Немецкая аккуратность и склонность к точным наукам и инженерии известна всему миру. И, наверное, не случайно самая крупная в Европе промышленная выставка-ярмарка проходит именно в Германии, а не в Италии, Великобритании или Франции. Ганноверская ярмарка по своему размаху, числу участников и посетителей многократно превосходит все те отечественные выставки, на которых мне доводилось бывать в Росии. Но не стану описывать ощущения человека, увидевшего экспозицию на порядок большую, чем наш Комтек в лучшие его времена, и заполненную, по выражению одного из российских участников ярмарки, последними достижениями лучших инженерных умов мира. Замечу лишь, что если и существует рай для инженеров, то, по моему мнению, он должен быть похож на эту выставку.
В этом году на ямарке было представлено около 7200 фирм и более половины из них составляли германские компании. Среди стран Восточной Европы лидировала Россия: в ее “сборную” входило 110 участников. Следует отметить, что число экспонентов выставки по сравнению с прошлым годом слегка уменьшилось, приблизительно на 6% (о Ганноверской ярмарке 1999 г. см. PC Week/RE, № 20-21/99, с. 24 и № -23/99, с. 22).
На российском стенде наиболее популярной была экспозиция оптических приборов, в том числе специального назначения, представленная рядом отечественных оптико-механических предприятий. На ней демонстрировались системы наблюдения двойного применения, приборы ночного видения, телескопы, бинокли и т. п. Один из представленных приборов проецировал изображение фрагмента карты города на лобовое стекло автомобиля, облегчая водителю ориентирование и не мешая обзору. Эта технология пришла из “оборонки”, где она применялась в авиации.
Страны, представившие наибольшее число участников
Неожиданно широко были представлены на ярмарке такие страны, как Бразилия и Швейцария, и сравнительно скромно - США.
На мой взгляд, тематические экспозиции, на которые ориентируется большинство посетителей, предпочтительнее, нежели национальные. Небольшие компании, объединяющиеся на национальном стенде, рискуют оказаться в павильоне, посвященном совершенно другой тематике, и не найти своих клиентов, особенно на выставке такого масштаба.
Тематическое деление выставки
Любопытным образом решили эту проблему представители Бразилии и Тайваня: в тематических павильонах компании каждой из этих стран выступали “единым фронтом”, используя национальную символику, благодаря чему их легко можно было найти, а кроме того, создавалось впечатление, что и та и другая страна представили несколько национальных экспозиций.
В этом году организаторы предложили следующую схему построения выставки: промышленная автоматизация, погрузка-разгрузка и логистика, обработка материалов, энергетика, обработка поверхности, исследования и технология.
“Пингвин” на месте, а решений нет
Промышленная автоматизация была представлена следующими разделами: робототехника, системы визуализации, управления и измерения, промышленные компьютеры, программное обеспечение, сети и промышленные телекоммуникации, датчики. Следует заметить, что каждый второй посетитель выставки (т. е. приблизительно 145 тыс. человек) интересовался именно этой тематикой.
Робототехника
Промышленные роботы, безусловно, главенствовали в экспозициях ярмарки. То, о чем в детстве мы читали в фантастических книгах Айзека Азимова и других фантастов, можно было увидеть воочию. Роботы становятся более умными, гибкими и безопасными.
Сильное впечатление произвел на меня робот-автопогрузчик, предназначенный для автоматизации склада. Машина, созданная группой компаний, оснащена вильчатым подъемником и способна манипулировать поддонами с грузом. На ярмарке можно было увидеть, как этот агрегат, разъезжая по площадке, останавливался у того или иного поддона, цеплял его вилами, слегка приподнимал и аккуратно переносил на нужное место. И все это он проделывал без водителя!
Робот состоит из трех узлов: лазерная система навигации позволяет спозиционировать тележку с грузом на складе площадью 200 м^2 с точностью до нескольких долей миллиметра; блок определения препятствий предназначен для предотвращения столкновения с незапланированными преградами, в частности с человеком; и последний узел помогает роботу определить, как расположен поддон, чтобы правильно заправить вильчатый подъемник. Интересно, что разработчики настолько уверены в системе безопасности этого агрегата, что полностью отдали “красную кнопку”, останавливающую тележку (а она вместе с грузом весит около тонны), в распоряжение робота.
