Laboratoria badania urządzeń elektronicznych wspierają projektantów w walce o jakość

Powodem jest to, że tak naprawdę nie da się tych zagadnień nauczyć oraz poznać metod postępowania, które zapewnią sukces po wdrożeniu. Liczy się wiele drobnych szczegółów, interakcje między poszczególnymi częściami składowymi, których nie sposób przewidzieć.

W miarę jak współczesna elektronika staje się coraz bardziej zminiaturyzowana i rośnie jej skomplikowanie, takich problemów, źródeł możliwych interakcji jest coraz więcej, stąd potrzeba badań, zwłaszcza tych dostępnych w czasie prac projektowych, nieustannie się zwiększa.

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.

Warto dodać, że wymagania określone przez normy stale się zmieniają i nie stanowią one zamkniętego katalogu, który wszyscy znają i potrafią się w nim sprawnie poruszać. Tak naprawdę normy cały czas się zmieniają, bo są dopasowywane do zmieniających się warunków.

Tworzone są nowe regulacje obejmujące specyficzne aplikacje lub sektory branżowe, na skutek czego już samo ustalenie zakresu norm, które muszą być spełnione dla danego projektu, jest niełatwe. Trend jest taki, że wymagania rosną, zwiększa się statystycznie liczba wykonywanych i koniecznych badań. Poza wymaganiami norm, jest to konsekwencja rozwoju elektroniki, która wdziera się na coraz to nowe obszary.

W takich warunkach działalność placówek badawczych wydaje się dobrze powiązana z branżą, a przyszłość pewna i przewidywalna. W rozwoju trochę przeszkadza brak skutecznego nadzoru nad rynkiem, niedostateczna świadomość problemów i wagi tych zagadnień, ale bezsprzecznie w wielu miejscach widoczna jest ewolucja postaw i podejścia do badań. Trudno ocenić, ile jeszcze czasu musi upłynąć, aby rynek można było uznać za dojrzały, ale bezsprzecznie ostatnie trzy lata zmieniły wiele na plus.

Badania od strony biznesu

Rys. 1. Struktura obrotów krajowych placówek badawczych - największa grupa obejmująca 35% placówek sprzedaje usługi za 100-500 tys. zł rocznie

Od strony biznesu prowadzenie laboratorium badawczego dla urządzeń elektronicznych to duże wyzwanie. Aparatura pomiarowa jest kosztowna, nierzadko konieczne są specjalne pomieszczenia, np. na komorę i kompetentną kadrę pracowników, zdolną nie tylko wykonywać pomiary, ale rozumiejącą istotę zjawisk, uwarunkowania prawne i wymagania nakładane przez normy.

Klienci laboratoriów oczekują, że placówka pomoże im rozwiązań problemy z urządzeniem od strony EMC w ramach badań pre compliance lub godzin inżynierskich dodanych do usługi pomiarowej, przez co infrastruktura badawcza, a więc sprzęt, ludzie i pomieszczenia, tworzą duże koszty. Równoważenie tych wydatków przychodami nie jest łatwe.

Widać to na naszym zestawieniu z rysunku 1, gdzie zilustrowana została struktura obrotów takich placówek. Przychody największej grupy (35% pytanych) zawierają się w przedziale 0,1-0,5 mln zł rocznie, druga w kolejności grupa 29-procentowa sprzedaje usługi za 1-5 mln zł. Nadal jest to na tyle niewiele, że w zasadzie wyklucza możliwość pracy jednostek innych niż tych istniejących przy placówkach naukowo-badawczych lub firmach produkcyjno-usługowych, dla których badania są uzupełnieniem oferty i czymś dodatkowym do większej całości.

Rys. 2. Ocena, jaka część obrotów firm pochodzi z działalności badawczo-pomiarowej - dla 78% jednostek to drobna część biznesu przynosząca do 10% przychodów

Ten dodatek należy postrzegać w sensie sfinansowania inwestycji oraz późniejszej sprzedaży. Należy jednak dostrzec, że w porównaniu do analogicznego badania, jakie wykonaliśmy trzy lata wcześniej, sprzedaż usług badawczych wyraźnie się zwiększyła. Wielkości pól na wykresie przesunęły się w kierunku tych większych, potwierdzając tezę o tym, że usług sprzedaje się więcej.

