Panele operatorskie

Liczba danych prezentowanych operatorom maszyn rośnie, podobnie jak wymogi co do łatwości obsługi maszyn i interakcji z systemami. Praca wielodotykowa (sterowanie gestami), kontrola paneli w rękawicach, wysoka jakość wyświetlanego obrazu, duża wytrzymałość mechaniczna i środowiskowa – to tylko część z wymagań stawianych dzisiaj przez użytkowników HMI. Po stronie integratorów systemów oraz producentów maszyn kluczowe wymogi dotyczą zaś łatwości tworzenia i uruchamiania systemów z panelami operatorskimi, a szczególnie dużych możliwości komunikacyjnych samych urządzeń. Na wytyczne te należy nałożyć rozwój w kierunku Przemysłu 4.0, który dodatkowo zwiększa wymogi co do wymiany, przetwarzania i prezentacji danych. W kolejnej analizie omawiamy tematy związane z panelami operatorskimi, ich technologiami i rynkiem ich dystrybucji.

Jakie są wymogi klientów, czyli odbiorców i użytkowników HMI? O ile warunek niskiej ceny był w redakcyjnej statystyce zawsze na wysokiej pozycji, o tyle bardzo ważne są też "interfejsy i możliwości komunikacyjne". Dotyczy to możliwości wymiany danych z HMI, zapewnianie zdalnego dostępu do urządzeń i ich pracy w systemach rozproszonych oraz generalnie łączności z wykorzystaniem różnych interfejsów i protokołów. W nowym badaniu cechy te wskazało 85% respondentów, podczas gdy warunek atrakcyjnej ceny zakupu – aż 91% osób.

Najpopularniejsze rodzaje urządzeń z grupy HMI dostarczanych przez rodzimych dystrybutorów (wartości w każdym z przypadków nie sumują się do 100%)

Najważniejsze dla lokalnych klientów cechy HMI i komputerów panelowych

Kolejne miejsca rankingu zajęły cechy związane z budową samych urządzeń (obudowa, stopień ochrony) oraz parametrami obrazu, a także wsparciem udzielanym przez dostawców. Dobra obudowa jest szczególnie istotna tam, gdzie HMI są narażone na uszkodzenia mechaniczne oraz muszą spełniać podwyższone wymogi pod względem higienicznym – np. możliwość czyszczenia pod ciśnieniem. Jednocześnie kwestie takie jak: wydajność obliczeniowa czy możliwości pracy wielodotykowej, znalazły się na dalszych miejscach. Można uznać, że są one czymś standardowym dla tego rynku. Tak samo jest z szeroką ofertą firmy i certyfikatami (aczkolwiek w części zastosowań – np. medycznych, w pracy w warunkach specjalnych – mogą one być kluczowe).

Aleksandra Baranowska

Siemens

Jakich HMI poszukują klienci? Jakie są kryteria wyboru urządzeń?

Panele operatorskie HMI to urządzenia służące przede wszystkim do wizualizacji i obsługi operatorskiej procesów. Jednak wraz z rozwojem technologii i postępującą miniaturyzacją podzespołów oczekujemy od nich coraz więcej – chcemy, aby jak najlepiej wizualizowały nasze pomysły, a ich obsługa była jak najbardziej intuicyjna i ergonomiczna. Dlatego wydajność sprzętu i możliwości oprogramowania do wizualizacji stanowią główne kryteria wyboru rozwiązania, zarówno przy średnich, jak i dużych projektach.

W ostatnich latach obserwujemy nacisk nie tylko na funkcjonalność wizualizacji, lecz także na ich użyteczność, a co z tym związane, bezpieczeństwo zarówno operatora, jak i całej linii produkcyjnej. W związku z tym przy tworzeniu wizualizacji wybierane są rozwiązania, które wspomogą projektantów w realizacji tego celu. Coraz więcej z nich oczekuje, by estetyka była spójna na całej długości linii produkcyjnej, a intuicyjny interfejs użytkownika pozwolił na natychmiastową reakcję w sytuacji nieprawidłowego działania maszyny. Spójność i standaryzacja sprzyjają nie tylko bezpieczeństwu – są też jednym z filarów digitalizacji.

Czy rozwój elektroniki konsumenckiej i zmiany w przyzwyczajeniach użytkowników wpływają na technologie HMI?

