Systemy pomiarowe to bardzo aktywny sektor techniki z dużą konkurencją wśród dostawców aparatury oraz szeroką ofertą modułów kontrolno-sterujących. Ta sama uwaga dotyczy dużej liczby firm zajmujących się budową kompleksowych nowoczesnych systemów monitoringu i pomiarów.
Wraz ze zwiększającym się asortymentem modułów pomiarowo-kontrolnych, rosnącą liczbą producentów i dostawców tych urządzeń, rośnie zapotrzebowanie na usługi inżynierskie związane z efektywnym zaprojektowaniem, wdrożeniem, przeprowadzeniem pomiarów oraz przygotowaniem oprogramowania.
Firmy o profilu integratora potrafiące wybrać z szerokiego dostępnego asortymentu potrzebne elementy i spiąć je w całość mają kolosalne znaczenie dla tempa rozwoju tego rynku, gdyż celem wdrożeń systemów pomiarowych często są przewidywane oszczędności np. zużycia energii elektrycznej, a integratorzy dostarczają rynkowi dowodów, że za tymi obietnicami kryją się konkretne pieniądze.
Co to jest system pomiarowy?
Rys. 1. Ocena wzrostu obrotów dla krajowych dostawców urządzeń i oprogramowania do systemów pomiarowych w trzech pierwszych kwartałach 2011 roku
System pomiarowy to zestaw urządzeń, którego centralną i najważniejszą częścią jest komputer wyposażony w specjalne oprogramowanie nadzorujące przepływ danych i wykonywanie pomiarów oraz wizualizujące i obrabiające wyniki. Do centralnego komputera dołączone są urządzenia pomiarowe, np. karty akwizycji danych, przetworniki oraz urządzenia kontrolne (przełączniki sygnałów, konwertery mediów) oraz wykonawcze (zadajniki, porty, źródła zasilania).
Całość spięta jest magistralą komunikacyjną, przewodową lub bezprzewodową, nierzadko urządzenia wchodzące w skład systemu tworzą sieć w jakimś popularnym standardzie. Niezależnie od wykorzystanej platformy systemowej ideą systemu pomiarowego jest wymiana danych pomiędzy hostem a urządzeniami, co pozwala na realizowanie zaawansowanych pomiarów.
Najważniejsza różnica pomiędzy najprostszymi urządzeniami pomiarowymi a przyrządami tworzącymi systemy, to wzajemna komunikacja tych ostatnich. Systemy pomiarowe tworzone mogą być w różnych konfiguracjach. Przykładem jest układ gwiazdy zawierający centralny kontroler czy układ magistralowy, gdzie urządzenia pomiarowe łączone są jedną lub kilkoma wspólnymi magistralami.
Mogą być w nich używane urządzenia samodzielne (typu stand-alone) lub przyrządy wchodzące w skład urządzeń modułowych. Przykładem tych grup urządzeń są przyrządy pomiarowe z interfejsem typu GPIB lub USB oraz, dla przyrządów modułowych, popularne w przemyśle systemy typu VXI oraz PXI.
Wykorzystanie komputera do przetwarzania danych jest korzystne, gdyż pozwala na wykonywanie złożonych obliczeń, łatwe zmiany konfiguracji systemu, a przy tym jest opłacalne pod względem kosztów. Chociaż systemy tworzone w oparciu o przyrządy modułowe nie osiągają zazwyczaj parametrów znanych z profesjonalnej aparatury pomiarowej, cechują się dużą funkcjonalnością, co przekłada się na ich rosnącą popularność w obszarze pomiarów i testowania.
 
Tabela 1. Przegląd ofert krajowych dostawców systemów i urządzeń pomiarowych |
Jak widać, definicja określająca system pomiarowy jest dość ogólna i nie wiąże się z konkretną aplikacją ani też z zadaniem pomiarowym. Z powodu tej ogólności rynek firm zajmujących się tą tematyką jest bardzo szeroki, daleko wykracza poza elektronikę i związane z nią zagadnienia oraz dotyczy większości branży przemysłowych.
O ile kiedyś b obejmował w większości aparaturę laboratoryjną połączoną z pecetem przez łącze GPIB, to obecnie ta pierwotna forma stała się bardzo różnorodna. Teraz w zasadzie każdy miernik daje się podłączyć do komputera, szereg poważniejszej aparatury ma port USB lub Ethernet, nierzadko też wbudowany serwer webowy pozwalający zarządzać działaniem przez Internet.
Wraz z upowszechnieniem się sieci bezprzewodowych krótkiego zasięgu wykorzystujących sieci mesh bazujące na ZigBee lub GSM systemy pomiarowe stały się rozproszone i przypominają rozległe sieci telemetryczne.
