Koniec ery zamkniętych ekosystemów. Jak otwarta architektura PC-based i system operacyjny czasu rzeczywistego zmieniają definicję sterowania przemysłowego?

Odpowiedzią Bosch Rexroth na te wyzwania jest platforma ctrlX AUTOMATION – ekosystem, który jako pierwszy w branży na taką skalę wprowadził logikę smartfona do przemysłu, łącząc niezawodność PLC z elastycznością nowoczesnych komputerów IPC.

RYNEK ŻĄDA OTWARTOŚCI I KONWERGENCJI

Analiza wyników ankiet przeprowadzonych przez redakcję APA ujawnia wyraźną zmianę paradygmatu. Choć niezawodność (86% wskazań) i moc obliczeniowa (76%) pozostają fundamentem, to coraz głośniej wybrzmiewa potrzeba integracji technologii informatycznych wprost na poziomie maszyny. Inżynierowie wskazują na rozwój wirtualizacji, wykorzystanie Dockera oraz rosnącą popularność systemu Linux jako alternatywy dla Windows.

Bosch Rexroth, globalny lider w napędach i sterowaniu, odczytał te sygnały z wyprzedzeniem, wprowadzając na rynek rodzinę produktów ctrlX AUTOMATION. Nie jest to tylko kolejna seria sterowników czy komputerów przemysłowych, lecz całkowita zmiana architektury sterowania. Firma odeszła od autorskich, zamkniętych rozwiązań na rzecz otwartych standardów, tworząc platformę sprzętową i programową, która zaciera różnicę między komputerem przemysłowym (IPC), sterownikiem logicznym (PLC) a bramką IoT (Gateway).

CTRLX CORE – KOMPUTER PRZEMYSŁOWY W ROLI STEROWNIKA PRZYSZŁOŚCI

Raport APA wskazuje, że komputery typu Box PC są najczęściej wybieraną formą sprzętową w Polsce (dominująca pozycja na wykresie typów IPC). Użytkownicy cenią je za kompaktowość i brak elementów ruchomych. Flagowym produktem Bosch Rexroth wpisującym się w tę kategorię jest ctrlX CORE. To ultrakompaktowy, wydajny komputer przemysłowy, który dzięki zastosowaniu 64-bitowej architektury wielordzeniowej (ARM) oferuje moc obliczeniową wystarczającą do obsługi najbardziej wymagających zadań automatyki, a jednocześnie pełni funkcję zaawansowanego urządzenia Edge.

Kluczowe cechy techniczne w kontekście wymagań rynkowych:

• Wydajność i skalowalność: ctrlX CORE jest dostępny w różnych wariantach wydajnościowych, co pozwala na precyzyjne dopasowanie do aplikacji – od prostego sterowania PLC po zaawansowane przetwarzanie danych Motion Control i CNC. Odpowiada to na potrzebę optymalizacji kosztów (wskazaną przez 64% respondentów raportu jako istotny czynnik).
• Konstrukcja Fanless: urządzenie jest chłodzone pasywnie, co zwiększa MTBF (Mean Time Between Failures) i wpisuje się w wymóg niezawodności, stawiany przez 86% inżynierów na pierwszym miejscu.
• >Otwartość komunikacyjna: raport podkreśla znaczenie obsługi zewnętrznych interfejsów (69% wskazań). ctrlX CORE natywnie obsługuje EtherCAT (jako Master), ale dzięki technologii app-based może komunikować się w niemal każdym standardzie: PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP – a także w protokołach IT, jak MQTT, HTTPS czy OPC UA (Client/Server).

REWOLUCJA LINUXA I KONTENERYZACJA – SYSTEM OPERACYJNY CTRLX OS

Jednym z najciekawszych trendów zidentyfikowanych w raporcie jest umacnianie się pozycji systemu Linux w zastosowaniach przemysłowych. Respondenci doceniają go za stabilność, brak kosztów licencyjnych i otwartość. Bosch Rexroth poszedł o krok dalej, tworząc ctrlX OS – system operacyjny czasu rzeczywistego, oparty na Linux Ubuntu Core.

Jest to fundamentalna zmiana w podejściu do inżynierii systemów IPC, wyrażająca się na kilku obszarach.

