Nowoczesne złącza i innowacyjne systemy połączeniowe

Problemy rynku złączy są dość typowe, a za najważniejszy można uznać dużą konkurencję ze strony producentów dalekowschodnich, zarówno cenową, jak i poprzez system tańszych zamienników oraz podróbki. Do czynników negatywnych zalicza się ponadto wielkie rozdrobnienie rynku złączy widoczne w dużej liczbie producentów, typów i wersji produktów. Efektem jest bardzo mała standaryzacja, brak spójnego i wspólnego nazewnictwa.

Pandemia wpływa na koniunkturę

Patrząc na rynek elektroniki w Polsce wiele lat wstecz, można pokusić się o stwierdzenie, że odporność naszej branży na problemy gospodarcze, kryzysy i inne zawirowania zawsze była duża. Nawet duże problemy, jak np. te z 2008 roku, nie były w stanie zepchnąć wzrostu poniżej zera. Ponieważ elektronizacja była i jest sposobem na obniżania kosztów, zapewnienia większej wartości dodanej oraz nowoczesności, oszczędności i cięcia ją omijały. Teraz mamy 2020 rok i kolejne problemy w gospodarce wywołane koronawirusem. Widoczny jest zastój w pojawianiu się nowych projektów, które są przesuwane w czasie lub anulowane. Stałe projekty zostały utrzymane (przede wszystkim w branży przemysłowej), ale ze względu na obawy kontrahentów o przyszłość rynku, wstrzymane zostały nowe inwestycje. Pojawił się również spadek zamówień z zagranicy (Niemcy i Skandynawia) do polskich firm montażowych i kablowni, które są głównymi odbiorcami złączy.

Szczęśliwie złącza są produktami uniwersalnymi, wykorzystywanymi przez wiele branż i odbiorców, dzięki czemu problemy w u jednej grupy odbiorców, np. w motoryzacji, mogą zostać złagodzone dzięki innym.

Tanie złącza z Azji kształtują relacje na rynku w kraju

W przypadku złączy tematem dyżurnym od wielu lat jest negatywny wpływ na rynek tanich złączy produkowanych w Azji. Dotyczy to podróbek złączy markowych, a więc produktów naśladujących konstrukcje oryginalne, ale wykonane z gorszych materiałów, z gorszą dokładnością oraz z iluzoryczną kontrolą jakości. Druga grupa takich elementów to tzw. zamienniki. Złącza te nie udają wiernie oryginałów, ale bazują na takich samych mechanizmach i konstrukcji styków, mają identyczne wymiary, deklarowane parametry. Wtyki zamienników pasują do gniazd oryginalnych itd.

Najważniejsze trendy techniczne rynku złączy

 

Za główne trendy techniczne zmieniające rynek złączy dla elektroniki ankietowani uznali technologie związane z szybkim montażem przewodu, miniaturyzację oraz dostępność wersji do montażu automatycznego na płytkach drukowanych. Szybki montaż przewodu to przede wszystkim zacisk sprężynowy, technika IDC przeznaczona do kabli wstążkowych, a także wszystkie wersje typu płytka-płytka, gdzie elementem pośrednim jest elastyczny obwód drukowany typu flex. Montaż automatyczny oznacza takie elementy, które mogą być układane lub montowane wyłączne za pomocą automatów, głównie są to wersje SMD oraz elementy typu THR.

Zamienniki mogą być dobre lub kiepskie, a największym problemem jest to, że nigdy nie wiadomo na co się trafi. Jakość takich produktów jest w jakiejś mierze pochodną ich ceny, a ta musi być niska, aby klienci je wybierali. Ale większym problemem może być to, że jakość produktów z tego obszaru to wielka niewiadoma. Nie ma gwarancji, że w obrębie tego samego zamówienia dostanie się wszystkie takie same elementy, a więc, że będą od pochodziły z jednej partii.

Producenci chińscy bardzo swobodnie podchodzą do zmian technologicznych i potrafią zmienić technologię, materiały lub zmodyfikować konstrukcję, która może mieć wpływ na jakość produktów, bez jakiejkolwiek komunikacji z klientami oraz bez modyfikacji dokumentacji technicznej.