Skalę udziału pionów i działów badawczych w strukturze przedsiębiorstw widać na rysunku 2. 78% takich laboratoriów tworzy do 10% wolumenu sprzedaży firmy, a więc tak jak powiedziano wcześniej, uzupełnia działalność badawczo-naukową, produkcję kontraktową, sprzedaż zaawansowanej aparatury pomiarowej itp. aktywność.

Ponownie warto odnotować, że trzy lata temu ten udział dla pierwszej grupy był jeszcze większy (83% vs. 78% teraz), co pozwala przypuszczać, że znaczenie laboratoriów rośnie na skutek nie tylko powiększającej się liczby wykonywanych badań, ale także czynników technicznych, jak wzrost skomplikowania urządzeń, większa waga przykładana do jakości elektroniki, wzrost potencjału technologii komunikacji bezprzewodowych oraz sama świadomość potrzeby kontrolowania takich zjawisk. Ta zwiększająca się świadomość powoli zaczyna przynosić efekty biznesowe.

Rys. 3. Zestawienie spadków i wzrostów obrotów dla krajowych placówek badawczych w latach 2013-2015

Rysunek 3 ilustruje wzrosty i spadki sprzedaży usług przez placówki wymienione w tabeli 2. Jak widać, lata 2013 i 2014 były do siebie podobne i charakteryzowała je duża rozpiętość uzyskiwanych wyników, od sporych wzrostów po niewielkie spadki. W 2015 roku widać natomiast większą zmienność, bo rozpiętość wyników się zwiększyła.

Może to wynikać z tego, że okres ten był przełomowy dla wielu projektów realizowanych z programów unijnych, niektóre z nich się kończyły z uwagi na zamykanie okresu budżetowego UE, a inne jeszcze nie zostały uruchomione. Poprzedni rok był też okresem bardzo dobrym w krajowej gospodarce i oczywiście także dla całej branży przemysłowej, co musi się w jakimś ułamku przełożyć na sytuację w badaniach.

Odniesienie do aktualnego okresu (połowa 2016 roku) można znaleźć na rysunku 4, gdzie pokazana została ocena aktualnej sytuacji na rynku usług badawczych, a także tempa rozwoju rynku. Zdaniem 60% pytanych sytuacja w bieżącym okresie jest dobra, a 58% ankietowanych potwierdziło, że rynek rośnie w dobrym tempie.

Tabela 1. Przegląd ofert krajowych laboratoriów badawczych urządzeń elektronicznych

Są to niewątpliwie korzystne wiadomości, na które wiele placówek czekało od dawna, bo wydaje się, że po długim okresie bezruchu doszliśmy do momentu że edukacja branży zaczyna przynosić efekty i świadomość znaczenia badań oraz konieczności spełnienia wymagań dla urządzeń elektronicznych jest obecnie na dużo wyższym poziomie niż jeszcze kilka lat temu.

Wzrost liczby wykonywanych badań i samego rynku usług tego typu z pewnością w jakiejś części wynika z większej świadomości potrzeby badania i realnych działań przedsiębiorców, którzy obowiązki prawne coraz słabiej postrzegają jako uciążliwość, którą najlepiej obejść. Potwierdzenie takiej tezy widać na niektórych wykresach wykonanych z danych pozyskanych w badaniu ankietowych, niemniej nie zawsze są to dane oczywiste.

Przykładem może być ocena podejścia firm do badań, która zawsze stanowiła papierek lakmusowy wskazujący na poziom edukacji branży w tytułowym obszarze. Zmiany na korzyść są - trzy lata temu aż 23% pytanych specjalistów było zdania, że większość firm nie bada swoich urządzeń, omijając i zaniedbując wymagania wynikające z dyrektyw UE.

Rys. 4. Ocena aktualnej sytuacji na rynku oraz tempa jego rozwoju

Aktualnie (rys. 5) uważa się, że takich firm jest tylko 3%. Duży korzystny spadek widać też w grupie "firmy korzystają z usług laboratoriów, tylko gdy muszą". W 2013 roku ten kawałek tortu oceniono na 58%, obecnie 33% - to prawie dwukrotna zmiana na plus! Pozostałe pola wykresu także znacząco się zmieniły w pożądanym kierunku.

