SCADA i inne oprogramowanie przemysłowe

Tytułowe oprogramowanie to kategoria bardzo pojemna, która rozciąga się od rozwiązań embedded, poprzez systemy projektowe i programistyczne, narzędzia do wizualizacji i kontroli maszyn oraz instalacji technologicznych, analizy danych, raportowania, aż po całościowe rozwiązania wspierające zarządzanie produkcją i działalnością firmy.

Rynek związany z software’em stanowi też atrakcyjną branżę dla dostawców i integratorów systemów, w szczególności tych oferujących kompleksowe rozwiązania wychodzące poza typowe oprogramowanie SCADA/HMI.

Wykorzystanie oprogramowania przemysłowego dotyczy nie tylko typowego przemysłu, ale też wielu innych branż. Biorąc pod uwagę najpopularniejsze narzędzia, tj. HMI (Human-Machine Interface) oraz SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), są one - oprócz kontroli pracy maszyn i systemów w branży produkcji dyskretnej - wykorzystywane również do nadzoru pracy instalacji w elektrowniach, stacjach oraz sieciach przesyłowych, w automatyce budynkowej oraz obiektach infrastrukturalnych i wielu innych. Ważnym obszarem jego zastosowań są aplikacje w sektorze wodociągowo-kanalizacyjnym oraz inne w obszarze kontroli procesów ciągłych.

W przypadku rodzimej gospodarki najważniejszymi rynkami końcowymi są: energetyka, sektor spożywczy i chemiczny, branża wod-kan i maszynowa (OEM). Sytuacja ta jest już od lat niezmienna i kategorie są w statystyce blisko siebie.

W tym roku na czoło zestawienia awansowała energetyka, dawniej był to sektor maszynowy, jednak ogólne przetasowania są nieduże i trudno dopatrywać się tu istotnych trendów. Jednocześnie stałość wskazań i czołowych kategorii potwierdza dojrzałość oraz stabilność omawianego rynku.

Łukasz Otta

Siemens

Tematem często pojawiającym się dzisiaj w branży przemysłowej jest cyfrowy bliźniak (Digital Twin). Czy jest to rozwiązanie tylko dla dużych firm?

Nie, zdecydowanie nie jest przeznaczone tylko dla największych. Wprawdzie dzisiaj z tego typu narzędzi korzystają przede wszystkim duże przedsiębiorstwa, szczególnie te z branży motoryzacyjnej, co wynika z ich potrzeb i możliwości inwestycyjnych, lecz będzie się to zmieniało. Sądzę, że cyfrowy bliźniak z czasem stanie się znacznie bardziej dostępny i będzie czymś standardowym nie tylko w branżach high-end, ale też przy produkcji mniej złożonej i o mniejszej skali. Mogę postawić hipotezę, że zintegrowane środowiska programistyczno-projektowe spopularyzują się w przyszłości na tyle, że nie będziemy już projektowali niczego inaczej niż właśnie za ich pomocą.

Decyzja dotycząca wdrożenia cyfrowego bliźniaka powinna być analizowana przez każdą firmę niezależnie, bowiem wymaga ingerencji w procesy projektowe, zmiany stylu pracy, itd. Natomiast komunikat z naszej strony jest jasny - Digital Twin pozwala "zbudować" maszynę, zanim poniesie się realne koszty jej wytworzenia i późniejszych poprawek.

Sądzę, że adresuje to istotną potrzebę u rodzimych wytwórców OEM. Firmy te produkują coraz więcej, przy czym nadal często są to prototypy lub nieduże serie maszyn. W tym przypadku elastyczność projektowa, którą zapewnia cyfrowy bliźniak, przynieść im może realne korzyści tu i teraz.

Rynek dzisiaj i w przyszłości

Największe nowości oraz trendy w oprogramowaniu oprogramowania SCADA/HMI i pokrewnym

Branża oprogramowania przemysłowego znajduje się na długoterminowej ścieżce rozwojowej, zaś sprzedaż na tym rynku rośnie (z dokładnością do fluktuacji na nim). Na początku bieżącej dekady szacowana wartość sektora związanego ze sprzedażą licencji oraz wdrażaniem systemów SCADA/HMI wynosiła od 35 do 50 mln złotych rocznie.

