Przełączniki, przyciski i klawiatury

Producenci tych elementów wkładają wiele wysiłku w doskonalenie ich konstrukcji mechanicznej, inwestują w nowe materiały i pokrycia galwaniczne styków oraz starają się o atrakcyjne wzornictwo. W efekcie tych działań w tytułowej tematyce sporo się zmienia, zarówno od strony technologii, jak i biznesu.

Z tych powodów po trzech latach przerwy powracamy w ramach raportu "Elektronika" do rynku elementów przełączających, analizując zmiany, jakie zaszły w tym okresie i przyglądając się aktualnym zjawiskom.

Ekrany dotykowe cały czas zmieniają rynek

Rys. 1. Rola jakości w elementach przełączających i jej postrzeganie przez klientów

Za jeden z głównych czynników negatywnie wpływających na rynek przełączników, przycisków i klawiatur zgodnie uznaje się zjawiska charakterystyczne dla rynku elektroniki konsumenckiej, w tym ekspansję ekranów dotykowych, miniaturyzację, nowoczesne wzornictwo, które często nie opiera się na tradycyjnej płycie czołowej i podobne czynniki.

Istotne jest też widoczne cały czas ograniczanie liczby rozwiązań mechanicznych w nowoczesnej elektronice, co wiąże się z chęcią zapewnienia lepszej jakości urządzeń oraz z tego, że po prostu konstruktorzy mają obecnie alternatywne rozwiązania dla tych elementów.

Dzisiaj coraz trudniej znaleźć na płytce drukowanej potencjometr, liczba złączy też raczej jest ograniczana do co najwyżej dwóch, trzech, a wiele przycisków, które do niedawna wypełniały płyty czołowe, zastępuje się odpowiednikami dotykowymi. Klawiatury zastępowane są wyświetlaczami graficznymi połączonymi w funkcjonalną całość z ekranami pojemnościowymi.

Z pewnością takie rozwiązania stają się coraz bardziej widoczne na rynku i mają wpływ na omawiany rynek. Korzyści z tych trendów jest wiele, bo o ile w przypadku dotykowych ekranów rezystancyjnych można było mówić o ograniczonej trwałości i sporej podatności na dewastację tych komponentów, o tyle w przypadku pojemnościowych rozwiązań dotykowych, które całą wrażliwą część konstrukcji mają schowaną pod solidną taflą szkła lub odpornym tworzywem sztucznym, trwałość mechaniczna jest już znacznie lepsza i na pewno nie gorsza niż dla solidnych przełączników mechanicznych.

Tabela 1. Przegląd ofert krajowych dostawców przełączników, przycisków i klawiatur - ciąg dalszy

Poza wysoką jakością liczy się też możliwość dużej indywidualizacji produktu z opcją dotykową, możliwość wprowadzania zmian w konstrukcji interfejsu użytkownika nawet podczas okresu eksploatacji, wysoka odporność środowiskowa, prosty serwis i wiele podobnych udogodnień.

Do ekranów dotykowych z wyświetlaczami graficznymi w telefonach i sprzęcie konsumenckim, aplikacjach typu POI/POS, kioskach multimedialnych w zasadzie już się przyzwyczailiśmy, niemniej technologia ta coraz szybciej trafia też do sprzętu profesjonalnego i przemysłowego i nie dotyczy jedynie komputerów panelowych i dużych wyświetlaczy będących monitorami komputerowymi.

Gdyby opcje dotykowe były powiązane wyłącznie z wyświetlaczami LCD, także można by powiedzieć, że penetracja tych rozwiązań miałaby skończone możliwości. Niemniej technologie dotykowe Atmela i Microchipa pozwalają na tworzenie pojedynczych przycisków i suwaków, grup kilku elementów o indywidualnym kształcie, podświetleniu i wzorze, co otwiera drzwi do wielu innych aplikacji, także o charakterze profesjonalnym.

Takie technologie i produkty widać na targach, w nowych katalogach i należy oczekiwać, że z czasem firmy będą sięgać po nie coraz chętniej. Technologia pojemnościowa nie jest trudna w zastosowaniu, bo producenci półprzewodników cały "kłopot" wkładają do środka układu scalonego, ogromną większość pracy można zrobić we własnym zakresie, projektując odpowiednie kształty pól dotykowych na laminacie PCB, a integracja z resztą elektroniki też nie jest zbytnio kłopotliwa.

Rys. 2. Najważniejsze parametry przełączników i klawiatur

Stąd pojemnościowe interfejsy dotykowe będą w najbliższych latach coraz silniej oddziaływać na rynek przycisków i klawiatur, niemniej dużym nadużyciem byłoby twierdzenie, że jesteśmy świadkami jakiejś wielkiej rewolucji. To dlatego, że przyciski pojemnościowe przeznaczone są do interfejsu użytkownika i współpracy z elektroniką, nie nadają się do przełączania zasilania, dużych napięć ani też czułych sygnałów z sensorów.

Stąd ich oddziaływanie konkurencyjne kierowane jest w stronę klawiatur, mikroprzycisków membranowych, niektórych potencjometrów i przełączników, które do tej pory trafiały na płyty czołowe elektroniki.

Jest to niewielki wycinek rynku od strony wartościowej, bo akurat mikroprzyciski membranowe są tanie i dostępne w wielu firmach. W automatyce opcje dotykowe będą się pojawiać w produktach takich jak sterowniki, regulatory, czyli też w wybranych segmentach.