Poza wzrostem świadomości firm elektronicznych co do zagadnień EMC i znaczenia innych badań dla jakości i potencjału rynkowego urządzeń w zmianie tej niewątpliwie pomogły same laboratoria, które szybko dostrzegły, że bliżej im jest do działów konstrukcyjnych niż do urzędów. Urzędowy język, mnogość norm, dokumentów i formalnych wymagań związanych z badaniami, zawsze był dla środowiska inżynierskiego barierą mentalną.

Z tych powodów placówki badawcze postawiły na kompetencje merytoryczne, na elastyczność i pomoc w doprowadzeniu urządzenia do stanu akceptowalnego od strony prawnej, a nie na pieczątki i raporty. Owszem, one są potrzebne, ale zanim dojdzie do stemplowania, niezbędne są badania wstępne (pre compliance), godziny inżynierskie, konsultacje.

Rys. 5. Ocena podejścia producentów urządzeń elektronicznych do obowiązku badania wyrobów: po lewej wynik aktualnego badania, po prawej analogiczne zestawienie sprzed trzech lat

Firmy oczekują kompleksowego rozwiązania problemu, a nie oceny i wydaje się, że stawiając na takie podejście do współpracy, sporo się zyskuje. Badania cząstkowe kontrolujące poszczególne etapy prac konstrukcyjnych i podobne, 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, stały się standardem dla placówek z pierwszej ligi.

Kolejnych danych i potwierdzeń dla zaprezentowanej oceny można szukać na wykresie z rysunku 6, gdzie zebrano najistotniejsze czynniki przeszkadzające w rozwoju rynku usług badawczych. Na pierwszej pozycji znalazła się właśnie niska świadomość rynku w tym zakresie, którą wskazało prawie 80% pytanych.

Została ona uznana za tak samo istotną jak brak nadzoru nad przestrzeganiem norm na rynku. Trzecia pozycja to wysoki koszt niezbędnej aparatury, który trudno pogodzić z presją na niską cenę usług. Jak widać, świadomość rynku rośnie, co wykazały poprzednie zestawiania, niemniej w ocenie specjalistów nie na tyle szybko ani też nie jest ona na tyle duża, aby można było uznać ten proces za zakończony.

Rys. 6. Zestawienie czynników, które w największym stopniu przeszkadzają w rozwoju rynku usług badawczych

W naturalny sposób pytanie specjalistów w ankietach na taki temat daje wyniki nieco niedoszacowane, bo wiadomo, że fachowcy chcieliby się poruszać w świecie idealnym, gdzie każdy klient podchodzi do zagadnień badawczych z równą atencją, jak oni sami.

Widać, że placówki badawcze zrozumiały, że klienci nie przyjdą do nich, gdy wynika to z prawa, zagrożenia karą lub z innego środka przymusu, ale wówczas, kiedy poczują, że personel laboratorium jest dla nich partnerem w tworzeniu produktu i wsparciem w walce o jakość. Niemniej zrozumienie nie oznacza tego, że problem przestał być dostrzegany.

Marcin Hamberg

Radiotechnika Marketing

Czy warto inwestować w sprzęt do badań we własnym zakresie?

Oczywiście takie badania są wygodne i pomocne, ale trzeba zdawać sobie sprawę z ich istotnych ograniczeń. Dotyczy to zwłaszcza zagadnień związanych z pomiarami emisji promieniowanych. Prostą aparaturę pomiarową, np. analizator widma, można wykorzystać do porównawczych testów inżynierskich lub zastosować do identyfikacji źródeł emisji, zaobserwowanych wcześniej w laboratorium badawczym.

Trzeba jednak pamiętać, że badania uproszczoną aparaturą niosą ze sobą duże ryzyko istotnych błędów pomiarowych. Jak pokazuje doświadczenie, efekty takich pomiarów czasem w ogóle nie mają przełożenia na poziomy emisji mierzone w warunkach normatywnych. Dlatego samodzielne badania należy traktować jedynie jako dodatkowe narzędzie w rękach konstruktora, które może go wspomóc w optymalizacji projektu, ale nigdy w ostatecznej ocenie zgodności.

Własne laboratorium badawcze - czy nasze firmy elektroniczne na to stać?

