Przełączniki, przyciski i klawiatury - jakość i wzornictwo gwarancją rynkowego sukcesu

Duży asortyment, wielu dystrybutorów, mnóstwo marek i brak jednolitego i jednoznacznego systemu oznaczeń utrudniają dokonywanie wyborów, a nawet orientację w ofertach handlowych poszczególnych firm. Producenci przez cały czas modyfikują też oferowane komponenty, wprowadzając nowe wykonania mechaniczne tak, aby były one dopasowane do aktualnych potrzeb, co niestety nie sprzyja poprawie tej orientacji.

Z uwagi na to powracamy do tej tematyki, analizując zmiany, jakie zaszły w ostatnich trzech latach i przyglądając się nowym trendom rynku komponentów elektromechanicznych.

Plusy i minusy

Specjaliści sygnalizują, że wzrost kosztów wytwarzania na Dalekim Wschodzie oraz stosunkowo wysoki kurs dolara do złotówki przekłada się na wzrost cen tamtejszych produktów i zmniejsza konkurencyjność rynku azjatyckiego oraz różnicę w cenach między markowymi podzespołami renomowanych producentów a tymi najtańszymi.

Nowe rozwiązania technologiczne dodatkowo zwiększają konkurencyjność krajowych wytwórców klawiatur i poprawiają warunki działania nielicznych, ale cały czas funkcjonujących, producentów przełączników. Procesy zachodzące w globalnej gospodarce prowadzą do powolnej zmiany układu sił, w którym rejon Europy Wschodniej zyskuje na znaczeniu, a nasz kraj staje się zapleczem do produkcji specjalistycznych urządzeń o wysokiej jakości.

Ocena, jaki dla elementów elektromechanicznych okazał się 2016 rok, ma wydźwięk w przeważającej części pozytywny, co po części wynika z tego, że są one uważane za wartościowe pozycje w ofertach handlowych, a po części z sytuacji w samej branży elektronicznej. Ponad połowa pytanych specjalistów oceniła go jako dobry, co czwarty nawet był zdania, że okazał się on bardzo dobry. W porównaniu do wiadomości płynących z GUS na temat PKB, skali krajowych inwestycji lub opóźnień w funduszach unijnych dane te wydają się tworzyć jakiś inny, równoległy świat. W praktyce taki wynik bierze się stąd, że na elektronice się nie oszczędza, przeciwnie, to elektronizacja prowadzi do oszczędności, bo wiele technologii, jakie wchodzą na rynek i zapewniają korzystniejsze od strony ekonomicznej rozwiązania, bazuje na tym, że są w pełni elektroniczne. Przykładem mogą być regulatory i napędy silników.

Z odpowiedzią na pytania o obroty firmy w danej grupie asortymentowej w ankietach zawsze był kłopot, bo dla wielu firm jest to wielka tajemnica. Aby wybrnąć z tego problemu, tym razem w ankiecie ograniczyliśmy zakres pytania o wielkość sprzedaży do podania jedynie zgrubnie przedziału, wychodząc z założenia, że lepiej mieć dane przybliżone niż żadne lub statystycznie wątpliwe. Z tej przyczyny wykres zawiera zatem tylko trzy pola charakteryzujące obroty małe, średnie i duże. Na wykresie dominujące jest to pierwsze - 56% pytanych wskazało, że w ich przypadku przełączniki i klawiatury to niewielka pozycja w bilansie. Tylko co dziesiąta firma ma sprzedaż powyżej 5 mln zł rocznie i może być uznawana za dużego, wiodącego dostawcę tych podzespołów lub wyspecjalizowanego producenta. Ale w skali naszego rynku elektroniki i realiach krajowych to wcale nie jest mało!

Duża liczba zajmująca się produkcją i sprzedażą przełączników, przycisków i klawiatur dowodzi atrakcyjności biznesowej, napędzanej ogólnym rozwojem rynku elektroniki, automatyki i wzrostem liczby urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Rozwój rynku napędzają także inwestycje, modernizacje starych linii produkcyjnych, urządzeń infrastruktury, postępująca automatyzacja i obowiązki prawne związane z zapewnieniem bezpieczeństwa użytkowania oraz także rozwój usług montażu kontraktowego. Poprawia się koniunktura na rynku profesjonalnym: wojskowym, kolejowym, komunikacji bezprzewodowej.