W kolejnych latach (publikacje w analizach IRA w okresie 2015-2018) respondenci podawali średnie kwoty wynoszące od 50 do 65 mln złotych i więcej. W bieżącym badaniu wyliczone średnie, zależnie od ujęcia w statystyce wartości skrajnych, wynoszą 68-85 mln zł, co stanowi dalszy wzrost wartości rynku.

Nieco gorzej było z szacowaniem wartości całego rynku oprogramowania przemysłowego. Wprawdzie jest on większy niż ten związany z systemami nadzoru produkcji i wizualizacyjnymi, ale też trudniejszy do określenia pod względem wielkości.

Dostawcy oprogramowania przemysłowego

Ostatnio, tj. dwa lata temu, branża związana z całym oprogramowaniem przemysłowym - od HMI oraz SCADA, poprzez oprogramowanie Historian i bazodanowe, służące do analizy danych, aż do systemów zarządzania produkcją - szacowana była na około 100 mln zł i więcej. Jednocześnie rozrzut podawanych przez respondentów wartości był bardzo duży. W tym roku zakres wskazań wyniósł od 30 do ponad 250 mln zł, natomiast średnia - około 160 mln zł rocznie.

Spoglądając w przyszłość, można też mówić o powtórce z poprzednich lat, gdy jako najbardziej perspektywiczne branże typowane były energetyka oraz sektor spożywczy. W przypadku bieżącego badania rynku jest analogicznie, również na kolejnych ważnych miejscach znalazły się m.in. branża ogólnoprodukcyjna, wod-kan, motoryzacja oraz kolejnictwo i transport. Lista obejmuje właściwie większość omawianych wcześniej zastosowań oprogramowania i, jak można sądzić, w tym zakresie na rynku zachowane zostanie status quo.

Wacław Bylina

ASKOM

Jakie są wymogi klientów będących odbiorcami oprogramowania przemysłowego? Jakimi nowościami są zainteresowani?

Jako producent i integrator oprogramowania klasy SCADA możemy zaobserwować pewne prawidłowości - np. klienci coraz częściej pytają o funkcje monitorowania mediów energetycznych w ślad za koniecznością przeprowadzania audytów energetycznych. Dużym zainteresowaniem cieszą się również systemy monitoringu sieci dystrybucji tych mediów w oparciu na diagramach mapowych GIS. Obowiązkowe staje się zapewnienie dostępu do systemu przez urządzenia mobilne, często z możliwością sterowania procesem.

Zmienia się też motywacja do wprowadzania tego typu oprogramowania. Teraz coraz częściej SCADA jest traktowany jako konieczny "dostawca" rzetelnych danych dla systemów MOM/ APS/ERP wprowadzanych w celu sprawniejszego zarządzania firmą lub produkcją. Pojawia się też wymaganie, aby SCADA był aktywnym graczem w procesie śledzenia produktu.

Nowym trendem jest nacisk na pracę w środowisku wirtualnym oraz zapytania o pracę w chmurze - firmy pozbywają się serwerów fizycznych, co zmniejsza koszty i ułatwia zarządzanie infrastrukturą. Zwłaszcza rozwiązania chmurowe stają coraz popularniejsze, choć pozostaje też grupa zatwardziałych tradycjonalistów, którzy obawiają się utraty kontroli nad własnymi danymi. Będziemy dalej śledzić tę kwestię, ale sądzimy, że chmurowe rozwiązania staną się standardem przynajmniej dla mniej odpowiedzialnych aplikacji.

Kto jest kim na rynku?

Dostawcy działający na rynku krajowym stanowią dosyć stałą i dobrze rozpoznawalną grupę firm. O ile dawniej mogliśmy tu napisać o większych wydarzeniach - takich jak choćby założenie na początku obecnej dekady polskiego oddziału firmy COPA-DATA, o tyle od kilku lat na lokalnym rynku zmiany są raczej nieduże.

Nieco inaczej jest z markami produktów - tutaj dosyć dynamiczne zmiany własnościowe miały miejsce w przypadku Wonderware, bardzo popularnego oprogramowania oferowanego m.in. przez firmę ASTOR. Wonderware, dawniej część brytyjskiego Invensys, został w 2014 roku przejęty wraz z ostatnią z firm przez koncern Schneider Electric.