Сейчас роботостроение переживает настоящий бум. По данным Международной федерации робототехники IFR (www.ifr.org), в 1999 г. число промышленных роботов в мире выросло на 20% по сравнению с 1998 г. и к 2002 г. достигнет 800 тыс. В то же время в нашей стране число используемых роботов упало более чем в шесть раз по сравнению с 1990 г.
Системы машинного зрения
Также на подъеме находится и другая область, тесно связанная с робототехникой, - системы машинного зрения. Разработка технологии “рука и глаз” становится одной из главных задач процесса автоматизации. Кроме цифровых камер в этой сфере особую роль играют системы интерпретации увиденного и принятия соответствующего решения, т. е. к “руке и глазу” добавляется “мозг”. Именно в этом направлении работают немецкие компании, в отличие от американских, где на рынке пока преобладают платформы распознавания образов с минимальной системной интеграцией.
Во многих решениях роботы и системы распознавания образов работали в рамках единой системы, обеспечивая высокую точность позиционирования рабочих органов. В других приложениях рука робота перемещала камеру, позволяя системе тщательно рассмотреть обрабатываемую деталь, выявить ее дефекты и решить, насколько она годна для дальнейшей обработки.
Программное обеспечение
Программное обеспечение концентрировалось на ярмарке вокруг двух основных центров: технологии, предлагаемые компанией Microsoft и ее партнерами, и решения, базирующиеся на Linux. Из производителей традиционных систем реального времени на выставке был представлен лишь стенд Wind-River. По-видимому, это связано с тем, что перед Hannover Messe в Нюрнберге прошла специализированная выставка по встраиваемым системам Embedded Systems 2000 (см. PC Week/RE, № 7/2000, с. 24 и № 9/2000, с. 28), которую производители ОСРВ и предпочли.
Участие Microsoft в Ганноверской выставке говорит о серьезных намерениях компании закрепиться на рынке промышленной автоматизации. Многочисленные партнеры демонстрировали устройства на базе Windows NT и Windows CE. Эти решения используются и такими грандами отрасли, как Siemens, GE-Fanuc, Bosh и др. Однако производители ОСРВ не рассматривают Microsoft в качестве конкурента на рынке промышленной автоматизации, полагая, что продуктам этой фирмы еще предстоит пройти достаточно длинный путь, чтобы достичь той надежности, которая нужна потребителю.
Что касается Linux, то производители аппаратного обеспечения дружно декларируют совместимость с этой ОС. Серьезных программных средств под Linux, типа SCADA-систем, я на выставке не заметил. Но варианты систем реального времени на базе ядра Linux представлялись, например, американской компанией Zentropix.
Новые парадигмы и тенденции, возникшие в ИТ-индустрии, все активнее проникают в промышленную автоматизацию. Свое отражение на ярмарке нашли Интернет и электронная коммерция, управление отношениями с заказчиками и поставщиками и B2B.
Я попросил специалистов ведущих российских компаний, работающих на рынке промышленной автоматизации, поделиться впечатлениями от увиденного на Hannover Messe 2000 и дать оценку тем основным тенденциям, которые наблюдаются в этой области.
Сергей Кузнецов, компания RTSoft: Удаленный мониторинг и контроль через Интернет наиболее часто демонстрируется на стендах компаний, специализирующихся на рынке Fieldbus и промышленных контроллеров. Такие решения направлены на аппаратное и программное подключение нижнего уровня систем управления к локальным и глобальным сетям. Интернет-технологии, используемые на современном рынке промышленной автоматизации, обеспечивают доступ к любому каналу управления или контроля системы. Современные встраиваемые контроллеры должны обладать аппаратными средствами для выхода в сеть Интернет, а также реализовать программные компоненты для Web-интерфейса. При проведении удаленного контроля и мониторинга особенно важно обеспечить различную степень доступа к нижнему уровню системы.