Wydaje się, że różnorodność mediów komunikacyjnych stanowi dzisiaj ważny nurt rozwojowy rynku, co widać po liczbie pojawiających się specjalizowanych konwerterów mediów komunikacyjnych, serwerów portów, bram, punktów dostępowych i wielu innych. Moduły przeznaczone do budowy systemów pomiarowych przypominają dzisiaj zestaw klocków, z których inżynier jest w stanie złożyć funkcjonalną całość.
|
Jacek DobrowieckiKonstrukcja mechaniczna
Rys. 2. Ocena aktualnej koniunktury na rynku systemów pomiarowych
Od strony konstrukcji mechanicznej i wykonania systemy pomiarowe można podzielić na wersje, w których nie ma standardu konstrukcyjnego, a poszczególne elementy wchodzące w skład całości umieszczone są we własnych obudowach, spięte przewodami z typowymi złączami i umieszczone na zwykłych stojakach technicznych lub ułożone są w dowolny inny sposób.
Drugie rozwiązanie jest znacznie bardziej uporządkowane i bazuje na wykorzystaniu chassis z płytą bazową (backplane), do których podłączane są standaryzowane moduły - np. pomiarowe, komunikacyjne i sterujące. Takie rozwiązanie określane jest jako kasetowe, gdyż mechanicznie konstrukcja jest zwarta, niewielka i przypomina jednorodny system, a nie składankę przypadkowych elementów.
Standaryzacja jest tutaj kluczowa, gdyż pozwala na tworzenie systemu z "klocków" pochodzących od różnych dostawców. Wśród wielu standardów tego typu urządzeń wyróżnić należy VME - standard szyny stosowanej do budowy komputerów przemysłowych oraz systemów wieloprocesorowych. Definiuje specyfikację mechaniczną systemów (złącza, kasety, obudowa) oraz elektryczną (wykorzystanie czterech szyn transmisyjnych).
W wersji VME 64 komunikacja odbywa się w systemie 64-bitowym (karty 6U) lub 32-bitowym (karty 3U). Obecnie zastąpiony jest przez nowsze standardy, m.in. VXI, gdzie moduły o czterech różnych rozmiarach umieszczane są w kasecie i łączone z wykorzystaniem jednego do trzech 96-pinowych złączy. Z kolei PXI to rozwiązanie wypełniające lukę między systemami wykorzystującymi komputery osobiste a droższymi, profesjonalnymi rozwiązaniami typu VXI.
Bazuje ono na technologii CompactPCI, a standaryzacja obejmuje kwestie chłodzenia, budowy modułów i odporności ESD. W przypadku PXI wykorzystywane są moduły o dwóch wielkościach (3U oraz 6U), stosuje się też dwa złącza kaset, w tym 32-bitową szynę danych.
PXI jest technologią pozwalającą na szybkie rozwijanie systemów pomiarowych z wykorzystaniem wielu dostępnych na rynku modułów (ponad 1200 produktów od 70 dostawców). Najnowsze rozszerzenie standardu PXI Express ma zwiększoną m.in. prędkość przepływu danych w obrębie kasety do 6 GB/s.
Rola oprogramowania
Rys. 3. Wzrosty i spadki obrotów dla dostawców wymienionych w tabeli 3 w latach 2008-2010
Rozważając budowę systemu pomiarowego, zwykle na początku rozważamy platformę sprzętową, a dopiero w kolejnym kroku, gdy wiadomo przynajmniej w zarysie, jakie urządzenia zostaną wykorzystane i jak będzie wyglądała topologia systemu, interesujemy się oprogramowaniem.
Wykorzystywane tutaj pakiety mogą być proste, służące do podstawowej akwizycji i przetwarzania danych, jak też rozbudowane, umożliwiające projektowanie aplikacji pomiarowych i stanowisk testowych oraz ich uruchamianie. Wśród dostawców aparatury modułowej przedstawionych w raporcie większość oferuje również jakiś rodzaj oprogramowania.
Producenci często dostarczają też wraz z urządzeniami odpowiednie biblioteki sterowników, które pozwalają użytkownikom na tworzenie własnych aplikacji. Sztandarowym przykładem programu, który przeznaczony jest do obsługi systemów pomiarowych, jest LabView firmy National Instruments, który posługuje się graficznym zobrazowaniem procesów i urządzeń i ma ogromne możliwości po stronie przetwarzania danych i późniejszej wizualizacji.
Poza nim dostępne są aplikacje rozwijane przez wiele firm znanych z automatyki przemysłowej, które mają systemy wizualizacji danych przemysłowych będące częścią systemów typu SCADA. Takich pozycji jest co najmniej kilkanaście i większość z nich stanowi uzupełnienie kompleksowej oferty systemów automatyki.
