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

Oczekiwania badawcze rosną

Rys. 5. Najważniejsze czynniki odpowiedzialne za zlecanie badań do laboratoriów badawczych

Badania urządzeń elektronicznych to obecnie nie tylko proste pomiary i sprawdzenia, czy prototypowe urządzenie spełnia wymagania dyrektyw, czy też nie. Inżynierowie patrzą dzisiaj na placówki badawcze pod znacznie szerszym kątem niż jeszcze pięć lat temu, a ich oczekiwania niezmiennie rosną i coraz bardziej wykraczają ponad to, aby móc wystawić deklarację zgodności.

Inżynierowie i projektanci oczekują, że laboratorium będzie dla nich wsparciem merytorycznym i formalnym w procesie tworzenia wyrobu. Innymi słowy, oczekują pomocy w określeniu niezbędnego zakresu badań i wsparcia podczas prac konstrukcyjnych. Badania cząstkowe kontrolujące poszczególne etapy prac konstrukcyjnych i godziny inżynierskie, jakie laboratorium daje do dyspozycji swoim klientom po to, aby mogli nie tylko dowiedzieć się, że jest źle, ale także, co niedomaga i jak to można poprawić, stają się powoli standardem dla placówek z pierwszej ligi.

Proces ten jest widoczny w ostatnich latach także w tym, że placówki badawcze tracą swój formalny i nieco urzędowy charakter, zmieniając się bardziej w stronę "badawczo-inżynierską". Urzędowy język, pełno norm, dokumentów i formalnych wymagań związanych z badaniami zawsze był dla środowiska inżynierskiego barierą mentalną. Widać, że placówki badawcze zrozumiały, że klienci nie przyjdą do nich, bo wynika to z prawa, zagrożenia karą lub z innego środka przymusu, ale wówczas, gdy poczują, że personel laboratorium jest dla nich partnerem w tworzeniu produktu i wsparciem w walce o jakość.

Większość placówek badawczych to jednostki związane z urzędami państwowymi lub uczelniami, których specyfika pracy, łącznie z używaną terminologią i językiem, nierzadko bywała odległa od tego, co dzieje się w biurach projektowych producentów elektroniki. Jeszcze pięć lat temu widać było, że obie strony nierzadko słabo się rozumiały, co nie sprzyjało nawiązywaniu współpracy. Laboratoria narzekały, że firmy elektroniczne nie chcą badać sprzętu i korzystać z dostępnych możliwości pomiarów i badań.

Tabela 1. Przegląd ofert laboratoriów badania urządzeń elektronicznych

A inżynierowie, nie wiedząc dokładnie, czego potrzebują, omijali takie placówki, widząc we współpracy wiele problemów. Wydaje się, że dzisiaj komunikacja ta jest już na o wiele lepszym poziomie i obie strony znacznie lepiej się dogadują. Firmy elektroniczne mają również o wiele większą wiedzę niż kiedyś na temat badań, w tym EMC, potrafią określić swoje potrzeby, a laboratoria badawcze są znacznie bardziej elastyczne w działaniach.

Na rysunku 1 pokazane zostało zestawienie kryteriów uznawanych przez klientów za najważniejsze w ofertach handlowych. O ile do niedawna na czołowym miejscu znajdowała się akredytacja laboratorium, będąca potwierdzeniem kompetencji i jakości pomiarów, o tyle obecnie ważniejsze są badania kompleksowe.

Nastawienie na bliski kontakt z projektantami i wsparcie w projektowaniu widać też po tym, że za ważne czynniki uznano badania prototypów i możliwość uczestniczenia w pomiarach. Warto też zauważyć, że wymienione czynniki oceniono jako znacznie bardziej istotne od tego, jak bardzo nowoczesną aparaturę posiada placówka.

Na rysunku 2 pokazane zostało podobne zestawienie opracowane pod kątem strony handlowej oferty laboratoriów badawczych, którego celem było uwypuklenie bardziej i mniej istotnych czynników na nią się składających. Niska cena usługi znalazła się dopiero na trzecim miejscu, co jest ciekawe, biorąc pod uwagę wcześniejsze rozważania. Za najważniejszy czynnik biznesowy uznano krótki czas realizacji pomiarów, co można odczytywać tak, że na badania firmom zawsze zostaje mało czasu. Z kolei wysoko oceniona akredytacja jest na rynku synonimem kompetencji i gwarancją, że raporty z pomiarów mają wartość urzędową.