Zamienniki, podróbki sprzedaje w kraju wiele firm, a udział zamienników jest oceniany jako duży. Spory udział w tym procesie mają też internetowe platformy takie jak Aliexpress.

Specjalizacja dostawców w zakresie złączy

 

Złącza to grupa wartościowych i ważnych z punktu widzenia prowadzonej działalności komponentów elektronicznych, co widać po proporcjach pól na powyższym wykresie. Wskazują one, że stopień specjalizacji firm w tej tematyce jest dość duży. Połowa postrzega je jako produkt istotny, a jedna szósta jako bardzo istotny. Pochodną dużego znaczenia złączy w technice jest duża liczba dostawców, bardzo szeroki asortyment i silna konkurencja na rynku.

Więksi klienci również kupują bezpośrednio złącza z Azji od producentów dużo bardziej elastycznych niż znane globalne marki. Rynek dystrybucji w tamtym rejonie jest duży, bardzo rozwinięty i mocno konkurencyjny. Dla nas oznacza to, że złącza z Azji, te dobre i kiepskie, w dużym stopniu kształtują relacje w branży.

Napływ niskiej jakości azjatyckiej produkcji od lat spędza dystrybutorom renomowanych produktów sen z powiek. Szczęśliwie w ostatnich latach świadomość klientów zauważalnie się poprawiła. Być może jest to kwestia zasobności w gotówkę albo skutek współpracy z partnerami zagranicznymi, niemniej widoczne jest zainteresowanie wysoką jakością produktów, a produkty markowe są lepiej postrzeganie. Z pewnością jest to też wynik tego, że pierwotny duży dystans między dużymi cenami czołowych marek a tanimi wyrobami chińskimi zmniejszył się już znacząco i nie tworzy przepaści.

Duże znaczenie innowacji

Złącza to produkty, w których sporo się zmienia, jeśli chodzi o technologię, wykonanie i liczbę pojawiających się na rynku nowości. Większość tych elementów trafia do aplikacji profesjonalnych, systemów przemysłowych i instalacji, w których koszt złącza jest drobnym ułamkiem wartości całości, nierzadko pomijalnie małym, natomiast parametry, wymiary, jakość połączenia, serwisu, dostępne akcesoria i wykonania mają nierzadko znaczenie pierwszoplanowe. Stąd producenci wkładają wiele wysiłku w rozwój tej grupy i przywiązują wagę do promocji nowości.

Najważniejsze cechy brane pod uwagę przy kupnie złączy

 

W złączach najbardziej liczy się jakość i niezawodność produktu, a zaraz potem niska cena i krótki termin dostawy. Można też powiedzieć, że kupujący poszukują towaru zapewniającego najlepszy stosunek jakości do ceny. Wysoka, trzecia w kolejności na wykresie, pozycja szybkiej logistyki to w części skutek pandemii, ale także tego, że asortyment złączy jest tak szeroki, iż nie jest możliwe, aby pełne spektrum tych podzespołów było dostępnych od ręki z bieżących stanów magazynowych w dystrybucji. Warto też odnotować, że w obszarze złączy funkcja, jaką pełnią dostawcy, jest istotna, a więc kompetencje techniczne i długotrwała współpraca są dla kupujących istotne, tak samo ważna jest marka produktu, która tożsama jest jakości i zaawansowaniu technicznemu tych produktów.

Z pewnością rozwój technologiczny i idące za nim liczne innowacje techniczne są kołem zamachowym rozwoju rynku złączy. Potrzeba miniaturyzacji np. silników rozwinęła złącza hybrydowe, do których podłącza się jeden tylko przewód, zasilający i sygnałowy jednocześnie. Drugim pozytywnym zjawiskiem jest rozwój modułowych złączy, do których można podłączyć jednocześnie wiele przewodów oraz kształtować liczbę pinów i ich rozkład. Pozwala to optymalizować koszty, redukować zajmowaną przestrzeń roboczą i jest bardzo wygodne dla użytkowników. Coraz więcej firm decyduje się na gotowe rozwiązania połączeniowe, czyli wiązki kablowe, gdyż widzi w tym optymalizację kosztów i procesów.