Z paneli operatorskich korzystają osoby na co dzień używające smartfonów czy tabletów, stąd też uznaliśmy, że HMI powinny być również obsługiwane tak jak inne nowoczesne urządzenia. Wszystkie nasze panele są wielodotykowe, wspierają obsługę gestów, takich jak przesunięcia, powiększenia, itd. Od frontu wyglądają one jak tablety, przez co użytkownicy również chcą je intuicyjnie wykorzystywać w ten sposób.

Dostarczane przez nas nowe panele Unified są większe. Oferujemy urządzenia z ekranami od 7 do 22 cali, ale nie ma już wersji czterocalowych. Stwierdziliśmy, że każdy z nas nosi dzisiaj niewielki HMI w kieszeni – i zdecydowanie powinniśmy umożliwić korzystanie z niego. Dlatego też urządzenia Unified są oparte na technologiach webowych, dzięki czemu wizualizacja wygląda tak samo na panelu oraz na smartfonie. Do tego postaraliśmy się aby nasze panele – jako wspomniana twarz systemów automatyki – były jak najładniejsze i korzystnie prezentowały się w maszynach i innych zastosowaniach.

Dodam, że panele mają możliwość szerokiej współpracy w systemach oraz integracji z innymi urządzeniami, w tym przez OPC UA. Istotną zmianą jest tu jednak brak komunikacji ze sterownikami S5, których już nie wpieramy. Nie mają one też interfejsu Profibus, bowiem wszystko bazuje dzisiaj na Ethernecie przemysłowym.

A co z rozwiązaniami rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej? Gdzie można je wykorzystywać i czy ich rozwój nie będzie zmniejszał popytu na tradycyjne panele operatorskie?

Szacujemy, że w najbliższych latach globalna sprzedaż urządzeń AR/VR wzrośnie do ponad 25 mln sztuk rocznie. Wprawdzie nie będą to produkty o charakterze przemysłowym, jednak i w tym przypadku widzimy spory potencjał. Przykładowo wskutek pandemii mieliśmy problemy z zapewnieniem możliwości szkoleń naszych wszystkich klientów. O ile wcześniej szkolenia odbywały się albo u nich w firmach, albo w naszym centrum szkoleniowym, o tyle w związku obostrzeniami musieliśmy zwirtualizować stanowisko, tak aby zapewnić możliwości prowadzenia wirtualnych szkoleń. Z możliwości rozszerzonej rzeczywistości korzystamy też w przypadku napędów Sinamics – m.in. na potrzeby utrzymania ruchu oraz analizy pracy urządzeń.

Liczę na to, że rozwiązania AR/VR będą popularyzowały się w przemyśle, bowiem są to świetne technologie. Pozwalają one na prowadzenie komfortowych szkoleń, mogą wspomagać serwisantów, sprzedawców, są bardzo przydatne w projektowaniu – np. można oglądać, jak wyglądała będzie zbudowana cela robotyczna. Nasze kolejne produkty, w szczególności oprogramowanie, są z nimi kompatybilne, aczkolwiek, tak jak wspomniałam, omawiany rynek jest dzisiaj na wczesnym etapie rozwoju. W Polsce działają na nim pojedyncze firmy, które tworzą rozwiązania z tego zakresu.

Odnośnie do pytania o to, czy AR nie zmniejszy popytu na panele – sądzę, że nie. Panele są bezpieczne i będą jeszcze przez długi czas wykorzystywane. Może zmniejszy się ich asortyment, ale na pewno będą potrzebne. No chyba że będziemy mogli powszechnie komunikować się z wykorzystaniem implantów w mózgu, ale to chyba jeszcze odległa fantastyka naukowa.

Wymiana danych i możliwości komunikacyjne

Rozszerzeniem pytania o kluczowe cechy urządzeń jest to o trendy technologiczne i nowości związane z HMI. O ich wskazanie poprosiliśmy respondentów, a lista udzielanych przez nich odpowiedzi była wyjątkowo długa, choć znacząca część wskazań dotyczyła jednej grupy zagadnień – możliwo ści komunikacyjnych. Wskazywane tu były m.in.: IoT/IIoT, dostęp do chmury obliczeniowej, możliwość łatwej integracji z systemami, a także zdalnego dostępu (webserwer) oraz technologie/protokoły jak: HTML5, MQTT, 5G, OPC UA, PoE. Tym razem nie pojawiło się hasło Przemysł 4.0, aczkolwiek powyższy zestaw bezpośrednio wiąże się ze wzrostem potrzeb i możliwości związanych z cyfryzacją, wymianą danych i możliwościami komunikacji z systemami nadrzędnymi. Dla integratorów i producentów maszyn liczy się w szczególności zapewniane wsparcie dla różnych protokołów komunikacyjnych i możliwości współpracy paneli ze sterownikami oraz innymi urządzeniami różnych marek. Można śmiało postawić tezę, że właśnie tymi tematami żyje dzisiaj branża związana z HMI.