Marcin Jurga

kierownik działu EMC w firmie Astat

W ostatnich latach laboratoria otwierają dystrybutorzy elementów elektronicznych, dostawcy aparatury pomiarowej - czy to jest atrakcyjne biznesowo działanie? Co w ten sposób firmy chcą osiągnąć?

Dla nas, jako dla integratora dużych systemów pomiarowych, EMC jest naturalne, że posiadamy własny sprzęt i własne laboratorium EMC. Wynika to z prostego faktu, że tylko w taki sposób możemy utrzymać wysoki poziom własnego know-how. Daje nam to również możliwość wypożyczenia sprzętu dla naszych klientów na czas kalibracji czy serwisu. Wykorzystujemy nasz sprzęt również do własnych celów pomiarowych, przykładowo przy testach skuteczności ekranowania naszych uszczelek EMI.

Nie mamy jednak aspiracji, aby stać się laboratorium akredytowanym i posiadać pełen zakres norm i testów. Laboratorium nigdy też nie będzie wiodącą działalnością firmy Astat. Zapewne podobnie jest też w przypadku innych firm dystrybucyjnych, które posiadają własne, większe lub mniejsze laboratoria. Jest to tylko narzędzie służące rozwojowi pozostałych form działalności naszej firmy, a przy okazji, jeśli jest zapotrzebowanie, możemy zaoferować naszym klientom usługę pomiarową.

Jakie znaczenie na rynku mają badania prowadzone w czasie projektowania urządzeń elektronicznych?

Zapotrzebowanie na tego typu usługi na etapie projektowania jest z roku na rok coraz większe. Wynika to z faktu, że stopień skomplikowania urządzeń jest coraz większy i dzisiaj produkt musi być nowoczesny. Jednak wszyscy wiemy, że nieodpowiednie zaprojektowanie nawet z pozoru prostych konstrukcyjnie urządzeń prowadzi do problemów z EMC.

I tutaj testy w czasie projektowania są bardzo przydatne, bo choć nie są wykonywane zgodnie z obowiązującymi normami, to jednak dają konstruktorom możliwość sprawdzenia, czy wprowadzona modyfikacja na etapie projektu daje pozytywny, czy negatywny efekt. Dobrym przykładem jest pomiar emisji prototypowej płytki PCB w polu bliskim np. za pomocą skanerów EMC. Chociaż taki pomiar nie jest wprost opisany żadną normą, to daje konstruktorowi możliwość zlokalizowania i wyeliminowania problemu z emisją już u samego źródła, najczęściej prostymi i tanimi zabiegami.

Kompetentna kadra to podstawa

Rys. 6. Zestawienie spadków i wzrostów obrotów dla krajowych placówek badawczych w latach 2010-2012

Z punktu widzenia rynku i usług szerokie kompetencje techniczne placówek badawczych wymagają posiadania kompetentnej kadry technicznej, fachowców doskonale rozumiejących skomplikowane zagadnienia kompatybilności elektromagnetycznej, nie tylko od strony norm, ale zwykłej wiedzy układowej, projektowej, znającej nowoczesne narzędzia i technologie i wreszcie mających szerokie horyzonty zawodowe. Tacy specjaliści są na rynku poszukiwani i wcale nie ma ich tak wielu, przez co proces ten przenosi się na ceny usług.

Wysokie ceny aparatury i utrzymania kompetencji laboratorium są szczególnie dotkliwe w sytuacji, gdy cały czas widać, że testy EMC traktowane są jako obowiązek prawny, a nie metoda pozwalająca na zwiększenie niezawodności i jakości urządzenia. Mniejszy rynek nie pozwala skutecznie amortyzować cen zakupu i ogranicza możliwość inwestycji.

Jest to problem najbardziej dotkliwy zwłaszcza dla małych laboratoriów, które nie mogą powiązać działalności z prowadzonymi pracami naukowymi lub realizowaną produkcją. Skutkiem jest widoczny brak kompleksowego wyposażenia badawczego w wielu laboratoriach, na który po prostu brakuje funduszy.

dr inż. Krzysztof Sieczkarek

kierownik Laboratorium Urządzeń Elektronicznych Instytutu Logistyki i Magazynowania

Koszty usług badawczych: co proponują laboratoria, a czego oczekuje rynek?

Koszty usług badawczych od kilku lat pozostają na podobnym poziomie. To właśnie dlatego MŚP coraz częściej stać na tego typu badania. Dodatkowym sposobem obniżenia kosztów jest wspomaganie firm elektronicznych przy pozyskiwaniu środków na badania np. z POIG, jak to od lat czyni ILiM.