Poza dużymi pakietami na rynku funkcjonuje wiele małych pozycji, nierzadko rozwijanych przez lokalne firmy produkujące sprzęt do systemów pomiarowych. Takie oprogramowanie ma często wąsko specjalizowany charakter, nierzadko jest też znacznie tańsze od dużych pakietów o ogólnym charakterze.
Perspektywiczne zastosowania
Rys. 4. Struktura obrotów firm zajmujących się sprzedażą komponentów do systemów pomiarowych. Obroty 28% firm zawierają się między 1 a 5 mln zł rocznie
Najbardziej perspektywiczne zastosowania systemów pomiarowych wskazują nie tylko na kierunki rozwoju, ale także pozwalają ocenić przyszłe tempo rozwoju tej części rynku. Pytani o to zagadnienie w ankietach specjaliści nakreślili kilka takich obszarów, z których najczęściej wymieniane były pomiary rozproszone (sieci ad hoc), stanowiące bazę do telemetrycznych pomiarów w terenie i dużych obiektach przemysłowych (w instalacjach przetłaczania gazu, magazynach paliw, gazów, biopaliw) oraz instalacjach budynkowych (systemy wentylacji i klimatyzacji).
Drugim obszarem są systemy inteligentnego opomiarowania, których znaczenie podkreśla trzecia dyrektywa energetyczna UE oraz mobilne systemy akwizycji danych z takich systemów. Na kolejnych miejscach w skali potencjału rynkowego ulokowały się zastosowania na liniach produkcyjnych w systemach ATE i aplikacje naukowe w laboratoriach pomiarowych.
Po stronie energetyki systemy pomiarowe najczęściej są i będą aplikowane do kontroli zużycia energii i do monitorowania jej jakości. System pomiarowy pracujący w sieci, który może monitorować chwilowy pobór mocy przez każde urządzenie, jest w stanie przynieść duże oszczędności, dlatego należy oczekiwać, że obszar ten będzie się szybko rozwijał w kolejnych latach.
Umacnia się trend wyposażania systemów pomiarowych w komunikację do przesyłania i analizowania wyników online. Internet nie jest oczywiście panaceum pozwalającym na komunikację w każdych warunkach, ale znakomicie nadaje się do spajania w zarządzalną całość autonomicznych sieci i systemów. Przykładem mogą być systemy pomiarowe parametrów pogodowych dla celów rolniczych i meteorologicznych.
Czynniki sprzyjające rozwojowi rynku sprzętu pomiarowego
Rys. 5. Zestawienie branż, które w warunkach polskich są największym odbiorcą systemów pomiarowych w ujęciu wartościowym
Rozwój inteligentnych systemów pomiarowych zawsze wiąże się z nowymi inwestycjami, modernizacjami linii produkcyjnych oraz ogólnym wzrostem potencjału technicznego w naszym otoczeniu. W większości zagadnienia inteligentnych automatycznych pomiarów łączą się z przemysłem, automatyką i energetyką, gdyż to te sektory gospodarki w największym stopniu chłonąc inwestycje krajowe i zagraniczne.
Mimo ciężkich czasów w Polsce realizowanych jest wiele inwestycji infrastrukturalnych, głównie związanych z transportem, ochroną środowiska, komunikacją. Bazują one na projektach unijnych lub są w dużej mierze efektem działania licznych funduszy rozwojowych. Trudno wyrokować, czy w kolejnych latach z równie wielką determinacją uda się dalej inwestować w drogi, kolej i przemysł, gdyż pieniędzy na te wydatki jest coraz mniej, ale na razie widać rozmach.
Rynek krajowy zwrócony jest w stronę wysokiej jakości, która słusznie wydaje się być dla wielu firm remedium na silną konkurencję na rynku. Coraz bardziej zaawansowane technicznie produkty lub usługi muszą być produkowane przy dokładnej kontroli procesu technologicznego, wymagają drobiazgowego testowania i ciągłych badań.
Systemy pomiarowe są głównym elementem infrastruktury technicznej odpowiedzialnym za jakość. Poza bieżącą kontrolą wytwarzanych wyrobów zapewniają ponadto ciągłe gromadzenie danych na temat produkcji, które są potem podstawą działania zakładowych systemów jakości, bazą do tworzenia dokumentacji i źródłem danych pozwalającym działom R&D na optymalizację konstrukcji i eliminację słabych punktów.
Korzyści, jakie dają systemy pomiarowe w zagadnieniach związanych z jakością, jest na tyle dużo, że zagadnienia te można uznać za silny czynnik prorozwojowy dla omawianej branży. Konieczność szczegółowej kontroli produkcji i dokumentowania działań to także efekt zmieniających się wymagań prawnych i tego, że jest ono sukcesywnie dostosowywane do zachodnich norm branżowych i dyrektyw unijnych.