Marek Piątkowski-Zajec

Dacpol

Dacpol

Interfejs to dzisiaj ekran dotykowy. Firma Dacpol specjalizuje się w kwestii niszowych zagadnień, jak np. dobór do HMI systemu zawieszeń wraz z pulpitem oraz montażem do maszyny, kwestiami doradztwa oraz montażu specjalnych folii EMC, jeśli mamy dotyczenia z aplikacjami wojskowymi lub medycznymi. Zapewniamy też możliwość doboru oraz zabudowy paneli do pracy w strefach zagrożonych wybuchem (Ex).

Pośród pozostałych odpowiedzi również wyodrębnić można kilka grup tematycznych. Pierwsza to wskazania dotyczące zmian w wyświetlaczach, co obejmuje m.in. zwiększanie rozdzielczości niewielkich ekranów, wykonywanie matryc o cechach wandaloodpornych i podwyższonej odporności na wpływ promieniowania UV, a także nowe sposoby klejenia oraz ekranowania okien wyświetlaczy. Wiele z tych zmian spowodowanych jest potrzebami konkretnych branż, część to element specjalizacji producentów.

Zmiany koniunktury na krajowym rynku HMI w bieżącej dekadzie

Drugą z pomniejszych grup odpowiedzi jest ta związana z rosnącą funkcjonalnością HMI w zakresie sterowania. Dotyczy to oferowania urządzeń zintegrowanych, tj. łączących funkcje wizualizacji i możliwości sterowników PLC. Takie produkty dobrze sprawdzają się w szczególności w mniejszych aplikacjach maszynowych, aczkolwiek ich użycie wiąże się też z ryzykiem kłopotów w przypadku wystąpienia awarii. Respondenci wskazywali również na istotność dostarczania przez producentów gotowych bibliotek do sterowników i innych urządzeń, a także rozwój oprogramowania narzędziowego wspierającego możliwości integracji HMI – przede wszystkim z PLC oraz napędami. Do pozostałych wskazań należały m.in.: miniaturyzacja, modułowość i skalowalność paneli. W tym przypadku można mówić o ewolucyjnym rozwoju omawianych urządzeń.

Co ciekawe, jeżeli chodzi o ekrany wielodotykowe (multitouch), to wskazań z nimi związanych było tylko pięć, a więc raczej niewiele jak na kilkadziesiąt odpowiedzi. Można stwierdzić, że tego typu panele już na dobre zagościły w automatyce i są czymś równie standardowym, jak od dłuższego czasu same ekrany dotykowe. Analogicznie sprawa ma się ze wskazaniami dotyczących wydajności obliczeniowej urządzeń i nowych procesorów. Owszem – takie wskazania były, ale również niewiele, co sugeruje, że nie są to zagadnienia, wokół których ogniskowałaby się uwaga oferentów HMI.

Paweł Frankowski

WAGO

Jakie są wymagane przez klientów cechy nowoczesnych paneli operatorskich? Czego dzisiaj poszukują odbiorcy?

Urządzenie HMI to oczywiście przede wszystkim interfejs użytkownika. Jednak coraz częściej klienci poszukują rozwiązań, które odpowiadają na więcej ich potrzeb. Czasami jest to chęć uproszczenia instalacji i możliwość wykorzystania panelu operatorskiego jako sterownika PLC programowanego np. w standardzie IEC61131 lub, w przypadku złożonych zadań, bezpośrednio w systemie Linux. Coraz częściej urządzenia HMI wykorzystywane są także jako bramki IoT, do bezpośredniego przekazywania danych z obiektu technologicznego do chmury. Takie możliwości oferują tylko rozwiązania oparte na wydajnym sprzęcie, dysponujące różnymi interfejsami komunikacyjnymi i otwartym systemem operacyjnym.