Decydującym czynnikiem przy doborze złączy jest szybkość i łatwość montażu przewodów. Zmiany te prowadzą do odejścia od połączenia śrubowego w coraz większej liczbie rozwiązań na rzecz zacisku sprężynowego. Specjaliści przekonują się do tych rozwiązań i mimo ogromnej inercji rynku zmiany się dokonują. Z pewnością ma tutaj znaczenie to, że złącza z zaciskiem sprężynowym po prostu działają tak jak są reklamowane przez producentów i nie ma na ich temat negatywnych opinii. Ceny też się znacznie zmniejszyły.

Ocena warunków biznesowych panujących na rynku złączy w 2019 roku

 

Złącza to produkty zawsze potrzebne. Bez względu na branżę, aplikację oraz zastosowanie niezbędne jest połączenie obwodów elektrycznych, modułów, doprowadzenie zasilania lub sygnałów. Stąd popyt na złącza charakteryzuje się relatywnie małymi wahaniami koniunkturalnymi, okresowymi i branżowymi. Potwierdzenie takiej tezy widać na wykresie, gdzie pytaliśmy specjalistów zajmujących się złączami o to, jak oceniają biznes w zeszłym roku. Chcieliśmy mieć punkt do porównań i możliwość odniesienia się do sytuacji bieżącej, stąd pytanie o dość odległy okres wydawało się ważne. Jak widzimy, dla połowy warunki te były dobre, co trzeci pytany uznał je za zadowalające. Ocena, że były kiepskie, była pomijalnie mała.

Rośnie też znaczenie wersji zakuwanych, a więc typu złącze-kabel, gdzie metalowe elementy stykowe (popularnie nazywane pinami) są przystosowane do montażu przewodu linkowego metodą zagniatania. Z tej metody od zawsze korzystała motoryzacja, a teraz coraz częściej zagniata się elementy połączeniowe zarówno w wersji sygnałowej, jak i tych dużej mocy. Złącza z montażem przez zagniatanie (zakuwanie, zaciskanie) są tanie, zapewniają znakomite parametry w zakresie jakości połączenia, a ich jedyną wadą jest to, że wymagają użycia urządzenia takiego jak prasa oraz specjalnego pasującego do kształtu pinu kowadła.

Dostawcy sygnalizują, że coraz więcej klientów szuka złączy dopasowanych do aplikacji, a więc takich przygotowanych na zamówienie. Dawniej taka możliwość kryła się jedynie w obszarze elementów modułowych, teraz dotyczy też komponentów o bardziej zamkniętej konstrukcji.

Do technologii szybkich połączeń należy zaliczyć również nowatorskie rozwiązania połączeń magnetycznych, w których gniazdo i wtyk mają wbudowane magnesy trwałe zapewniające silne połączenie mechaniczne po zetknięciu obu części.

Jeszcze innym szybko rozwijającym się w ostatnim okresie pomysłem są złącza wysokoprądowe, gdzie obudowa nie jest zamocowana sztywno w gnieździe, ale można ją obracać. Takie złącze ma zwykle przewód wyprowadzony z gniazda pod kątem 90º i obrotowa konstrukcja umożliwia ułożenie kabla w dobrej pozycji, np. zwisie w dół. Domyślnym przeznaczeniem są tu ładowarki akumulatorów, sprzęt mobilny o dużych gabarytach (roboty), ale nie tylko.

