Aby proces technologiczny przebiegał prawidłowo, przy optymalnym zużyciu energii potrzebnej do jego przeprowadzenia, konieczne jest zastosowanie odpowiednich rozwiązań, takich jak np. HMI, SCADA czy DCS.
W tym raporcie skupimy się głównie na systemach SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) oraz panelach operatorskich HMI (Human Machine Interface), próbując nakreślić obecny obraz rynku związany z tytułowymi rozwiązaniami. Nie pominiemy również najnowszych wiadomości dotyczących rozproszonych systemów sterowania ? DCS (Distributed Control System), które odpowiadają za sterowanie oraz wizualizację procesu przemysłowego i stosowane są obecnie we wszelkich procesach o charakterze ciągłym.
Rynek oczami ekspertów
Chcąc nakreślić obraz polskiego rynku HMI i SCADA, warto odwołać się do doświadczenia ekspertów działających w tym sektorze.
Według Macieja Sakowicza, doradcy techniczno-handlowego z firmy Multiprojekt, na polskim rynku aktualnie walczy wiele firm na polu HMI/SCADA, ale tak naprawdę szansę na osiągnięcie przewagi mają firmy skupione w swojej wąskiej specjalizacji. Traktując HMI jako dodatek lub uzupełnienie oferty, można jedynie uzyskać mały procent rynku. Rozwój i inwestycje w badania oraz wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań daje przewagę nad konkurencją.
Z kolei Marek Falkowski, Product Manager z firmy Elmark Automatyka podkreśla, że większość producentów HMI/SCADA ma w swojej ofercie dedykowane oprogramowanie. Często jednak takie rozwiązania sprawdzają się głównie w odniesieniu do sprzętu danego dostawcy, w związku z czym mogą pojawić się problemy z integracją urządzeń innych producentów. Takie firmy często inwestują więcej w rozwój hardware niż software, ponieważ to on głównie przynosi zyski.
Drugą grupą są tzw. niezależni dostawcy oprogramowania HMI/SCADA, czyli firmy niezwiązane z żadnym producentem sprzętu, lecz skupiające swą działalność jedynie na rozwoju produktów informatycznych. Wybierając takie rozwiązania, zapewne będą charakteryzowały się większą otwartością, elastycznością czy wsparciem nowszych technologii dostępnych na rynku.
W opinii eksperta z firmy Elmark Automatyka na polskim rynku dostępnych jest wiele dobrych i bardzo dobrych rozwiązań. Wybór konkretnego dostawcy może być narzucony wskutek przyjętego standardu w zakładzie, uzależniony od budżetu, czy też od preferencji integratora.
Z obserwacji Pawła Czepiela, kierownika działu handlowego w firmie VIX Automation wynika, że dominują międzynarodowi dostawcy, którzy wprowadzają nowe możliwości do swoich systemów, aby jeszcze bardziej dopasować ofertę do danego klienta. Uwzględniane są realia i możliwości inwestycyjne klientów w Polsce. Przekłada się to chociażby na nowe opcje licencjonowania w GE IP (Historian w cenie licencji SCADA), a także dużo niższe ceny najmniejszych licencji na start.
Natomiast zdaniem Grzegorza Spiechlanina z firmy Senga istnieją perspektywy rozwojowe dla branży SCADA/HMI, jednak bez pozytywnych sygnałów rynkowych w skali makro, pozwalających potencjalnym klientom podejmować odważniejsze decyzje inwestycyjne, jeszcze przez dłuższy czas rozwój będzie mocno hamowany.
Na ogólną sytuację rynkową ma również wpływ silna presja cenowa ze strony azjatyckich dostawców w obszarze małych projektów automatyzacji, co podkreśla Paweł Łoś, general manager z firmy B&R Automatyka Przemysłowa.
W rankingu popularności
Według odowiedzi respondentów (67% użytkowników i 78% dostawców) oprogramowanie HMI cieszy się dużą popularnością (wykres 1). W dalszej kolejności znalazły się Historian oraz MES, a wśród odpowiedzi ?inne? ? m.in. WebSpace.
