Ostatnio zapytaliśmy głównych graczy rynkowych o ich spostrzeżenia co do przyszłych kierunków rozwoju w danym segmencie rynku. Wszyscy zgodnie zauważają: ?aby polski rynek mógł przetrwać ciężki okres kryzysu ekonomicznego, rozwiązania oferowane na nim muszą być innowacyjne?. Na szczęście wygląda na to, że pod względem automatyzacji całkiem szybko gonimy najbardziej rozwinięte gospodarki świata.
Na podstawie rozmów przeprowadzonych z przedstawicielami światowych dostawców podczas opracowywania naszych raportów rynkowych można wskazać kilka głównych trendów rozwojowych polskiego rynku. Poniżej ich lista:
Pomiary
Wiele ciekawych technologii pojawiło się podczas ubiegłego roku w zakresie pomiarów dynamicznych. Z całą pewnością jedną z najbardziej innowacyjnych jest tzw. termowibrometria. Pomiar drgań odbywa się tutaj poprzez analizę zmian cieplnych konstrukcji.
Ethernet
Jest to chyba jedna z najdynamiczniej rozwijających się dziedzin z zakresu komunikacji w sieci urządzeń (sterowników, komputerów, serwonapędów, modułów We/Wy procesowych). Polska automatyka już zaakceptowała i z całym impetem implementuje rozwiązania Ethernetu czasu rzeczywistego, takie jak EtherCAT czy Ethernet Powerlink. Spadająca cena i rosnąca dostępność w połączeniu z możliwościami komunikacji z sieciami różnych producentów sprawiają, że popularność Ethernetu czasu rzeczywistego jest w Polsce coraz większa.
Badania symulacyjne
Zagadnienie badań symulacyjnych złożonych algorytmów regulacji jest w Polsce coraz częściej podnoszone podczas nowych inwestycji. Niektóre firmy (choć jak na razie jest ich bardzo niewiele) stosują bardzo wyszukane oprogramowanie, dzięki któremu możliwe jest sprawdzenie w warunkach symulacji komputerowej nawet bardzo złożonych strategii sterowania. Badania symulacyjne hardware-in-the-loop (badanie ?sprzętu w sprzęcie?) pozwalają na przetestowanie zachowania algorytmów regulacji bez niebezpieczeństwa uszkodzenia / zużycia urządzeń wykonawczych. Dzięki temu szybko możemy sprawdzić, jak projektowany system będzie działał w docelowym procesorze sterownika. Do najciekawszych narzędzi programowych zaliczyć należy Matlab firmy The Mathworks oraz AmeSim firmy LMS. Jednym z najlepszych narzędzi badań symulacyjnych układów napędowych jest VisSim / Motion firmy Visual Solutions.
Silniki, napędy
Rok 2008 był wyjątkowo owocny, jeżeli chodzi o wzrost liczby aplikacji silników synchronicznych AC z magnesami trwałymi. Z roku na rok rośnie również liczba aplikacji nowoczesnych cyfrowych serwonapędów. Miniony rok to również powolne wkraczanie na rynek techniki przemieszczeń liniowych bazujących na silnikach liniowych. Ciągle wysoka cena przy niewielkiej liczbie wdrażanych aplikacji spowalnia rozwój rynku silników liniowych w Polsce.
Zaawansowane algorytmy sterowania
W minionym roku na polskim rynku odbyło się kilka prezentacji nowych narzędzi do automatycznego generowania kodu programu z poziomu Matlab/Simulink do aplikacji sterowników programowalnych. Narzędzia tego typu dostępne są już dla sterowników GE Fanuc, Beckhoff oraz B&R. Pozwalają na implementację złożonych algorytmów sterowania (po uprzednim badaniu symulacyjnym) bez konieczności tworzenia dużych ilości kodu z użyciem języków tekstowych wysokiego poziomu, jak ST czy ANSI C.
Inżynierowie
Jak napisała niedawno jedna z gazet codziennych: ?W Polsce na każdego dobrze wykształconego absolwenta uczelni technicznych czeka około czterech i pół miejsca pracy??. Oznacza to, ni mniej, ni więcej, brak dobrze wykształconych inżynierów o dużych umiejętnościach praktycznych. Coraz więcej firm próbuje zaktywizować młodych ludzi ? studentów studiów technicznych ? poprzez organizację różnego rodzaju konkursów wiedzy i umiejętności.
Pośród najciekawszych z nich można było znaleźć: konkurs zorganizowany przez firmę Bosch Rexroth związany z wykorzystaniem cyfrowych serwonapędów, drugi Automation Scholarship na najbardziej innowacyjne wykorzystanie produktów Mitsubishi Electric czy wreszcie konkurs zorganizowany przez firmę Bernecker & Rainer na wykorzystanie protokołu Ethernet Powerlink.
