PRODUKCJA MASZYN

Polska branża maszynowa, popularnie często też określana mianem sektora OEM, doświadcza od wielu lat wzrostów, podobnie jak stopień zaawansowania wytwarzanych u nas maszyn. Sprzyja temu rosnące doświadczenie rodzimych firm produkcyjnych oraz ich ekspansja zagraniczna, w efekcie której rozwijają one stosowane technologie i korzystają z markowych komponentów w swoich produktach. W pierwszej z analiz publikowanych w IRA 2018 dokonujemy przeglądu tych obszarów rynku oraz produktów, które są kluczowe dla działalności wymienionych przedsiębiorstw. Wskazujemy również dostawców obecnych w branży oraz główne trendy technologiczne ją kształtujące.

PRODUKCJA MASZYN

Sterowniki i kontrolery przemysłowe

Twórcy systemów sterowania i kontroli mają dzisiaj do wyboru możliwość korzystania z szerokiego pakietu urządzeń - od przekaźników programowalnych do kontrolerów i komputerów przemysłowych, w którym jednak niezmiennie PLC zajmują centralne miejsce.

Są one stosowane w wielu systemach, szczególnie tych związanych z automatyką dyskretną, co dzieje się ze względu na ich parametry środowiskowe, niezawodność, dostępność, a często też przyzwyczajenia użytkowników oraz standardy stosowane w zakładach przemysłowych.

Branża związana z tytułowymi produktami należy do tradycyjnych obszarów branży automatyki. Istniejące od blisko pół wieku PLC to jedne z najważniejszych elementów systemów sterowania, które wykorzystywane są w wielu różnorodnych aplikacjach - od związanych z kontrolą pracy maszyn i urządzeń, poprzez sterowanie systemami linii technologicznych oraz infrastrukturalnymi, do wielu aplikacji poza przemysłem. Tworzy to szeroki, ale też konkurencyjny rynek dla ich dostawców, który w ostatnim czasie rozwijał się zresztą całkiem nieźle.

Polski rynek dystrybucji PLC

Najważniejsze cechy sterowników brane pod uwagę przy decyzjach zakupowych

Ostatnie kilka lat w tej branży przyniosło jej stabilizację - i to na dobrym poziomie, jeżeli chodzi o obroty w zakresie sprzedaży systemów sterowania. Sprzyjała temu relatywnie dobra koniunktura w przemyśle, inwestycje infrastrukturalne oraz rosnący popyt ze strony producentów maszyn.

W ostatnich latach średnio około 80% respondentów redakcyjnej ankiety stwierdzało, że sytuacja w branży dystrybucji PLC jest dobra, zaś po kilka, kilkanaście procent uznawało, że jest albo bardzo dobra, albo słaba. Tym razem (tj. podczas najnowszego badania przeprowadzonego przez redakcję) liczba tych ostatnich była znikoma i można krótko podsumować: na rynku jest naprawdę dobrze.

Sterownikami zainteresowani są przede wszystkim, co jest zrozumiałe, producenci maszyn oraz odbiorcy z branż związanych z produkcją dyskretną. Szczególnie wysoko w zestawieniu znalazł się przemysł spożywczy, który jest atrakcyjny m.in. ze względu na konieczność ciągłego podnoszenia jakości produkcji. Na czołowych miejscach jest ponadto branża motoryzacyjna oraz chemiczna, która jest odbiorcą nie tylko sterowników, ale przede wszystkim systemów DCS.

Marki PLC i PAC dostępne na rynku

Omawiane urządzenia trafiają dzisiaj zarówno do nowych instalacji, jak też kupowane są na potrzeby modernizacji tych istniejących oraz serwisowe. W Polsce ważna jest też energetyka (wykorzystanie w elektrowniach, w tym przy generowaniu zielonej energii, w podstacjach energetycznych oraz systemach dystrybucji), automatyka budynkowa (przede wszystkim obiekty komercyjne i budynki użyteczności publicznej), na dalszym miejscu sklasyfikowany został transport.

Wartość krajowego rynku PLC/PAC zmienia się zależnie od koniunktury w przemyśle, eksportu oraz ogólnej sytuacji na rynku. W odpowiedziach redakcyjnej ankiety otrzymaliśmy kilkanaście wskazań, których średnia wyniosła 130 mln zł - jest to o kilkanaście procent mniej niż dwa lata temu. Jeżeli chodzi o zakres podawanych odpowiedzi, to wynosił on od 10 mln do ponad miliarda złotych rocznie, przy czym większość z nich zawierała się w przedziale 100-160 mln zł. Ten ostatni powinno się również traktować jako najbardziej prawdopodobny.

