Dostawcy automatyki przemysłowej wkraczają na rynek oprogramowania do zarządzania produkcją
Dawniej oferta wielkich dostawców automatyki przemysłowej zawierała przede wszystkim składniki hardware’owe. Obecnie znaleźć w niej można także oprogramowanie służące do zarządzania informacją o produkcji. Z jednej strony dowodem kilkuletniej ewolucji jest przejmowanie przez dostawców automatyki firm software’owych oraz wzrost ich udziału w najważniejszych sektorach oprogramowania do zarządzania produkcją. Z drugiej strony zmiany profilu dostawców automatyki nie zaszły tak daleko. Wprawdzie duże znaczenie przypisuje się proponowanym przez nich architekturom oprogramowania, ale największe zyski wciąż pochodzą ze sprzedaży urządzeń z zakresu inżynierii sterowania.
Z raportu bostońskiej firmy analitycznej AMR Research „The Big Automation Vendors’ Big Software Dilemma”, poświęconego „software’owemu dylematowi” producentów automatyki, wynika, że przychody ze sprzedaży oprogramowania do zarządzania aplikacjami to dla tych firm – o wielomiliardowej wartości – kwota bliska błędowi zaokrąglenia w rocznym bilansie. Istotny jest fakt, że udział dostawców automatyki przemysłowej na rynku systemów zarządzania produkcją (manufacturing execution system – MES) wynosi aż 46%.
Wprawdzie dostawcy automatyki tylko w pewnym stopniu zmieniają swoją ofertę, ale z pewnością jesteśmy świadkami ewolucji. Ostatnio unowocześniono platformy sterowania pod kątem łatwiejszej migracji oraz otwartych platform serwerowych. Producenci automatyki przejmują także dostawców oprogramowania MES i plant intelligence (systemów inteligentnej analizy danych produkcji). Wysiłki te poparte są promocją produktów określanych mianem architektur oprogramowania.
Ogólnie rzecz biorąc, architektura ułatwia integrację danych z obszaru produkcji z systemami biurowymi przedsiębiorstwa zgodnie ze standardem ISA 95. Dzi ęki niej nie idą na marne dotychczasowe wysiłki inżynierów, wykorzystywane są bowiem funkcjonujące w hali produkcyjnej systemy automatyki. Jest to swego rodzaju wspólna warstwa software’owa służąca do konfigurowania różnych systemów i realizująca funkcje typowe dla działu produkcji, jak alarmowanie czy archiwizacja danych procesowych. Większość architektur zawiera jednolity model danych produkcyjnych (unified plant data model), wyodrębniający i organizujący takie elementy, jak maszyny i zasoby w poszczególnych zakładach. Dodatkowo niektóre wyposaża się w funkcje zarządzania przepływem pracy i procesami biznesowymi. Architektura może stanowić podstawę, na której będą się opierać modułowe aplikacje MES i systemy analizy danych produkcji.
Jednolity model produkcji
Zdaniem Colina Massona, dyrektora badawczego w AMR Research, użytkownicy poszukują nowych aplikacji do analizy danych procesowych i zarządzania produkcją. Ostatnie badania wykazują zaniedbania w takich obszarach, jak FCS (finite capacity planning – planowanie zdolności produkcyjnych uwzględniające ograniczenia), zarządzanie jakością procesu czy wizualizacja aktualnych kosztów produkcji. – W tych dziedzinach dostawcy automatyki przemysłowej i systemów MES mają szansę odnosić spore sukcesy, ponieważ do tworzenia tego rodzaju oprogramowania potrzebny jest wierny model procesów produkcyjnych, którymi dotąd nie dysponują dostawcy systemów ERP.
Jednolite modele danych produkcyjnych można kojarzyć z innymi źródłami, np. z systemem śledzącym aktualne zużycie i koszt energii. Na tej podstawie można oceniać rzeczywisty koszt wytworzenia produktu lub całej partii towarów. – W pełni funkcjonalny model kosztów produkcji nie sprawdzi się bez wiernego modelu produkcji – uważa Masson.
