工业软件的创新已从单一技术突破转向系统级重构。和利时需以“云化降低门槛、开源构建生态、因果推理沉淀知识”为战略三角，在未来智能制造的发展浪潮中抢占高地，成为中国工业软件市场的“自主可控领导者”和全球新兴市场的“高性价比创新者”，最终实现从“中国领先”到“全球一流”的跨越。

在刘栋看来，工业软件的终极价值在于释放人的创造力—当工业软件以AI等新技术加持，去更多地接管重复繁琐的控制任务，工程师将专注于更具创新性的工艺优化与价值创造。这或许正是智能制造的本质：不仅仅是用机器取代人，而是通过数字技术推动工业文明向更高阶形态跃升。和利时的实践，正在为这一未来勾勒出清晰路径！

摘自《自动化博览》2025年5月刊