Raporty

Z każdym kolejnym rokiem projektowanie elektroniki staje się coraz trudniejsze i bardziej kosztowne. Inżynier musi znaleźć kompromis dla wielu przeciwstawnych zagadnień technicznych i zmieścić się w budżecie oraz terminie. Czas życia rozwiązań układowych, technologii i standardów nieustannie się skraca, stąd w pracach projektowych nierzadko trzeba sięgać po rynkowe nowinki. Czas, jaki zostaje na analizę potencjału danych technologii, jest już krótki i nie należy oczekiwać, że w przyszłości będzie lepiej, bo tempo rozwoju całej techniki rośnie, a dodatkowo na rynku jest wiele rozwiązań równoważnych od strony technologii. W takiej sytuacji coraz częściej sensownym działaniem jest oddanie projektu do specjalizowanej firmy zewnętrznej.

Moduły komunikacyjne odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu łączności między urządzeniami i maszynami oraz węzłami IoT. Realizują wymianę danych, umożliwiając urządzeniom skuteczną komunikację i interakcję. Obsługują różne technologie komunikacji bezprzewodowej, takie jak Wi-Fi, Bluetooth, LoRaWAN, ZigBee i oczywiście te do sieci komórkowych. Ich wszechstronność pozwala im obsługiwać całe spektrum aplikacji, od inteligentnych domów i automatyki przemysłowej, po opiekę zdrowotną i rolnictwo.

Z roku na rok i z każdą kolejną generacją urządzeń elektronicznych proces projektowania staje się coraz trudniejszy na skutek wzrostu złożoności, miniaturyzacji, większego zaawansowania technologii. Sprzętu elektronicznego w środowisku jest coraz więcej, dlatego coraz trudniej zapewnić niezakłócone działanie. Komunikacja nawet w prostych aplikacjach stała się oczywistością, przez co skala potencjalnych problemów z interoperacyjnością lub stabilnością działania stale się zwiększa. Klienci oczekują sprzętu wysokiej jakości, takiego, który będzie niezawodnie pracował w każdych warunkach, a kiepska jakość na silnie konkurencyjnym rynku jest w stanie załamać sprzedaż, stąd pojęcie to jest dzisiaj osią wielu działań producentów elektroniki.

Rynek systemów zdalnej identyfikacji rozwija się ewolucyjnie od wielu lat i nie ma na nim przełomowych produktów lub technologii, które zmieniłyby istotnie ukształtowany przez lata stan. Dominują drobne usprawnienia po stronie zasięgu, technologii produkcji, w zabezpieczeniach, rozmiarach transponderów. Najważniejsza w RFID jest wartość dodana, czyli korzyść, jaka pojawia się z wdrożenia. Ona jest kołem zamachowym tego sektora i jest definiowana w największym stopniu przez oprogramowanie.

Jednym z pozytywnych trendów na rynku podzespołów półprzewodnikowych dużej mocy jest coraz większe zainteresowanie klientów nowymi generacjami produktów opartych na technologii SiC oraz GaN. Wzrost cen energii, konieczność opracowywania nowoczesnych urządzeń o coraz wyższej wydajności przy jednoczesnym zmniejszeniu ich gabarytów powodują zwiększone zainteresowanie nowymi generacjami podzespołów.

Od strony asortymentu rynek materiałów chemicznych jest bardzo szeroki i łączy kilkunastu znaczących producentów takich produktów. Produkty te są użytecznym dodatkiem rozszerzającym oferty firm dystrybucyjnych o szerokim profilu i ważną częścią ofert firm sprzedających urządzenia do produkcji. Mamy też w kraju dostawców specjalizowanych i dwóch producentów, dla których materiały chemiczne to bardzo ważna pozycja w ofercie, często nawet tworząca główny pion biznesowy. Obszar produkcji elektroniki tworzy oczywiście najbardziej wartościową część klientów dla tego sektora, ale poza tym odbiorcami są też klienci spoza elektroniki, w tym także z obszaru serwisu i utrzymania ruchu.