 
Tabela 2. Przegląd ofert krajowych dostawców systemów i urządzeń pomiarowych - kontynuacja |
Produkcja urządzeń technicznych, a zwłaszcza elektroniki, jest dzisiaj pod coraz większą presją kosztów produkcji. Klienci oczekują coraz większego zaawansowania technicznego i funkcjonalności, szybkiego rozwoju produktów przy jednoczesnym utrzymaniu ceny lub nawet jej spadku.
Te sprzeczne wymagania trudno jest pogodzić, ale na pewno systemy pomiarowe są wydajnym środkiem technicznym pomagającym w tym zakresie. Podobnie jest z drożejącą energią elektryczną i innymi mediami. Krótszy proces produkcji, ale realizowany bez kompromisów w zakresie kontroli, jest także ważnym kierunkiem wyznaczającym inwestycje przemysłu.
Coraz kosztowniejsze media stają się okazją do wymiany starszego sprzętu technologicznego na nowy. Poza maszynami zmienia się też aparaturę, a większość nowego sprzętu możliwość komunikacji ma wbudowaną jako standard. Ostatnim czynnikiem, ale za to bardzo istotnym dla rozwoju omawianego rynku, są malejące ceny modułów pomiarowych, komunikacyjnych, sprzętu sterującego, komputerów, obudów i podobnych akcesoriów niezbędnych do budowy systemów pomiarowych.
Malejące ceny to z jednej strony efekt większej konkurencji na rynku i dostępności takich urządzeń, z drugiej strony dużej chłonności rynku. Niewątpliwie znaczenie systemów pomiarowych w aplikacjach pomiarowo-kontrolnych oraz systemach automatycznego testowania będzie w przyszłości dalej wzrastać, gdyż każdy z wymienionych czynników będzie odgrywać coraz większą rolę w produkcji, a automatyczne pomiary i kontrola staną się standardem także dla w innych branżach, na przykład w medycynie i energetyce.
Wiele mówi się o inteligentnych sieciach dystrybucji energii lub o złożonych systemach opieki nad pacjentami, w praktyce wiele z takich pomysłów będzie mniej lub bardziej rozproszonymi systemami pomiarowymi.
|
Krzysztof A. KamińskiOgraniczenia na drodze rozwoju rynku systemów pomiarowych
Wiele z systemów pomiarowych to inwestycje wykraczające poza jedno pomieszczenie, na przykład obejmujące cały budynek lub zakład przemysłowy. Istotna część rozwiązań wykracza nawet poza te granice i tworzy systemy miejskie lub krajowe. Takie inwestycje są często częścią większych planów związanych z modernizacją infrastruktury, częścią dużych inwestycji rządowych, samorządowych, przemysłowych.
W ten sposób tempo rozwoju rynku określa bieżący stan gospodarki. W ostatnim okresie takich negatywnych czynników związanych z tym, co dzieje się w kraju znacząco przybyło. Firmy boją się drugiej fali kryzysu i zaczynają oszczędzać, ceny walut wahają się dość znacznie, wprowadzając niepewność do biznesu.
Spadek dochodów na skutek gorszej sytuacji budżetowej i cięcia oszczędnościowe w inwestycjach, przesuwanie wydatków na później i czekanie, aż sytuacja na rynku się uspokoi, są w stanie negatywnie zaciążyć na każdej branży, na systemach pomiarowych także. Zagrożenie recesją oraz ograniczenia finansowe wielu inwestorów przeszkadzają w rozwoju opisywanych rozwiązań w wielkiej skali.
Tymczasem im większa skala działania, tym zwykle większe korzyści wiążą się z systemami pomiarowymi i tym samym rozwój napotyka sprzeczność. Poza nowymi inwestycjami ten sam mechanizm dotyczy modernizacji starych systemów, których się nie zmienia na nowsze technologicznie, bo skoro stare urządzenie działa, to po co wydawać pieniądze na nowe?
Ograniczenie wydatków do absolutnie koniecznych degraduje też planowanie i ocenę tempa, z jakim będzie się rozwijał rynek. Przedsiębiorcy unikają obecnie formułowania jakichkolwiek prognoz dotyczącą swoich planów i tempa rozwoju rynku i czekają, obserwując rozwój sytuacji. Poza czynnikami biznesowymi w rozwoju omawianego rynku przeszkadzają firmom nieprecyzyjne i mało konkretne przepisy oraz systemy przetargowe premiujące najniższy koszt samej inwestycji, a nie całkowity koszt wieloletniego użytkowania instalacji.
