wersja mobilna
Online: 637 Sobota, 2016.12.03

Raporty

Laboratoria badania urządzeń elektronicznych wspierają producentów elektroniki w staraniach o wysoką jakość urządzeń

poniedziałek, 16 grudnia 2013 08:35

Kompatybilność elektromagnetyczna, bezpieczeństwo użytkowania, odporność na narażenia klimatyczne i mechaniczne to pojęcia, które przez ostatnią dekadę stały się ważną częścią procesu projektowania urządzeń elektronicznych. Początkowo traktowane były przez środowisko branżowe niechętnie, będąc synonimem formalnych wymagań i kosztownych obciążeń nakładanych na producentów i importerów elektroniki.

Spis treści » Wysokie ceny hamują rynek
» Zmiany technologiczne w elektronice
» Coraz więcej badań
» Badania wyjazdowe
» Oczekiwania badawcze rosną
» Kompetentna kadra to podstawa
» Omijanie wymogów
» Nowości w usługach i badaniach
» Kto jest zainteresowany badaniami?
» Laboratoria a biznes
» Rynek usług badawczych
» Zagranica
» Ranging laboratoriów
» Parównanie ofert w tabelach
» Pokaż wszystko

Dzisiaj pojęcie kompatybilności elektromagnetycznej staje się terminem determinującym interoperacyjność sprzętu elektronicznego oraz zagadnieniem, któremu poświęca się wiele czasu w trakcie projektowania z uwagi na wagę, jaką branża przywiązuje do zapewniania wysokiej jakości. Nic więc dziwnego, że jest to tematyka interesująca wszystkie firmy elektroniczne, która zawsze jest aktualna i w której wiele się zmienia. Po trzech latach przerwy ponownie analizujemy sytuację na rynku usług badawczych, starając się uchwycić wszystkie istotne dla branży zjawiska.

Wysokie ceny hamują rynek

Rys. 1. Najważniejsze kryteria techniczne w ofertach laboratoriów badawczych

Tempo rozwoju rynku usług badawczych ograniczają w największym stopniu wysokie ceny, które tworzą zamknięte koło problemów, wykluczeń i wpływających na siebie ograniczeń. Z pewnością koszt wyposażenia laboratorium badawczego w nowoczesną i funkcjonalną aparaturę pomiarową jest przez cały czas bardzo wysoki i możliwy do udźwignięcia jedynie przy wsparciu finansowym ze strony funduszy UE. Co więcej, sprzętu pomiarowego potrzeba dużo, z upływem lat oczywiście coraz więcej, a na skutek szybko zmieniającej się sytuacji w technice i rozwoju technologii czas eksploatacji posiadanej aparatury powoli się skraca.

O ile dawniej zestaw przyrządów można było wykorzystywać przez wiele lat, o tyle dzisiaj chcąc dotrzymać kroku, zarówno od strony możliwości wykonania pomiaru, jak też tego, aby był on wykonany w zgodzie w z normami i aktualnymi przepisami, trzeba park pomiarowy modernizować zauważalnie częściej.

Z tego powodu koszty infrastruktury technicznej placówki badawczej są stosunkowo wysokie, co musi przekładać się na ceny usług.

Zmiany technologiczne w elektronice

Rys. 2. Oczekiwania handlowe, jakie mają klienci w stosunku do laboratoriów

Współczesna elektronika rozwija się w szybkim tempie. Doskonale widać to w zakresie technologii bezprzewodowej komunikacji, które szybko ewoluują w stronę wyższych częstotliwości pracy i bardziej złożonych modulacji. Większe skomplikowanie i postępująca stale miniaturyzacja, zwiększają wrażliwość nowoczesnych układów na zaburzenia elektromagnetyczne i ich podatność na wpływ środowiska, powodując, że utrzymanie wysokiego poziomu technicznego urządzeń wymaga od konstruktorów dzisiaj o wiele więcej wysiłku.

Badania i pomiary w laboratoriach tworzą więc niezbędne sprzężenie zwrotne w pracy inżynierskiej, praktycznie weryfikujące zastosowane rozwiązania układowe i jakość wybranych komponentów. Dlatego ich znaczenie rynkowe będzie cały czas rosło, a zakres realizowanych badań będzie się nieustannie poszerzał. Trendy technologiczne w elektronice, zmiany prawne, działają na korzyść placówek badawczych i powinny z czasem doprowadzić do poszerzenia rynku usług.