1. Bezpieczeństwo (Security by Design): wykorzystanie Ubuntu Core oznacza, że system jest niezwykle odporny na ataki. Mechanizm „Snapów” (paczek aplikacji) izoluje poszczególne programy od jądra systemu i od siebie nawzajem. Jeśli jedna aplikacja ulegnie awarii lub zostanie zaatakowana, nie wpływa to na stabilność całego sterowania. To odpowiedź na rosnące zagrożenia cybernetyczne, o których wspomina raport.
2. Otwartość na języki programowania: tradycyjne PLC wymuszały stosowanie języków z normy IEC 61131-3 (LAD, ST). Raport APA wskazuje jednak na przenikanie świata IT do OT. ctrlX OS pozwala programować sterownik w językach wysokiego poziomu, takich jak Python, C++, Java, Node-RED czy Go, równolegle z klasycznym kodem PLC. Oznacza to, że inżynier automatyk i programista IT mogą pracować na tym samym urządzeniu, wykorzystując swoje natywne narzędzia.
3. Wirtualizacja i konteneryzacja: respondenci ankiety wyraźnie wskazali na rozwój konteneryzacji (Docker) jako kierunek przyszłości. ctrlX OS umożliwia uruchamianie kontenerów Docker bezpośrednio na sterowniku, co pozwala na łatwe wdrażanie niestandardowego oprogramowania, baz danych czy algorytmów analitycznych bez ingerencji w firmware urządzenia.

Przemysłowy sterownik ctrlX CORE

ROZSZERZANIE EKOSYSTEMU – CTRLX WORLD I IOT

W raporcie zauważono, że usługi stanowią coraz większą część przychodów branży (54%), a klienci oczekują kompleksowości. Bosch Rexroth odpowiada na to koncepcją ctrlX World. To ekosystem partnerski, w którym firmy trzecie (np. producenci oprogramowania SCADA, narzędzi AI czy systemów wizyjnych) udostępniają swoje aplikacje kompatybilne z ctrlX OS. Działa to na zasadzie sklepu z aplikacjami w smartfonie. Użytkownik może pobrać gotową aplikację (np. firewall, bramkę VPN, oprogramowanie do oscyloskopu) i zainstalować ją na komputerze przemysłowym Bosch Rexroth jednym kliknięciem. To drastycznie skraca czas inżynieringu (Time-to-Market) i zmniejsza ryzyko błędów integracyjnych. W kontekście IoT i Przemysłu 4.0 (które wg raportu ewoluują w stronę inteligentnych fabryk), ctrlX CORE pełni funkcję idealnego urządzenia brzegowego (Edge Device). Gromadzi dane z maszyn (poprzez szybkie I/O), wstępnie je przetwarza (np. filtruje, kompresuje) i wysyła do chmury (Azure, AWS, Bosch IoT Suite) lub lokalnych serwerów, wykorzystując bezpieczne protokoły szyfrowane.

KOMPUTERY PANELOWE I HMI – INTERFEJS DLA OPERATORA PRZYSZŁOŚCI

Choć automatyzacja postępuje, rola operatora jest wciąż kluczowa. Raport APA podaje, że komputery panelowe utrzymają ponad 41% udziału w rynku, a ich zastosowanie w przemyśle jest powszechne. Bosch Rexroth oferuje w tym segmencie serie PR (Panel PC) oraz VR (Panel HMI), które wyróżniają się:

• jakością wykonania: ekrany wielodotykowe (Multi-Touch) w technologii pojemnościowej (PCAP) pozwalają na obsługę w rękawicach, wspierając gesty znane z tabletów konsumenckich (zoom, swipe);
• odpornością: fronty o stopniu ochrony IP66 są odporne na zapylenie i wilgoć, co jest krytyczne w środowiskach produkcyjnych;
• integracją: komputery panelowe Bosch Rexroth mogą pracować jako samodzielne jednostki z systemem Windows 10 IoT Enterprise lub Linux, ale także jako terminale webowe dla sterowników ctrlX CORE (Web-based Engineering).