Koszty uruchomienia i utrzymania profesjonalnego laboratorium z reguły niewspółmiernie przewyższają oszczędności, jakie dzięki niemu może uzyskać przeciętna firma elektroniczna. Aby utrzymać laboratorium, trzeba mieć pomysł na jego wykorzystanie w szerszym zakresie niż tylko badania własne, np. przez świadczenie usług badań dla innych firm i wynajem laboratorium do badań inżynierskich.

Przy liczeniu kosztów trzeba też pamiętać, że profesjonalne laboratorium badawcze to nie tylko inwestycja w wyposażenie i aparaturę, ale również w wykwalifikowany i doświadczony personel wraz z jego nieustannym doskonaleniem.

Wiarygodność pomiarów EMC jest niezwykle trudna do zweryfikowania, a na wyniki badań wpływa mnóstwo czynników i drobnych detali układu pomiarowego. Laboratorium bez właściwych pracowników i odpowiednich procedur dzieli tylko niewielki krok od błędnych wyników badań i fałszywych wniosków. A czy istnienie takiego laboratorium miałoby sens?

Co jest ważne, a co nie

Rys. 7. Najważniejsze czynniki o charakterze pozytywnym odpowiedzialne za zlecanie badań do laboratoriów badawczych

Dla równowagi warto przyjrzeć się jeszcze czynnikom pozytywnie kształtującym rynek, które zostały zebrane na wykresie na rysunku 7. Za najbardziej istotne i ważne uznano wymagania formalne i prawne nakładające obowiązek kontrolowania urządzeń. Każdy pytany podkreślał znaczenie tego czynnika, co rozwiewa jakiekolwiek wątpliwości.

Na dalszych dwóch miejscach uplasowały się wysokie kompetencje usługodawców oraz sama złożoność zagadnień związanych z pomiarami. Reasumując, można stwierdzić, że dane z rysunku 7 potwierdzają po raz kolejny przeprowadzoną wcześniej analizę na temat wsparcia udzielanego konstruktorom przez placówki badawcze.

Kompatybilność elektromagnetyczna jest dziedziną trudną, gdyż wiele działań inżynierskich wynika z praktyki oraz doświadczenia wynikającego z realizacji wcześniejszych zadań i tzw. wyczucia. Wiele korzystnych zmian w zakresie zapewnienia odporności na zaburzenia lub emisji polega na odpowiednim ułożeniu podzespołów, prowadzeniu ścieżek lub ułożeniu okablowania.

Takiej wiedzy trudno się nauczyć, bo nierzadko praktyka nie przystaje do teorii, stawiając inżyniera projektanta pod ścianą. A wiadomo, że czas zawsze ucieka, a na projekt jest go zawsze za mało. Ogromna presja wymusza chęć sięgnięcia po pomoc nawet wśród tych inżynierów, którzy niechętnie dzielą się informacjami na temat tego co projektują, bo inne rozwiązania są mało skuteczne.

Fachowców doskonale rozumiejących skomplikowane zagadnienia kompatybilności elektromagnetycznej, nie tylko od strony norm, ale zwykłej wiedzy układowej, projektowej, znających nowoczesne narzędzia i technologie i wreszcie mających szerokie horyzonty zawodowe nie ma wielu, a na pewno nie są oni w zasięgu większości małych i średnich firm elektronicznych.

Ireneusz Kubiak

Wojskowy Instytut Łączności

Jakie są oczekiwania klientów w stosunku do laboratoriów badawczych?

Klient laboratorium badawczego oczekuje głównie wyników badań w postaci sprawozdania wykonanego przez akredytowaną jednostkę. Ponieważ często zdarza się, że badane urządzenia są źródłem zaburzeń elektromagnetycznych o poziomach przekraczających dopuszczalne wartości zawarte w dokumentach normatywnych, oczekiwania rozszerzają się o możliwość przeprowadzenia dodatkowych badań celem identyfikacji źródeł emisji elektromagnetycznych dyskwalifikujących urządzenie.

Jaka jest rola doradztwa technicznego w pracy laboratoriów badawczych?

Laboratoria często oferują możliwość prowadzenia badań inżynierskich prototypów nowych produktów. Z tym wiąże się również doradztwo techniczne w rozwiązywaniu niełatwych zagadnień kompatybilności elektromagnetycznej. Ten typ działalności laboratoriów jest poszukiwany przez klientów, a najczęściej możliwości wsparcia merytorycznego na poziomie konstruktorskim oferowane przez laboratoria badawcze doceniają konstruktorzy nowych urządzeń, którzy mają problemy z implementacją nowoczesnych technologii.