Podzespoły elektroniczne są głównym źródłem innowacji w technice i bazą konstrukcyjną dla nowych produktów, przez co dystrybucja tworzy najważniejszą część łańcucha zaopatrzenia dla branży. Jest to konkurencyjny obszar biznesu, niełatwy, ale cały czas atrakcyjny i perspektywiczny. Mimo globalnych uwarunkowań gospodarczych i dużej konkurencji, rynek dystrybucji daje wiele szans i możliwości wszystkim graczom, których na rynku polskim jest kilkadziesiąt, o różnej wielkości, zarówno krajowych, jak i zagranicznych. Współczesna dystrybucja opiera się na bliskiej współpracy z producentami komponentów, szerokiej ofercie i szybkiej logistyce. Po stronie klientów wysiłek jest kierowany w budowę relacji na najwcześniejszym etapie projektowania oraz posiadaniu możliwie najbardziej kompleksowej oferty produktów w obszarze zajmowanym przez firmę na rynku.

Badania urządzeń elektronicznych pod kątem spełnienia norm kompatybilności elektromagnetycznej, wpływu środowiska klimatycznego czy odporności mechanicznej, są dzisiaj znamienną częścią procesów zapewnienia wysokiej jakości oraz integralną częścią procesu projektowania. Specjalizowane placówki badawcze zajmujące się takim testowaniem tym samym pełnią funkcję weryfikatora użytych rozwiązań, komponentów i metod projektowych.

Od wielu lat głównym kierunkiem rozwoju branży elektronicznej jest wzrost zaawansowania technologii przy zachowaniu wysokiej jakości procesów (produkcji, kontroli, serwisu, obsługi posprzedażnej) dla produktów oraz usług. Aby to było możliwe, konieczne są nowoczesne i dobre narzędzia rozumiane jako całość infrastruktury przedsiębiorstw. Wraz z pogłębiającą się i stale rosnącą złożonością i miniaturyzacją elektroniki, gdzie szczegółów często nie widać już gołym okiem, znaczenie posiadania zaawansowanego sprzętu stale się zwiększa. Zapewnienie usług wysokiej jakości staje się także istotne z uwagi na coraz większe koszty związane z obsługą serwisową, logistyką towarów, cenami podzespołów, dlatego aby utrzymać biznes w ryzach trzeba produkować szybko, dobrze i tanio, a więc możliwie przy największej automatyzacji.

Uszkodzenia oraz zakłócenia pracy wywołane zaburzeniami elektromagnetycznymi i na skutek wyładowań elektrostatycznych są szczególnie dokuczliwe, gdyż często dają niejasne odczyty stanu, nie zawsze uwidaczniają się w momencie oddziaływania, ale dopiero dużo później, w czasie eksploatacji, a także są trudne do rozpoznania przez użytkowników urządzeń oraz osoby niebędące specjalistami w tej dziedzinie. Koszty obsługi posprzedażnej i serwisu stale rosną, a jednocześnie ceny produktów i usług są hamowane przez silną konkurencję na rynku, dlatego dzisiaj nacisk na jakość w produkcji, a więc pośrednio też na ochronę, staje się tak istotny dla zbilansowania kosztowego projektów. W przypadku elektryczności statycznej nie jest łatwo w sposób jednoznaczny odpowiedzieć na pytanie, czy liczba zastosowanych zabezpieczeń i ich typ w przypadku danej firmy są wystarczające i zapewniają skuteczność. Każde zabezpieczenie wymaga umiaru i gdzieś musi być postawiona granica między kosztem rozwiązania i skutecznością.

Elektronika wdziera się dzisiaj w wiele nowych obszarów zastosowań, m.in. w transporcie, przemyśle, medycynie. Rozwijane są aplikacje elektromobilne, budowane stacje ładowania. Powstają zarówno produkty specjalistyczne, jak i proste gadżety, np. wspierające marketing lub handel. To wszystko trzeba gdzieś wykonać, dlatego branża EMS może spać spokojnie – zleceń nie zabraknie, bo elektronizacja życia jest nieunikniona. Co więcej, dzisiaj coraz częściej oczekuje się, że firma kontraktowa zapewni nie tylko wykonanie, ale też podzieli się wiedzą oraz pomoże skutecznie ograniczyć koszty produkcji. Galopująca miniaturyzacja, szybko zmieniające się technologie i rosnące skomplikowanie urządzeń powodują wiele problemów technicznych i kosztów, którym trzeba stawić czoło, stąd też naturalne staje się oddanie tych problemów do rozwiązania przez kompetentnego kooperanta.