Jeśli chodzi o systemy typu Historian, to ? w opinii Krzysztofa Getko, Product Managera HMI, PLC, SCADA z firmy Schneider Electric Polska ? zyskują one obecnie coraz większą popularność wśród klientów. W dobie tak intensywnego obiegu danych niezbędne jest posiadanie systemu, który jest w stanie zebrać informacje w jedną bazę danych, skatalogować i stworzyć przejrzyste raporty. To znacząca wartość dodana dla osób, które z szumu informacyjnego pragną wydobyć to, co dla nich najistotniejsze.
Na pytanie, jakie systemy SCADA/HMI mają zainstalowane w swoich zakładach sondowani użytkownicy, uzyskaliśmy następujące odpowiedzi: InTouch ? 44%, WinCC ? 31%, Proficy iFIX oraz InduSoft ? 14%. Również według typowań dostawców na pierwszym miejscu popularnych systemów uplasowały się InTouch oraz WinCC (44%), a na kolejnych ? Proficy iFIX (39%), Control Maestro i Factory Talk. Ankietowani wymienili również inne systemy, takie jak np.: Asix, Citect, Control Maestro, zenon, Factory Talk, Omron, Weintek, Androit, Proficy Cimplicity, Premium HMI, Genesis64, WinGP, Promotic itd.
Obszary zastosowań HMI oraz SCADA znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Według ankietowanych jest to przede wszystkim branża spożywcza (80% użytkowników i 89% dostawców) oraz sektor wodno-kanalizacyjny (62% użytkowników oraz 78% dostawców). Na kolejnych miejscach znalazły się: branża motoryzacyjna i branża farmaceutyczna, przemysł maszynowy, chemiczny, energetyka, automatyka budynkowa, ochrona środowiska, przemysł papierniczy oraz takie obszary, jak: transport, ciepłownictwo, instalacje laboratoryjne.
Z kolei, jak pokazuje wykres 2, za główne obszary zastosowań DCS zostały uznane przez większość ankietowanych dostawców rafinerie (83%), wytwarzanie energii (67%), a także przemysł chemiczny oraz wydobycie ropy i gazu (67%). Natomiast zdaniem sondowanych użytkowników najważniejszym obszarem zastosowań systemu DCS jest wytwarzanie energii (72%). Warto dodać, że wśród odpowiedzi ?inne? znalazły się m.in.: przemysł farmaceutyczny, motoryzacja, instalacje laboratoryjne, automatyka budynków oraz produkcja elektroniki.
Zalety systemu DCS
Korzystanie z systemów DCS wiąże się niewątpliwie z szeregiem korzyści. Lista zalet rozproszonych systemów sterowania jest bardzo długa. Ankietowani zwrócili uwagę zwłaszcza na takie aspekty, jak: bezpieczeństwo, dostępność, pełna integracja systemu, jednolity software przystosowany do pracy w redundancji, otwartość architektury, elastyczność, dostęp do baz danych, wspólna baza danych dla systemu sterowania i wizualizacji (jednoznaczne przypisanie nazw zmiennych w instalacji), scentralizowane wyniki pomiarów przy braku problemów konfiguracyjnych.
W systemach DCS sterowanie i wizualizacja nie są od siebie niezależne, lecz tworzą jeden spójny system ze wspólną bazą danych. Minimalizuje to ryzyko błędów w czasie wdrożenia rozwiązania. Systemy DCS mają również wbudowane narzędzia diagnostyczne zapewniające wykrycie i lokalizację uszkodzenia. Jedną z zalet jest też możliwość wykonania wszystkich zaplanowanych operacji w czasie rzeczywistym. Ponadto DCS umożliwia dokonanie zmian w programie bez zatrzymywania procesu produkcji.
Respondenci wymienili również takie cechy systemu DCS, jak m.in.: prostota obsługi, stosunkowo niski koszt, możliwość wykorzystania danych i informacji do optymalizacji procesu, łatwość tworzenia dużych systemów, zwiększenie niezawodności systemu, duże zasoby pamięci, wbudowany generator alarmów, szybki czas rozruchu, automatyczna dokumentacja, moduły wejść/wyjść przystosowane do pracy wewnątrz stref EX (ATEX), integracja warstwy nadrzędnej (SCADA), algorytmu sterowania (PLC) i aparatury obiektowej w jednym środowisku narzędziowym, jedna wspólna baza danych, redukcja kosztów inżynierskich, standard realizacji funkcji technologicznych (szablony), unifikacja elementów graficznych dla operatorów, jednorodność środowiska, oszczędność okablowania.