Термины “горячая замена” и “высокая доступность”, ранее применяемые преимущественно на рынке телекоммуникационных систем, сегодня активно используются на рынке систем “традиционной” промышленной автоматизации. Резкое увеличение степени насыщенности оборудования встроенными контроллерами и системами управления предполагает существенное повышение надежности этих систем, сетей передачи данных, а следовательно, выдвигает новые требования к технологии построения таких систем. Особенно важна надежность оборудования в сферах, связанных с робототехникой, системами обеспечения безопасности, системами аварийной защиты и пр. Современные решения предполагают применение дублированных промышленных сетей, реализацию режимов “горячей замены” для сегментов систем управления, гарантирующих безопасность наиболее критичных с точки зрения промышленных объектов, модулей, блоков (систем блокировки и сигнализации, подсистем питания, систем защиты персонала и др.).
Прошедшая выставка продемонстрировала преимущественное распространение технологий, основанных на использовании шины PCI в различных системах промышленной автоматизации. Все компании, производящие компьютерную технику для систем управления и контроля, демонстрируют решения, использующие шину PCI в качестве базовой системной магистрали. Углубление степени интеграции, применение стандарта CompactPCI для малогабаритных, встраиваемых контроллеров, расширение номенклатуры устройств ввода-вывода и снижение цен - все эти факторы позволяют говорить о неоспоримом преимуществе технологий PCI/CompactPCI на рынках встраиваемых систем.
Фактор времени становится определяющим для систем промышленной автоматизации. Время выхода готовых устройств на рынок - главный инструмент в конкурентной борьбе, поэтому степень специализации, степень разделения труда становятся существенными при реализации проектов и разработок. Только концентрируясь на собственном ноу-хау, компания может реализовать конкурентоспособные решения и быстро выйти с ними на рынок. При увеличении степени разделения труда особую важность приобретают различные взаимовыгодные партнерства и альянсы. Большинство компаний, как правило, работают в рамках соглашений и целевых партнерских программ, либо являясь организаторами таких альянсов, либо участвуя в них. Целью подавляющего числа объединений стало обеспечение взаимной работоспособности аппаратуры, программ, решение проблем совместимости с промышленным оборудованием и пр.
Сергей Сорокин, компания “Прософт”: Не могу сказать, что нынешняя Ганноверская ярмарка сильно отличается от прошлогодней или от выставки двухлетней давности. Единственное, что бросается в глаза, - это некоторое сокращение числа мелких фирм в павильонах, где демонстрировались достижения в области автоматизации, то есть прослеживается тенденция укрупнения игроков на этом рынке. Это обратило на себя внимание. На мой взгляд, меньше было фирм, занимающихся встраиваемыми приложениями (VME, CompactPCI). Отсутствовали стенды некоторых традиционных участников InterKAMA и Hannover Messe, например фирм Intellution и CJ International. Возможно, они пересмотрели свои планы либо урезали рекламный бюджет, а может быть, принимали участие в других выставках, проходивших одновременно с Ганноверской ярмаркой.
В области аппаратуры и технологий каких-то особых прорывов, по сравнению с выставкой InterKAMA, не наблюдалось, судя по всему, здесь идет не революция, а эволюция.
В сфере аппаратного обеспечения обращает на себя внимание дальнейшее развитие модульных систем ввода-вывода и модульных контроллеров, хотя не все фирмы достигают на этом поприще успеха. Так, например, фирма Weidmuller недавно отказалась от развития данного направления и продала соответствующую линию своей продукции. Остальные главные игроки на этом рынке продолжают свое поступательное движение.
Прослеживаются три тенденции: первая - локальные системы ввода-вывода “обзаводятся интеллектом”, т. е. “развивается интеллект” в модульных контроллерах сбора данных. Если раньше эти контроллеры использовались только для сбора данных и подключались к Fieldbus, то теперь они работают в большинстве случаев автономно. У многих фирм появились интеллектуальные контроллеры, которые могут программироваться и также работать автономно.
Вторая тенденция - все фирмы начинают поддерживать Ethernet в качестве стандартного сетевого решения в области распределенных контроллеров. Здесь надо отметить успехи многих фирм в области Industrial Ethernet. То есть если в прошлом году только две компании - Hirschmann и Siemens - предлагали более или менее законченные и внятные решения, то на этой выставке такого рода решения представило уже достаточное число фирм. Два года назад мне довелось побывать в США на учредительной конференции организации IONA (Industrial Open Network Association). И если тогда на конференции присутствовало всего 20-30 человек, то сейчас в работе европейского отделения этой организации участвовало множество компаний. В области Industrial Ethernet заметна кипучая активность в связи со стандартизацией, и хотя какого-то единого стандарта пока нет, тем не менее эта технология завоевывает место под солнцем и возможно, что в конечном счете сформируются стандарты де-факто. Однако многие считают, что Ethernet может вытеснить все другие сети на всех уровнях управления, кроме самого нижнего.