Najczęściej kupowane przez polskich klientów rodzaje PLC i innych urządzeń wchodzących w skład systemów sterowania

Działający w kraju dostawcy sterowników są cały czas zdania, że PLC można uczynić osią biznesu dystrybucji automatyki. W najnowszym badaniu redakcyjnym tak przyznało blisko 60% ankietowanych, wybierając odpowiedź "zawsze tak było". Również kolejne 30% osób było na "tak", co czyni otrzymane wyniki praktycznie najlepszymi w ostatnich latach. Można sądzić, że duża w tym zasługa ciągłego rozwoju technicznego omawianych produktów (możliwości komunikacyjne, przetwarzanie danych, itd.) oraz ich popularyzacji w branżach poza typowym przemysłem.

O wzroście popytu ze strony innych rynków - np. budownictwa, sektora infrastrukturalnego czy ochrony środowiska - przekonują opinie rodzimych dostawców. Wprawdzie ponad połowa z nich oceniła, że sterowniki to głównie aplikacje w automatyce i maszynach, ale też 46% osób stwierdziło, że domeną PLC stają się inne aplikacje - takie jak te wymienione powyżej.

Rafał Kmieciak

ANIRO

  • Jak wygląda krajowa branża dystrybucji PLC oraz HMI?

Wydaje mi się, że sektor małych i średnich sterowników oraz paneli operatorskich nie jest zagrożony i ma się całkiem nieźle. Producenci przez cały czas się rozwijają i dostosowują swoją ofertę do tendencji i wymagań stawianych przez rynek. Praktycznie w każdej branży widoczne jest stosowanie zarówno sterowników PLC, jak i paneli HMI. Związane jest to z coraz większą funkcjonalnością, możliwościami oferowanych produktów.

  • Jakie są trendy na rynku?

Zauważalną tendencją przy doborze sprzętu i producenta jest jakość wsparcia technicznego, stąd też stawiamy na zapewnianie tej ostatniej. Dzisiaj szczególnie popularne stają się aplikacje i systemy oparte na kompaktowych sterownikach PLC. Jest to związane ze zwiększającymi się możliwościami tego typu urządzeń - rosną moce obliczeniowe oraz liczba obsługiwanych modułów, głównie komunikacyjnych. Standardem tego typu rozwiązań są porty USB, Ethernet oraz możliwość obsługi dodatkowych kart pamięci.

Coraz więcej inwestorów rozumie potrzebę konieczności automatyzacji swoich obiektów i parku maszynowego. Szczególne zainteresowanie w obecnym czasie budzi zdalny dostęp do sterowania przez sieć Internet. Daje to większą możliwość zarządzania parkiem maszynowym i zdalnej diagnostyki systemu.

Co klienci i integratorzy mówią dostawcom

Popularne marki sterowników sprzedawanych w Polsce - zestawienie nie odzwierciedla udziałów firm w rynku

A dokładniej - "co by chcieli przekazać dostawcom" - temu tematowi poświęcamy bieżący rozdział. Jakiś czas temu redakcja amerykańskiego serwisu branżowego automation.com przeprowadziła wśród tamtejszych producentów maszyn badanie ankietowe "PLC/PAC Automation Experience", na które powołujemy się poniżej. Jest to właściwie zbiór komentarzy integratorów i użytkowników systemów sterowania dotyczących kilku obszarów tematycznych - przykładowo o zagadnieniach standaryzacji sterowników użytkownicy wypowiadają się następująco:

  • pomimo deklarowania wsparcia dla IEC 61131-3, zgodność wielu urządzeń z tym standardem jest dyskusyjna, a programowanie PLC od różnych producentów wygląda inaczej,
  • istnieje zbyt dużo rodzajów przemysłowej komunikacji sieciowej stosowanych w PLC - użytkownicy potrzebują możliwości łatwej i efektywnej wymiany danych pomiędzy urządzeniami różnych marek,
  • nawet w przypadku wykorzystania Ethernetu nie realizuje się idei otwartości - pewien przełom może tutaj przynieść OPC UA,
  • brak otwartego i standaryzowanego IDE (środowiska programistycznego) dla różnych urządzeń.

Najwięcej krytyki dotyczyło tworzenia przez dostawców systemów własnościowych, które wymuszają korzystanie przez klientów z podobnych rozwiązań w przyszłości. W wynikach badania pojawił się też opis problemów z software'm, w tym następujące komentarze:

  • firmware urządzeń jest niejednokrotnie zbieżny z konkretną wersją narzędzia programistycznego,
  • zbyt duża zależność od platformy Windows, której aktualizacje mogą negatywnie wpływać na pracę systemu sterowania,
  • zbyt duży nacisk na wprowadzanie nowych produktów (sterowników), które wcale nie muszą być równie wydajne i łatwe w użyciu jak ich poprzedniki, a także powodują nieaktualność tych ostatnich (wraz z oprogramowaniem),
  • w przypadku wielu dostawców ciągle zbyt duża złożoność narzędzi koniecznych do stworzenia całego systemu.