W 2018 Schneider Electric Software, do którego należała marka Wondeware, został kupiony przez firmę AVEVA, która skupia się wyłącznie na rozwoju oprogramowania dla przemysłu. Francuski koncern został przy tym większościowym udziałowcem AVEVA. Wszystkie te zmiany nie wpłynęły jednak na rynek krajowy i tutejszych klientów, który obsługuje wspomniany ASTOR.

W publikowanych w analizie tabelach przedstawiono oferty ponad 30 firm, w większości kluczowych dostawców oprogramowania przemysłowego. Przedstawione w analizie podmioty tworzą dwie grupy firm - przedstawicielstw producentów zagranicznych (ew. producentów lokalnych) i dystrybutorów.

Pierwszymi są m.in. ABB, ASKOM, B&R, Beckhoff Automation, COPA-DATA Polska, Mitsubishi Electric, Phoenix Contact, Rockwell Automation oraz Schneider Electric i Siemens. Jeżeli chodzi o dystrybutorów, to najbardziej aktywnymi na rynku są m.in. AB-Micro, ANIRO, ASTOR, Elmark Automatyka, RAControls, SABUR i VIX Automation. Część przedsiębiorstw prowadzi również działalność wdrożeniową.

W rankingu popularności marek oprogramowania SCADA/HMI nie ma większych zmian w stosunku do poprzednio publikowanych analiz. Na wiodących pozycjach sklasyfikowane zostały WinCC (Siemens) oraz InTouch (Wonderware).

Popularne zastosowania oprogramowania SCADA/HMI w polskim przemyśle

Dodatkowo w bieżącym zestawieniu na nieco wyższej pozycji niż w poprzednio publikowanych w IRA analizach znalazły się zenon (COPA-DATA), TwinCAT (Beckhoff), Pro-face (Schneider Electric) oraz Asix (ASKOM). Tradycyjnie zaznaczamy, że zestawienie nie odzwierciedla wielkości sprzedaży produktów, a jedynie ich popularność na rynku w opinii ankietowanych dostawców.

W tym miejscu jeszcze jedna statystyka dotyczącą biznesu związanego z dostarczanym oprogramowaniem. Jej wyniki są praktycznie idealnie takie same jak tej sprzed dwóch lat i wyróżnić tu można trzy w miarę równorzędne segmenty - związane z oprogramowaniem standardowym, pakietami zaawansowanymi oraz usługami wdrożeniowymi. Należy przy tym zaznaczyć, że w przypadku wielu dostawców te ostatnie nie są realizowane przez nich, ale współpracujących z nimi integratorów systemów.

Marek Falkowski

Elmark Automatyka

Jakie są kierunki rozwoju oprogramowania SCADA/HMI?

Wychodząc naprzeciw coraz popularniejszym koncepcjom IoT oraz Industry 4.0, które stawiają na kompletną cyfryzację produkcji, klienci przykładają dużą wagę do tego, aby np. wdrażane aplikacje były w pełni webowe, czyli możliwe do obsługi przez urządzenia mobilne, a także miały możliwość integracji z systemami MES/ERP.

Dzięki temu pion biznesowy zarządzający przedsiębiorstwem ma również dostęp do informacji i wiedzę odnośnie do efektywności produkcji. W tego rodzaju rozbudowanych aplikacjach kluczowa jest również kompleksowa archiwizacja i wymiana danych z systemami bazodanowymi, co w klasycznym oprogramowaniu HMI/SCADA wcale nie jest oczywiste.

Nowoczesne systemy HMI/SCADA są coraz bardziej nastawione na komunikację i zintegrowane z chmurą obliczeniową - m.in. dzięki wykorzystaniu protokołów MQTT, AMQP oraz Json. Nowe udoskonalenia obejmują: archiwizację zintegrowaną z Data Lake, technologię cyfrowego bliźniaka, zintegrowane metadane, zintegrowany głosowy interfejs użytkownika oraz wizualizację dla urządzeń mobilnych, w tym wsparcie aplikacji bazującej na rozszerzonej rzeczywistości.

Koncepcja Przemysłu 4.0, o której mówi się jako o czwartej rewolucji przemysłowej, polega na cyfrowej integracji systemów produkcyjnych, systemów automatyki, a także systemów informatycznych działających w przedsiębiorstwie tak by umożliwić komunikację jak największej ilości elementów firmy i zapewnić dostęp do istotnych informacji. Nowoczesne oprogramowanie HMI/SCADA musi zatem spełniać wymagania "technologii jutra", przy czym nie możemy tu pominąć kwestii bezpieczeństwa, otwartości, kompleksowości, uniwersalności oraz skalowalności platformy.

