SPS/IPC/Drives – odraz trendů v oboru automatizační techniky

SPS/IPC/Drives – odraz trendů v oboru automatizační techniky

Veletrh SPS/IPC/Drives, konaný v Norimberku v Německu každoročně v posledním týdnu v listopadu, je v současné době pokládán za nejvýznamnější veletržní akci v oboru elektrické automatizační techniky v Německu i okolních zemích a patrně i v celé Evropské unii. Jeho již tradiční, na zkratkách založený název odborníkům jednoznačně říká, že se na něm setkají s:

• programovatelnými automaty (Programmable Logic Controller – PLC, německy Speicherprogrammierbare Steuerung – SPS),

• průmyslovými počítači (Industrial PC – IPC),

• elektrickými pohony (drives).

V podtitulu je SPS/IPC/Drives označen jako mezinárodní veletrh elektrické automatizace – systémů a komponent. Zaměřením výhradně na elektrickou a elektronickou měřicí, řídicí a automatizační techniku je unikátní specializovanou akcí, umožňující dodavatelům i uživatelům setkat se na jednom místě se skutečně nejnovějšími trendy v poptávce i nabídce v oboru. Díky současné šíři i hloubce svého záběru je veletrh SPS/IPC/Drives v poslední době pro mnoho vystavovatelů i návštěvníků přitažlivější než gigantický „všeobjímající“ průmyslový veletrh v Hannoveru. Jaká je dosavadní dynamika rozvoje veletrhu SPS/IPC/Drives, jaké trendy ho přivedly a udržují na přední pozici a co lze očekávat na SPS/IPC/Drives 2004? Na tyto otázky stručně odpovídá následující stať.

Růst proti trendu útlumu

Účast na většině odborných průmyslových veletrhů po celém světě asi od poloviny 90. let minulého století soustavně klesá. Tento trend postihuje i výstavy a veletrhy řídicí a automatizační techniky. Jednou z příčin jistě bude útlum patrný ve většině výrobních odvětvích, od např. chemie, přes polovodičový průmysl po telekomunikace; často je také hledána příčina v internetu apod.

Tab. 1. Vývoj základních ukazatelů veletrhu SPS/IPC/Drives v letech 1999 až 2004 (zdroj: Mesago)

Všeobecný útlum se ale nedotýká veletrhu SPS/IPC/Drives, který od doby svého vzniku v Sindelfingenu v roce 1990 za účasti 63 vystavovatelů, přes přesun do Norimberka v roce 1997 až do loňska vykazuje trvale dvouciferná tempa meziročního růstu všech tří hlavních ukazatelů: počtu vystavovatelů, výstavní plochy i počty návštěvníků a, jak je také patrné z tab. 1, v roce 2003 meziročně doslova „skočil„ směrem vzhůru o asi 20oporu ve vývoji ekonomiky v Německu ani jinde v Evropě. V současné pozici je SPS/IPC/Drives tedy nejen jedním z veletrhů, ale je chápan také jako symbol významu oboru elektrické automatizační techniky jako hnací síly moderního průmyslu a jeden z barometrů ekonomické situace, alespoň v německém průmyslu.

Tajemství úspěchu: co – kdy – kde

V historii veletrhu SPS/IPC/Drives se nanejvýš vhodně setkaly čtyři významné skutečnosti:

• potřeba významných německých výrobců elektrické automatizační techniky (kteří posléze podnítili vznik veletržního výboru SPS/IPC/Drives) prezentovat své výrobky společně na jednom místě, motivovaná přáním zákazníků,

• schopnost veletržní společnosti Mesago Messemanagement GmbH najít a rozvinout odpovídající tematický koncept veletrhu,

• správný výběr výchozích hlavních témat veletrhu (programovatelné automaty – průmyslové počítače – elektrické pohony) s následným rozšířením o téma strojového zpracování obrazové informace v průmyslu (machine vision, intelligent vision sensors; počínaje rokem 2002),

• přenesení veletrhu na moderní výstaviště v Norimberku jako přirozeném spádovém městě jihoněmeckého strojírenského regionu.

