Prefabrykacja szaf sterowniczych, będąca kluczowym elementem nowoczesnej automatyki przemysłowej, napotyka w obecnych czasach szereg znaczących wyzwań.
Rosnące wymagania technologiczne, zmieniające się uwarunkowania ekonomiczne oraz nowe zagrożenia cybernetyczne tworzą kompleksowy obraz problemów, z jakimi muszą się zmierzyć producenci i integratorzy systemów automatyki.
Zakłócenia w łańcuchach dostaw komponentów
Globalne łańcuchy dostaw komponentów elektronicznych przechodzą przez znaczące turbulencje, które bezpośrednio wpływają na prefabrykację szaf sterowniczych. Od zakłóceń spowodowanych przez COVID-19, przez wzrost zapotrzebowania, po napięcia geopolityczne, połączone naciski spowodowały długie terminy realizacji dla komponentów oraz niedobór kluczowych surowców.
Napięcia handlowe geopolityczne między USA a Chinami dodatkowo obciążyły łańcuchy dostaw, zakłócając przepływ produktów i zwiększając niepewność. W 2024 roku sytuacja uległa pewnej poprawie – czasy realizacji dla komponentów poprawiły się w porównaniu do 2023 roku, szczególnie dla części specjalistycznych, jednak wciąż stanowi to poważne wyzwanie dla planowania produkcji.
Szczególnie problematyczne są niedobory komponentów pasywnych, gdzie podaż odnotowała głównie tendencję spadkową od grudnia 2022, podczas gdy popyt miał tendencję wzrostową od kwietnia 2023. Ta nierównowaga popytu i podaży stoi za niedoborami i długimi czasami realizacji w kluczowych kategoriach komponentów wykorzystywanych w szafach sterowniczych.
Rosnące koszty produkcji i energii
Kryzys energetyczny wpływa na koszty produkcji w całym sektorze przemysłowym, nie omijając branży prefabrykacji szaf sterowniczych. Rosnące ceny energii elektrycznej i gazu wpływają na wszystkie etapy produkcji – od przetwarzania surowców, przez montaż komponentów, po testowanie i magazynowanie.
Droższa energia wpływa także na koszty produkcji surowców, takich jak metale i tworzywa sztuczne używane w obudowach szaf. Skutkuje to efektem domina w całym łańcuchu dostaw. Ceny surowców, szczególnie miedzi, stali i metali ziem rzadkich, bezpośrednio przekładają się na wyższe koszty produkcji elementów prefabrykowanych.
Cyberbezpieczeństwo w erze IoT i Przemysłu 4.0
Nowoczesne szafy sterownicze coraz częściej integrują się z systemami IoT i rozwiązaniami Przemysłu 4.0, co wprowadza nowe zagrożenia cybernetyczne. W obliczu coraz większego zagrożenia atakami cybernetycznymi producenci muszą inwestować w zabezpieczenia oparte na szyfrowaniu danych w protokołach komunikacyjnych oraz systemy monitorujące nieautoryzowane próby dostępu do instalacji i szaf sterowniczych.
Nieautoryzowany dostęp do sieci OT (Operational Technology) stanowi jedno z najpoważniejszych zagrożeń. Brak segmentacji sieci oraz słabe zabezpieczenia umożliwiają atakującym przeniknięcie z sieci IT do sieci operacyjnej, co może prowadzić do przejęcia kontroli nad procesami technologicznymi.
Luki w oprogramowaniu i ataki na urządzenia IoT są problematyczne, ponieważ wiele urządzeń przemysłowego IoT działa na przestarzałym oprogramowaniu, bez możliwości łatwej aktualizacji. Sterowniki PLC z domyślnymi hasłami czy niezałatane luki w zabezpieczeniach to nadal jedne z najczęstszych przyczyn skutecznych ataków.
