Komputery przemysłowe - polscy producenci i dystrybutorzy

W ciągu ostatnich kilkunastu lat sterowanie komputerowe wywalczyło sobie silną i stabilną pozycję na rynku automatyki i można zaryzykować stwierdzenie, że nowoczesny przemysł po prostu nie może się bez niego obyć. Widać to chociażby po fakcie, że dyskusje na temat komputerów przemysłowych przeniosły się z rozważań dotyczących poszczególnych standardów i konkretnych rozwiązań technicznych na zagadnienia, takie jak jakość wykonania, odporność na czynniki środowiskowe oraz trwałość i ciągłość pracy tych urządzeń.

Dzisiaj się już nie dyskutuje na temat wyższości rozwiązań PICMG nad Compact PCI czy VME lub odwrotnie. Każdy z tych standardów znalazł sobie miejsce na rynku, gdyż w końcu dla wszystkich stało się jasne, że każdy z nich jest przeznaczony do różnych zastosowań – tych, w których jest najlepszym wyborem.

Po pierwsze, jakość

Przeniesienie ciężaru wyboru produktu z ceny na szeroko rozumianą jakość jest niewątpliwie znakiem, że krajowy rynek jest dzisiaj o wiele bardziej dojrzały niż jeszcze kilka lat temu. Widać to na podstawie porównania pierwszego opracowania dotyczącego tej tematyki, gdy cztery lata temu przygotowywaliśmy pierwszą edycję raportu poświęconego komputerom przemysłowym.

Zainteresowanie produktami o wysokiej jakości bierze się z rosnącej liczby aplikacji, w jakich korzysta się obecnie ze sterowania komputerowego. Sterowanie linią produkcyjną to bardzo poważne zadanie, od którego pomyślnej realizacji zależy bezpośrednio wynik ekonomiczny przedsiębiorstwa. Na konkurencyjnym rynku czynnik ten stanowi element o największej wadze w drodze prowadzącej firmy do sukcesu.

Nic więc dziwnego, że istnieje coraz mniej chętnych do podejmowania ryzyka inwestycji w sprzęt niegwarantujący powodzenia. O wiele bezpieczniej jest zainwestować w takie samo lub równorzędne rozwiązanie, jakie na przykład stosuje najbliższa konkurencja, tym bardziej że pierwsi inwestorzy decydują się zwykle na najlepsze rozwiązania, bojąc się porażki.

Z drugiej strony komputery przemysłowe nie działają samodzielnie. Najczęściej są one włączone w jednolity system zarządzania przedsiębiorstwem ERP (Enterprise Resource Planning), który, oprócz fizycznego nadzoru nad urządzeniami i realizacją funkcji związanych z produkcją, pozwala na jej monitorowanie i dokumentowanie.

Zakładowe systemy zarządzania jakością oraz wymagania nakładane przez normy dotyczące na przykład przetwarzania żywności zgodnego z HACCP ( Hazard Analysis and Critical Control Point)wymuszają analizowanie i bieżącą kontrolę produkcji po to, aby w razie problemów wiedzieć, gdzie powstał błąd.

Kontrola produkcji, obejmując na przykład dokładne raportowanie parametrów procesu technologicznego,stanów magazynowych i innych podobnych czynników wiążących się z nowoczesnym przedsiębiorstwem produkcyjnym, jest naturalnym zadaniem dla komputerów przemysłowych, z których korzystają firmy, i to nie tylko te duże.

Wzrost zainteresowania urządzeniami o wysokiej jakości jest silnie powiązany z dobrą koniunkturą na rynku polskim. Wzrost eksportu wywołany m.in.otwarciem granic po wejściu Polski do Unii Europejskiej w większości przypadków przełożył się na solidny zastrzyk gotówki w kasie producentów.

Tych pieniędzy do niedawna naszym firmom zawsze brakowało,co powodowało, że wiele z nich ulegało pokusie kupna urządzeń tanich lub też inwestowało w rozwiązania dopasowane wyłącznie do bieżących potrzeb firmy, które nie zapewniały niezbędnej nadmiarowości pozwalającej na rozwój przedsiębiorstwa.

Taka krótkoterminowa strategia obecnie zdecydowanie odchodzi w przeszłość, co wydać chociażby po tym,jakie charakterystyczne cechy komputerów przesyłowych pojawiają się w reklamach ich dostawców. Niewątpliwie cena przestała być kryterium,które pojawia się na czołowych pozycjach.

Tabela 1. Zestawienie zbiorcze ofert polskich dostawców komputerów przemysłowych

Po drugie, odporność

Stabilne działanie i możliwość pracy non stop w niesprzyjających warunkach środowiskowych są podstawowymi cechami, jakimi charakteryzują się komputery przemysłowe. Cele te osiąga się za pomocą odpornej obudowy,najczęściej metalowej lub wykonanej z wysokoudarowego tworzywa sztucznego.

Obudowa taka zapewnia wysoką wytrzymałość mechaniczną komputera, chroni jego wnętrze przed wilgocią i pyłem, oraz pozwala na skuteczne odprowadzanie ciepła, nawet przy podwyższonej temperaturze otoczenia. Już te podstawowe właściwości stanowią dla konstruktorów duże wyzwanie techniczne, a przecież są to jedynie główne założenia.