Wiele z omawianych rozwiązań podpada pod regulacje prawne i branżowe, które nie zawsze zdaniem firm zajmujących się tą tematyką są jasne i pomocne w opisywanym biznesie. Ostatni czynnik po stronie negatywnych kryteriów wpływających na rynek to niedostatki w wiedzy kadry zarządzającej i ogólnie małe tradycje w podnoszeniu kultury technicznej.
Powoduje to, że nawet firmy, które mają pieniądze i potrzeby, nierzadko nie decydują się na inwestycje, bo kojarzą się im one z czymś mało potrzebnym lub niewartym zachodu. Brak wystarczającej wiedzy użytkowników i stereotypowe myślenie, aby wykorzystać wszystkie korzyści z posiadanego sprzętu, powoduje ogólną niechęć do zmian.
Nowości na rynku systemów i urządzeń pomiarowych
Rys. 6. Ocena, które cechy oferty handlowej są najważniejsze w sprzedaży elementów wchodzących w skład systemów pomiarowych
Tematem numer jeden są tutaj bezsprzecznie urządzenia z wbudowaną komunikacją bezprzewodową. Wiele systemów pomiarowych to w praktyce rozproszone sieci telemetryczne, które składają się z wielu czujników i urządzeń pomiarowych oraz głównego komputera będącego koncentratorem i miejscem przetwarzania danych.
W takiej sytuacji uwolnienie się od kabli jest dużym ułatwieniem i opcją bardzo poszukiwaną przez użytkowników. Poza brakiem kabli w zakresie łączności bezprzewodowej istotna jest też zdolność do tworzenia sieci oraz możliwość wykorzystywania różnych mediów komunikacyjnych w zależności od dostępnej infrastruktury, odległości, wymaganego pasma komunikacyjnego oraz wymagań co do jakości komunikacji.
Sieci bazujące na topologii mesh, a więc o zmiennej architekturze dopasowującej się automatycznie do urządzeń i warunków komunikacyjnych, w połączeniu ze standardami takimi jak Bluetooth, Wi-Fi, ZigBee i GSM, wydają się dzisiaj rozwiązaniami determinującymi nowoczesność. Sieci rozproszone bazują obecnie również na protokole TCP/IP, a moduły pomiarowe coraz częściej zawierają port ethernetowy, co daje możliwość połączenia ich z Internetem.
Wówczas za pomocą wbudowanych serwerów www pojawia się możliwość zdalnego dostępu do poszczególnych elementów systemu, programowania ich pracy i przesyłania wyników. System pomiarowy bazujący na sieci ethernetowej i Internecie daje też możliwość dowolnego rozszerzenia odległości pomiędzy poszczególnymi elementami, co ma kolosalne znaczenie w systemach akwizycji danych związanych np. z monitoringiem klimatu, stanu dróg, rzek, kontrolą dostępu do obiektów przemysłowych i podobnymi zastosowaniami.
Systemy pomiarowe w wersji bezprzewodowej wchodzą także do zastosowań związanych nie tylko z ciągłymi pomiarami, telemetrią i kontrolą, ale i monitoringiem. Bezprzewodowe sieci alarmowe umożliwiające nadzór stref pod kątem występowania substancji niebezpiecznych to przykład rozszerzających się obszarów zastosowań systemów pomiarowych, które przenikają się z wieloma innymi obszarami, np. systemami automatyki budynkowej, alarmowymi.
Skoro wiele z modułów pomiarowych i urządzeń komunikacyjnych ma charakter uniwersalny, nie może dziwić to, że urządzenia te stosowane są w wielu innych branżach i obszarach aplikacyjnych. W zakresie urządzeń pomiarowych niekorzystających z komunikacji bezprzewodowej warto wymienić powszechną akceptację dla USB.
Interfejs ten szybko zastępuje starsze rozwiązania takie jak GPIB w przypadku aparatury laboratoryjnej i interfejsy szeregowe jak RS232 i pokrewne. USB uwalnia od problemów z konfiguracją i sterownikami, pozwala na zasilanie wielu drobnych komponentów i jest bardzo szybki. Popularność USB to także efekt dobrego wsparcia ze strony systemu Windows. Nowoczesne systemy pomiarowe stają się coraz bardziej zintegrowane.
Te same uniwersalne trendy, które zmieniają całą elektronikę, widoczne są także w tym obszarze. W ramach jednego urządzenia dostępnych jest coraz więcej funkcji i nierzadko system pomiarowy składa się obecnie z jednego urządzenia zawierającego układ akwizycji danych z kondycjonowaniem sygnału, moduł wstępnej obróbki cyfrowej zebranych danych na FPGA lub mikrokontrolerze oraz blok komunikacji bezprzewodowej.
