Nie tylko wąsko pojęta automatyzacja wszelkich procesów związanych z funkcjonowaniem przedsiębiorstwa produkcyjnego (poza procesami produkcyjnymi, także tych związanych np. z logistyką, obsługą zamówień i magazynów, a nawet administracją), ale również coraz większa popularność szeroko pojętej koncepcji Przemysłu 4.0 czy Przemysłowego Internetu Rzeczy razem z cyfryzacją coraz większej liczby obszarów w przedsiębiorstwie wpływają na dynamiczny rozwój sektora automatyki przemysłowej. Powyższe trendy, ściśle ze sobą powiązane, nie mogłyby się rozwijać właśnie bez zdobyczy automatyki przemysłowej, naturalnie odpowiednio zmodyfikowanych do coraz nowszych wymagań ich finalnych odbiorców.

Światowy rynek automatyki przemysłowej

Wprawdzie w minionym roku światowa branża produkcyjna była mocno dotknięta pandemią Covid-19 i związanymi z nią lockdownami gospodarek, przerwami w produkcji, zmniejszaniem produkcji czy zamykaniem fabryk – dla przykładu wskaźnik PMI dla Chin spadł z 52% w 2019 r. do 35,7% w minionym roku – jednak w tym roku globalny przemysł powinien już notować powolny wzrost, który zapewne będzie znacząco przyspieszać wraz z ustępowaniem oznak pandemii. Analogiczna sytuacja ma miejsce w sektorze automatyki przemysłowej, z których rozwiązań korzystają dziś przedsiębiorstwa praktycznie z każdej branży przemysłowej. Bez względu na to, czy mówimy o dużych, globalnych koncernach, czy też o małych, lokalnych firmach, zdecydowana większość musiała w minionych dwunastu miesiącach ograniczać wydatki zakupowe, co spowolniło nieco proces automatyzacji ich działalności.

Według badania Market Research Report opublikowanego w sierpniu 2020 r. dotyczącego wielkości globalnego rynku automatyki przemysłowej w 2019 r. był on wart ok. 168,81 mld dolarów i powinien rosnąć średnio w ciągu roku o ponad 9%, by w 2027 r. osiągnąć wartość ponad 320 miliardów dolarów. Według tego samego raportu rynek europejski w 2019 r. wart był 54,3 mld dolarów, co oznacza wzrost o prawie 4 mld dolarów w porównaniu do 2018 r. (50,36 mld dolarów). W wyścigu o miano światowego lidera w branży automatyki przemysłowej rywalizują także Stany Zjednoczone oraz Chiny i inne państwa Azji Południowo-Wschodniej. Chiny, mimo wyraźnego wstrzymania produkcji pod koniec 2019 r. i w pierwszych miesiącach 2020 r. z powodu pandemii, wciąż są światowym liderem w produkcji m.in. czujników, mikroczipów i wielu innych komponentów wykorzystywanych w systemach kontrolno-sterujących czy rozwiązaniach IoT.

Według prognoz rynkowych obecny rok dla branży automatyki przemysłowej powinien być jeszcze spokojny, co jest spowodowane wciąż trwającą pandemią koronawirusa, spowolnieniem gospodarczym, a także wojnami handlowymi między światowymi mocarstwami, głównie Stanami Zjednoczonymi, Chinami oraz Indiami.

Automatyka przemysłowa z szeroką ofertą producentów i produktów

Rynek automatyki przemysłowej, patrząc na niego zarówno od strony występujących na nim producentów, jak i oferowane produkty, jest bardzo szeroki i niestety trudny do jednoznacznego zwymiarowania. Bardzo często, zwłaszcza dla dużych, międzynarodowych koncernów, rozwiązania z tego obszaru stanowią tylko część oferty rynkowej. Co więcej, nierzadko też się tak zdarza, że produkty te są już zintegrowane z jakimi większymi systemami i niemożliwe jest dokładne oszacowanie ich wartości. Co do samych produktów, również w tym zakresie pojawiają się trudności z oszacowaniem wielkości i wartości całego rynku. Należy bowiem pamiętać, że poza automatyką przemysłową możemy wyróżnić także chociażby automatykę budynkową czy transportową, w których wykorzystywane są te same albo bardzo podobnie działające produkty.