Co decyduje o wyborze?
Najważniejszymi czynnikami branymi pod uwagę przy wyborze paneli operatorskich jest wsparcie techniczne oraz cena. Jeśli chodzi o markę producenta, zdania są podzielone. Większość, bo aż 72% ankietowanych użytkowników uważa, że kryterium to nie wpływa na zakup paneli, natomiast zdaniem 61% sondowanych dostawców jest zupełnie odwrotnie. Jeśli chodzi o parametry techniczne HMI, to zgodnie z odpowiedziami ankietowanych liczą się przede wszystkim: żywotność podświetlenia, rozdzielczość, interfejsy komunikacyjne, kompatybilność ze sterownikami, receptury, rodzaj matrycy, szybkość procesora, pamięć oraz oprogramowanie.
Warto zaznaczyć także, że wśród odpowiedzi ?inne? znalazły się np.: stabilność wizualizacji, dostęp do bezpłatnego oprogramowania narzędziowego, możliwości komunikacyjne, oprogramowanie, zdalny dostęp czy zastosowany sterownik PLC.
W opinii Piotra Dąbrowskiego, konsultanta technicznego z firmy COPA-DATA Polska, w przypadku wyboru oprogramowania do zarządzania procesami produkcyjnymi i cyklem produkcyjnym klienci cenią sobie modułowe rozwiązania, dzięki którym oprogramowanie może zostać dopasowane do potrzeb danego klienta. Zdaniem eksperta dla jednego klienta istotna jest przede wszystkim wizualizacja procesu produkcyjnego oraz wyświetlanie alarmów, inny klient z kolei oczekuje wyszukanych możliwości raportowania czy analizy danych produkcyjnych online. Największą popularnością cieszą się więc te oprogramowania, które mogą zostać elastycznie dopasowane do wymagań klienta i spełniają jego główne potrzeby. Umiejętnie wdrożona modułowość oprogramowania umożliwia także poszerzenie funkcjonalności aplikacji w każdej chwili, bez większych dostosowań projektu. Jeżeli klient po jakimś czasie zażyczy sobie dodatkowych funkcji ? np. rozszerzonych możliwości dla wyświetlania trendów itd. ? nie będzie musiał przerabiać całego projektu, aby wprowadzić zmiany.
Piotr Dąbrowski uważa, że gotowe funkcjonalności udostępniane w produkcie także wpływają na popularność danego oprogramowania. To, co w jednym oprogramowaniu wdraża się przez kilka dni, czasem tygodni, w innym jest gotowym elementem, który można aktywować kilkoma kliknięciami myszy. Oprócz czasu oszczędzonego na stworzenie funkcjonalności, klient nie traci czasu na dodatkowe testy ? otrzymuje sprawdzony produkt.
Przedstawiciel COPA-DATA Polska dodaje, że dużą popularnością cieszą się przede wszystkim moduły dodające rozszerzone możliwości dla archiwizacji, wyświetlania trendów czy tworzenia raportów albo receptur. Coraz większą popularność zyskują także bardziej specjalistyczne moduły, dedykowane dla danej branży ? tj. umożliwiające zarządzanie energią, analizujące produkcję, monitorujące zużycie, sterujące produkcją wsadową, automatycznie kolorujące linie itd. W niektórych branżach są one niejako podstawą ? w innych ? nie znajdują zastosowania. Ponadto posiadanie certyfikatów zgodności z określonymi normami ? zależnymi od branży, które są niezbędne dla klientów ? także wpływa na popularność danego rodzaju oprogramowania.
Wokół ceny
Jak już zostało wyżej wspomniane, cena systemów SCADA oraz HMI ma znaczenie, jednak większość użytkowników (60%) oraz dostawców (89%) ma świadomość, że jest ona adekwatna do ich możliwości i jakości. Zdaniem ankietowanych istnieje wiele systemów SCADA i HMI, które można elastycznie dopasowywać do potrzeb instalacji pod kątem ich funkcjonalności, a także ceny.