Współpraca nauki z przemysłem
Firmy te znane są również z inwestowania w laboratoria dydaktyczne na uczelniach technicznych w Polsce. Jest to zrozumiały trend w czasie, gdy rynki europejskie doświadczają konsekwencji kryzysu w Stanach Zjednoczonych. Oczywistym jest fakt, że po jego zakończeniu najmocniejszą pozycję rynkową będą miały firmy, których sprzęt i oprogramowanie będzie najlepiej znane przez kolejne pokolenia inżynierów.
Doskonałym przykładem swoistego spojrzenia i inwestowania w przyszłość jest stworzone na Wydziale Elektrycznym ZUT w Szczecinie mechatroniczne stanowisko dydaktyczne w formie pneumatyczno-elektrycznego minipola golfowego. Powstało ono na bazie komponentów firmy Bosch Rexroth. W przyszłym roku na tym samym wydziale zostanie zrealizowane stanowisko dydaktyczne w formie robota w układzie SCARA. Nad projektem pracuje czterech studentów: dwóch z Wydziału Elektrycznego ZUT oraz dwóch z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki.
Konferencje na czasie
Coraz częściej w Polsce wykorzystuje się konferencje naukowe w roli pomostu pomiędzy nauką a przemysłem. Z jednej strony naukowcy potrzebują przemysłu, aby udowodnić stawiane przez siebie tezy poprzez testy na obiektach rzeczywistych. Z drugiej zaś firmy coraz częściej zwracają się do ośrodków naukowych po ekspertyzy i opinie na temat jakości oraz poziomuinnowacyjności proponowanych przez siebie rozwiązań. Redakcja Control Engineering Polska aktywnie uczestniczy w promocji konferencji organizowanych przez polskie ośrodki akademickie. Do najważniejszych należą między innymi:
- Methods and Models in Automation and Robotics (http://www.mmar.zut.edu.pl),
- Conference on Active Noise and Vibration Control Methods (http://www.vibrationcontrol.pl),
- International Carpathian Control Conference (http://www.iccc.agh.edu.pl),
- School of Modal Analysis,
- seminaria na targach Protech (http://www.targi-protech.pl).
Wszechobecny marketing
Warto wspomnieć o jeszcze jednym trendzie, który przeniknął do świata automatyzacji z innych, bardziej masowych sektorów rynku. Otóż od pewnego czasu niemalże każdą z technologii, która debiutuje na jakichkolwiek targach automatyki, producenci zwykli nazywać innowacyjną. Czy rzeczywiście przyszło nam żyć w czasach przełomu w automatyzacji procesów? Jeśli nie, to określenie czegokolwiek nowego mianem ?innowacji? zacznie nam się niebawem kojarzyć jedynie z marketingowym ?bełkotem?.
Oczywiście nie w każdym przypadku odpowiedź na zadane powyżej pytanie jest prosta. Weźmy za przykład zaawansowane algorytmy regulacji automatycznej i ich obecność w sterownikach programowalnych. Nie dalej jak rok temu na targach automatyki rozmawiałem z przedstawicielami pewnej firmy na temat implementacji dwupętlowej struktury typu model-following* w zagadnieniu regulacji temperatury. Wówczas, zdaniem moich rozmówców, algorytm ten był zbyt skomplikowany i złożony, aby go zaimplementować w ich systemie. Jednak w międzyczasie na rynku pojawiły się na rynku sterowniki programowalne, w których pośród bloków funkcyjnych znaleźć można już nie tylko proste regulatory PID, ale również regulatory oparte w działaniu na zasadzie modelu wewnętrznego (z ang. Internal Model Control).
Obecnie więc wdrożenie do użytku algorytmu model-following control w układzie regulacji temperatury może się udać. Ze zdecydowaną korzyścią dla jakości działania systemu. Jednak możliwościom technicznym musi jeszcze towarzyszyć zmiana podejścia inżynierów-projektantów. Jeżeli wspomniane rozwiązanie potraktować jako swego rodzaju innowację, to rozwój technologii posunął się już na tyle daleko, że każda poprawa czegokolwiek w automatyzacji odbywać się będzie prawdopodobnie na zasadzie zmiany światopoglądu użytkowników… Wydaje się przy tym, że będzie o to ławiej niż o prawdziwe, przełomowe innowacje.
Dr inż. Krzysztof Pietrusewicz jest redaktorem Control Engineering Polska i pracownikiem Instytutu Automatyki Przemysłowej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
*Więcej informacji na temat algorytmu regulacji nadążającej za modelem znajduje się w Control Engineering Polska z maja 2008 r.