Generalnie rynek produktów automatyki przemysłowej można podzielić na dwie główne kategorie, tj. sprzęt oraz niezbędne oprogramowanie. Pierwszą z nich możemy z kolei podzielić na trzy podstawowe grupy: urządzenia kontrolno-pomiarowe, systemy sterujące oraz urządzenia wykonawcze. Wchodząc natomiast o poziom niżej, znajdziemy w tej kategorii m.in. wszelkiego rodzaju czujniki, sterowniki i kontrolery (m.in. programowalne sterowniki logiczne PLC), systemy wizyjne, wskaźniki, interfejsy człowiek-maszyna (HMI), napędy (w tym również serwonapędy), przetworniki oraz systemy bezpieczeństwa (sygnalizatory świetlne i dźwiękowe).

Istotną rolę we wdrażaniu zautomatyzowanych rozwiązań pełni również niezbędne w takiej sytuacji oprogramowanie. Do tej kategorii należą przede wszystkim wszelkiego rodzaju oprogramowania do zarządzania procesami produkcyjnymi (MOM), a także np. oprogramowania sterujące, kontrolne czy do pozyskiwania, przesyłania i analizy danych.

Czujniki istotnym elementem automatyki przemysłowej

Globalny rynek czujników w 2019 r. wart był według niektórych szacunków nawet 147 miliardów dolarów, choć oczywiście w tym momencie mowa jest o wszystkich rodzajach czujników, które wykorzystywane są w różnych sektorach przemysłowych i do wielu różnorakich zastosowań. Według tych samych szacunków rynek ten powinien rosnąć w dość szybkim tempie (ok. 12%) co najmniej do połowy obecnej dekady.

Brak jest niestety pełnych informacji, które pozwoliłyby szczegółowo opisać rynek czujników przemysłowych. Z dostępnych cząstkowych danych wynika np., że rynek czujników wykorzystywanych w robotach przemysłowych do połowy obecnej dekady osiągnie wartość ponad 4 miliardów dolarów, co oznacza szybkie tempo wzrostu w najbliższych latach.

Na to szybkie tempo rozwoju składa się wiele różnych czynników, nie tylko stricte przemysłowych, ale związanych m.in. z elektroniką użytkową, automatyką budynkową czy urządzeniami z branży medycznej. Z całą pewnością duży popyt na czujniki jest skutkiem rosnącego zapotrzebowania ze strony usług zdalnego monitorowania, urządzeń kontrolno-pomiarowych czy coraz popularniejszych systemów predykcyjnego utrzymania ruchu, które stają się niezbędne w związku z koniecznością zapewnienia bezpieczeństwa całych linii produkcyjnych czy poszczególnych maszyn i urządzeń oraz utrzymania odpowiedniego poziomu jakości finalnych produktów.

Ze strony rynku rośnie przede wszystkim zapotrzebowanie na wydajne i niezawodne czujniki oraz o niskim zużyciu energii. Innym zauważalnym trendem w tym obszarze jest miniaturyzacja sensorów, która m.in. przekłada się na rozwój mikro- i nanotechnologii.

Zautomatyzowane sterowanie

Coraz większy stopień zautomatyzowania i zrobotyzowania produkcji przekłada się na rosnące zapotrzebowanie na elementy układów sterujących. To właśnie od możliwości elastycznego sterowania pracą maszyn czy robotów w dużej mierze zależy dziś wydajność zakładów produkcyjnych – cykle produkcyjne są coraz krótsze, wymagają częstych zmian ustawień i dostosowania do wymagań klienta. Nowoczesne systemy sterujące znacząco też ułatwiają pracę operatorom, dzięki przejrzystej wizualizacji procesów czy możliwości zdalnej parametryzacji procesów. Coraz bardziej zaawansowane stają się panele operatorskie (HMI), a coraz lepsze parametry komunikacji sieciowej zapewniają niezawodną łączność na linii operator – maszyna.