И третья тенденция - у многих фирм появились модульно расширяемые и наращиваемые контроллеры со степенью защиты IP67. Несколько фирм уже анонсировали такого рода контроллеры на выставке в Ганновере, например фирма Lumberg.
В области развития программного обеспечения наблюдается некоторое снижение шума вокруг Windows CE. По-видимому, тема уже несколько перегорела в связи с тем, что фирма Microsoft откладывает выход следующей версии Windows CE, и те, кто продолжает работать в данной области, делают это без излишнего шума и апломба. На рынке обычных компьютеров у Windows CE тоже не очень-то большие успехи: две ведущие фирмы, которые производят карманные компьютеры, отказались от использования Windows CE. Насколько широко будет эта система применяться в промышленности, пока не ясно, хотя многие компании предлагают на ее базе законченные решения. Так, например, фирма Iconics разработала полный набор решений и для Windows CE, и для Windows 98/2000, и для Windows NT.
Следует отметить и растущую роль Linux: на выставке симпатичный пингвиненок нарисовался на многих стендах. В основном он селился рядом с названиями Embedded Linux или Real Time Linux, т. е. какие-то ветви Linux потихоньку прорастают и в области промышленной автоматизации. Другое дело, что из-за отсутствия единого центра разработки этой операционной системы не очень понятно, каким образом будет достигнута совместимость программного обеспечения, как и кем будет осуществляться техническая поддержка. Возможно, рано или поздно появятся платные версии Linux, ориентированные на промышленную автоматизацию. Работа в этой области идет и я думаю, она будет развиваться, так что у решений Microsoft на базе WindowsСE может появиться серьезный конкурент.
В области ПО все большее значение приобретает разделение труда. Практически все основные производители контроллеров в качестве инструментальных программных средств лицензируют уже готовое ПО тех фирм, которые специализируются на создании такого рода программного обеспечения. То есть производители контроллеров не занимаются больше собственными разработками инструментального ПО.
Лев Анзимиров, компания “АдАстра”: На мой взгляд, на развитие рынка промышленных систем в ближайшие 2-3 года будут влиять следующие факторы.
Рост производительности контроллеров, использующих архитектуру Intel, в сочетании с падением цен приведет к вытеснению промышленных контроллеров, основанных на закрытых архитектурах, PC-контроллерами (PC-based PLC, PC-controllers, softPLC), программируемыми широким классом продуктов независимых производителей. Короче, информационная революция, перевернувшая мир офисной автоматики в 80-х, докатилась до промышленности.
Вслед за Trace Mode, объединившей средства программирования операторского интерфейса (HMI) с системой программирования контроллеров (softlogic) еще в 1995 г., другие производители SCADA будут стремиться к созданию интегрированных продуктов.
Падение цен на LCD-дисплеи приведет к встраиванию HMI в контроллеры и технологическое оборудование, что будет способствовать развитию графических возможностей в ОСРВ. Здесь большие надежды возлагаются на Windows CE (особенно на версию 3) и Windows NT Embedded. Старые ОСРВ типа QNX будут проигрывать.
Стандарт OPC продолжит бурно развиваться, и разработку драйверов УСО переложат на плечи производителей оборудования.
Стремительное развитие технологии Web позволит увеличить на промпредприятиях число пользователей, получающих данные о техпроцессе.
Интеграция PC, мобильного телефона и Internet даст возможность подключить к данным о техпроцессе новые категории пользователей, в том числе менеджеров, которые смогут дистанционно размещать заказы, получать объективные данные о ходе их выполнения, отслеживать основные параметры (управляющий сетью бензоколонок, например, всегда сможет узнать, сколько бензина в каждом резервуаре). Кроме того, откроется большой рынок домашней автоматизации.