Dostawcy PLC, PAC i pokrewnych urządzeń

W omawianym zakresie wiele komentarzy dotyczyło cyberbezpieczeństwa - staje się ono dzisiaj kluczowe ze względu na powszechne włączanie sterowników w większe sieci komunikacyjne, w tym bezprzewodowe. Zdaniem respondentów wiele urządzeń ma "w standardzie" niewystarczające zabezpieczenia, natomiast personel odpowiedzialny za programowanie/utrzymanie ruchu instalacji nie zawsze jest na bieżąco z tematyką zapewniania bezpieczeństwa. W tym przypadku wskazuje się, szczególnie w kontekście popularyzującego się Internetu Rzeczy, na konieczność bliskiej współpracy automatyków z personelem odpowiedzialnym za systemy IT.

Warto też zwrócić uwagę na wyniki dotyczące metod programowania PLC. Pierwsze miejsce w rankingu zajął język... drabinkowy (LD). Pomimo mijającego czasu ten rodzaj tworzenia kodu dla sterowników nie traci na popularności, a jako preferowany wskazało go blisko 60% osób.

Z tej grupy ponad 2/3 respondentów jako drugi najczęściej stosowany język wybrało diagram bloków funkcyjnych (FBD) i to on zajął drugie miejsce w rankingu. Na kolejnych, zdecydowanie bardziej odległych miejscach, znalazły się tekst strukturalny (ST), sekwencyjny ciąg bloków (SFC) oraz lista instrukcji (IL). Jak widać, automatycy są również w tym przypadku tradycjonalistami.

W podsumowaniu badania czytamy - zbyt drogi! "Smartfon ma dzisiaj kilkaset razy większe możliwości obliczeniowe oraz o kilka rzędów pamięci więcej i nie widzę powodu, aby nie wyprodukować wytrzymałego mechanicznie sterownika o możliwościach stukrotnie większych niż dzisiejszych produktów i przy zachowaniu dotychczasowej ceny" - stwierdza jeden z respondentów. Z tym twierdzeniem można wprawdzie dyskutować, powołując się na cechy takie jak niezawodność środowiskowa sterowników, wsparcie ze strony producenta, itd., jednak z drugiej strony trudno też choć po części się z nim nie zgodzić.

Mariusz Górecki

VIPA

  • Jakie są nowości technologiczne w branży PLC?

Interesującą funkcjonalnością jest z pewnością możliwość elastycznej zmiany konfiguracji sterownika bez konieczności jego wymiany. Rozwiązania dobrze znane z rynku robotów, gdzie wiele funkcji dostępnych jest z poziomu odpowiedniego software'u czy bibliotek, zaczynają coraz częściej pojawiać się w PLC. Są nimi dodatkowe możliwości komunikacyjne czy większa pamięć po wykupieniu odpowiedniego klucza licencyjnego.

Pozwala to na ograniczenie liczby podzespołów, które klient musi mieć w magazynie jako części zamienne, a jednocześnie umożliwia idealne dopasowanie sterownika do potrzeb i wymagań projektu. Oczywiście dla producenta oznacza to również mniejsze koszty produkcji urządzenia, gdyż różnice są na poziomie oprogramowania, a to przekłada się na mniejszą cenę dla klienta końcowego. Sądzę, że jest to również ciekawy kierunek rozwoju rynku w najbliższych latach.

Rozwiązania alternatywne do PLC

Najbardziej perspektywiczne branże będące odbiorcami PLC i podobnych produktów

Jeżeli ktoś śledzi prasę branżową, szczególnie zagraniczną, to niejednokrotnie mógł natknąć się na artykuły mówiące o "końcu PLC". Sterowniki programowalne powstały jeszcze w latach 60. zeszłego wieku, czyli - jak na dzisiejsze standardy i postęp technologiczny - są teoretycznie technologią archaiczną. Jak się jednak okazało, ani komputery przemysłowe, ani kontrolery PAC czy też inne urządzenia nie były na tyle przełomowe, aby je zastąpić.

Można sądzić, że sterowniki stanowią optymalną kombinację parametrów koniecznych w aplikacjach przemysłowych - niezawodności działania, wysokiej wytrzymałości środowiskowej i standaryzacji (w każdym razie w pewnym zakresie). Do tego cechują się kompaktowością i relatywnie niskim kosztem wdrożenia, przez co są cały czas wysoce cenione przez automatyków. Tak jest szczególnie w branży maszynowej, gdzie PLC stanowią podstawowy element systemów sterowania.