Aktuální tematické zaměření a vhodné místo i termín konání (motto mnoha vystavovatelů: „Co se na hannoverském veletrhu v dubnu ohlásí, to se v listopadu v Norimberku fyzicky představí“) přinesly růst počtu vystavovatelů, výstavní plochy i – což je asi nejdůležitější – počtu návštěvníků, včetně zahraničních.

Mnozí vystavovatelé na SPS/IPC/Drives jsou názoru, že tento veletrh je, alespoň v německy mluvících zemích, pro vážné a skutečně kvalifikované zájemce o automatizační techniku důležitější než průmyslový veletrh v Hannoveru. Ten sice má širší mezinárodní klientelu, ale je méně oborově vyhraněný. Shodují se tak s pořádající společností Mesago, podle níž je většina návštěvníků veletrhu SPS/IPC/Drives z kategorie vedoucích vývoje a konstrukce a výkonného managementu z podniků strojírenského a elektrotechnického průmyslu, tedy pracovníků, kteří jsou pro podporu úlohy automatizační techniky, a tím ekonomický růst v tomto odvětví, klíčoví.

Trendy při SPS/IPC/Drives 2003

V posledních letech se v oboru automatizace prosazuje několik klíčových trendů, jejichž společným jmenovatelem je decentralizace. Všechny se projevily na SPS/IPC/Drives 2003.

Řídicí technika: decentralizace inteligence
Během minulého desetiletí se v řídicích systémech ve výrobních odvětvích s nespojitou (strojírenskou či elektrotechnickou) i spojitou výrobou výrazně prosadil koncept distribuované inteligence. Díky rychlému vývoji panelových a miniaturních vestavných PC také v podstatě zmizela spíše uměle vyvolaná konkurence mezi PLC a PC. S tím vyvstala potřeba nabídnout aktivně působící přístroje a zařízení s vlastní výpočetní schopností jako náhradu za tradiční centrálně spravované „neinteligentní“ snímače a akční členy. Výrobci se tuto potřebu snaží pokrýt, jak jim síly stačí.

Komunikace: směr k Ethernetu
V oblasti komunikace je nejmarkantnějším trendem všudypřítomná orientace výrobců automatizační techniky na síť Ethernet, a to i na úrovni provozních zařízení (tzv. industrial neboli průmyslový Ethernet). Důvodem je jeho spolehlivost a všeobecná otevřenost i široká dostupnost kompatibilních zařízení.

Například Gerd Hoppe, marketingový manažer německé firmy Beckhoff, jednoho z největších evropských výrobců průmyslových PC, je přesvědčen, že průmyslovou řídicí sítí budoucnosti nebude nakonec nic jiného než „pouze Ethernet„. Velká přenosová rychlost i šíře přenášeného pásma umožňují propagátorům průmyslového Ethernetu mířit přímo na jeden z nejobtížnějších cílů – řízení polohy a pohybu (motion control). Různé zájmové skupiny propagují různá řešení na bázi Ethernetu (SERCOS III, Ethernet Powerlink, Ethernet/IP či Profinet; otázky topologie sítě: linie versus kruh, otevřenost jednotlivých řešení, standard IEEE 1588 pro synchronizaci sítě apod.). Optimistická při pohledu na Ethernet byla i firma Hirschmann, která jako hlavní nový produkt představila přepínač pro nejnižší úroveň průmyslového Ethernetu s názvem Spider se slovy [2]: „Potřeba takových nenáročných zařízení k použití v provozech je veliká. Zákazníci velmi často požadují levné řešení typu plug-in. Lze očekávat, že typická malá instalace v továrně si vyžádá asi pět takových přepínačů po 150 eurech za kus. Tak bude možné konkurovat ’kancelářskému‘ Ethernetu, který se často používá v malých podnicích přesto, že většinou nevyhovuje požadavkům kladeným na automatizační techniku v továrních provozech.„