Zwiększone wymagania normowe i certyfikacyjne
Zaostrzające się wymagania normowe stanowią kolejne wyzwanie dla producentów szaf sterowniczych. W 2025 roku niespełnienie normy PN-EN 61439 oznacza praktycznie eliminację z rynku przemysłowego, zwłaszcza w przetargach i większych wdrożeniach.
Norma UL 508A stała się obowiązkowa dla szaf eksportowanych do USA lub Kanady, co wymaga nie tylko wykonania szafy według standardu, ale posiadania produkcji audytowanej przez UL. Certyfikat UL często stanowi barierę wejścia na rynki zagraniczne.
Dodatkowe wyzwania wynikają z konieczności spełnienia dyrektyw UE m.in. dyrektywa niskonapięciowa (LVD), kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) i maszynowa. Szafy sterownicze muszą również spełniać wymagania dotyczące klas ochrony IP i odporności mechanicznej IK, co wymaga dokładnego projektowania i testowania.
Problemy z integracją i standardyzacją
Brak jednolitych standardów pozostaje częstym problemem, który utrudnia łatwą integrację wszystkich maszyn, urządzeń i systemów produkcyjnych. Kolejny zauważalny problem to wciąż częsty brak jednolitych standardów, które umożliwiłyby łatwą integrację wszystkich maszyn, urządzeń i systemów produkcyjnych.
Różnorodność systemów komunikacji przemysłowej i protokołów sieciowych sprawia, że projektowanie uniwersalnych rozwiązań staje się coraz trudniejsze. Komunikacja między maszynami (M2M) wymaga zaawansowanych rozwiązań integracyjnych, co komplikuje proces prefabrykacji.
Presja czasowa i wymagania jakościowe
Rosnące wymagania jakościowe klientów przy jednoczesnej presji na skrócenie czasu realizacji projektów tworzą dodatkowe wyzwanie dla prefabrykatorów. Firmy muszą równoważyć szybkość wykonania z zachowaniem najwyższych standardów jakości i bezpieczeństwa.
Testy FAT (Factory Acceptance Tests) stają się coraz bardziej złożone i czasochłonne, co wynika z rosnącej kompleksności systemów automatyki. Jednocześnie klienci oczekują pełnej dokumentacji technicznej AS-BUILT oraz kompleksowych raportów z testów.
Wyzwania związane z transformacją cyfrową
Cyfryzacja procesów prefabrykacji wymaga znacznych inwestycji w oprogramowanie CAD, systemy zarządzania produkcją i cyfrowe bliźniaki szaf. Wiele firm boryka się z problemem integracji nowych technologii z istniejącymi systemami produkcyjnymi.
Sztuczna inteligencja w automatyce przemysłowej wprowadza nowe możliwości, ale jednocześnie wymaga nowych kompetencji od pracowników i dodatkowych inwestycji w infrastrukturę IT. Firmy muszą równoważyć korzyści z automatyzacji z kosztami wdrożenia i szkolenia personelu.
Perspektywy i kierunki rozwoju
Pomimo licznych wyzwań, branża prefabrykacji szaf sterowniczych wykazuje znaczną zdolność adaptacji – komentuje straschu.pl. Modularność i elastyczność nowoczesnych szaf sterowniczych pozwala na łatwą adaptację do zmieniających się potrzeb. Zaawansowane systemy chłodzenia odpowiadają na rosnącą moc obliczeniową urządzeń, a cyfrowe bliźniaki umożliwiają projektowanie szaf w środowisku cyfrowym przed produkcją.
Współczesne wyzwania prefabrykacji szaf sterowniczych wymagają kompleksowego podejścia, które łączy inwestycje w technologie, rozwój kompetencji pracowników, optymalizację łańcuchów dostaw oraz wdrożenie zaawansowanych systemów cyberbezpieczeństwa. Firmy, które potrafią skutecznie odpowiedzieć na te wyzwania, zyskają przewagę konkurencyjną w dynamicznie rozwijającym się rynku automatyki przemysłowej.