Rynek w ramach usług badawczych oczekuje również konsultacji konstrukcyjnych i prawnych w zakresie wdrożeń produktów. Znaczącą cechą, braną pod uwagę przez firmy podczas wyboru laboratorium, jest jego dostępność do usług w czasie i szybkość realizacji, nie zawsze mogą zagwarantować laboratoria uczelniane, np. z uwagi na zajęcia dydaktyczne. Tego mankamentu pozbawione są laboratoria osadzone np. w instytutach badawczych.

Dzięki ich zorientowaniu rynkowemu istnieje zobowiązanie do realizacji usług w sposób terminowy, integralny i zoptymalizowany ekonomicznie. Dodatkowym atutem są badania komplementarne, np. bezpieczeństwa elektrycznego. Ceny usług nadal są dużo niższe niż ofert z zagranicy, co powoduje coraz częstsze zainteresowanie tamtejszych klientów.

Samodzielne badanie wyrobów - czy to ma sens i w jakim zakresie?

Nowe podejście do harmonizacji przepisów technicznych Unii Europejskiej zwalnia formalnie producentów z konieczności korzystania z tzw. strony trzeciej przy ocenie technicznej wyrobów elektronicznych powszechnego użytku, jednocześnie nie zwalniając ich od odpowiedzialności za wykazanie zgodności z wymaganiami zasadniczymi dyrektywy EMC.

Przy sporządzaniu deklaracji zgodności dobrze więc powołać się na stosowne normy zharmonizowane. Nie każdego producenta stać jednak na zakup bardzo kosztownej aparatury do badań kompatybilności elektromagnetycznej typu full compliance i wykonywanie badań końcowych we własnej firmie.

Warto jednak w procesie konstrukcji wyrobów korzystać albo z usług badań wstępnych i doradztwa laboratoriów, albo w przypadku odpowiednio wysokiego potencjału przedsiębiorstwa badać urządzenia za pomoc aparatury pre-compliance tak, by przekazując je do oceny końcowej np. laboratorium akredytowanemu, mieć pewność, że w przypadku kontroli organów nadzoru, zgodność zostanie niezakwestionowana. Właśnie takie działanie inżynierskie jest jak najbardziej właściwe technicznie i zbilansowane ekonomicznie.

Omijanie wymogów

Rys. 7. Ocena, jaki był 2013 rok za okres styczeń-listopad

Formalny obowiązek badania urządzeń elektronicznych od lat jest omijany. Producenci oraz przede wszystkim importerzy wprowadzający na rynek urządzenia korzystają z tego, że organy państwowe nadzorujące rynek mają mały budżet i nie są w stanie wystarczająco kontrolować przestrzegania wymagań. Przy niskiej świadomości klientów CE oraz inne znaki na obudowie stają się jedynie nalepkami.

W krajach Europy Zachodniej liczba skontrolowanych wyrobów w ramach nadzoru rynku jest kilkukrotnie wyższa, a kary za wprowadzenie do obrotu wyrobu niezgodnego z zasadniczymi wymaganiami dyrektyw - sięgają 1 mln euro. Takie podejście powoduje większą świadomość podmiotów wprowadzających wyrób do obrotu na terenie UE oraz większą odpowiedzialność za własne lub importowane wyroby. U nas kary są niskie, a na dodatek nakładane na tyle rzadko, że realnego zagrożenia karą na rynku jak nie było, tak nie ma.

Trendy te widoczne są w zestawieniu pokazanym na rysunku 3, gdzie zebrane zostały odpowiedzi na pytanie, jakie podejście do badań mają krajowe firmy elektroniczne. Najwięcej wskazań padło na to, że firmy korzystają z usług placówek badawczych tylko wtedy, gdy zostaną do tego zmuszone, np. wymogami kontraktu, upływającym terminem, reklamacją i podobnymi czynnikami.

Takiego zdania było aż 58% ankietowanych specjalistów. Takie same noty uzyskało wskazanie, że zlecane są jedynie najtrudniejsze badania, a wskazania na inne strategie mniejszych lub większych uników są również kilkudziesięcioprocentowe. Zdaniem ankietowanych tylko 8% firm rzetelnie podchodzi do badań, co oznacza, że zjawiska uwidocznione na wykresie nadal, i to od wielu lat, są jedną z najważniejszych sił determinujących relacje na rynku badań urządzeń elektronicznych.