Każda kolejna generacja zasilaczy wchodzących na rynek ma coraz większą sprawność i najbardziej zmiany te widać właśnie w zasilaczach dużej mocy, gdzie sięga ona 95–96%. Wysoka sprawność to oszczędność energii zasilającej, a więc mniejsze rachunki, ale także mniejsze gabaryty i słabsze nagrzewanie oraz zdolność do pracy w szerokim zakresie temperatur. Duża sprawność w warunkach przemysłowych to synonim niezawodności, na którą rynek zwraca coraz więcej uwagi. Od strony układowej zasilacze wyposaża się dzisiaj we wszechstronne układy zabezpieczające, rozbudowane filtry wejściowe, sterowniki zapewniające sygnalizację stanu zasilacza i podobne obwody ochronne na tyle skuteczne, że awaria na skutek przeciążenia, stanu nieustalonego lub zwykłego błędu podczas montażu instalacji staje się praktycznie niemożliwa. Skoro awaria zasilacza wyłącza całe, nawet najdoskonalsze urządzenie, to jasne jest, że zasilacz nie może się zepsuć bez względu na panujące warunki.

W branży oświetlenia LED zmiany zawsze zachodziły bardzo szybko, a paliwem zapewniającym dynamikę rozwoju rynku są głównie: rosnąca wydajność LED-ów, coraz lepsze parametry i poszerzająca się oferta tych produktów. Nowe, lepsze diody przesuwają wiele granic, które decydują o opłacalności, parametrach technicznych, sprawności, wymiarach itp. Podstawowym problemem, z jakim obecnie mierzą się klienci, jest to, jaką technologię, producenta lub produkt wybrać. To wielowymiarowy wybór, determinowany licznymi czynnikami, w którym trzeba też wziąć pod uwagę przyszłe zmiany techniczne lub prawne. Dostawca powinien udzielić informacji na temat tego, czy dany wyrób nie zostanie niedługo zastąpiony nowym, czy spełnia wymagania eksploatacyjne dla docelowego rynku lub jak bardzo jest podatny na cenową konkurencję.

Na rynku mamy coraz większy asortyment jednostek wyświetlaczy, są one coraz tańsze, a więc dostępniejsze, mają coraz lepsze parametry w zakresie wizualizacji danych oraz odporności mechanicznej i środowiskowej. Rośnie liczba dostępnych przekątnych ekranu i rozdzielczości, proporcji boków i interfejsów. Pojawiają się zaawansowane kontrolery, opcje związane z szerokim zakresem temperatur pracy, dużym kątem obserwacji, czytelnością w warunkach silnego oświetlenia słonecznego. Dostawcy wyświetlaczy tworzą też grupy produktów, wokół których możliwa jest łatwa migracja, czyli zmiana wyświetlacza nie wiąże się z kłopotliwymi zmianami układu elektronicznego i dużymi modyfikacjami oprogramowania.

O mikrokontrolerach w mediach było głośno dwa lata temu, kiedy w pandemii zaczęły się kłopoty z ich dostępnością, a czasy realizacji zamówień pobiły rekordy, często przekraczając znacznie cały rok. Wówczas okazało się, jak bardzo jesteśmy zależni od tych jednostek i jak mało poświęcaliśmy uwagi w projektach na minimalizację ryzyka związanego z jednym źródłem zaopatrzenia, typem układu, a nawet używaną obudową.