W wielu przypadkach obudowa komputera przemysłowego jest pierwszym czynnikiem różnicującym ten produkt na poszczególne klasy cenowe i architektury. Standardy i towarzyszące komputerom symbole, takie jak 19cali, ATX, 3U, IP, PICMG, praktycznie w każdym przypadku są powiązane z charakterystyką obudowy. Definiując one jej wymiary, rozplanowanie wnętrza lub wskazują na jej odporność na narażenia środowiskowe.

Kolejne cechy odróżniające komputery przemysłowe od urządzeń powszechnego użytku wiążą się ze sposobem realizacji komunikacji komputera ze światem zewnętrznym. Obejmuje to, w przypadku wersji przemysłowych,inne typy stosowanych złączy, wbudowanie do środka portów i interfejsów sieci przemysłowych oraz złożone systemy zasilania.

W warunkach przemysłowych negatywne czynniki środowiskowe mogą nakładać się na siebie, co powoduje, że zapewnienie stabilnej pracy urządzeń wymaga skoordynowanych działań technicznych. Skomplikowanie to nakłada dość duże obowiązki na dostawców sprzętu komputerowego dla przedsiębiorstw, którzy muszą mieć dużą wiedzę nie tylko na temat oferowanych produktów, ale również specyfiki rynku produkcji i doświadczenie związane z przemysłem.

Tylko takie połączenie daje szansę na optymalne dopasowanie produktu do zadań czekających na obiekcie. Umiejętność prognozowania zagrożeń i dopasowywania do nich produktów wymaga doświadczenia. Nie jest to oczywiście możliwe w przypadku każdej firmy, dlatego niektórzy dostawcy, szczególnie ci o szerszej ofercie rynkowej, współpracują z integratorami.

Pod ostatnią nazwą kryją się wyspecjalizowane przedsiębiorstwa uzupełniające ofertę handlową o projektowanie i wykonywanie oraz serwis instalacji przemysłowych. Integratorzy w bezpośredni sposób są uwikłani w zastosowania oferowanych na rynku urządzeń i dysponują szeroką wiedzą na temat rzeczywistych możliwości i jakości poszczególnych marek.

To, z jakimi dostawcami współpracują integratorzy, szczególnie ci niezwiązani umową na wyłączność z jednym producentem, może być formą potwierdzenia lub też uznania jakości produktu. Takich informacji porównawczych opartych na praktyce nie da się zwykle uzyskać od dostawców, którzy często mówią językiem marketingu, chwaląc mniej lub bardziej istotne szczegóły oferowanych rozwiązań.

Nadmiarowość pomysłem a sukces

Nawet najlepsza i najbardziej wytrzymała konstrukcja obudowy nie jest oczywiście w stanie zapewnić pełnej odporności komputera na wszystkie narażenia i jego całkowicie bezawaryjnej pracy. Dlatego, oprócz popularnych komputerów o konstrukcji otwartej, na rynku oferuje się także systemy przeznaczone do najbardziej wymagających zastosowań.

Posiadają one szereg udogodnień, z których jednym z najpopularniejszych jest opcja pozwalająca na wymianę uszkodzonego modułu podczas pracy urządzenia. Takie zaawansowane możliwości wspierane są zarówno przez standard definiujący komputer przemysłowy, na przykład Compact PCI lubVME64x, jak również przez systemy operacyjne.

Nadmiarowość pojawia się również po stronie systemów zasilających, w których łączy się równolegle szereg mniejszych jednostek, a także wspiera się je dodatkowym zasilaniem rezerwowym z baterii. Zasilacze do celów przemysłowych charakteryzują się również dużym zapasem mocy i odpornością na przeciążenia, stany nieustalone lub zaniki napięcia.

Z powyższych przyczyn w komputerach przemysłowych, jak tylko jest to możliwe, odchodzi się od tradycyjnych twardych dysków z wirującymi talerzami na rzecz pamięci masowych, najczęściej typu Flash. Szybki rozwój tych produktów, zarówno jeśli chodzi o dostępne pojemności, jak i szybkość zapisu danych, powoduje, że tradycyjne dyski, pracujące w macierzach RAID lub zwielokrotnione mirroringiem, pojawiają się tylko w dużych systemach zarządzających procesami w większej skali.

Przemysłowe jak wojskowe

Technologie związane z eksploatacją sprzętu w trudnych warunkach przemysłowych w naturalny sposób łączą się z wojskiem. Widać to m.in. po tym, że część firm pracujących na zlecenie sektora militarnego oferuje również produkty związane z komputerami przemysłowymi.

Dzieje się tak dlatego,że wojsko jest także w pewnej części klientem na komputery przemysłowe– zarówno te miniaturowe, przeznaczone do systemów embedded, jak i w wersjach przenośnych. Komputery takie są zwykle przerabiane – na przykład montowane do specjalnych obudów zawierających systemy klimatyzacji oraz absorpcji drgań i wyposażane w odpowiednie systemy zasilające oraz złącza.

Daje to możliwość ich wykorzystywania w warunkach polowych, przede wszystkim w szerokim zakresie temperatur otoczenia – na przykład od –50°C do +100°C, co jest poza zasięgiem produktów komercyjnych. Ten sposób produkcji urządzeń w wersjach specjalnych coraz bardziej zyskuje na popularności, i to na całym świecie. Określany jest on terminem COTS ( Commercial Off The Shelf) i uznawany za znakomity pomysł na obniżkę kosztów produkcji systemów uzbrojenia.