Pomiary wielkości nieelektrycznych

Pomiary tytułowych wielkości są niezbędne w większości procesów wytwórczych w branży procesowej i w sektorze produkcji dyskretnej. Dotyczy to m.in. określania wartości temperatury, ciśnienia, ale też wielu innych wielkości – np. związanych cechami fizykochemicznymi substancji. Nie inaczej jest w branży ochrony środowiska, w tym w sektorze wod-kan, a także w ciepłownictwie oraz energetyce, gdzie konieczne jest wykonywanie różnorodnych i wiarygodnych pomiarów. Odpowiadając na to zapotrzebowanie, producenci i dystrybutorzy aparatury pomiarowej oferują szeroką gamę detektorów, czujników i urządzeń pomiarowych.

Branże, odbiorcy, produkty

Czujniki i przetworniki wielkości nieelektrycznych wykorzystywane są zarówno na potrzeby tworzenia nowych instalacji, jak też, i to często, w celach modernizacji i serwisu tych już istniejących. Część z nich to elementy zużywające się i jako takie podlegające regularnej wymianie – przykładem są głowicowe czujniki temperatury. Głównymi odbiorcami omawianych produktów są niezmiennie klienci końcowi związani z przemysłem, a więc przede wszystkim zakłady produkcyjne. W tych miejscach czujniki stosowane są do kontroli stanu różnego rodzaju mediów i materiałów, w przetwarzaniu surowców, kontroli pracy maszyn i innych zastosowaniach związanych z produkcją.

Najważniejsi lokalni odbiorcy czujników

Kolejne istotne kategorie w statystyce tworzą integratorzy systemów, dystrybutorzy oraz producenci maszyn i urządzeń. Co do ogółu zestawienie jest zbieżne z dotychczas przez nas publikowanymi w analizach IRA oraz raportach w magazynie APA, zaś zmiany są tu jedynie na poziomie pojedynczych punktów procentowych. Największa różnica dotyczy ostatniej z kategorii, tj. firm poza przemysłem – wskazało ją 35% ankietowanych, podczas gdy w poprzednich analizach było to o połowę mniej.

Maciej Sieczka

Endress+Hauser Polska

Jak wygląda cyfryzacja w branży pomiarowej? Co rozwijacie i oferujecie?

Wszystkie nasze produkty wyposażone są w możliwości komunikacyjne, przy czym oczywiście różne. Jeżeli chodzi o samo Industry 4.0, to jego rozwój postrzegamy w trzech wymiarach. Pierwszy wiąże się z utrzymaniem ruchu w zakładach przemysłowych. Każde urządzenie jest lub może być wyposażone w moduł Bluetooth, dzięki czemu, korzystając z aplikacji na smartfonie i przechodząc przez halę produkcyjną, pracownik może zebrać wszelkie parametry pracy, łącznie z autodetekcją błędów. Tu liczy się cyfryzacja możliwości obsługi, a nie tylko cyfryzacja jako integracja warstw – czyli wszystko to, co jest kwintesencją Przemysłu 4.0.

Drugi poziom to integracja z systemami zarządzania, co obejmuje przewodowe i bezprzewodowe przesyłanie danych do systemów nadrzędnych, np. MES. Umożliwia to odpowiednie monitorowanie stanów magazynowych, zakupów czy kosztów produkcji jednostkowej. Trzecia warstwa to laboratoria online, które zapewniają klientowi stałą ocenę jakości produktu.

Unikalnym rozwiązaniem Endress+Hauser w kontekście Przemysłu 4.0 jest technologia Heartbeat. Dzięki niej jesteśmy w stanie diagnozować sprzęt bez jego demontażu. Obejmuje ona zarówno cyfryzację, jak też wbudowaną inteligencję, zaś wszystkie nasze urządzenia mogą być w nią wyposażone lub o nią rozszerzone. Rozwiązaniom z obszaru Industry 4.0 służy też cała analityka spektroskopowa, czyli rozwiązania naszej marki Kaiser Optical. Zapewnia to możliwość realizowania unikatowych dla firm przemysłowych pomiarów online.

Czy polscy klienci chętnie korzystają z tych możliwości?

Bardzo chętnie, a przysłużyła się temu jeszcze pandemia. Przykładowo branża spożywcza bardzo szybko zamknęła się dla świata zewnętrznego. Jednocześnie, ponieważ możliwe są zdalne odczyty danych i kalibracje, byliśmy w stanie cały czas pracować z klientami, a ich zakłady zwiększały swoje moce produkcyjne. Ciekawe zresztą, że sporo produktów zaprojektowanych dla przemysłu jest wykorzystywanych dzisiaj dużo szerzej, np. w logistyce.