Wiele małych usprawnień tworzy dużą wartość dodaną

Nowoczesne złącza muszą być coraz mniejsze, a w przypadku elementów sygnałowych, gdzie wyprowadzenia nie przenoszą dużych mocy, oczekiwań rynku nie ma co hamować. W efekcie wiele nowych konstrukcji pod względem precyzji wykonania, upakowania i rozwiązań konstrukcyjnych detali mechanicznych przypomina pod kątem precyzji szwajcarskie zegarki. Trend na upakowanie pinów i mniejsze rastry jest bardzo silny. Szczególnie imponujący postęp nastąpił w ostatnich latach w złączach międzypłytkowych (mezzanine connectors), elementów łączących PCB z taśmą elastyczną i rozwiązań do szybkich interfejsów cyfrowych, np. USB typu C lub LVDS. W nich piny mają grubość włosa, a raster nie wykracza poza 0,5 mm. Obudowy nowoczesnych konstrukcji omawianych elementów są mniejsze dzięki większej precyzji wykonania detali, lepszym tworzywom sztucznym oraz wyrafinowanej konstrukcji mechanicznej, np. zapewniającej możliwość korekcji położenia wtyku w stosunku do gniazda i ograniczenia naprężeń mechanicznych.

Najważniejsze czynniki negatywne dla rozwoju rynku

 

W rozwoju rynku najbardziej przeszkadza silna konkurencja ze strony wielu dostawców złączy. Poza firmami markowymi i takimi, które rozwijają własne konstrukcje, działa liczna grupa producentów zamienników i podróbek. Na kolejnych miejscach wykresu uplasowała się inżynierska inercja w działaniach, niechęć do rezygnacji z utartych szlaków postępowania lub zamiany wypróbowanych produktów na inne. Spowalnia to tempo wchodzenia na rynek nowości, zmusza do większej pracy w zakresie promocji nowinek technologicznych i sprawia, że na przebicie się nowości potrzeba wielu lat. Przykładem są złącza sprężynowe, które do dzisiaj są postrzegane jako nowość, a na rynku mamy je od przeszło dekady. Długie czasy dostaw zawsze były problemem, ale tym razem zapewne pandemia dodatkowo uwypukliła ich negatywne znaczenie.

Pozytywnym aspektem wiążącym się z miniaturyzacją jest wzrost zaawansowania technicznego wypychający z rynku słabszych producentów pod względem stosowanej technologii oraz w pewnym stopniu eliminujący też tandetę. Miniaturowe elementy nie dają szansy osiągnięcia znaczących oszczędności materiałowych, a jednocześnie wymagają posiadania parku maszynowego najwyższej klasy.

Aktualna koniunktura

 

Pozytywna wiadomość jest taka, że aktualna koniunktura na rynku złączy przez połowę osób pytanych w naszych ankietach została oceniona jako dobra. To bardzo duża część odpowiedzi i jednocześnie znak, że sprzedaż tych produktów jest odporna na wiele problemów, jakie wywołała pandemia. Faktem jest jednak, że w porównaniu z 2019 rokiem liczba wskazań na "bardzo dobra" istotnie się zmniejszyła, a co czwarty pytany postrzega warunki rynkowe jako kiepskie. Nasze badanie wykonaliśmy tuż po wakacjach, a więc uwzględnia ono całe odium zamknięcia gospodarki i bezwładu wakacyjnego. Należy mieć nadzieję, że jesień przyniesie jak zwykle poprawę i ożywienie.

Wiele instalacji realizowanych jest w niekorzystnych warunkach: na zewnątrz budynków, przy słabym oświetleniu, niewygodnej pozycji, przez co ryzyko błędu jest spore. Dlatego wiele złączy pozwala na zakodowanie połączenia, czyli na zamontowanie zabezpieczenia mechanicznego uniemożliwiającego włożenie złej wtyczki w gniazdo, niemniej kodowanie nie zapobiega możliwości uszkodzenia elementów złącza i nie zawsze jest możliwe. Oprócz kodowania stosuje się blokady przed rozłączeniem połówek obudowy w postaci zatrzasku lub dźwigni z blokadą, która ułatwia zamontowania dużych elementów i jednocześnie zapobiega przypadkowemu rozłączeniu.

Liczba wersji SMD systematycznie się zwiększa

Wersje SMD złączy sygnałowych są naturalnym krokiem rozwoju produktowego i wymaganiem nakładanym przez ciągłą optymalizację kosztów i potrzebę automatyzacji.