Ważna komunikacja sieciowa

Nie mówilibyśmy dziś o zdalnym monitorowaniu czy sterowaniu procesami produkcyjnymi, gromadzeniu i analizowaniu w czasie rzeczywistym danych bez odpowiednich sieci komunikacyjnych. W obecnych czasach łączność – zarówno przewodowa, jak i przewodowa – jest także kluczowa dla szybszej cyfryzacji przedsiębiorstw i systemów przesyłu danych. W aplikacjach przemysłowych stosuje się różne rozwiązania – można spotkać radiomodemy, sieci komórkowe czy rozwiązania oparte na technologii Wi–Fi, jednak w praktyce bardzo często stosuje się różne specjalne rozwiązania dostosowane do konkretnych warunków i potrzeb.

Kluczowe dla rozwoju poszczególnych technologii komunikacyjnych są m.in. takie czynniki jak: możliwość integracji sieci przesyłu danych z innymi systemami w przedsiębiorstwie, prędkość transmisji danych, możliwość transmisji danych na większe odległości, odpowiednie interfejsy, w które należy wyposażyć urządzenia czy bezpieczeństwo przesyłu danych i odporność na zakłócenia.

Kompleksowe rozwiązania

Choć pojedyncze komponenty są niezwykle ważne, to jednak wiele firm oczekuje wdrożenia od razu kompleksowych rozwiązań obejmujących zaprojektowane pod konkretne potrzeby i zintegrowane różne komponenty automatyki – od czujników i systemów pomiarowych poprzez układy wykonawcze aż do systemów zarządzania produkcją. Stąd też istotną rolę do odegrania mają tu integratorzy systemów automatyki przemysłowej, którzy dzięki swojej wiedzy i doświadczeniu są w stanie odpowiednio zaprojektować i wprowadzić w życie różne zintegrowane elementy automatyki.

Odbiorcy często oczekują od proponowanych rozwiązań, by miały one otwarty charakter, były łatwo i szybko konfigurowalne, były kompatybilne z urządzeniami różnych marek i umożliwiały łatwy ich serwis.

Podmioty na polskim rynku automatyki

Również na polskim rynku zauważalny jest nie tylko wzrost zapotrzebowania na rozwiązania automatyki, ale również dość szybki rozwój rodzimej branży automatyki przemysłowej, co wprost wynika z postępującej automatyzacji polskiego przemysłu. Bardzo dobrym tego przykładem, bo w pełni mierzalnym, jest rozwój krajowego rynku robotyki. Wprawdzie w 2019 r. nie udało się utrzymać tendencji wzrostowej (w 2018 r. przybyło w polskich fabrykach aż 40% więcej nowych robotów niż rok wcześniej), ale w wyniku globalnego spowolnienia poziomu robotyzacji nasz kraj po raz pierwszy awansował do czołowej piętnastki państw pod względem liczby instalacji nowych robotów przemysłowych.
 
Polscy producenci z branży automatyki przemysłowej (ich liczbę szacuje się na 4-5 tys. podmiotów) to niestety w większości małe, często rodzinne firmy, które nie mają większych szans na konkurowanie na międzynarodowych rynkach. Bardzo często również, co dodatkowo osłabia ich zaangażowanie na tym rynku, działają one w innych branżach, które są dla nich kluczowe, zaś oferta automatyki przemysłowej stanowi tylko mniej znaczący dodatek.

Efektem powyższego rozdrobnienia rynku oraz niewielkich rozmiarów polskich przedsiębiorstw jest w większości przypadków produkcja niskoseryjna, co również przekłada się na ich sytuację finansową i zdolności konkurowania na rynkach międzynarodowych. Warto też dodać, że na przestrzeni lat branża automatyki przemysłowej nad Wisłą jednak się zmienia. Pod koniec minionego stulecia i na początku obecnego rynek ten był jeszcze bardziej rozdrobniony, jednak wiele firm nie wytrzymało konkurencji i nie przetrwało. Zdaniem wielu ekspertów rynkowych obecna struktura rynku wymaga dalszej konsolidacji, dzięki łączeniu się firmy będą miały lepszą sytuację finansową i będą w stanie oferować rozwiązania konkurencyjne wobec zagranicznych koncernów.