Przyczyny ograniczające tempo rozwoju rynku leżą zwykle po stronie ekonomicznej: w oszczędnościach, w wysokich cenach podzespołów wynikających z cen dewiz, cen tworzyw i metali. Są to także inercyjne przyzwyczajenia klientów, silna miniaturyzacja ograniczająca miejsce dostępne dla przełączników i klawiatury, no i oczywiście interfejsy użytkownika bazujące na technologiach dotykowych.

Tabela 1, 2 i 3. Przegląd ofert krajowych dostawców przełączników, przycisków i klawiatur

Warto dodać, że te wymienione czynniki nie zmieniają się od co najmniej 5 lat i nie mają charakteru oddziaływań silnych, bo w branży panują stabilne relacje, przez co biznes w praktyce determinuje ogólny klimat w gospodarce.

Trendy na rynku

Jednym z ważniejszych zjawisk widocznych na rynku elementów elektromechanicznych jest miniaturyzacja. Urządzenia i aplikacje elektroniczne stają się coraz mniejsze. Do tego się już przyzwyczailiśmy i traktujemy to jako coś oczywistego i naturalnego. Niemniej nie jest to trend ograniczony wyłącznie do elektroniki mobilnej ani nawet konsumenckiej, stąd rozwiązania elektromechaniczne, a więc przyciski, złącza, przekaźniki, z każdą generacją stają się coraz bardziej kompaktowe.

W przypadku klawiatur miniaturyzacja dotyczy większej skali integracji przełączników z podświetleniem, ekranami, opisami itp. Miniaturyzacja jest konieczna, gdyż bez niej możliwości aplikacyjne takich komponentów z czasem by malały, niemniej warto dostrzec, że proces ten nie ma wpływu na jakość rozwiązań, np. trwałość mechaniczną lub obciążalność i trwałość elektryczną. Podobnie jak jest to w złączach postęp dokonuje się za pomocą lepszych materiałów i precyzyjnej konstrukcji mechanicznej.

Z przełączników nie rezygnuje się bez powodu ani też nie szuka na siłę zastępczych technologii, bo z każdą kolejną generacją poprawiają się ich parametry: trwałość mechaniczna i elektryczna, a następnie odporność środowiskowa. Poprawia się wzornictwo, rośnie liczba dostępnych wykonań, kolorystyki i opcji oraz akcesoriów. Innymi słowy, producenci pracują nad tym, aby kwestia wyboru od strony technicznej (mechaniczny czy elektroniczny) oraz jakościowej była jak najbardziej neutralna.

W przypadku przełączników przemysłowych, a więc tam, gdzie miniaturyzacja ma mniejsze znaczenie, rozwój technologii kieruje się często w stronę modułowości. W systemach takich, w ramach jednego rdzenia i pola przełączającego można zmieniać fronty, kształty klawiszów, podświetlenie, kolor, a także spinać kilka oddzielnych przycisków w bloki. To samo dotyczy zgodności akcesoriów, które zwykle są wspólne dla wielu różnych elementów. Zapewnia to możliwość komponowania rozwiązań przez klientów, a producentom pozwala nieco ograniczyć liczbę wersji, bo np. element przełączający może być wspólny dla całej grupy elementów.

Co trzecia firma postrzega przełączniki, przyciski i klawiatury jako produkty bardzo ważne dla jej biznesu, takie, które stanową filar jej działalności. W takiej grupie znajdują się wszyscy producenci przełączników i klawiatur, a także wąsko wyspecjalizowane firmy dystrybucyjne. Co piąta firma aktywna w tym obszarze rynku postrzega przełączniki i klawiatury jako jedną z kilku istotnych pozycji w ofercie, a dla blisko połowy jest to dodatek co innej większej reszty. Ta pierwsza, niebieska na wykresie, grupa jest stosunkowo duża w porównaniu do innych naszych zestawień poświęconych komponentom elektronicznym i potwierdzeniem atrakcyjności biznesowej i popularności rozwiązań elektromechanicznych w technice.