Kolejną ważną nowością jest coraz mniejszy pobór mocy pozwalający na efektywniejszą pracę sieci rozproszonych. Kontrola parametrów pracy rozległych instalacji, na przykład ciepłowniczych, nierzadko rozbijała się o barierę braku zasilania. Sieci ZigBee oraz energooszczędne mikrokontrolery pozwalają na zasilanie bateryjne i stąd ich rola jako nowości jest jeszcze większa.
Ostatnio mówi się wiele o możliwościach, jakie dają smartfony, a dokładniej wbudowane w nie akcelerometry, do celów realizacji globalnej sieci do wykrywania trzęsień ziemi, monitoringu poziomu hałasu i podobnych zastosowań. Na razie są to głównie projekty naukowe i eksperymentalne, jednak doświadczenia zebrane przy ich realizacji mogą przynieść do systemów pomiarowych nowe technologie.
W zakresie architektury systemu pomiarowego, konstrukcji kart akwizycji danych, nie widać na rynku żadnych przełomowych odkryć wykraczających poza naturalną ewolucję techniczną. W zakresie ogólnych trendów widać natomiast zacieśniające się związki sprzętu pomiarowego z technologią IT i profesjonalnym oprogramowaniem.
To dlatego, że coraz więcej systemów pomiarowych wykorzystywanych jest do kontroli jakości produkcji, testowania i walidacji wyrobów, a także do dokumentowania jakości usług. Dane pomiarowe w takich obszarach są zapisywane w bazach i przetwarzane przez systemy zarządzania produkcją, aplikacje tworzące raporty i dokumentację, które są codziennością w dzisiejszym IT.
Systemy pomiarowe od strony rynku
Rys. 7. Ocena jakimi rozwiązaniami w zakresie systemów pomiarowych krajowe firmy interesują się w największym stopniu
Na rysunku pokazano ocenę biznesu na rynku systemów pomiarowych, stworzoną na bazie przeprowadzonego badania ankietowego wśród firm zajmujących się tematyką systemów pomiarowych. Zdaniem zdecydowanej większości (73%) pierwsze trzy kwartały 2011 roku były dobre lub bardzo dobre dla branży pomiarowej, a jedynie co dwunasta firma z tego zestawienia była przeciwnego zdania.
Z pewnością jest to dobry rezultat pokazujący, że mimo wielu niepokojących sygnałów, z zawirowań w światowej gospodarce nasz lokalny rynek na razie wychodzi bez większych uszczerbków lub spadków w obrotach. O ile minione trzy kwartały można ocenić jako udane o tyle najważniejsze pytania dotyczą najbliższych miesięcy i tego na ile druga fala kryzysu światowego wpłynie na warunki gospodarcze w kraju.
Zgodnie z przedstawionymi powyżej rozwiązaniami sprzedaż urządzeń do budowy systemów pomiarowych dość silnie jest związana z tym, co dzieje się w gospodarce i dlatego chcąc poznać warunki dla omawianego biznesu, najlepiej analizować bieżące wskaźniki dla całego przemysłu. Aktualne nastroje panujące wśród dostawców systemów pomiarowych na temat koniunktury pokazane zostały na rysunku 2.
Dwie trzecie ocen dobrych i 21% bardzo dobrych to z pewnością fantastyczny wynik, który może wskazywać, że inwestycje w jakość produkcji, rozwój potencjału technologicznego, podobnie jak oszczędności uzyskiwane z lepszej wydajności produkcji, mniejszego zużycia energii przemawiają do firm. Dobre oceny tego roku warto porównać z tym, co działo się wcześniej.
Pozwala to ocenić, czy mamy do czynienia z chwilowym zjawiskiem fali wzrostowej związanej z wieloma inwestycjami infrastrukturalnymi i projektami, które rozpoczęte zostały wcześniej na fali odbicia po pierwszej kryzysowej fali, czy też są trwałym zjawiskiem w omawianej branży.
Tabela 3. Dane kontaktowe do firm wymienionych w tabelach 1 i 2 |
Zgodnie z rysunkiem 3, ilustrującym strukturę wzrostów i spadków obrotów dla dostawców urządzeń do systemów pomiarowych, długoterminowy trend na rynku wydaje się wskazywać na stabilną powolną poprawę. Niewielkie różnice pomiędzy rokiem 2009 a okresem wcześniejszym i późniejszym wskazują, że przełożenie bieżącej sytuacji na zmiany w obrotach jest niewielkie i długotrwałe.