Coraz więcej badań

Rys. 3. Ocena podejścia producentów urządzeń elektronicznych do obowiązku badania wyrobów

Badania urządzeń elektronicznych to nie tylko bezpieczeństwo i kompatybilność elektromagnetyczna. Tak było wiele lat temu, tuż po wejściu Polski do UE, kiedy producenci elektroniki stanęli przed koniecznością wystawiania deklaracji zgodności CE dla swoich wyrobów. W tamtym okresie faktycznie na rynku widoczne było podejście takie, że nowa rzeczywistość prawna to wyłącznie dodatkowy i niemile widziany obowiązek dla producentów i importerów urządzeń elektronicznych.

Obowiązek oznaczenia urządzenia znakiem CE niekoniecznie przekładał się na chęć wykonania badań i do dzisiejszego dnia niestety spora część przedsiębiorców traktuje ten proces jako jeszcze jeden formalny nakaz. W przełamaniu takiego podejścia spory udział ma widoczny w całej krajowej elektronice trend presji na jakość.

Wielu krajowych producentów elektroniki rozwija się i upatruje swojej szansy w wytwarzaniu specjalistycznych urządzeń, dla przemysłu, wojska, transportu, medycyny i podobnych dziedzin określanych jako profesjonalne. Takie urządzenia przebijają się na rynku właśnie dobrą jakością, a badania laboratoryjne są czynnikiem kluczowym w jej zapewnieniu.

Przy nacisku na jakość sprawa deklaracji zgodności CE schodzi na drugi plan, bo znakomita większość takiego sprzętu bez problemu spełnia wymagania formalne i nierzadko spełnia normy z dużym zapasem. Wielu producentów podnosi sobie poprzeczkę wymagań celowo, bo wie, że sprzęt odporny na zaburzenia EM, na narażenia klimatyczne, mechaniczne i inne, zostanie doceniony przez rynek.

Wraz z rosnącymi potrzebami w zakresie jakości zmieniają się oferty placówek badawczych, które stają się coraz bardziej kompleksowe. Oferta prowadzonych badań coraz częściej wykracza poza podstawowy zestaw pomiarów potrzebnych do protokołu i deklaracji, a w przypadku większych jednostek badawczych łączy praktycznie wszystkie niezbędne obszary techniki składające się na wyrób elektroniczny.

Z pewnością jest to zachęta do współpracy dla klientów, bo przykładowy producent oświetlenia LED może w jednym miejscu zbadać bezpieczeństwo użytkowania, odporność środowiskową, kompatybilność, a nawet dokonać pomiarów optycznych (oddawanie barw, wydajność świetlną). Kompleksowa usługa badań w jednym miejscu, także tych cząstkowych wykonywanych w czasie prac projektowych, z pewnością jest bardziej przekonująca.

Badania wyjazdowe

Rys. 4. Główne branże zlecające badania w kraju

Szersza oferta badań obejmuje także badania wyjazdowe, wykonywane w miejscu instalacji lub pracy systemu (tzw. badania in situ). To także dowód na stale poszerzającą się ofertę rynku, nie tylko od strony pomiarowej, ale także aplikacyjnej. Okazuje się, że zagadnienia związane z EMC i pokrewnymi dziedzinami nie są już domeną urządzeń elektronicznych traktowanych jako całość funkcjonalna, ale także większych systemów, nierzadko zbudowanych z mniejszych komponentów modułowych.

Do niedawna w branży elektroniki widoczne było uproszczone podejście do kontroli kompatybilności elektromagnetycznej w takim przypadku. Konstruktorzy, tworząc większy system, chętnie sięgali po gotowe i przetestowane moduły funkcjonalne, takie jak zasilacze, sterowniki, wyświetlacze, modemy komunikacyjne, bo uważali, że zbudowany z takich gotowych klocków system nie wymaga dalszych badań i testów.

Nawet gdy projekty dotyczyły serii większych niż jednostkowe zamówienia, opłacało się kupować gotowe droższe moduły, zamiast tworzyć własne zintegrowane rozwiązania, po to, aby m.in. obejść certyfikację. Rosnąca oferta badań wyjazdowych laboratoriów może być sygnałem, że ta metoda przestała być zawsze słuszna i konstruktorzy zaczynają mieć ograniczone zaufanie do tego uproszczonego podejścia.

