Poniedziałek, 25 marca 2019

Komputery przemysłowe

Chociaż historia rozwoju komputerów przemysłowych ma już ponad trzy dekady, dopiero w ostatnich kilkunastu latach IPC (Industrial PC) zagościły na dobre w przemyśle. Dzisiaj stanowią one jedne z kluczowych elementów systemów pomiarowych i akwizycji danych, a także wielu układów sterowania. Ich zastosowania znacznie też wykraczają poza typowy przemysł produkcyjny i maszynowy. Rozwijającymi się obszarami są te związane z transportem, energetyką oraz aplikacjami określanymi jako semi-przemysłowe - przykładowo w systemach POI/POS. Chociaż w branży IPC mówi się o nowych otwarciach, takich jak to w obszarze przemysłowego Internetu Rzeczy, dostawcy komputerów cały czas polegają na obsłudze tradycyjnych dla nich rynków końcowych i aplikacji. Przedstawiamy nowy raport z opisem trendów technologicznych oraz stanu krajowej branży na początku 2019 roku.

Komputery przemysłowe

BOX PC, SBC I WIELE INNYCH

 
Rys. 1. Najpopularniejsze typy komputerów z omawianej grupy sprzedawane przez firmy przedstawione w raporcie

Komputery przemysłowe i pokrewne im urządzenia wykorzystywane są zarówno w automatyce przemysłowej, w maszynach, jak też w wielu innych zastosowaniach poza przemysłem, przy czym ich rodzaj jest zwykle zależny od typu aplikacji. W przypadku automatyków czy odbiorców z branży transportowej typowym IPC jest standardowy, miniaturowy komputer w odpornej mechanicznie obudowie, czyli tzw. box PC.

Cechuje się on zwykle dużą wytrzymałością środowiskową, pracą bezwentylatorową, do tego zapewnia możliwość szybkiego uruchomienia i wymiany. Tego typu wersje były też wskazywane jako najczęściej wybierane przez krajowych odbiorców (rys. 1).

Przemysł korzysta również z urządzeń modułowych/kasetowych (np. w standardzie PXI), aczkolwiek dotyczy to przede wszystkim zastosowań związanych z testowaniem, badaniami i obszarem R&D. W takich aplikacjach wymagane są pomiary dużej liczby parametrów, szybka akwizycja danych oraz ich masowe przesyłanie - i do tego urządzenia modułowe nadają się doskonale.

Drugą z popularnych i znacznie bardziej różnorodnych grup tworzą wszelkiego rodzaju komputery do zabudowy - od tradycyjnych płyt głównych, poprzez wersje jednopłytkowe (SBC) o niewielkich rozmiarach, do miniaturowych wersji embedded. Dostępne są one w szerokiej gamie wykonań, z różnymi interfejsami i funkcjami.

W statystyce pojawiają się też komputery panelowe (panel PC), aczkolwiek tego typu urządzeń nie omawiamy w bieżącym opracowaniu - są one częścią raportu dotyczącego HMI. Do zestawienia dochodzą wreszcie komputery w standardzie rack 19" i inne, lecz nie są one tak popularne, jak wcześniej omawiane.

 
Rys. 2. Najczęstsze zastosowania komputerów przemysłowych - opinia krajowych dystrybutorów

Rozszerzanie funkcjonalności i liczby dostępnych wariantów komputerów odbywa się przede wszystkim w kierunku urządzeń embedded. Obejmuje to m.in. rozwiązania System-on-Module oraz różnego rodzaju układy z mikrokontrolerami. Wykorzystywane są one na potrzeby np. sterowania automatami do sprzedaży, urządzeniami informacyjnymi do pojazdów, wyświetlaczami reklamowymi oraz w wielu aplikacjach specjalizowanych.

Na rynku popularne są też platformy open source, takie jak choćby Arduino czy Raspberry Pi, które w ostatnich latach zyskały sporą rzeszę zwolenników. Chociaż nie są to produkty stricte profesjonalne, są one łatwo dostępne, tanie, dodatkowo wokół nich powstała sporej wielkości społeczność inżynierska. Platformy te mogą być z powodzeniem wykorzystywane w projektach hobbystycznych, w automatyce domowej czy systemach nadzoru.

PRZEMYSŁ TO DOPIERO POCZĄTEK

 
Rys. 3. Grupy klientów będący najczęstszymi odbiorcami komputerów przemysłowych; podane wartości liczbowe odniesiono w przypadku każdej z kategorii do 100%

Zastosowania komputerów przemysłowych i systemów embedded obejmują szereg obszarów profesjonalnych oraz branż. Ich zestawienie dla bieżącego oraz dwóch poprzednich badań rynku przedstawiono na rysunku 2 i obejmuje ono zarówno przemysł (aplikacje związane np. ze zbieraniem i przetwarzaniem danych, sterowaniem), jak też energetykę oraz transport.

Patrząc na trendy rynkowe, można zauważyć, że rośnie popularność IPC w obszarach zastosowań typu "semi-industrial". W ich przypadku wymogi stawiane komputerom nie są tak wysokie jak np. w wojsku czy kolejnictwie, ale cały czas konieczne jest stosowanie urządzeń wzmacnianych, o dużej odporności mechanicznej i środowiskowej.

Tak jest przykładowo w aplikacjach POI/POS, bankomatach, paczkomatach czy różnych zastosowaniach w obszarze kontroli i nadzoru. Podsumowując - lista zastosowań IPC jest długa i, jak można sądzić, wraz z postępującymi procesami cyfryzacji będzie rosła.

 
Oferta dostawców komputerów przemysłowych

Dokonując analizy rynku pod kątem charakteru działalności odbiorców IPC, tradycyjnie można mówić o kilku grupach firm. Największymi są tu niezmiennie integratorzy systemów, a następnie klienci końcowi i producenci OEM (patrz rys. 3).

Rodzaje firm można też powiązać z rodzajami najczęściej wykorzystywanych komputerów. Przykładowo Box PC są często stosowane przez odbiorców końcowych, podczas gdy firmy OEM używają rozwiązań do wbudowywania w większe systemy, które są montowane np. wewnątrz maszyn i urządzeń.

Zbigniew Piątek

Beckhoff Automation

  • Jakie są trendy w obszarze komputerów przemysłowych? Jak wygląda rynek związany z IPC?

Branża jest atrakcyjna i pod względem zastosowań sterowania IPC wciąż się rozwija. Coraz szerzej zauważane są zalety pecetów jako sterowników, bowiem te ostatnie mają funkcje pochodzące typowo ze świata IT - np.: łatwe korzystanie z baz danych, integracja z chmurą czy wizualizacja bezpośrednio z poziomu sterownika IPC. Tendencją jest też miniaturyzacja - PC na płytach ATX zastępowane są małogabarytowymi IPC. Następuje również minimalizacja interfejsów oraz wykorzystanie komunikacji LAN i USB.

  • Od czego zależy wybór urządzeń - np. komputerów Box PC, modułowych czy wersji embedded? Czy związany jest on z branżą, czy bardziej samą aplikacją?

Na pewno na wybór odpowiednich komputerów przemysłowych ma wpływ rodzaj ich zastosowania, nie branża sama w sobie. Mówimy tu o kastomizacji pod potrzeby klienta, którzy dążą do oszczędności miejsca w szafie oraz miniaturyzacji produktów. Dla nas nie ma rozróżnienia pomiędzy pecetem a embedded PC - przygotowujemy produkt na potrzeby aplikacji w związku z tym, że nasze embedded PC mogą być bardzo wydajne.

Prezentacje firmowe

Polecane

Nowe produkty