Jeden z ankietowanych dostawców pokusił się o porównanie zakupu oprogramowania do zakupu samochodu. Zarówno samochodem wysokiej klasy, jak i tym tańszym powinniśmy dojechać tam, gdzie chcemy. Pozostaje jedynie różnica w wyglądzie auta, komforcie podróży czy kosztach eksploatacyjnych. Podobnie jest z pakietami HMI/SCADA. Niewątpliwie każde zakupione oprogramowanie zapewni nam podstawową żądaną funkcjonalność, tj. wizualizację, archiwizację oraz alarmowanie, natomiast systemy będą się różnić zakresem wsparcia technicznego, grafiką, możliwością późniejszej rozbudowy systemu czy nakładem pracy, jaki trzeba włożyć w implementację.
Respondenci zwracają uwagę na stosunkowo stałe ceny omawianych rozwiązań, przy zwiększających się możliwościach, praktycznie nieograniczonym potencjale wykorzystania i łatwości rozbudowy. Nie bez znaczenia jest fakt, że systemy wysokiej jakości mają certyfikację różnych niezależnych jednostek, co oczywiście wiąże się z dodatkowymi kosztami wpływającymi na cenę oprogramowania. Co istotne, płatne oprogramowanie jest dużo bardziej rozbudowane i ma o wiele większe możliwości niż darmowe.
Trzeba pamiętać, że szybka reakcja na zdarzenia to oszczędność czasu, a także środków finansowych (gdy np. odpowiednio podjęta reakcja zapobiegnie pojawieniu się awarii maszyny lub urządzenia).
40% użytkowników oraz 11% dostawców uważa jednak, że korzyści płynące z zastosowania systemów nie uzasadniają ceny, która ? ich zdaniem ? jest zbyt wysoka, jak na możliwości klienta końcowego. Dotyczy to zwłaszcza małych aplikacji oraz projektów mniej skomplikowanych. Zdaniem respondentów systemy oferują zbyt dużo funkcji, których często nie jest się w stanie wykorzystać, a stosowanie zaawansowanej funkcjonalności ma sens jedynie dla bardzo aktywnego użytkownika. Oprócz wciąż wysokiej ceny licencji ankietowani narzekają także na występujące błędy oprogramowania narzędziowego, często brak możliwości łatwego oraz pełnego zaimplementowania niektórych funkcji. Ponadto sama cena oprogramowania SCADA/HMI to nie wszystko ? największą część kosztów przy ich stosowaniu stanowią prace inżynierskie. Pojawiają się również głosy, że jedni udostępniają więcej możliwości za niższą cenę, natomiast innym płaci się za markę i niewielkie możliwości, jakie oferują wersje podstawowe.
Wczoraj, dziś i jutro
Według wskazań 67% dostawców sprzedaż paneli operatorskich HMI oraz systemów SCADA w ciągu ostatnich miesięcy zwiększyła się, w porównaniu z poprzednimi latami. Zdaniem ankietowanych wzrost ten spowodowany jest większą ilością zamówień, rozbudową istniejących systemów, zwiększeniem funkcjonalności, ożywieniem na rynku maszynowym.
W odczuciu sondowanych użytkowników aktualna sytuacja na rynku HMI i SCADA jest dobra (72%) lub bardzodobra (26%). Natomiast zdaniem ankietowanych dostawców obecna sytuacja jest dobra (78%), a nawet bardzo dobra (7%). Jedynie 2% użytkowników oraz 5% dostawców ocenia ją jako złą.
W opinii większości osób biorących udział w sondażu rynek cały czas rozwija się, wzrasta ilość zamówień, które wymagają inwestycji w oprogramowanie do monitorowania i zarządzania produkcją. Co ważne, technologia SCADA rozwija się w kierunku wydajnej archiwizacji danych, raportowania i dostępu zdalnego, w konsekwencji czego obecni klienci mogą rozbudować systemy i czerpać z nich jeszcze większe korzyści. Nie bez znaczenia jest też fakt, że z roku na rok wzrasta świadomość konieczności automatyzacji.