Dodatkowo wskazałbym na technologię rozszerzonej rzeczywistości (AR). Jako firma specjalizująca się w obszarze automatyki przemysłowej oraz IIoT (Industrial Internet of Things), technologię AR wykorzystujemy głównie w kontekście zwiększenia efektywności operacyjnej i redukcji kosztów.

Urządzenie Microsoft Hololens czy RealWear HMT-1 zintegrowane z naszym systemem HMI/SCADA ICONICS Genesis64 umożliwia użytkownikom szybkie przeglądanie w czasie rzeczywistym potrzebnych danych produkcyjnych i analitycznych - np. jako wizualizacje wskaźników KPI. W połączeniu z technologią predykcji usterek i diagnozowaniem błędów, dostępem do danych historycznych, technologia AR daje zupełnie nowe możliwości i narzędzia prewencji działom serwisowym czy utrzymania ruchu.

Jak kształtować ofertę?

Odbiorcy oraz integratorzy systemów automatyki coraz precyzyjniej definiują swoje potrzeby w zakresie oprogramowania przemysłowego - wynika z przeprowadzanych przez nas badań. O ile jeszcze kilka lat temu zdecydowana większość oferentów software’u stwierdzała, że przy wdrożeniach konieczna jest długa dyskusja z odbiorcami o ich potrzebach (wręcz odkrywanie tych ostatnich), o tyle obecnie takiego zdania było 2/3 ankietowanych.

Oczywiście cały proces wdrażania to nadal projekty rozpisane na miesiące lub lata, natomiast regularnie maleje liczba potencjalnych odbiorców, którzy nie znają cech i możliwości oprogramowania przemysłowego. Jednocześnie rośnie odsetek w przypadku kategorii "klienci są świadomi swoich potrzeb, decydując się na oprogramowanie" - obecnie było to 63% ogółu odpowiedzi.

Na jakie konkretnie cechy oprogramowania zwracają uwagę odbiorcy? Które są dla nich najważniejsze? W centrum zainteresowania są cechy i parametry techniczne oprogramowania oraz koszty wdrożenia.

Kategorie te już od wielu lat znajdują się na topie listy wymogów, przy czym udział tej związanej z cechami oprogramowania regularnie rośnie. Za nimi znalazły się wskazania dotyczące: marki oprogramowania, kwestii decyzji integratora czy też względy związane ze sprzętem i standardami stosowanymi w zakładzie.

W celu pogłębienia tematu preferencji zakupowych odbiorców zadaliśmy respondentom również pytanie otwarte o to, co jest najważniejsze przy wyborze SCADA/HMI oraz systemów wspierających zarządzanie produkcją. Najwięcej odpowiedzi dotyczyło tutaj ceny (kosztów zakupu, licencji, abonamentów), funkcjonalności oraz możliwości oprogramowania, a także wsparcia technicznego i marki.

Do tego można dodać:

skalowalność, modułowość i łatwość przyszłej rozbudowy,
możliwości integracji z systemami ERP np. SAP,
możliwości graficzne i łatwość programowania,
dostęp do wsparcia w cenie licencji,
elastyczność i ergonomiczność,
liczba tagów / koszty za zmienne,
dostępność polskiej wersji językowej,
szerokie możliwości komunikacji, kompatybilność z innymi systemami,
samodzielność konfiguracji oraz intuicyjność obsługi.

Najbardziej perspektywiczne branże będące odbiorcami oprogramowania przemysłowego

Co ciekawe, nie pojawiły się wskazania takie jak: obsługa ekranów wielodotykowych (można to uznać obecnie za standard), a także doświadczenia związane z danym produktem, ew. również możliwość poznania oprogramowania w działaniu (wizyta referencyjna).

Na koniec dodajemy, że o rodzajach oprogramowania oraz trendach - m.in. popularyzacji tematyki analizy Big Data, wykorzystania rozwiązań mobilnych, a także zmian w podejściu polskich firm do tematyki chmur obliczeniowych - przeczytać można w analizie w poprzednim wydaniu informatora (IRA 2019).