Widać to po tym, że przez cały pokazany okres co piąty dostawca z zestawienia borykał się ze spadkami sprzedaży. Wyniki potwierdzają to, że systemy pomiarowe to biznes długofalowy, a szeroki front aplikacyjny obejmujący wiele branż stabilizuje sprzedaż i uodparnia ją na okresowe i sektorowe wahania koniunktury.
Obroty dostawców systemów pomiarowych ze sprzedaży sprzętu i oprogramowania zależą oczywiście od wielkości firmy i stopnia jej zaangażowania w omawianej tematyce, gdyż często moduły i sprzęt pomiarowy są częścią większej oferty handlowej. Najwięcej firm (28%) sprzedaż ma na poziomie 1...5 mln zł (rys. 4), obroty co piątej przekraczają nawet 5 mln zł rocznie.
Niemniej wykres wydaje się być podzielony na stosunkowo równe części, co należy odczytywać tak, że rynek nie jest skupiony wokół kilku liderów dominujących nad wszystkimi pozostałymi przedsiębiorstwami, a wręcz przeciwnie, można uznać go za rozproszony i skoncentrowany wokół wielu wąsko wyspecjalizowanych dostawców.
Struktura rynku
Rys. 8. Chmurka najpopularniejszych producentów zagranicznych aparatury do systemów pomiarowych. Na takim zobrazowaniu wielkość napisów jest proporcjonalna do tego, jak często dana nazwa pojawia się w danych źródłowych. Stąd nazwy firm wymienianych często w ankietach napisane są większą czcionką
Na rysunku 5 pokazano wyniki badania ankietowego, w którym pytaliśmy specjalistów o to, jakie branże dominują w strukturze klientów systemów pomiarowych. Zdecydowanym liderem wśród odbiorców są odbiorcy kojarzeni z przemysłem, kolejna pozycja związana z energetyką była wskazywana prawie dwukrotnie rzadziej.
Ważna uwaga to także to, że znaczenie wszystkich innych branż poza przemysłem jest podobne i znacząco mniejsze. Być może wynika to z tego, że w elektronice i motoryzacji systemy pomiarowe najczęściej związane są nie tyle z produkcją, a bardziej z automatycznym testowaniem, co określane jest terminem ATE (Automatic Test Equipment).
Wielkiego zaskoczenia nie ma też na kolejnym wykresie pokazanym na rysunku 6, gdzie wartościującej ocenie poddane zostały najważniejsze czynniki odpowiedzialne za decyzję klienta o kupnie. Pierwsze trzy pozycje, a więc cena, parametry techniczne i jakość oraz niezawodność, to bezdyskusyjna oś wyznaczająca kierunek większości zakupów w technice.
Zasadnicza część firm stara się zbalansować wymienione kryteria na jak najlepszym poziomie, a całą resztę uważa za mniej istotną. Warto jednak zauważyć, że w omawianym zestawieniu dość wysoko ulokowało się znaczenie marki producenta sprzętu pomiarowego i oprogramowania, natomiast nisko znaczenie posiadania przez dostawcę kompleksowej oferty produktów.
Być może rynek systemów pomiarowych jest zbyt szeroki pod kątem asortymentu, aby dało się w obrębie firmy zbudować kompleksową ofertę produktów, a jedyny wyjątek, czyli firma National Instruments, tylko potwierdza tę regułę. Kolejne odniesienie do potrzeb i zainteresowań klientów przynosi rysunek 7, z którego wynika, że integratorzy i firmy inwestujące w systemy pomiarowe najbardziej zainteresowane są klasycznymi urządzeniami pomiarowymi, a więc aparaturą pomiarową w obudowie i o zamkniętej funkcjonalności, która następnie łączy się z komputerem.
Zdaniem specjalistów najmniej jest firm, które kupują pojedyncze moduły systemów pomiarowych od różnych dostawców i same składają z nich gotowy system. Innymi słowy, na rynku albo wykorzystuje się tradycyjny sprzęt pomiarowy, albo wybiera spójne rozwiązania modułowe firmowane przez jednego producenta. Znacznie mniej chętnych interesuje się możliwością poskładania systemu z dowolnie wybranych modułów, gdyż wymaga to znacznie większej wiedzy, a i ryzyko niekompatybilności lub niepewności w działaniu jest większe.
Dostawcy systemów pomiarowych
Rys. 9. Krajowi dostawcy produktów do systemów pomiarowych najczęściej wymieniani jako liderzy rynku
Rynek systemów pomiarowych z pewności zasługuje na miano szerokiego. Już samych producentów tradycyjnej aparatury pomiarowej jest wielu, do tego dochodzą jeszcze wytwórcy aparatury modułowej w obudowie, kart pomiarowych do montażu w kasetach, sprzętu przemysłowego w wersji do montażu na szynie, a także specjalizowanych modułów do budowy rozległych sieci telemetrycznych.