Badanie ankietowe potwierdziło, że największa konkurencja na rynku jest w podzespołach standardowych, gdyż są one wytwarzane przez wielu producentów. To samo dotyczy miniaturowych elementów dla elektroniki, w większości będących typowymi rozwiązaniami dostępnymi z wielu źródeł. W praktyce tylko czołowe firmy mają innowacyjne produkty, a duża część z reszty kopiuje ich pomysły, tworzy tańsze odpowiedniki lub podrabia. Takie komponenty kuszą klientów ceną i są główną przyczyną tego, że konkurencja na rynku w omawianych sektorach jest bardzo silna. Nieco lepiej wygląda sytuacja w zakresie rozwiązań przemysłowych, bo tam liczą się aprobaty i certyfikaty, a klienci są na tyle świadomi, że chwytają się każdej okazji.

Kolejne zjawisko, które się upowszechnia, to elektronizacja przycisków i integrowanie w nich technologii dotykowych, np. piezoelektrycznych, pojemnościowych lub indukcyjnych. Dotykowe przyciski tego typu, jako wydzielone, pojedyncze elementy stanowiące odrębną całość, które można użyć praktycznie tak samo, jak tradycyjne, zostały zbudowane już ładnych parę lat temu, niemniej dopiero niedawno można je dostrzec w ofertach wielu producentów.

Takie technologie są najczęściej wykorzystywane w aplikacjach narażonych na wandalizm, gdyż zapewniają bardzo dużą trwałość mechaniczną. Coraz częściej takie przyciski dotykowe pozwalają też na obsługę ręką w rękawiczce, co pomaga w popularyzacji.

Technologie dotykowe

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 rozwiązania dotykowe opierające się na ekranach połączonych z wyświetlaczami, na pojedynczych przyciskach bazujących na takich technologiach lub też całych elementach dotykowych, takich jak suwaki, pojawiają się w coraz większej liczbie urządzeń elektronicznych i w konsekwencji rodzą pytania o wpływ takich technologii i zakres oddziaływania na rynek.

Zdaniem pytanych w ankietach specjalistów, zdecydowanie najważniejszym czynnikiem determinującym funkcjonalność elementów elektromechanicznych jest wysoka trwałość mechaniczna, zapewniająca wieloletnie działanie tych elementów. Drugi czynnik, a więc ochrona środowiskowa, w pewnym stopniu jest powiązana z pierwszym, gdyż determinuje możliwość zastosowania elementu w przemyśle. Można zatem stwierdzić, że specjaliści podchodzą do kupowania elementów elektromechanicznych w sposób utylitarny, a więc poprzez rzeczową analizę potrzeb, możliwości i oczywiście kosztów, a kupowane przełączniki i klawiatury mają być niezawodne w każdych warunkach i długim czasie. Co trzeci pytany wskazał też na duże znaczenie modułowości konstrukcji dostępnej w wielu nowych podzespołach, pozwalającej na tworzenie indywidualnych wykonań. Modułowość staje się ważna, bo pozwala wyjść poza utarty schemat i standard.

Wzrost zainteresowania przez klientów wyrobami markowymi o wysokiej jakości jest pożądany przez wszystkich dostawców, gdyż świadczy ona o dojrzałości rynku. Im większe znaczenie jakości, tym dojrzalsze relacje na rynku i odwrotnie, dlatego pytanie to jest takie ważne. Na produkty wysokiej jakości klientów nie tylko musi być stać, ale też muszą oni umieć oceniać poszczególne rozwiązania od tej strony, by wybierać wartościowe pozycje. Warto zatem odnotować, że tym razem ponad dwie trzecie pytanych osób wskazało, że jakość elementów elektromechanicznych ma znaczenie dla kupujących i jest brana pod uwagę przy kupnie. W 2014 roku takich osób było 61%, w 2012 roku 52%, a w 2009 roku tylko 26%. Bezsprzecznie więc widać, jak wiele pozytywnych zmian zaszło na rynku w ciągu ostatniej dekady!