Jaka jest koniunktura na rynku badań?

Obserwacje rynku badań pokazują, że liczba placówek wykonujących badania w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej nieznacznie rośnie. Innym zjawiskiem jest wzrost liczby placówek, których zakresy badań ulegają stopniowemu rozszerzaniu. Jest to zjawisko niekorzystne ekonomicznie dla państwowych instytucji współfinansujących zakupy infrastruktury badawczej, tej samej lub podobnej dla różnych laboratoriów.

Z punktu widzenia klienta takie zjawisko jest postrzegane pozytywnie - konkurencja wymusza niższe koszty badań. Jednakże publiczne środki finansowe powinny być inwestowane w rozwój specjalizacji laboratoriów, a nie w tworzenie kilku innych o tej samej specjalizacji. Tym bardziej, że nowe laboratoria badawcze powstają w tym samym rejonie kraju, nie ułatwiając dostępności do tych laboratoriów producentom sprzętu elektrycznego i elektronicznego z innych rejonów.

Rys. 8. Oczekiwania klientów w stosunku do laboratoriów

Znaczenie posiadania przez placówkę kompetentnej kadry potwierdzają wyniki badania ankietowego. Na rysunku 8 zebrano najważniejsze czynniki sprzyjające zlecaniu badań urządzeń elektronicznych do placówek badawczych. Na szczycie znalazły się właśnie kompetencje kadry, bo tematyka EMC i związanych z nią badań nigdy nie była prosta i jak widać, cały czas jest to obszar, w którym szuka się pomocy specjalistów.

Projektanci w rozmowach zawsze chętnie przytaczają wiele historii ze swojej pracy zawodowej i barwnie opisują momenty, gdy minimalna zmiana położenia ścieżki, kondensatora lub miejsca połączenia z masą ekranu diametralnie zmieniła wynika badań EMC z negatywnych na pozytywne. Komentarze doświadczonych projektantów i ich zaskoczenie, że takie pozornie nic nieznaczące szczegóły są w stanie tak bardzo zmienić jakościowo ich projekt dla EMC, są świadectwem, że zapewnienie kompatybilności nigdy nie było i zapewnienie będzie proste.

Wymagania norm, stopień skomplikowania urządzeń, poziom zaburzeń w eterze oraz czas projektowania z czasem będą się dalej zmieniać w niekorzystną stronę. Wymusi to większą specjalizację w pracy zawodowej, będzie sprzyjało kooperacji i premiowało specjalistyczne usługi dla elektroniki.

W takiej rzeczywistości oferta placówek badawczych z pewnością będzie z czasem zyskiwać i należy oczekiwać, że za trzy lata, gdy zapewne ponownie wrócimy do tytułowej tematyki w ramach raportu, słupki na wykresach jeszcze bardziej przesuną się w stronę wartości charakterystycznych dla dojrzałego rynku.

Inżynierowie słabo orientują się w zawiłościach norm, przepisów, wymagań i ustaw, i traktują to jako obszar mało związany z inżynierią, raczej z administracją i biurokracją. Zawiłość sformułowań, liczne dokumenty, regulacje i skomplikowana struktura zależności pomiędzy aktami prawnymi europejskimi i ich przeniesieniem na lokalny polski rynek z pewnością tworzy sporą barierę wejścia dla osób chcących zgłębić zagadnienie samodzielnie. Takie uwarunkowania będą sprzyjać kompetentnym placówkom badawczym.

Wojciech Sala

Kabelkom

Jakie wymagania wobec usług mają Wasi klienci?

Podstawowym oczekiwaniem klientów jest wysoka jakość usług pomiarowych, a posiadanie akredytacji przez laboratorium jest niewątpliwie dużym atutem, gdyż stanowi ona świadectwo jakości świadczonych usług, wystawione przez niezależną organizację. Innym oczekiwaniem jest pomoc w interpretacji wyników pomiarów.

Tutaj wymagana jest dodatkowa wiedza, która wykracza poza zakres niezbędny do wykonania pomiarów. Ponadto wielu klientów oczekuje wykonania pomiarów "na wczoraj". Nie zawsze zdają sobie oni sprawę, że pomiary, szczególnie w terenie, wymagają pewnych przygotowań logistycznych.