Zdaniem Jane Biddle z bostońskiej firmy analitycznej AberdeenGroup, architektury oferowane przez dostawców automatyki spełniają potrzeby użytkowników poszukujących metod ujednolicenia danych z systemów MES i informatycznych systemów produkcji. Ostatnie badania AberdeenGroup dotyczące preferencji użytkowników systemów MES wykazują, że 46% przedsiębiorstw odnoszących największe sukcesy w swoich branżach ujednolica aplikacje działające w hali produkcyjnej, a 36% integruje systemy, tworząc wspólną platformę informatyczną działu produkcji.
– Ustandaryzowanie systemów produkcji najczęściej jest działaniem odgórnym – wyjaśnia Biddle. – Często inicjują je szefowie firmowych pionów informatycznych we współpracy z kierownictwem produkcji.
Architektury informatycznych systemów produkcji odgrywają, zdaniem Biddle, coraz większą rolę, przesyłając spójne dane do systemów korporacyjnych. Oferowane przez dostawców rozwiązania pełnią funkcję wspólnej warstwy oprogramowania integrującego poziom ERP z aplikacjami MES.
– Dawniej należało znać wszystkie modele danych odpowiadające poszczególnym systemom produkcyjnym. Gdy zachodziła potrzeba, odpowiednie dane gromadzono niemal ręcznie – tłumaczy Biddle. – Obecnie możemy stworzyć pojedynczy, ogólny model danych, uwzględniający informacje ze wszystkich systemów produkcyjnych.
Kevin Tock, szef firmy Wonderware należącej do grupy Invensys, uważa, że użytkownicy będą wykorzystywać architektury zarówno w celu integrowania systemów, jak i w roli podstawy, na której będą się opierać aplikacje modułowe. Rozwiązanie firmy Invensys o nazwie ArchestrA zawiera model danych produkcji oraz typowe funkcje, jak monitorowanie bezpieczeństwa, alarmowanie czy archiwizacja danych procesowych.
Oferując dobre architektury, dostawcy mogą liczyć na zwiększenie sprzedaży aplikacji. Zdaniem Tocka optymalnym rozwiązaniem jest jednak architektura umożliwiająca instalowanie wyłącznie aplikacji wybranych przez użytkowników i to w odpowiadającym im czasie.
– Sprawdzianem dla rynkowych graczy jest to, czy ich architektura zapewnia rozszerzanie systemu MES na zasadzie modułowej – uważa Tock. – Największe zyski odnotują dostawcy, którzy w przystępnej cenie zaoferują aplikacje najbardziej odpowiednie dla konkretnych zastosowań. Załóżmy, że potrzeby odbiorcy ograniczają się do jednej aplikacji, realizującej ściśle określoną funkcję. Ponieważ jednak wszyscy dostawcy mają w ofercie architektury czy modele danych, odbiorca wybierze tę opcję, której koszty stałe zanadto nie wykraczają poza koszty jedynej wybranej przez niego funkcji.
Gorączka wydajności
Rockwell Software ma w ofercie architekturę o nazwie FactoryTalk, wyposażoną w usługi dzielenia danych z systemami działającymi na poziomie procesów produkcji, jednolity model produkcji oraz takie typowe funkcje, jak monitorowanie bezpieczeństwa, archiwizacja danych procesowych oraz śledzenie wstecz użytkowanych zasobów (audit trail).
Kevin Roach, szef Rockwell Soft ware, zaznacza, że podstawowym zadaniem FactoryTalk jest służenie odbiorcom, a nie przecieranie szlaków w celu podkręcania sprzedaży oprogramowania. – Wszystkie aplikacje opierają swoje działanie na wymienionych usługach. Efekt? Mniej kosztowne prace inżynierskie oraz krótszy czas uruchamiania nowej produkcji. W rezultacie odbiorca otrzymuje systemy szybsze i łatwiejsze w konserwacji.
Jane Biddle z AberdeenGroup uważa, że przedsiębiorstwa preferują włączanie aplikacji produkcyjnych w koncepcję ogólnokorporacyjną. – W zarządzaniu produkcją przyjęła się racjonalizacja wykorzystania zasobów. Dąży się do osiągnięcia maksymalnej wydajności wszystkich posiadanych aktywów, co wymaga skutecznego narzędzia do obsługi środowiska produkcji.