Pozwalają one na wyeliminowanie najbardziej dotkliwych wad rozwiązań tradycyjnych - ograniczonej trwałości i podatności na wpływ środowiska. Umieszczenie sensora dotykowego nawet za grubą warstwą ochronną, na przykład za kilkumilimetrowej grubości taflą szkła lub poliwęglanu, zapewnia nieporównywalnie większą odporność nie tylko na zużycie naciskaniem, ale także pozwala na mycie agresywnymi środkami chemicznymi wymagane np. w przemyśle spożywczym.

Pierwsze przymiarki implementacji technologii dotykowej do rynku przycisków pojawiły się w branży szybko i to na dość wymagających obszarach, np. w pojazdach komunikacji miejskiej w roli przycisku do otwierania drzwi, przy sygnalizatorach świetlnych na skrzyżowaniach do włączania zielonego światła, a nawet w windach.

Najnowsze rozwiązania pozbawione są już wielu dokuczliwych wad (obsługa w rękawiczce, brak opóźnienia i brak pewności zadziałania) i trafiają, poza rozwiązaniami ściśle konsumenckimi, do obszarów półprofesjonalnych (sprzęt audio, AGD) lub też aplikacji, gdzie liczy się wygląd i dobre parametry, jak chociażby medycyna.

W praktyce przyciski dotykowe przeznaczone są przede wszystkim do realizacji interfejsu użytkownika. Nie nadają się do przełączania napięć zasilających, bo same wymagają zasilania, wysokich napięć ani też czułych sygnałów z sensorów. Nie da się ich używać w aplikacjach wymagających absolutnej pewności działania (tzw. aplikacje bezpieczeństwa), w warunkach silnych zaburzeń elektromagnetycznych, na przykład blisko pracujących urządzeń do zgrzewania indukcyjnego, suszarek mikrofalowych lub w sąsiedztwie działających nadajników radiowych.

Niemniej sytuacja zmienia się dynamicznie i kolejne pomysły przynoszą wiele zmian, bo wiele negatywnych opinii dotyczy tych pierwszych konstrukcji bazujących na technologii pojemnościowej. Aktualnie na rynku są też rozwiązania piezoelektryczne (bazują na minimalnym ugięciu płytki ceramicznej) oraz indukcyjne, które rozszerzają możliwości aplikacyjne.

Co drugi pytany (49%) w ankiecie specjalista jest zdania, że koniunktura na rynku poprawia się, a nieco mniej (46%) podało, że się ona nie zmienia. Innymi słowy, aktualna sytuacja nie jest zła, a tendencje wskazują na dalszą poprawę. Opinie te nabierają wagi w świetle innych sygnałów płynących z krajowej gospodarki, które w 2016 roku były trochę niepokojące. Okazuje się, że elektronika jest branżą bardzo odporną na kryzysy i zawirowania w gospodarce, taką, która nawet w ciężkich czasach jest w stanie zapewnić wzrosty sprzedaży. Dekoniunktura w elektronice oznacza zwykle tylko mniejszy wzrost i badania ankietowe to potwierdzają.

W zestawieniu cech oferty handlowej, które w największym stopniu decydują o kupnie przycisków i klawiatur, oczywiście na pierwszym miejscu ulokowała się cena, co jest praktycznie zawsze standardem dla tego typu rankingów. Kryterium ceny zawsze towarzyszyło i zapewne będzie towarzyszyć zakupom komponentów w branży elektronicznej, zwłaszcza w obszarze, gdzie na rynku można wybierać spośród wielu dostawców i popularnych podzespołów. Kolejne dwa miejsca zajęły jakość i parametry techniczne, czyli pierwsza trójka wygląda jak najbardziej typowo i na dodatek tak samo, jak w naszym opracowaniu trzy lata temu. Zaskakująca jest natomiast czwarta pozycja, a więc krótki termin dostawy, co pokazuje skalę przeobrażeń, jakie zaszły w łańcuchu dostaw w ostatnich latach. Elementy elektromechaniczne są nierzadko dość drogie, stąd w trudniejszych czasach nabywcy wolą nie kupować ich na zapas, ale raczej szukają dostawcy, który będzie mógł szybko dostarczać potrzebne w danej chwili ilości. Taki trend preferuje znaczenie szybkiej dostawy.