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

Rynek, co naturalne, zawsze oczekuje jak najniższych cen. Klienci z sektora nowych technologii powinni jednak mieć świadomość, że korzystanie z nowoczesnego sprzętu pomiarowego, który musimy regularnie wzorcować i serwisować, a także koszty, jaki ponosimy, by mieć wysoko wykwalifikowaną i kompetentną kadrę, sprawiają, że istnieje pewna granica opłacalności. Jeden dzień pracy w terenie kosztuje więc trochę więcej niż cena paliwa i pobytu ekipy pomiarowej w hotelu.

Przez lata wiele firm elektronicznych lekceważyło konieczność przeprowadzania badań - czy coś się zmienia w tym temacie?

Mimo że wymóg wykonywania badań przez operatorów sieci TV kablowej wynika z dyrektywy EMC i ustawy o kompatybilności elektromagnetycznej, przez wiele lat większość operatorów ignorowała ten obowiązek. Przełomem stał się początek uruchamiania systemu LTE 800 w 2015 r. oraz zakłócenia powodowane właśnie przez operatorów TVK. Urząd Komunikacji Elektronicznej zaczął prosić operatorów o wyniki pomiarów wycieków, które powinny być regularnie wykonywane.

Kto jest zainteresowany badaniami?

Rys. 9. Główne branże i sektory biznesowe zlecające badania urządzeń

Rysunek 9 prezentuje zestawienie sektorów branżowych, które najczęściej zlecają badania do krajowych placówek. Czołowe miejsca zajęły automatyka przemysłowa, branża zasilania i oświetleniowa, co można odczytywać jako wynik tego, że w kraju mamy sporo producentów urządzeń zaliczających się do tych grup. Na samym dole zestawiania ulokowały się z kolei komunikacja szynowa, wojsko i branża AGD, zapewne dlatego, że obszary te dotyczą zwykle większych producentów, których stać na aparaturę i własne laboratorium.

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 być na czasie, zarówno od strony możliwości wykonania pomiaru, jak też tego, aby był on wykonany w zgodzie 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.

Rafał Rozenbajgier

EAE Elektronik

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

Samodzielne badanie wyrobów poprawia jakość oferowanych produktów, bo pozwala wykryć nieprawidłowości już na etapie prototypu i dobieraniu podzespołów, a uzyskanie wyniku pozytywnego każdego z badań gwarantuje wysoką jakość produktu i zadowolenie klienta.

Badania EMC pozwalają określić, czy dany wyrób nie będzie generował na tyle silnych zaburzeń elektromagnetycznych, aby zakłócić pracę innych urządzeń oraz określają odporność produktu na różne zakłócenia elektromagnetyczne pojawiające się podczas użytkowania. Dlatego dla wytwarzanych urządzeń elektronicznych badania EMC mają kluczowe znaczenie, ponieważ wynik badań EMC wpływa na bezpieczeństwo, funkcjonalność i trwałość produktu.

Własne laboratorium badawcze - czy nasze firmy elektroniczne na to stać?

Nieustanny rozwój techniczny i zmiany regulacyjne wnoszone przez Komisję Europejską powodują ciągłe zmiany dyrektyw i norm obowiązujących w Unii Europejskiej. Negatywny wynik badań zewnętrznego laboratorium skutkuje zwiększeniem kosztów i wydłużeniem czasu wprowadzenia niezbędnej poprawki.

Własne laboratorium badawcze umożliwia szybką weryfikację i nadążanie za tymi zmianami, pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze. Dzięki temu koszty aparatury kontrolno-pomiarowej szybko się zwracają, jednak zanim przedsiębiorca zdecyduje się na utworzenie własnego laboratorium badawczego, powinien upewnić się, czy będzie w stanie je utrzymać, bo koszt sprzętu pomiarowego jest wysoki.

Rys. 10. Jakie przedsiębiorstwa są najczęściej klientem polskich placówek badawczych

Na rysunku 10 pokazujemy, jaki typ przedsiębiorstw dominuje na listach klientów laboratoriów badawczych. Wykres zdominowały małe i średnie przedsiębiorstwa produkcyjne i handlowe, które zdaniem ankietowanych dostarczają łącznie 64% zleceń. Charakterystyczne dla wykresu jest jednak to, że nie ma na nim wcale firm dużych.