Poza jednym wyjątkiem trudno też wskazać firmę, która w biznesie postawiłaby na jedną kartę i zajmowała się tylko systemami pomiarowymi. W Polsce typowy model biznesowy opiera się na kilku różnych filarach, a rozwój następuje poziomo, poprzez dodawanie kolejnych obszarów aktywności.
Z tego powodu w niniejszym zestawieniu obok siebie występują firmy kojarzone z elektroniką, automatyką przemysłową, miernictwem i aparaturą, a także energetyką. W znacznej części przedsiębiorstwa te nie konkurują ze sobą, działając w całkiem osobnych obszarach rynku, przez co konkurencja między nimi bywa mocno ograniczona.
System pomiarowy to nie tylko platforma sprzętowa, równie ważne jest oprogramowanie, dlatego relacje pomiędzy firmami oraz stopień konkurencji jest porządkowany często od tej strony. Integrator podejmujący się realizacji konkretnego zadania i tym samym napisania oprogramowania ma często duży wpływ na wybór platformy sprzętowej i tym samym dostawcy.
Dlatego wielu większych dostawców współpracuje z integratorami, przekazując im wiedzę i wspierając merytorycznie ich rozwiązania, licząc, że dobra współpraca zaaowocuje wyborem przez integratora ich produktów do realizacji systemów. Wielu producentów nie pozostawia tego wyboru przypadkowi i "przekonuje" integratorów do wyboru własnych produktów umową na wyłączność.
Dostawcami związanymi głównie z rynkiem aparatury pomiarowej są w tym zestawieniu firmy takie jak Tespol, Helmar, UEI, EM-Test, Meratronik, AM Technologies, Semicon i Merserwis. Duża część oferowanych przez te firmy przyrządów ma możliwość podłączenia do komputera i wspiera pracę automatyczną w systemach pomiarowych.
Klasyczna aparatura laboratoryjna była zawsze obiektem zainteresowania świata nauki, działów badań i rozwoju, i możliwość budowy za jej pomocą systemów pomiarowych jest tutaj naturalna. Elementy systemów pomiarowych sprzedają dystrybutorzy podzespołów elektronicznych o szerokiej ofercie, która często dotyka zagadnień przemysłowych.
Takie firmy w tym zestawieniu to na przykład JM Elektronik, Maritex, Elfa, Farnell, Eltronika. Spora grupa firm związana jest z automatyką i przemysłem. PIAP, Poltraf, Metest, Alter, Introl, Murrelektronik, EC Electronics, Wobit to producenci i dystrybutorzy specjalizowanych urządzeń i rozwiązań aplikowanych w tym obszarze.
Kolejna grupa firm związana jest z energetyką, najczęściej pomiarami parametrów energii elektrycznej i jej zużycia: Lovato i Eltron oraz z systemami pomiarowymi budynkowymi (Apek). Za ostatnią wydzieloną grupę można uznać producentów dystrybutorów systemów związanych z pomiarami parametrów klimatycznych i środowiskowych, jak Mera, Lab-El, Senga, Tanel, Apar, Tybo.
Pozycję rynkową poszczególnych marek zagranicznych związanych z aparaturą pomiarową dla systemów pomiarowych pokazano na rysunku 8. Z uwagi na dużą liczbę firm tym razem zestawienie wyników głosowania w ankiecie na najpopularniejsze firmy przybrało formę chmurki, w której nazwy pojawiające się częściej, a więc bardziej znane i popularne w środowisku systemów pomiarowych, wyróżniane są większą czcionką i odwrotnie. Podobne zestawienie w zakresie najbardziej znanych krajowych firm zajmujących się tematyką systemów pomiarowych zawiera rysunek 9.
Ankiety i przegląd ofert w tabelach
Tabela 4. Plan raportów "Elektronika" na najbliższe miesiące
Zestawienie omawiające przegląd oferty rynkowej w zakresie sprzętu do budowy systemów pomiarowych pokazane zostało w tabelach 1 i 2. Przybliżono tam, czy poszczególne grupy produktów związane z systemami pomiarowymi, a więc karty pomiarowe, moduły DAQ i pomiarowe, akcesoria i oprogramowanie dana firma ma w ofercie, czy też nie.
Asortyment produktów związanych z systemami pomiarowymi jest bardzo szeroki i szersza charakteryzacja nie jest niestety możliwa. W tabeli 3 podane zostały dane adresowe do firm, które nadesłały wypełnione ankiety, wraz z głównymi liniami dystrybuowanych produktów.
Robert Magdziak
Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym
przeprowadzonym wśród dostawców komponentów i oprogramowania do systemów pomiarowych w Polsce.