Oczywiście jest to tylko drobne, dostrzegalne zjawisko, które dopiero w przyszłości ma szansę odegrać bardziej znaczącą rolę. Na razie fakty są takie, że z uwagi na specjalistyczny charakter naszego rynku, małą i średnią skalę produkcji charakterystyczną dla większości krajowych producentów, zjawisko budowania systemów i urządzeń z gotowych modułów jest powszechne i z pewnością ma wpływ na rynek usług.

Co więcej, producenci, których skala produkcji przekracza poziomy uznawane za małe i średnie, nierzadko inwestują w potencjał biura konstrukcyjnego i tworzą własne laboratoria pomiarowe i wzorcujące. Firmy takie, jak Sonel, Satel czy Plum i wiele innych, na pewnym etapie rozwoju zainwestowały w rozbudowę parku aparatury w dziale konstrukcyjnym o sprzęt do pomiarów EMC, inne jak na przykład Lab-el w urządzenia do badań środowiskowych. Nie zawsze firmy mają wyposażenie kompletne, raczej częściej takie podstawowe, niemniej własny sprzęt daje im możliwość dopracowania szczegółów konstrukcyjnych oraz zapewnia elastyczność i szybkość pracy.

Outsourcing badań, produkcji i powiązanych z nią usług jest domeną mniejszych firm, często także innowacyjnych przedsiębiorstw krótko istniejących na rynku. Duże firmy, a szczególnie te, które mają stały strumień sprzedaży w czasie, wolą całość produkcji i konstrukcji wykonywać własnymi siłami. Oczywiście dla rynku usług badawczych jest to czynnik negatywny, bo akurat te przedsiębiorstwa, które mają pieniądze i liczne potrzeby badawcze, starają się być samowystarczalne.

mgr inż. Marcin Hamberg

menedżer produktów EMC w firmie Radiotechnika Marketing

  • Jaka jest rola doradztwa technicznego i wsparcia merytorycznego na poziomie konstruktorskim w pracy laboratoriów badawczych?

Na obecnym mocno konkurencyjnym rynku niezwykle istotna staje się specjalizacja. Producent-konstruktor powinien być doskonałym fachowcem w swojej dziedzinie. Jednocześnie jego wyroby muszą spełniać nie tylko wymagania w podstawowym zakresie pracy, ale także być zgodne z szeregiem wymagań dodatkowych.

Jednym z nich są wymagania w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej. Zarówno te normatywne, jak i związane z prawidłowym działaniem w docelowym środowisku pracy. Szeroki zakres zagadnień, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu urządzeń, przynosi konieczność zatrudniania wielu konstruktorów o różnych specjalizacjach i zakupu kosztownej aparatury pomiarowej.

Alternatywą dla takich wydatków może być szeroko rozumiane wsparcie ze strony zewnętrznych specjalistów z danej dziedziny. Taka pomoc może być realizowana na poziomie wsparcia technicznego udzielanego podczas badań w zewnętrznym laboratorium. Może być także podniesiona na wyższy poziom, gdzie odpowiedzialność za zagadnienia EMC jest w całości przekazywana do firmy zewnętrznej, która zajmie się zarówno oceną wyrobu, jak i zadba o to, by spełnił on stawiane przed nim wymagania. Takich zaawansowanych usług od lat z powodzeniem dostarcza podwrocławska Radiotechnika Marketing.

  • Badanie poza laboratorium, pomiary pre-compliance - jakie jest zapotrzebowanie rynku na takie usługi?

Te zagadnienia nabierają szczególnego znaczenia w przypadku dużych i skomplikowanych wyrobów, takich jak np. naszpikowany nowoczesną elektroniką kilkudziesięciotonowy czołg czy duża instalacja stacjonarna. Oczywistą zasadą jest wcześniejsze przebadanie wszystkich elementów składających się na końcowy wyrób i coraz więcej producentów ma tego świadomość.

Jednocześnie trzeba pamiętać o innej zasadzie: EMC plus EMC nie zawsze równa się EMC. Dlatego tak ważna jest ocena spełnienia wymagań nie tylko przez podsystemy, ale także przez gotowy produkt. Konieczne w tym przypadku są badania poza laboratorium. Przynoszą one odpowiedzi nie tylko w kwestii zgodności z wymaganiami, ale także pozwalają na identyfikację i wyeliminowanie problemów z wewnętrzną EMC pomiędzy elementami składowymi systemu. Osiągane w ten sposób korzyści powoli, lecz systematycznie budują rynek dla takich badań.