Nawet jeśli przypomnimy sobie strukturę krajowego rynku elektroniki, opierającego się generalnie na mniejszych firmach, to i tak okaże się, że jest to raczej skutek tego, iż potrzeby badawcze zabezpieczają one sobie same. W porównaniu do równoważnego zestawienia sprzed trzech lat zmianą na wykresie jest większy udział nowych, innowacyjnych firm (17% vs. 11%). Jak na trzy lata dzielące oba badania ankietowe, jest to spora zmiana.

Bartłomiej Żmijewski

UL International Polska

Przez wiele lat konieczność przeprowadzania badań urządzeń była lekceważona, a jak jest dzisiaj?

Przez ostatnie lata można zaobserwować zdecydowanie większe zainteresowanie przeprowadzaniem badań w zewnętrznych jednostkach. Składa się na to kilka czynników. Po pierwsze nasi producenci zaczynają dostrzegać rynki pozaeuropejskie, do których dostęp bez wyżej wymienionych badań przeprowadzonych w niezależnych akredytowanych jednostkach byłby niemożliwy ze względu na regulacje prawne albo specyfikę rynku.

Po drugie coraz częściej słyszy się o awariach urządzeń. Wprowadzanie zmian do produktu będącego już na linii produkcyjnej, a w skrajnych przypadkach nawet jego wycofanie z rynku wiąże się z dużymi kosztami oraz utratą reputacji. Wykonanie badań w niezależnej organizacji pozwala ograniczyć powyższe ryzyko. Ostatnie zmiany legislacyjne w dyrektywach UE wydają się dodatkowo motywować firmy do szukania sprawdzonych i doświadczonych partnerów do badań produktów.

Czy samodzielne badanie wyrobów ma sens?

Zgodnie z dyrektywami UE producent nie ma obowiązku korzystania z zewnętrznego laboratorium przy ocenie urządzeń elektronicznych powszechnego użytku, zarówno pod kątem EMC, jak i bezpieczeństwa użytkownika. Bez wątpienia jest to ułatwienie dla producentów, jednak należy się zastanowić, czy zawsze jest to najlepsze rozwiązanie.

Wyposażenie laboratorium jest kosztowne, szczególnie jeśli miałoby ono wykonywać pełny zakres pomiarów. Ponadto zewnętrzne laboratoria mają dużą wiedzę i doświadczenie, dzięki którym są w stanie takie badania wykonać w krótszym czasie oraz zminimalizować ryzyko zakwestionowania wyników przez organy nadzoru.

Co więcej, jeśli produkt miałby w przyszłości wejść na rynki pozaeuropejskie, to użycie odpowiednio akredytowanych jednostek certyfikacyjnych staje się koniecznością regulowaną przez prawo obowiązujące na danym rynku. W tym momencie powtarzanie badań tworzy dodatkowe koszty, czego można by uniknąć, przeprowadzając testy w jednostce posiadającej akredytację na nadawanie znaków narodowych. Jednostka badawcza zorientowana w aktualnych globalnych wymaganiach może zaproponować najbardziej efektywne rozwiązania.

Ranking laboratoriów

Tabela 2. Dane adresowe do laboratoriów badawczych urządzeń elektronicznych

Krajowe laboratoria badawcze w większości nie mają wyspecjalizowanego profilu i z reguły zajmują się badaniem szerokiej grupy urządzeń elektronicznych. Z reguły te większe placówki zlokalizowane przy uczelniach technicznych i urzędach mają bardziej ogólny profil w odróżnieniu od mniejszych placówek, które z roku na rok coraz bardziej się specjalizują.

Większości z nich ta specjalizacja przychodzi naturalnie, bo jest to po prostu konsekwencja kompetencji kadry i firmy, w której osoby te pracują i środowiska, w jakim się obracają. Jak wspomniano wcześniej, laboratorium w warunkach krajowych zwykle nie jest samodzielne, ale jest częścią większej struktury. I ta struktura definiuje profil.

W efekcie specjalizacja w dużych placówkach badawczych wynika najczęściej z profilu jednostki macierzystej, np. w pomiarach urządzeń radiokomunikacyjnych może się specjalizować laboratorium Instytutu Łączności lub UKE.