Jakie są inne wymogi klientów względem HMI – np. te związane z dostosowaniem paneli do konkretnych aplikacji czy branż

Dzisiaj już nie wystarczy mieć w ofercie prostego panelu operatorskiego w niskiej cenie. W przemyśle wyróżnić się można przede wszystkim, wychodząc naprzeciwko wymaganiom użytkowników. O wymaganiach funkcjonalnych wypowiedziałem się już wcześniej, ale istotny jest także standard wykonania urządzenia. W jednej branży najważniejsza jest matryca o dużej odporności mechanicznej (przemysł ciężki), w innej na czynniki atmosferyczne (energetyka) lub czynniki chemiczne (petrochemia, wod-kan), w jeszcze innej nieodbijanie światła od powierzchni ekranu (zastosowania morskie). Przez użytkowników doceniane są panele niewymagające serwisowania (bez elementów mechanicznych, np. wentylatora) i o wysokim stopniu ochrony (IP65). Bardzo dobrze postrzegane są różnego rodzaju certyfikaty niezależnych towarzystw klasyfikacyjnych, np. DNV-GL, które poprzez badania weryfikują obietnice producentów.

Czym przekonywać klientów do wyboru konkretnych produktów? Jak ważne jest tu wsparcie klientów?

Przy możliwościach nowoczesnych paneli operatorskich dobre i łatwo dostępne wsparcie to kluczowy czynnik zachęcający do skorzystania z oferty. Taką pomocą może być kompetentny pracownik w dziale wsparcia klienta, ale odbiorcy doceniają przede wszystkim różne „gotowce” programowe, tutoriale, filmy szkoleniowe publikowane w Internecie – strona www producenta, landing page dla produktu czy YouTube. Dostrzegamy także coraz większe zainteresowanie różnymi chatami (nasz prowadzą specjaliści z działu PM) i blogami, gdzie można przeczytać lub wręcz zapytać innych użytkowników albo ekspertów o ich doświadczenia. Dużym wsparciem, oferowanym przez niektóre firmy, jest możliwość wypożyczenia urządzenia, żeby przetestować jego możliwości jeszcze przed zakupem.

Sytuacja w branży

Dystrybucja paneli operatorskich traktowana jest jako atrakcyjny biznes, co wynika zarówno z rozwoju nowych rynków zbytu, jak też ciągłej ewolucji samych urządzeń. Na tym rynku działają przede wszystkim dwa rodzaje firm: przedstawicielstwa producentów zagranicznych oraz lokalni dystrybutorzy. Temat ten omawialiśmy już w analizach w IRA wielokrotnie i nie ma tu większych zmian. Warto natomiast podkreślić, że atrakcyjność rynku przekłada się na jego silną konkurencyjność. Zdaniem dwóch na trzech respondentów konkurencja w lokalnej branży HMI jest silna, reszta uznała ją za standardową. Są to wyniki zbliżone do poprzednio przez nas uzyskiwanych.

Jaka była koniunktura w 2020 i 2021 roku? Jej oceny były nieco gorsze w stosunku do poprzedniego badania z 2018 roku, ale i tak, biorąc pod uwagę sytuację, są wyjątkowo dobre. Aż 91% respondentów odpowiedziało tutaj "dobrze". Respondenci ocenili również, że tendencje w zakresie koniunktury były raczej bez zmian, przy czym wskazanie to było gorsze niż oszacowanie sprzed dwóch lat (wtedy ponad połowa osób była zdania, że następuje poprawa). Jak będzie w kolejnych miesiącach? Ze względu na epidemię koronawirusa trudno o wiarygodne prognozy. Na pewno będzie gorzej i trudniej, zresztą nie tylko w branży HMI. Biorąc zaś pod uwagę dynamiczne zmiany na rynku, omawiane statystyki należy tym razem traktować jako, niestety, już mało aktualne w momencie ich publikacji.

Na koniec analizy jeszcze próba oszacowania wartości rynku. W najnowszym badaniu uzyskaliśmy 25 wskazań z tym związanych, gdzie podawane były wartości od kilku do kilkuset mln zł. Wyliczona średnia to 60‒70 mln zł, mediana to 50 mln zł. Należy przy tym zaznaczyć, że rozkład obejmował dużo wskazań z obszaru od 30 do 50 mln zł, a także grupa wskazań 100‒200 mln zł. Wyniki te można uznać za kontynuację trendów już istniejących i trudno postawić nowe hipotezy dotyczące zmian na rynku.