Systemy automatyki są wciąż potrzebne w coraz większej liczbie zastosowań i branż. Jest duży wybór rozwiązań oferowanych przez różnych dostawców. Rynek systemów SCADA w Polsce jest wciąż bardzo chłonny. Systemy te, niegdyś kojarzone głównie z zakładami produkcyjnymi i przemysłem, dziś coraz częściej nadzorują również systemy inteligentnych budynków, pracę elektrowni słonecznych, monitorują zużycie energii elektrycznej, a przy tym są coraz łatwiejsze w obsłudze.
Jakie zmiany na rynku HMI i SCADA przyniesie najbliższa przyszłość? Jak pokazuje wykres 3, prognozy sprzedaży przedstawiają się optymistycznie. Większość respondentów uważa, że w ciągu najbliższych miesięcy wydatki na zakup paneli operatorskich HMI oraz systemów SCADA zwiększą się (zwłaszcza w większych zakładach produkcyjnych). Za główne czynniki mające wpływ na tę sytuację zostały uznane m.in.: oznaki ożywienia w przemyśle i nowe inwestycje, modernizacja linii produkcyjnych, rosnący popyt na maszyny, zapotrzebowanie na automatyzację, obniżanie kosztów produkcji.
Trendy
Jak zaznacza Krzysztof Getko z Schneider Electric Polska, rozwiązania na rynku paneli operatorskich HMI prężnie nadążają za rynkiem urządzeń elektronicznych dostępnych w powszechnej sprzedaży. Już dziś mamy możliwość zdalnego połączenia z panelem operatorskim z poziomu tabletu czy smartfona. Oznacza to szybki dostęp do informacji oraz możliwość zarządzania procesem z dowolnego miejsca, w dowolnym czasie.
Kolejny krok to przeniesienie funkcjonalności znanej z urządzeń mobilnych na produkty przemysłowe, czyli stworzenie czegoś w rodzaju ?tabletu w wykonaniu przemysłowym?. Niebawem będziemy świadkami takiej rewolucji np. w Schneider Electric, ponieważ do sprzedaży wchodzą panele operatorskie z funkcją tzw. Multi-Touch, czyli możliwością m.in. przewijania stron, powiększania, przy pomocy popularnych gestów dotykowych. Dla projektantów aplikacji na panele HMI oznacza to uproszczenie pracy, ponieważ zamiast tworzenia wielu zakładek będą mogli stworzyć jedną, interaktywną. Dodatkowo projektant zamieści znacznie więcej informacji na ekranie. Gesty typu pinch i spread pozwolą na powiększanie poszczególnych obiektów, jednocześnie odkrywając przed użytkownikiem dużo wyższy poziom szczegółów i danych. Operator również skorzysta z tej funkcjonalności, ponieważ znacznie ułatwi mu nawigację po aplikacji oraz skróci czas obsługi. Powszechność urządzeń mobilnych i gestykulacji dotykowej sprawia, że każdy będzie mógł obsłużyć panel HMI tego typu.
Jednym z trendów na rynku SCADA jest natomiast rozszerzanie funkcjonalności. Chodzi tu zarówno o nowe funkcje sterowania maszynami lub procesami, jak również otwarcie na zupełnie nowe branże. Producenci włączają obecnie oprogramowanie typu SCADA w strukturę systemów zarządzania całym przedsiębiorstwem. Dzięki temu system SCADA jest w stanie nie tylko nadzorować procesy przemysłowe, lecz również raportować o ich stanie do centralnego systemu zarządzania. To umożliwia konsolidację danych i sprawną komunikację pomiędzy programami, a w efekcie stworzenie jednego centralnego systemu zarządzania przedsiębiorstwem. Na tym rozwiązaniu skorzystają klienci, którzy dostaną możliwość zarządzania swoją organizacją z jednego miejsca oraz docenią transparentny i szybki dostęp do informacji. Z drugiej strony np. kadra menedżerska będzie mogła regularnie otrzymywać raporty podsumowujące działalność przedsiębiorstwa. Prowadzi to do optymalizacji pracy organizacji i w efekcie redukcji kosztów.
Raport powstał w oparciu o dane uzyskane z ankiety przeprowadzonej w lutym 2014 r. wśród czytelników magazynu Control Engineering Polska. Oprócz tego przy tworzeniu raportu bazowano na informacjach pochodzących od dostawców HMI/SCADA/DCS. Raport nie odzwierciedla pełnego obrazu rynku.
CE