Dodam, że do tej pory przemysł rządził się swoimi prawami: jakościowymi, dotyczącymi poprawności działania, czasem życia produktów, itd., na co rynek konsumencki nie zawsze był otwarty. Dziś potrzeby ogółu klientów stają się na tyle duże, że sięgają oni po produkty profesjonalne w dowolnych aplikacjach. Industry 4.0 jest dla nas bardzo dobrym przykładem również na to, że zaciera się granica między IT a OT. Produkty stworzone dla obszaru produkcyjnego przenikają do przedsiębiorstw logistycznych, działających w sferze IT. W efekcie również w takich firmach jak nasza pojawiają się kolejni nowi odbiorcy.

Jakie są obszary aplikacyjne omawianych produktów? Obejmują one pomiary bardzo wielu wielkości nieelektrycznych i parametrów procesów. Tradycyjnie wyróżniliśmy tu kilka najczęstszych i o nie zapytaliśmy respondentów. W każdym z przypadków (w każdej z grup produktów) wiodącą kategorią jest „branża ogólnoprzemysłowa”, która stanowi agregat zastosowań związanych z produkcją, wytwarzaniem i przetwarzaniem surowców oraz produktów. Dalsze z zastosowań są bardziej specyficzne pod względem konkretnych grup produktów. Przykładowo dla przepływomierzy istotną branżą jest sektor wodociągowo-kanalizacyjny oraz chemiczny, dla czujników temperatury – spożywczy, zaś dla przetworników ciśnienia – chemiczny i petrochemiczny. W stosunku do analogicznej statystyki sprzed dwóch lat można odnotować zmniejszenie się wskazań dla kategorii wod-kan i ciepłownictwa w przypadku przetworników ciśnienia oraz niewielkie wzrosty dla sektora chemicznego i wod-kan w przypadku pomiarów temperatury. Oczywiście to tylko zgrubne oszacowanie, bowiem potrzeby pomiarowe w przemyśle (i poza nim) są bardzo różnorodne, zaś część pomiarów ma charakter specjalizowany.

Ocena aktualnego stanu w branży w Polsce

Producenci krajowi liderami zestawień

Produkcją i oferowaniem czujników wielkości nieelektrycznych zajmuje się w Polsce spora grupa firm. W tabelach w analizach przedstawiamy typowo około 50 firm, przy czym wyróżnić tu można dwie kluczowe grupy przedsiębiorstw: producentów oraz dystrybutorów. W podgrupie tych pierwszych działa spora grupa firm rodzimych, które od wielu dekad cieszą się dużą popularnością wśród odbiorców krajowych oraz zagranicznych. Przedsiębiorstwa te oferują atrakcyjne cenowo, jakościowe produkty, często wraz z możliwością ich produkcji na zamówienie w postaci wyrobów specjalizowanych.

Spoglądając na wyniki badań, można wyróżnić liderów rankingu popularności. W przypadku czujników temperatury wiodącymi firmami są niezmiennie Limatherm Sensor oraz CZAKI Thermo-Product. W omawianej grupie są też inni producenci lokalni, tacy jak Termo-Precyzja, Czah-Pomiar, Alf-Sensor, APAR, Aplisens oraz Termoaparatura. W odniesieniu do czujników ciśnienia dwiema firmami pierwszymi na liście popularności są również przedsiębiorstwa zlokalizowane w Polsce. Respondenci ankiety najczęściej wskazywali tutaj WIKA Polska oraz warszawską firmę Aplisens. Kolejni istotni dostawcy to m.in. Honeywell, Endress+Hauser oraz Balluff.

Najpopularniejsze marki przemysłowych czujników ciśnienia sprzedawanych w Polsce; zestawienie nie dotyczy udziałów firm w rynku

Jeżeli chodzi o przetworniki i mierniki przepływu, tutaj najbardziej popularne są firmy zagraniczne, ale też o ugruntowanej przez lata obecności w Polsce renomie. Tak jak dawniej – na lidera został wybrany Endress+Hauser, wysoko znalazły się też firmy Siemens, Honeywell oraz ifm. W odpowiedziach ankietowych pojawiło się ponadto wiele innych marek – m.in. Kobold, WIKA, Emerson, Sick, ABB i Yokogawa. Należy zaznaczyć, że rankingi popularności mają charakter subiektywny i dotyczą postrzegania omawianych firm, a nie ich udziałów w rynku.