Warto zauważyć, że inżynieria w ekosystemie ctrlX odbywa się w 100% przez przeglądarkę internetową. Nie ma potrzeby instalowania ciężkiego oprogramowania inżynierskiego na laptopie serwisanta. Wystarczy podłączyć się do komputera przemysłowego Bosch Rexroth, otworzyć przeglądarkę i mamy dostęp do pełnego środowiska konfiguracyjnego, diagnostyki i programowania.

PRZEMYSŁOWE PC SERII PR – MOC DLA WYMAGAJĄCYCH

Dla aplikacji wymagających potężnej mocy obliczeniowej, wykraczającej poza standardowe zadania sterowania (np. zaawansowane przetwarzanie obrazu, systemy SCADA dla całych linii, lokalne bazy danych), Bosch Rexroth oferuje serię Industrial PC PR.

Zgodnie z raportem, 76% respondentów wskazuje moc obliczeniową jako kluczowe kryterium wyboru. Komputery serii PR mogą być wyposażone w wydajne procesory Intel Core i3/i5/i7, duże zasoby pamięci RAM oraz szybkie dyski SSD o wysokiej trwałości (zgodnie z wymogami pracy ciągłej).

Seria ta charakteryzuje się:

• długoterminową dostępnością: Bosch Rexroth gwarantuje dostępność komponentów i serwisu przez co najmniej dziesięć lat, co odpowiada na obawy 58% respondentów raportu dotyczących cyklu życia produktu;
• modułowością: możliwość rozbudowy o karty PCI/PCIe pozwala na integrację specyficznych kart pomiarowych czy komunikacyjnych (obsługa legacy hardware).

GOTOWOŚĆ NA PRZYSZŁOŚĆ – TSN I 5G

Raport APA wymienia nowe standardy komunikacyjne, takie jak 5G i TSN (Time Sensitive Networking), jako kluczowe trendy technologiczne. Bosch Rexroth jest pionierem we wdrażaniu TSN w swoich komputerach przemysłowych. Technologia ta pozwala na przesyłanie danych czasu rzeczywistego (sterowanie ruchem) oraz danych IT (obraz z kamer, dane do chmury) w tym samym kablu Ethernet, bez wzajemnego zakłócania się. Dzięki temu komputery IPC Bosch Rexroth są gotowe na pełną konwergencję sieci w fabryce, eliminując potrzebę budowania oddzielnych infrastruktur dla OT i IT. Zwiększa to elastyczność i obniża koszty okablowania, co jest istotne dla producentów maszyn (OEM) – grupy stanowiącej wg raportu 72% odbiorców.

PODSUMOWANIE: ODPOWIEDŹ NA ZŁOŻONOŚĆ POPRZEZ PROSTOTĘ

Analiza rynku zawarta w raporcie pokazuje obraz branży, która jest w trakcie głębokiej transformacji. Klienci są zmęczeni skomplikowaną integracją, zamkniętymi protokołami i barierami między światem maszyn a światem IT. Poszukują rozwiązań niezawodnych, ale otwartych.

Firma Bosch Rexroth, wprowadzając platformę ctrlX AUTOMATION i opierając swoje komputery przemysłowe na systemie ctrlX OS (Linux), precyzyjnie adresuje te potrzeby. Oferta ta jest unikalna, ponieważ:

1. daje wolność wyboru: dotyczy ona języka programowania (PLC vs IT), protokołu komunikacyjnego i rozszerzeń (Apps);
2. gwarantuje bezpieczeństwo: dzięki wykorzystaniu architektury Security-by-Design, opartej na Linux Ubuntu Core;
3. zapewnia skalowalność: od pojedynczego sterownika po zaawansowane serwery Edge.

W świecie, gdzie 83% przychodów generuje sprzedaż sprzętu, Bosch Rexroth udowadnia, że sam sprzęt to za mało – kluczem są: inteligentne oprogramowanie i otwarty ekosystem, który ten sprzęt ożywia. Dla polskiego inżyniera, szukającego stabilnego partnera w dobie cyfrowej rewolucji, propozycja Bosch Rexroth jest jedną z najbardziej kompletnych i przyszłościowych na rynku.

Źródło: Bosch Rexroth Sp. z o.o.