W przypadku, gdy obciążalność styków nie jest kluczowym czynnikiem, wydaje się, że zmiana na SMD nie powinna być problemem. Ale to tylko pozory, bo okazuje się, że małe pola kontaktowe wywołują problemy ze stabilnością mechaniczną i możliwością oderwania elementu od laminatu. Mimo że wiele elementów SMD ma większe pola lutownicze, mimo to, złącze do montażu powierzchniowego o dużej trwałości mechanicznej, odporne na siłowe wpychanie wtyczki w gniazdo, jest cały czas wielkim wyzwaniem. Stąd zresztą pojawia się wiele pomysłów wersji do montażu automatycznego, ale przez otwory w płytce.

Wszystkie te rozwiązania opierają się na tym, aby element montować w otworach wykonanych na PCB, gdyż zapewniają one możliwość jego ciasnego zaklinowania i pozwalają przenosić obciążenia wzdłużne, a więc takie, jakie pojawiają się przy wyciąganiu lub wkładaniu wtyczki do gniazda. Są to technologie takie jak THR (Thru Hole Reflow) oraz wciskanie prasą (press fit).

Branże o największym potencjale zakupowym w zakresie złączy

 

Pierwsza i wyraźnie dominująca nad całą resztą pozycja przemysłu na liście branż o największym potencjale zakupowym w zakresie złączy nie jest z pewnością zaskoczeniem, gdyż dla wielu grup produktów klienci z tego obszaru są najważniejszą i najbardziej wartościową grupą. Kolejne trzy pozycje, tj. elektronika konsumencka, motoryzacja lub telekomunikacja, mają wyraźnie mniejsze znaczenie i zostały ocenione podobnie – jako istotne wskazał je co drugi pytany. Faktem jest, że z uwagi na uniwersalność złączy i powszechność ich użycia w wielu aplikacjach wykres można traktować jako potencjał zakupowy poszczególnych branż w realiach Polski bez wchodzenia w szczegóły, czego on dotyczy. Analogiczne zestawienia wykonywane przez nas dla innych grup wyrobów, np. przekaźników, miały bardzo podobny układ słupków na wykresie.

Szeroki asortyment sprawia trudności z optymalnym wyborem produktu

Charakterystyczną cechą rynku złączy jest bardzo mała standaryzacja tych produktów, co jest skutkiem istnienia dużej liczby producentów, ogromnego portfolio produktów i szybkiej ewolucji technologicznej (złączy i produktów je wykorzystujących). Ujednolicenie dotyczy niewielkiego obszaru produktów do zastosowań wojskowych, a w pozostałych obszarach aplikacyjnych standard to faktycznie popularne złącze mające wiele odpowiedników. Z roku na rok na rynku funkcjonuje coraz więcej typów elementów o specjalizowanej konstrukcji pod kątem zastosowań i standardów branżowych. Rynek kieruje się ku specjalizacji, a ona wymusza tworzenie konstrukcji dopasowanych do wymagań aplikacyjnych, np. do nowej wersji interfejsu komunikacyjnego, do specyficznego czujnika itd. Poszerza to asortyment i pozwala producentom na ucieczkę technologiczną do przodu, w kierunku zaawansowania technicznego elementów połączeniowych, unikatowych rozwiązań styku, z drugiej strony niestety skraca czas życia produktów. Przykładem może być interfejs USB, gdzie nowa wersja "C" szybko wypycha obecnie na margines wersje "B".

Struktura wielkości sprzedaży złączy dla dostawców w 2019 roku

 

W zestawieniu obrotów osiąganych przez dostawców złączy trudno znaleźć dominującą grupę lub charakterystyczną wartość. Oczywiście najwięcej jest firm o małym poziomie sprzedaży, do 250 tys. zł, a więc takich, które sprzedają te elementy przy okazji, razem z innymi częściami lub też nie specjalizują się w tej tematyce oraz nie są powiązane ze znanym producentem. Takich firm jest w tym zestawieniu 27%, czyli mniej więcej co czwarta. Struktura sprzedaży wskazuje, że obroty sprzedawców na rynku krajowym ze złączy zwykle nie przekraczają 1 mln zł rocznie. Nie jest to ani dużo, ani mało, raczej w porównywalnie do zbliżonych produktów.