Najpopularniejsze zdaniem dostawców marki przepływomierzy sprzedawanych w Polsce; zestawienie nie dotyczy udziałów firm w rynku

Konkurencja z różnych stron rynku

Omawiając sytuację na rynku, warto zauważyć, że o ile producenci – szczególnie firmy rodzime – koncentrują się na wytwarzaniu określonej grupy podzespołów, np. do pomiarów temperatury, o tyle w przypadku dystrybutorów oferta handlowa jest szersza pod względem rodzajów czujników i urządzeń. Dostarczają oni produkty od wielu wytwórców, przy czym dla większości stanowi to uzupełnienie oferty, dla niektórych zaś rdzeń działalności (przykładem jest katowicka firma Introl). Czujniki i urządzenia pomiary dostępne są również u dystrybutorów katalogowych i w innych przedsiębiorstwach, w tym spoza przemysłu.

W ostatnim badaniu zapytaliśmy również o konkurencję w branży. Około 2/3 osób określiła ją jako analogiczną co innych sektorów, reszta uznała za silną. Jednocześnie, podobnie jak dawniej, właściwie żadne ze wskazań nie dotyczyło kategorii "niewielka". Powiązać to można z wcześniej omawianą dużą podażą na czujników na rynku i łatwością ich dodawania czujników i przetworników do oferty dystrybucyjnej.

Najbardziej perspektywiczne w kraju branże będące odbiorcami omawianych czujników i urządzeń

Stacje uzdatniania wody, oczyszczalnie ścieków i automatyka w branży wod-kan

Woda, obok energii elektrycznej, gazu i ciepła, to medium użytkowe konieczne do codziennego funkcjonowania gospodarstw domowych, fabryk i obiektów użyteczności publicznej. Ze względu na ograniczone zasoby jej obieg musi być zamknięty – świeża z ujęcia jest siecią wodociągową rozprowadzana do odbiorców, zużyta jest odbierana kanalizacją, zaś oczyszczoną odprowadza się do zbiorników naturalnych. Zanim trafi do użytku, jak i z powrotem do środowiska, musi zostać odpowiednio przygotowana, najpierw w stacjach uzdatniania przy ujęciach, a potem oczyszczalniach ścieków. Aby działały efektywnie, obiekty te wyposaża się w rozwiązania automatyki i pomiarów. Zagadnienia te zostały omówione w kompendium publikowanym w magazynie APA (numer 4/23). Można je znaleźć również na stronie www.automatykaB2B.pl w dziale "temat numeru". Zachęcamy do lektury!

Kierunki rozwoju technologicznego

Sektor podzespołów do pomiarów nieelektrycznych rozwija się pod względem technologicznym w różnych kierunkach. Są one powiązane z możliwościami polepszania parametrów detektorów, zwiększaniem ich jakości i możliwości przetwarzania sygnałów, wymiany danych czy też miniaturyzacją samych urządzeń. Takie trendy występują w branży od lat i stan ten potwierdza również tegoroczne badanie.

Ocena konkurencji w omawianej branży

W ostatnim badaniu do najczęściej wymienianych nowości należały te związane z komunikacją. W odpowiedziach respondentów pojawiły się sieci IO-Link oraz Ethernet, a także różnego rodzaju komunikacja bezprzewodowa – m.in. Bluetooth i sieci kratowe. Nowości te są częścią większego procesu ewolucji, który związany jest z digitalizacją i technologiami cyfrowymi. Czujniki są dzisiaj nie tylko elementami pomiarowymi, ale często pełnią funkcję autonomicznych źródeł danych w systemach. Elementem cyfryzacji jest też umożliwienie ich zdalnej kontroli i parametryzacji.

Do kolejnych istotnych zmian wymienianych przez respondentów należały: dalsza miniaturyzacja komponentów, zwiększanie niezawodności (wbudowana redundancja), nowe wersje czujników (np. do pomiarów w produkcji wodoru) czy też nowe procesy produkcji (czujniki spawane laserowo). Na rynku oferowane są czujniki/mierniki uniwersalne, które pozwalają na pomiary kilku wielkości fizycznych za pomocą jednego urządzenia, dodatkowo są one rozszerzane o możliwości rejestracji danych czy też sterowania elementami zewnętrznymi.