V souvislosti se snahou výrobců prosadit namísto současných průmyslových komunikačních sběrnic Ethernet je také pochopitelné, že např. výrobci automobilů, jako velmi významná skupina uživatelů, žádají od výrobců řídicí techniky, aby se pro veškerou nespojitou výrobu dohodli, na rozdíl od minulosti, na jedné komunikační sběrnici – nyní tedy Ethernetu. Požadován je jednotný standardizovaný komunikační protokol podporovaný všemi výrobci řídicí techniky, neboť jedině v tomto případě přinese přechod na novou techniku konečným uživatelům skutečný užitek. Bez obalu hovoří představitelé sdružení německých výrobců automobilů: „Prodali jste nám Interbus, Profibus a Modbus a nyní chcete prosadit Ethernet. Dobrá, ale než to uděláte, dohodněte se, prosím, a prodejte nám ho jen v jedné jediné verzi.„ [4]. Tuto vizi sdílí již zmíněná firma Beckhoff. Jak oznámila, vydala se již touto cestou i firma Phoenix Contact, která se do budoucna zaměří na integraci své sběrnice Interbus s řešením Profinet. Hodlá přitom jít cestou bran a přibližovacích (proxy) struktur a k připojení přímo na Profinet určených řídicích systémů a I/O modulů. Zřejmé je, že bitva o jednotný Ethernet pro náročné úlohy reálného času již začala, aniž jsou možná již známi všichni její účastníci. Tento Ethernet se během několika příštích let objeví, nicméně téměř jistě nikoliv jako univerzální náhrada již zavedených osvědčených průmyslových komunikačních sítí, ale v koexistenci s nimi.

Nabídka bezdrátových řešení
Současně s nabídkou Ethernetu prudce roste nabídka bezdrátových řešení, která pro svou činnost nepotřebují nákladnou kabeláž a z principu lépe odolávají elektromagnetickému rušení pocházejícímu z okolních technologických zařízení obvykle napájených velkými proudy ze zdrojů vyššího napětí.

Rostoucí nabídka řešení využívajících přístup na dálku, včetně internetu, přináší také nárůst možností vzájemné komunikace mezi dosavadními proprietárními podnikovými komunikačními a řídicími systémy. Jedním z hlavních exponátů společnosti Siemens na SPS/IPC/Drives 2003 byla již druhá generace průmyslové bezdrátové místní komunikační sítě (Wireless Local Area Network – WLAN). Mluvčí společnosti Siemens, divize Automation & Drives (A&D), Gerhard Stauss při té příležitosti na důkaz růstu významu oboru automatizační a řídicí techniky uvedl: „V posledních dvou letech podíl divize Siemens A&D na celkovém obratu společnosti Siemens rostl, zatímco podíl telekomunikačních aktivit se zmenšoval.„

Technika pohonů
V oblasti techniky pohonů veletrh SPS/IPC/Drives 2003 jednoznačně potvrdil dva hlavní pokračující trendy:

• regulované pohony postupně nahrazují své konvenční předchůdce s neměnnými otáčkami, které jsou nepružné, plýtvají energií a vyžadují mohutné mechanické převodovky a brzdicí zařízení dále zmenšující celkovou efektivitu pohonu,

• pohony na střídavý elektrický proud vytlačují stejnosměrné pohony s jejich principálními problémy s opotřebováváním mechanických komutátorů atd.

Většina výrobců pohonů přitom vyvíjí a inovuje celé výkonové řady v širokém rozsahu tak, aby byly využity všechny současné možnosti výkonové elektroniky a zároveň splněny požadavky uživatelů na jednoduché projektování a obsluhu i spolehlivý a ekonomický provoz pohonů v mnoha nejrůznějších aplikacích. Jsou také vyvíjeny speciální typy pohonů pro jednotlivé vertikální trhy: společnost ABB např. oznámila vývoj pohonu speciálně určeného pro oblast vytápění, větrání a klimatizace.