Obecnie na polskim rynku automatyki przemysłowej dominują koncerny zagraniczne – swoje oddziały lub przedstawicielstwa ma większość globalnych graczy z tej branży. Dominują firmy niemieckie, amerykańskie, francuskie oraz japońskie, choć coraz mocniej dobijają się również na nasz rynek firmy chińskie oraz inne azjatyckie, które systematycznie podnoszą jakość swoich produktów i w wielu przypadkach już co najmniej dorównują średniej globalnej.

Integratorzy niezbędni do rozwoju automatyki przemysłowej

Osobną grupę podmiotów z branży automatyki przemysłowej stanowią tzw. firmy integratorskie, które są odpowiedzialne za przygotowanie i wdrożenie zintegrowanych systemów automatyki przemysłowej w oparciu o różnorodne komponenty, często pochodzące od różnych dostawców. Na polskim rynku działa obecnie kilkaset firm integratorskich z branży automatyki przemysłowej. Dominują małe firmy, w których liczba zatrudnionych pracowników odpowiedzialnych za wdrożenia nie przekracza 5 osób i działają one głównie na lokalnym rynku. Znacznie mniej jest średnich firm, w których pracuje do kilkunastu, czasami kilkudziesięciu inżynierów zajmujących się wdrożeniami. I wreszcie najmniej liczna jest grupa dużych firm, zatrudniająca ponad 100 pracowników. W gronie tym znajdziemy także takie firmy integratorskie, które próbują swoich sił również na rynkach międzynarodowych.

Szacuje się, że za ponad 80% wdrożeń odpowiadają małe firmy, których roczne obroty nie przekraczają 10 milionów euro. Zajmują się one z reguły jednak małymi i mało skomplikowanymi wdrożeniami, natomiast złożone i często bardzo trudne zlecenia pozostają domeną największych firm. Wśród największych graczy na polskim rynku działają także firmy zagraniczne.

Bariery rozwoju branży automatyki przemysłowej

Polska branża automatyki przemysłowej być może rozwijałaby się dużo szybciej, jednak wciąż musi się borykać z wieloma ograniczeniami, które w konsekwencji hamują wzrost inwestycji w rozwiązania z tego sektora rynku. Wciąż wiele firm, jako najważniejszą barierę, wskazuje na ograniczone środki finansowe, a także na często dość długi czas zwrotu z inwestycji w nowoczesne technologie i rozwiązania. Z kolei dla firm z branży automatyki brak środków uniemożliwia dalszy rozwój i możliwość ulepszenia swojej oferty.

Problemem polskiego rynku, nie tylko automatyki przemysłowej, jest wciąż nieodpowiednia ilość odpowiednio wykwalifikowanej kadry – i to zarówno w firmach integratorskich, jak i podmiotach, będących finalnymi odbiorcami. Z kolei często kadra zarządzająca nie ma pomysłu na wdrożenie i wykorzystanie innowacyjnych rozwiązań i wiary, że tego typu inwestycja w dłuższej perspektywie okaże się opłacalna. Kolejny zauważalny problem to częsty wciąż brak jednolitych standardów, które umożliwiłyby łatwą integrację wszystkich maszyn, urządzeń i systemów produkcyjnych.

Mimo powyższych barier dalszy rozwój branży automatyki przemysłowej w Polsce jest nieunikniony i wygląda na to, że trend ten będzie się utrzymywał w kolejnych latach. Zaawansowana produkcja wymaga użycia nowoczesnych technologii, a do tego niezbędne są coraz doskonalsze komponenty automatyki przemysłowej. Co więcej, można zaryzykować nawet stwierdzenie, że rynek ten będzie dynamicznie rósł wraz z chęcią wdrażania przez przedsiębiorstwa produkcyjne rozwiązań czwartej rewolucji przemysłowej.