Oczekuje się, że w wyniku nacisków na poprawę wydajności wzrośnie sprzedaż oprogramowania MES i EMI (enterprise manufacturing intelligence). Wielcy dostawcy automatyki dostrzegają w owych niszach rynki rozwijające się szybciej niż inżynieria sterowania.
Na przykład firma analityczna ARC Advisory Group (Dedham) obliczyła, że wart 12 mld USD rynek systemów sterowania rozproszonego do 2009 r. wzrośnie zaledwie o 6%, a przychody ze sprzedaży urządzeń tylko o 4%. Natomiast szacowana na ten sam okres roczna stopa wzrostu ze sprzedaży oprogramowania i usług z zakresu CPM (collaborative production management – produkcja kooperacyjna) w sektorach produkcji dyskretnej wyniesie aż 15,2%.
Stosowane przez ARC Advisory Group określenie systemy CPM odpowiada kategorii opisywanej przez AMR Research jako MES. W czerwcu AMR Research oszacowała wartość rynku rozwiązań MES w 2004 r. na ponad miliard USD, co oznacza wzrost rzędu 50% od 2001 r. W raporcie AMR Research poświęconym rynkowi MES stwierdzono m.in.: „Znaczne zmiany na rynku wiążą się z dużymi inwestycjami, jakie wielcy dostawcy automatyki przeznaczyli na rozwój jednolitych platform wspierających ich ofertę oprogramowania do zarządzania produkcją. Oczekuje się, że gracze ci uzyskają znaczny udział w rynku w ciągu 12–18 miesięcy”.
Nie kupuj kota w worku
Niewątpliwie znaczący dostawcy systemów automatyki przemysłowej mogą spodziewać się zainteresowania ze strony klientów, m.in. dlatego, że są w stanie zaoferować nową generację aplikacji do zarządzania produkcją. Jak jednak zauważa Colin Masson z AMR Research, ich dominacja na rynku nie jest jeszcze przesądzona. Wynika to po pierwsze z faktu, że dostawcy specjalizujący się wyłącznie w systemach MES mogą nadal liczyć na zyski, oferując na przykład lepsze systemy harmonogramowania pracy zakładu. Inną przyczyną są różnice między architekturami proponowanymi przez dostawców automatyki. Elastyczność niektórych rozwiązań umożliwia konfigurowanie wielu aplikacji w ramach jednego szkieletu, natomiast w innych przypadkach, aby skorzystać z systemu inteligentnej analizy danych produkcji, użytkownicy muszą wcześniej zainstalować system MES lub system archiwizacji danych procesowych pochodzący od „czystej krwi” dostawcy oprogramowania.
– Strategia marketingowa dostawców automatyki jest bardzo podobna do stosowanej przez dostawców oprogramowania – twierdzi Masson.
– Dostawcy rywalizują także w innych dziedzinach: jeden oferuje rozwiązanie idealne dla konkretnej branży, inny proponuje znakomitą obsługę techniczną, a jeszcze inny specjalizuje się w integracji systemów – uważa Bob Mick z ARC Advisory Group.
Gdy w zeszłym roku SAP przejął firmę Lighthammer, producenta rozwiązań EMI, i wykorzystał jej osiągnięcia na platformach xApps i NetWeaver, dostawcom automatyki przemysłowej przybyła poważna konkurencja w dziedzinie rozwiązań służących do wizualizacji danych z obszaru produkcji. Z kolei w takich zagadnieniach jak zarządzanie zużyciem i kosztami energii SAP będzie raczej współpracował, niż konkurował z gigantami automatyki.
W epoce kompozytowych aplikacji sukcesów pod względem wydajności produkcji nie upatruje się w podejściu polegającym na stosowaniu jednego tradycyjnego systemu. Dostawcy automatyki przemysłowej, mimo wzbogacania oferty o funkcjonalne architektury i przejmowania firm software’owych, nie mogą liczyć, że ich pozycja na rynku rozwiązań plant intelligence pozostanie niezachwiana.
Autor: Roberto Michel, MBT USA