Ale droga do tego, aby trwale i całkowicie zmienić branżę elektromechaniczną, jest jeszcze bardzo daleka. Elementy elektromechaniczne będą znikać z płyt czołowych, niemniej nie z każdej i nie błyskawicznie, czasem też wcale. Wytwórcy przełączników przemysłowych i rozwiązań przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach otoczenia, a więc obszarach ściśle profesjonalnych, jak przemysł, wojsko, transport, telekomunikacja, są praktycznie wolni od oddziaływania ze strony technologii dotykowych. Sprzęt AGD, komponenty automatyki domowej, automaty sprzedaży i systemy POS, sprzęt informacyjno-rozrywkowy wydają się na razie tworzyć pewnego rodzaju niszę, gdzie systemy te mogą pokazać wiele zalet, a opisane wady nie są dokuczliwe.

Tandeta zmienia patrzenie na jakość

Zdaniem połowy pytanych w ankietach specjalistów technologie dotykowe silnie oddziałują na rynek elementów elektromechanicznych i prowadzą do eliminacji rozwiązań mechanicznych, ale dzieje się to tylko w wybranych sektorach rynku, takich jak na przykład elektronika konsumencka. W rozwiązaniach profesjonalnych, a więc przemysłowych, wojskowych, medycznych, ten wpływ jest znacznie słabszy. Rozwiązania elektromechaniczne w tych obszarach zapewniają pewność zadziałania, dużą trwałość, możliwość indywidualizacji, wizualizację stanu oraz ładne wzornictwo. Są to silne atuty gwarantujące zainteresowanie klientów, rozwój rynku i dobre perspektywy handlowe.

Kiepskiej jakości przełącznik lub klawiatura są w stanie skutecznie popsuć opinię o producencie urządzenia wśród klientów, a firmę wpędzić w kosztowne akcje serwisowe. W miarę upływu lat coraz więcej osób jest świadomych tego ryzyka i co jest również ważne, ma obecnie pieniądze na to, aby je minimalizować.

W branży elementów elektromechanicznych funkcjonuje wielu producentów, zwłaszcza w zakresie wersji standardowych. Terminem tym określa się często rozwiązania najpopularniejsze, gdzie poza oryginalnym pomysłodawcą jest wielu naśladowców tworzących odpowiedniki, zamienniki, a jeśli konstrukcja oryginalna jest chroniona, to nierzadko też dostępne są jej podróbki. Zamienniki zawsze są tańsze, ale często ich jakość jest słaba.

Dla wielu producentów kontakt z takimi produktami ma walory edukacyjne i pogłębia zainteresowanie jakością. Ale wykorzystywanie chińskich podróbek jako zamienników wyrobów markowych spędza sen z oczu autoryzowanym dystrybutorom, bo nie tylko degraduje sprzedaż, ale niszczy prawidłowe relacje wiążące markę z jakością. Z roku na rok sytuacja się poprawia, niemniej w praktyce najwięcej pozytywnych zmian wynika z coraz większej świadomości klientów i ich rosnącego potencjału zakupowego.

W ostatniej dekadzie trwałość tradycyjnych przełączników i przycisków znacznie się też poprawiła. Producenci poprawili precyzję działania i sięgnęli po nowe lepsze materiały, aby zdjąć z elementów elektromechanicznych odium najsłabszego ogniwa. Ponieważ w wielu aplikacjach przełączniki i przyciski pracują z niskimi napięciami i prądami, coraz częściej w kartach katalogowych rozgranicza się wytrzymałość mechaniczną od elektrycznej, co pozwala lepiej dobrać konkretny element do aplikacji.

Kolejny ważny aspekt to wzornictwo. Wiele nowych konstrukcji to miłe dla oka i dopracowane w szczegółach w zakresie ergonomii konstrukcje, które pozytywnie oddziałują na postrzeganie urządzenia jako całości. Żywe kolory tworzyw sztucznych, kształty wykraczające daleko poza nudne prostopadłościany, podświetlenia ledowe są z pewnością przykładem zachodzących zmian w omawianym sektorze.

Co na rynku klawiatur?