Takie działania powodują, że liczba typów, wykonań, marek jest ogromna i sprawia klientom problemy z zaopatrzeniem. W przypadku popularnych i często używanych typów dostaw, czasy ich dostaw są krótkie, bo dystrybutorzy mają często je w lokalnych magazynach buforowych. W przeciwnej sytuacji trzeba czekać o wiele dłużej. Sytuacja ta sprzyja niestety dostawcom zamienników i wyrabia w klientach konserwatywne zachowania, bo nowe produkty kojarzą się z kłopotami.

Duży asortyment powoduje, że dokładna orientacja w ofercie ze znajomością szczegółów i niuansów staje się rzadkością, zwłaszcza w przekrojowym aspekcie obejmującym wielu producentów. Prowadzi to do wielu nietrafnych wyborów, preferowania tego, co się zna i wcześniej kupowało. Jednocześnie jest to znak, że wymagania klientów w zakresie wsparcia technicznego są duże, a firmy kompetentne mogą budować długofalowe relacje z klientami. Bo klienci zawsze wracają do tych, którzy się znają i pomagają w decyzjach i problemach.

Epidemia koronawirusa a nasz biznes

 

To, jak pandemia wpływa na sprzedaż złączy, zależy oczywiście od konkretnego przypadku, a więc pozycji rynkowej dostawcy, tego, do jakich zastosowań produkty sprzedaje, kim są jego klienci itd. Ale średnio prawie w 2/3 przypadków obroty ze sprzedaży się zmniejszyły w niewielkim stopniu, 15% pytanych zasygnalizowało spadki "znaczące". W ocenie tej uwzględniono okres mniej więcej do końca wakacji i należy mieć nadzieję, że ostatni kwartał nieco złagodzi negatywny wpływ wirusa na gospodarkę.

Jakość – najważniejszy termin w złączach

Bezsprzecznie jednym z ważniejszych zjawisk biznesowych na całym rynku elektroniki w ostatniej dekadzie jest ogromny wzrost presji na jakość, czyli na trwałość, powtarzalność, dokładność wykonania, zgodność produktów ze specyfikacją i zamówieniem itd. W złączach trend ten jest szczególnie istotny, bo jakość jest głównym orężem do walki z podróbkami, chińską tandetą, kiepskimi zamiennikami itd.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rozwoju rynku złączy

 

Najbardziej istotne czynniki sprzyjające rozwojowi rynku złączy to przede wszystkim rosnące wymagania klientów w zakresie potencjału technicznego i zaawansowania technologicznego tych elementów oraz oferty, które są przyczynkiem do prowadzenia prac rozwojowych. Rynek rozwija się także wraz z całą elektroniką, bo jest jej coraz więcej, a sprzęt jest coraz bardziej skomplikowany. Innowacje w złączach są poszukiwane przez klientów, bo za nimi idzie wiele cennej wartości dodanej, takiej jak możliwość obniżki kosztów produkcji, mniejsza zajętość miejsca, większa obciążalność itd.

Wielu dostawców konkuruje ze sobą praktycznie tylko ceną i niestety walka o efektywność zaopatrzenia dzieje się tutaj kosztem jakości. Skutkuje serią negatywnych konsekwencji, które specjaliści określają jako tzw. psucie rynku. Poza wpadkami jakościowymi (krótka trwałość, niestabilna konstrukcja, parametry wykraczające poza specyfikację, podatność na wpływ środowiska, kiepskie materiały pochodzące ze złomu, niedokładne wykonanie i podobne), takie elementy wypychają z rynku wyroby dobre.

Zainteresowanie jakością to splot wielu czynników, m.in. bogacenia się krajowych przedsiębiorców, coraz większej wymiany handlowej z zagranicą, dużego potencjału usług EMS realizowanych na zlecenie partnerów zagranicznych i rosnących wymagań klientów. Jakość to też wartość dodana do specjalistycznej produkcji oraz sposób na konkurowanie na rynku czymś więcej niż ceną. W przypadku złączy jest to szczególnie istotne, bo często są to elementy, które pełnią krytyczną funkcję konstrukcyjną i ich awaria oznacza całkowity brak działania.

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród krajowych dostawców złączy.