Czynników sprzyjających rozwojowi rynku jest wiele

Rys. 3. Najpopularniejsze typy elementów przełączających

W dużej mierze czynnikiem napędowym dla rynku elementów elektromechanicznych i to we wszystkich kategoriach produktowych jest rozwój rynku elektroniki, automatyki i wzrost liczby rozwiązań opartych na urządzeniach elektrycznych. W każdym z takich miejsc, w którymś z etapów lub bloków musi się pojawić zasilacz i przełącznik, często niejeden.

Liczą się też nowe inwestycje, modernizacje starych linii produkcyjnych, urządzeń infrastruktury, obowiązki prawne związane z zapewnieniem bezpieczeństwa użytkowania lub objęcie kolejnej grupy zawodowej obowiązkiem korzystania z kasy fiskalnej itp.

Z uwagi na koszty i dostępność technologii szybko rośnie w naszym otoczeniu liczba zainstalowanych automatów sprzedaży, punktów informacyjnych, terminali itp. sprzętu. Specjaliści sygnalizują, że koszty produkcji na Dalekim Wschodzie nie są już tak niskie jak jeszcze pięć lat temu, co powoli prowadzi do powolnej zmiany układu sił, w którym rejon Europy Wschodniej zyskuje.

Tabela 2. Przegląd ofert krajowych dostawców przełączników, przycisków i klawiatur

Polska staje się lokalnym zapleczem do produkcji specjalistycznych urządzeń o wysokiej jakości i to zjawisko pozytywnie stymuluje cały rynek komponentów, nie tylko oczywiście przełączników i klawiatur. O tym, że zagadnienia związane z jakością mają coraz większe znaczenie w Polsce, przekonują też opinie specjalistów zebrane na rysunku 1.

Zdaniem ponad połowy ankietowanych klienci zaopatrujący się w podzespoły elektromechaniczne coraz częściej zwracają uwagę na ich jakość, a 10% szuka głównie trwałych wyrobów markowych. Procent wskazań na to, że klienci szukają wyrobów głównie najtańszych, w tym badaniu wyniósł 38%.

To znacząco mniej niż 3 lata temu (56%), co pokazuje, że zmiany na rynku w zakresie postrzegania zagadnień związanych z jakością są i to wcale nie takie powolne. W przypadku klawiatur wzrost zainteresowania wiąże się z tym, że coraz częściej klienci poszukują niestandardowych, unikalnych wzorów i form przycisków i klawiatur, np. z indywidualnym opisem lub legendą na klawiszach, niestandardową kolorystyką, podświetleniem.

Rys. 4. Skala wzrostu obrotów dla krajowych dostawców elementów przełączających za lata 2009-2011 w podziale na cztery przedziały procentowe

Za pomocą klawiatury dość łatwo daje się spełnić takie wymagania, co napędza sprzedaż, spycha do defensywy ofertę produktów seryjnych i sprzyja polskim producentom. Zdaniem specjalistów rynek krajowy elementów elektromechanicznych nie jest nasycony. Producenci przycisków, przełączników dla elektroniki prześcigają się w nowym wzornictwie, materiałach itp.

Branża automatyki w tym sektorze nie rozwija się aż tak dynamicznie, ale za to w tym obszarze można wyróżnić znacznie mniej zagrożeń dla tego rynku. Taki trend potwierdzają wyniki naszej redakcyjnej ankiety, w której pytaliśmy między innymi o to, jakie cechy elementów elektromechanicznych, patrząc od strony parametrów technicznych i funkcjonalności, liczą się w największym stopniu (rys. 2).

Zdecydowanie na wykresie dominuje trwałość mechaniczna i elektryczna, a następnie odporność środowiskowa. Są to zagadnienia pokrewne do presji na jakość, co dodatkowo umacnia wagę danych zaprezentowanych na rysunku 1. Dobrze oceniono też wagę ergonomii i wzornictwa w elementach przełączających i klawiaturach, a także możliwość indywidualizacji tych produktów.

Przemysł i automatyka

Rys. 5. Ocena pierwszej połowy 2012 roku w zakresie dostaw przełączników, przycisków i klawiatur

Z pewnością najbardziej wartościową częścią rynku przełączników i przycisków są rozwiązania przeznaczone do zastosowań w przemyśle: w maszynach, urządzeniach technologicznych, szafach sterujących, nastawniach i do pracy jako wyłączniki bezpieczeństwa lub przyciski nożne.

Produkty do takich zastosowań łączą w sobie wysoką jakość wykonania, dużą odporność na narażenia środowiskowe i mechaniczne, zapewniają bezpieczeństwo obsługi i zdolność do pracy z sygnałami o dużym poziomie mocy.

Przełączniki dla przemysłu są wyraźnie większe od tych dla elektroniki, co jest konsekwencją koniecznością zapewnienia zgodności z wymienionymi kryteriami, obowiązku spełniania norm, możliwości zapewnienia ich montażu w dużych urządzeniach, podłączenia przewodów, uszczelnienia przepustów itp.

Takie elementy w naturalny sposób kosztują znacznie więcej niż proste styki bez atestów do mało wymagających zastosowań i z punktu widzenia handlu są one nierzadko korzystniejsze. Jest to też grupa komponentów stabilnych, takich, które funkcjonują na rynku znacznie dłużej od tych wersji dla elektroniki.

Wśród dostawców widać coraz większe przenikanie się ofert w zakresie produktów dla elektroniki i wersji przemysłowych. Wielu dystrybutorów podzespołów elektronicznych oferuje komponenty dla przemysłu i podzespoły automatyki, często firmy te wprowadzają na rynek tańsze marki dalekowschodnie.

Tak poszerzane są oferty dostawców w zakresie złączy i nierzadko realizuje się rozwój omawianego rynku, gdyż te czołowe i renomowane marki są obsadzone od lat i zmian w krajobrazie dystrybucji w zasadzie nie ma.