Obecně: menší zákazníci a standardizace
Veletrh potvrdil, že stejně jako firmy v jiných odvětvích průmyslu se i dodavatelé automatizační techniky začínají více zaměřovat na menší zákazníky. Mají k tomu dva hlavní důvody:

• trh sloužící velkým zákazníkům je poměrně nasycený a panuje na něm ostrá konkurence,

• ekonomika výroby ve velkém, umožněná výsledným větším trhem za účasti mnoha menších zákazníků, dovoluje úspěšně přizpůsobovat nabídku automatizační techniky požadavkům dílčích specializovaných trhů.

Ovšem hlavním obecným a všudypřítomným trendem, ovlivňujícím většinu dodavatelů elektrické a elektronické automatizační techniky, je rostoucí význam mezinárodních standardů, a to zejména těch, které vydává Mezinárodní elektrotechnická komise (International Electrotechnical Commission – IEC). Tyto standardy nutí dodavatele, aby standardizovali své výrobky a nabízeli je v prostředí, které již v mnohém má vlastnosti trhu se spotřebním zbožím.

Co přinese SPS/IPC/Drives 2004

Veletrh SPS/IPC/Drives 2003 ve všech oblastech svého zaměření vcelku potvrdil dosavadní trendy a nabídl i určité důvody k optimismu ohledně vyhlídek v oboru elektrické automatizační techniky (zejména uplatnění složitých automatizačních prostředků u menších uživatelů). Úspěch SPS/IPC/Drives 2003 představuje současně i určitou rehabilitaci „automatizačních„ veletrhů (a to společně s největší akcí v oboru automatizace v USA – veletrhem ISA EXPO 2003, konaným v říjnu 2003 v Houstonu – která zaznamenala meziroční nárůst o více než 30 % na asi 500 vystavovatelů a 14 500 návštěvníků).

Letošní SPS/IPC/Drives tedy má co do úspěchu a očekávání na co navazovat, a patrně naváže opět úspěchem. Návštěvníci mohou tradičně očekávat výjimečně úplnou přehlídku možností, které nabízí současná průmyslová automatizační technika s jejími shora naznačenými dosavadními trendy (tab. 2). V porovnání s uplynulými ročníky zaznamená SPS/IPC/Drives 2004 zejména (stav v září 2004):

• nový rekord v počtu vystavovatelů, kterých bude poprvé v historii více než 1 000 z 26 zemí, z toho 175 vystavujících zde poprvé,

• využitých sedm hal norimberského výstavního centra při rekordní celkové čisté výstavní ploše asi 65 000 m², tj. o více než 20veletrhu (podle doporučení poradního výboru veletrhu, tvořeného zástupci vystavovatelů – obr. 1).

Protože použité výstavní haly spolu těsně sousedí, budou návštěvníkům snadno dostupné všechny expozice bez rozdílu. Doprovodná odborná konference (v němčině) se bude nově konat v budově CCN Messepark uprostřed areálu, odkud je také blízko do všech hal.

Mimořádná pozornost bude na SPS/IPC/Drives 2004 věnována zdůrazněným tématům veletrhu, kterými jsou:

• Ethernet v automatizaci, přičemž v této oblasti budou nabídnuty důležité informace o produktech, o jejich použití i o projektech a celkových řešeních v oblasti průmyslového Ethernetu; Ethernet bude také hlavním tématem zmíněné odborné konference,

• inteligentní snímače obrazové informace pro průmysl, téma zvolené veletržním výborem za zdůrazněné téma veletrhu již v roce 2002 a nyní opět; důvodem je rychle pokračující technický vývoj v této oblasti a rostoucí význam strojového zpracování obrazové informace pro automatizaci výrobních a na ně návazných operací.

I letos bude na veletrhu zachována tradice společných stánků Linux in Automation a IT&Automation v hale 7A a Start-ups in Automation (firmy v oboru mladší deseti let) v hale 5 i panelových diskusí (připraveno je jich devatenáct) a mnoha firemních prezentací volně přístupných na fórech v halách 1 a 5.

Karel Suchý