Sytuacja nie jest jednak aż tak czarno-biała, gdyż na rynku zachodzą zmiany, a w części aplikacji popularność zdobywają rozwiązania alternatywne. Takimi są przede wszystkim te oparte na komputerach przemysłowych. Urządzenia te mogą być programowane w językach wysokiego poziomu, pozwalają na akwizycję dużych ilości danych, ich przetwarzanie oraz transmisję.

IPC mogą być też łatwo rozbudowywane o dodatkowe interfejsy, moduły funkcjonalne oraz pamięć, co pozwala na ich stosowanie w różnych aplikacjach w przemyśle, energetyce czy transporcie. Co więcej - dostawcy branżowi oferują oprogramowanie czasu rzeczywistego pozwalające na tworzenie systemów PC Based, a więc m.in. sterowników softPLC.

Mogą one być wykorzystywane np. w systemach sterowania i wizualizacji pracy maszyn czy układach kontroli ruchu. Zdaniem dostawców PLC popularyzacja takich rozwiązań ma istotny wpływ na omawianą branżę, przy czym dotyczy to użycia IPC w określonych zastosowaniach (takich jak wspomniane - np. w przetwarzaniu danych).

Warto też zwrócić uwagę na rozwój kontrolerów automatyki, czyli PAC. Urządzenia te mają znacznie większe możliwości w zakresie wydajności obliczeniowej, przechowywania danych, komunikacji oraz programowania niż sterowniki. PAC bazują również na wykorzystaniu systemu operacyjnego, dzięki czemu są wielofunkcyjnymi platformami sterowania i kontroli.

Również po drugiej stronie rynku, jeżeli chodzi o złożoność, zachodzą zmiany. Dokładniej chodzi tu o przekaźniki programowalne, które z powodzeniem wykorzystywanie są w prostszych aplikacjach. Tego typu moduły są coraz częściej wyposażane w interfejsy bezprzewodowe - np. Bluetooth, stanowiąc atrakcyjny produkt dla firm wdrażających aplikacje półprofesjonalne, a także dla osób prywatnych.

Również same PLC zmieniają się i są integrowane z innymi, dotychczas odrębnymi urządzeniami. Obecnie widać wyraźny wzrost dostępności sterowników z ekranami LCD, czyli de facto połączenia PLC i HMI. Takie produkty "combo" doskonale nadają się do tworzenia kompaktowych systemów sterowania do niewielkich maszyn.

Ponad 40% osób uznało, że dzisiaj rośnie na nie popyt, co stanowi wzrost o kilka punktów procentowych w stosunku do stanu sprzed dwóch lat. Innym rodzajem częstego "połączenia" jest zintegrowanie w sterownikach układów sterowania ruchem (kontrolerów ruchu), które służą do kontroli pracy systemów serwonapędowych. O tych ostatnich - w trzeciej z analiz poświęconych tematyce produkcji maszyn.

Wojciech Znojek

Sabur

  • Jakie czynniki są ważne dla wybierających systemy sterowania?

Przy implementacji nowych lub modernizacji istniejących systemów sterowania ważna jest długość cyklu życia zastosowanych produktów, a także, łatwe w obsłudze środowisko do programowania sterowników. Ważne jest także by sterowniki PLC czy kontrolery PAC były kompatybilne ze wszystkimi rodzinami sterowników producenta, także z tymi, które trafią na rynek w przyszłości.

Z punktu widzenia użytkownika systemu automatyki zmiana całej generacji hardware'u jest bardzo uciążliwa i kosztowna. Jeśli stare i nowe systemy nie są ze sobą kompatybilne, trzeba używać różnych pakietów oprogramowania, a istniejące aplikacje napisać od początku. Komfortowa dla użytkownika jest sytuacja, gdy aplikacje stworzone dla starszej generacji sterowników mogą być przenoszone do nowych urządzeń bez dodatkowej pracy i związanych z tym kosztów.

Podsumowanie

W przyszłości krajowi dostawcy PLC będą, jak można sądzić po wynikach redakcyjnego badania, koncentrowali się przede wszystkim na obsłudze rynków dla sterowników "klasycznych". Takimi są przede wszystkim branża maszynowa oraz spożywcza. Ta ostatnia, jeżeli chodzi o liczbę wskazań, nawet nieznacznie wyprzedziła sektor OEM. Kolejne trzy miejsca zajęły: motoryzacja, sektor budynkowy (w tym HVAC) i ex aequo energetyka oraz branża wod-kan. Oczywiście jest to zestawienie zbiorcze, nieuwzględniające podziału na typy sterowników czy ich cechy specyficzne, stąd też należy traktować je jako ogólny wyznacznik kierunków zmian na rynku.

Najlepsi w branży