Producenci i dostawcy transformatorów i podzespołów indukcyjnych mają w kraju dość dużą liczbę odbiorców, na przykład ze strony producentów układów automatyki, rynku AGD, oświetlenia ledowego oraz szybko zyskującej na znaczeniu elektromobilności. Zauważalna część produkcji kierowana jest też na eksport, bo krajowa oferta zapewnia wciąż konkurencyjne ceny, wysoką jakość wykonania, przy ważnej z punktu widzenia prowadzonego biznesu obecności tych firm na wspólnym europejskim obszarze celnym. Sektor grupujący tytułowe podzespoły jest ważną częścią krajowej elektroniki i w ostatnich dwóch dekadach zmienił się ogromnie pod względem technologii, skali działania, a także wiedzy i kompetencji technicznych firm.

Niezmiennie od dziesiątków lat przekaźniki elektromagnetyczne łączą obwody w urządzeniach elektronicznych i elektrycznych, zapewniając wysokie parametry użytkowe za niewielką cenę. Ich trwałość i duża odporność na przeciążenia okazują się na tyle ważne dla inżynierów, że nie tylko nie zastępują ich w wielu obwodach przez wersje półprzewodnikowe, ale z powodzeniem aplikują je w nowych obszarach aplikacyjnych. Przekaźniki elektromagnetyczne są fenomenem techniki, bo mimo przeszło 150-letniej historii cały czas uznawane są za produkty perspektywiczne, zawsze obecne i istotne, a nowe pomysły w zakresie miniaturyzacji, wysokiej jakości wykonania, niskiego poboru mocy przez cewkę elektromagnesu w tych elementach zawsze budzą zainteresowanie.

Początek 2023 roku przyniósł spory wzrost cen nośników energii i kosztów pracy, jednak rok wcześniej też nie było w biznesie łatwo, gdyż produkty nie tylko były trudniej dostępne, ale także sporo podrożały. Na dodatek popyt rynku ostatnio zmalał, wywołując problem z zapasami nagromadzonymi w okresie pandemii. Efekt jest taki, że rentowność produkcji elektroniki istotnie zmalała i jest to problem zarówno dla firm OEM, jak i licznych EMS-ów.

Płytki drukowane potrzebne są praktycznie do każdego urządzenia elektronicznego, dla firm EMS, producentów oświetlenia, wytwórców urządzeń przemysłowych czy startupów zajmujących się IoT. Z uwagi na tę powszechność zastosowań rynek obwodów rośnie wraz z całą branżą elektroniczną. Wspólnym celem dla tych przedsiębiorstw staje się zapewnienie sobie dobrych i niedrogich płytek, obojętnie, czy krajowej produkcji, czy importowanych. Największe wyzwanie to zapewnienie wysokiej jakości i powtarzalności przy krótkich terminach dostaw.

Prototypowanie jest częścią procesu projektowania urządzeń elektronicznych i pełni funkcję punktu kontrolnego między etapem komputerowych przygotowań i symulacji a produkcją seryjną. Pozwala na weryfikację konstrukcji, a zwłaszcza na sprawdzenie, czy spełnia ona wymagania nakładane przez normy. Rozwój technologii wymusza inwestycje w prototypowanie, bo wszystko jest coraz mniejsze, delikatniejsze i coraz mniej można dokonać bez dysponowania odpowiednimi narzędziami i urządzeniami. Fizyczne wykonanie prototypu jest coraz trudniejsze, bo elementy elektroniczne są na tyle małe, że wyklucza to montaż ręczny. Jeśli nie we własnym zakresie, to prototypowanie może być zrealizowane w kooperacji.

Kiepski przełącznik lub tandetna klawiatura są w stanie skutecznie popsuć opinię o producencie urządzenia i marce produktu, i zmusić do kosztownego serwisu sprzętu. W miarę upływu lat coraz więcej osób jest świadomych takiego ryzyka i co jest również ważne, ma obecnie fundusze na to, aby go unikać. Dystrybutorzy i producenci od lat wkładają wiele wysiłku w promocję elementów markowych wśród firm elektronicznych, cierpliwie pracują nad zmianą podejścia klientów do zakupów. Te działania przynoszą efekty. W ostatnich latach jakość przełączników i przycisków znacznie się poprawiła, a znaczenie produktów z dolnej półki jest wyraźnie mniejsza. Wytwórcy udoskonalili technologię, poprawili precyzję działania tych elementów i sięgnęli po nowe, lepsze materiały, aby sprostać rosnącym wymaganiom.