Mimo upływu lat największe znaczenie na rynku mają klawiatury foliowe. To dlatego, że są one dość tanie i jednocześnie trwałe, niewielkiej głębokości i dające duże możliwości indywidualizacji. Klawiatury foliowe wybijają się na rynku także swoją elastycznością technologiczną, gdyż mogą być wykonywane w wielu różnych opcjach związanych z kształtem klawiszy, sygnalizacją naciśnięcia (klikiem), a nawet pozwalają na instalację podświetlenia całości klawiatury lub selektywnej iluminacji pojedynczych przycisków.

Możliwe jest też łączenie klawiatury z oknem dla wyświetlacza, przez co w ten sposób daje się opracować cały panel frontowy urządzenia. Wraz z warstwami realizującymi ekranowanie elektromagnetyczne, konstrukcja jest zabezpieczana przed wpływem czynników środowiskowych lakierami i warstwami ochronnymi. W połączeniu z nowymi materiałami, trwałymi tworzywami sztucznymi i silikonami daje to możliwość stworzenia trwałych klawiatur do wielu aplikacji.

Warto zauważyć, że technologie produkcji klawiatur częściowo przenikają się i oprócz podstawowych wersji są jeszcze wykonania pośrednie i hybrydowe, w których gumowe klawisze współpracują z zestykami foliowymi lub mikroprzełącznikami, co dowodzi, że w praktyce technologia wykonania styków jest luźno powiązana z klawiszem.

Zapewnia to niewątpliwie wysoką elastyczność konfiguracji i możliwość dopasowania się do mniej typowych wymagań. Są nawet rozwiązania wykorzystujące technologie dotykowe, a wersje silikonowe stają się dostępne nie tylko dla dużych serii. Producenci klawiatur inwestują produkcję bazującą na trwałych materiałach, wykorzystują druk cyfrowy po to, aby dać możliwość pełnej indywidualizacji projektów i łączą w ramach jednej oferty wiele technologii przełączających, podświetleń.

Tabela 4. Dystrybutorzy przełączników i przycisków oraz klawiatur

Firmy te łączą wszystkie cechy, jakimi charakteryzują się współczesne klawiatury, w warunkach produkcji krótkich serii oraz bez konieczności ponoszenia wysokich kosztów charakterystycznych dla zamówień indywidualnych i bez długiego oczekiwania na prototypowanie. Ich innowacyjność i elastyczność biznesowa jest źródłem sukcesu tych produktów.

Czołowi dostawcy i producenci

Tabela 5. Plan raportów "Elektronika" na najbliższe miesiące

Jak wspomniano, przełączniki i przyciski wytwarza wiele firm i tak samo wiele ma je w ofercie. Szeroki asortyment tych produktów staje się zalążkiem specjalizacji dostawców wokół kilku grup wyrobów. Pierwszą tworzą dystrybutorzy przycisków i przełączników dla układów przemysłowych oraz dla energoelektroniki i innych podobnych zastosowań profesjonalnych.

Takimi firmami są na przykład AB Micro, RA Controls, Dacpol, Eltron, Novimex, Apar. Producentów reprezentują spółdzielnie: Pokój, wytwarzająca przyciski, przełączniki, manipulatory, lampki, Promet, zajmująca się produkcją przycisków sterowniczych oraz Spamel, który jest producentem przycisków sterowniczych i kaset. Są też krajowe oddziały producentów: Phoenix Contact, Schurter.

Druga grupa firm związana jest z rynkiem elektroniki i obejmuje specjalistycznych dystrybutorów, jak Eltronika i Elproma, Elhurt, Maritex lub Micros. W tym obszarze mieści się także komplet katalogowych firm dystrybucyjnych o szerokim profilu, dla których przełączniki i przyciski to jedna z pozycji obowiązkowych: TME, Farnell element14, Conrad Electronics, Elfa Distrelec, Mouser.

Trzecia grupa to krajowi producenci klawiatur, tacy jak: Qwerty, LC Elektronik, Horizon Technologies, Irga, Satori oraz Utech i Jagon (tab. 4). Oferta wymienionych firm prawie wyłącznie obejmuje wersje nastawione na indywidualne wzornictwo.

Robert Magdziak

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród krajowych dostawców przycisków, przełączników i klawiatur.