Ogólnie krajowe placówki badawcze zaliczają się do jednej z trzech grup o podobnej strukturze i profilu. Pierwszą tworzą jednostki przynależne do uczelni lub instytutu badawczego, które realizują badania związane z pracami naukowymi lub działalnością dydaktyczną. Laboratoria takie są znakomicie wyposażone w aparaturę, mają kompetentną kadrę techniczną i w coraz większym stopniu otwierają się na współpracę z przemysłem. Wydaje się, że oferta takich placówek z czasem zmienia się na korzyść, a naukowcy lepiej odnajdują się w potrzebach krajowych firm elektronicznych.

Drugą grupę tworzą działy badawcze istniejące przy dystrybutorach produktów związanych z kompatybilnością EMC oraz u producentów elektroniki, którzy mają kompetencje, kontakty oraz wiedzę w tym zakresie. Z reguły są to placówki bez akredytacji, skupiające się na wsparciu dla projektantów. Ich oferta jest często elementem kompleksowej usługi produkcyjnej lub elementem wsparcia technicznego, stąd w wielu przypadkach może to być dobry wybór. Zapewne jednostki te są konkurencyjne cenowo.

Trzecią grupę tworzą placówki zajmujące się badaniami innymi niż kompatybilność elektromagnetyczna. Chodzi tu głównie o dystrybutorów aparatury pomiarowej prowadzących kalibrację i wzorcowanie aparatury pomiarowej.

Krzysztof Sieczkarek

Instytut 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 średnich, małych i mikroprzedsiębiorców coraz częściej stać na tego typu badania. Dodatkowym sposobem obniżenia kosztów jest wspomaganie klientów przy pozyskiwaniu środków na badania np. z programów operacyjnych, jak to od lat czyni ILiM.

Rynek w ramach usług badawczych oczekuje również konsultacji konstrukcyjnych i prawnych w zakresie wdrożeń. Znaczącą cechą, braną pod uwagę przez klientów 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. Akredytacja laboratorium jest warunkiem koniecznym. Dodatkowym atutem są badania komplementarne, np. bezpieczeństwa elektrycznego, czy badania klimatyczne. Ceny usług nadal są dużo niższe niż oferty z zagranicy, co powoduje coraz częstsze zainteresowanie klientów spoza Polski.

Badanie poza laboratorium, pomiary precompliance - jakie jest zapotrzebowanie rynku na takie usługi?

Nowe ramy prawne obejmujące przepisy stosowane w unijnym prawodawstwie dotyczącym wyrobów zwalniają formalnie producentów z konieczności korzystania z tzw. strony trzeciej przy ocenie technicznej wyrobów elektronicznych powszechnego użytku, jednocześnie nie zwalniając ich z odpowiedzialności za wykazanie zgodności z wymaganiami zasadniczymi dyrektywy EMC.

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 z własnej aparatury precompliance albo z usług badań wstępnych i doradztwa laboratoriów zewnętrznych przed finalną oceną końcowego produktu, co znacząco obniża ryzyko niespełnienia wymagań zasadniczych przy badaniu typu.

Właśnie takie działanie inżynierskie jest jak najbardziej właściwe technicznie i zbilansowane ekonomicznie. Zauważalny jest wzrost zainteresowania tego typu usługami. Należy nadmienić, że np. akredytowane laboratoria, takie jak ILiM, również oferują wykonywanie badań wstępnych czy konstrukcyjnych za pomocą w pełni zgodnej aparatury, co jest dodatkowym gwarantem jakości otrzymywanych wyników. Pomiary in situ powinny być ograniczane tylko do dużych obiektów i instalacji, których badań nie można przeprowadzić w warunkach laboratoryjnych.

Porównanie ofert w tabelach

Tabela 3. Plan raportów "Elektronika" na najbliższe miesiące

Zestawienie ofert badań krajowych laboratoriów badawczych zostało przedstawione w tabeli 1. W kolejnych wierszach przedstawiony został profil placówki, a następnie ogólna oferta realizowanych badań w czterech kategoriach tematycznych.

Tabela 1 zawiera dane o wszystkich firmach, które nadesłały wypełnione ankiety, bez podziału na jednostki akredytowane lub nie. Zestawienie uzupełnia tabela 2, w której podano dane kontaktowe do firm uczestniczących w zestawieniu.

Robert Magdziak

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym przez redakcję wśród krajowych laboratoriów badawczych.

Powiązane treści