Obwody drukowane dla elektroniki

Rynkowi obwodów drukowanych w Polsce sprzyja ogólny rozwój branży elektronicznej, a zwłaszcza powstawanie małych i średnich firm produkujących specjalistyczne urządzenia przemysłowe i użytkowe, i wszystkie nowe trendy oraz jak IoT. Firmy takie często są też beneficjentami środków z wielu funduszy i programów rozwojowych dostępnych w UE, które pozwalają na sfinansowanie wydatków na innowacje.

Pandemia

Na rynku elektroniki od wielu lat firmy chińskie stanowią coraz ważniejsze źródło dostaw. W Azji zaopatrujemy się nie tylko w obwody drukowane, ale także w podzespoły, komponenty do budowy systemów i tworzenia projektów, jak zasilacze, sterowniki oraz materiały do produkcji (laminaty, kable). W ostatniej dekadzie z roku na rok potencjał tamtejszych firm się zwiększał, jakość produktów stale się poprawiała, a dostępność usług kurierskich drogą lotniczą ułatwiała znacząco import.

Pandemia, która zaczęła się w Chinach, te zależności trochę przewartościowała, bo okazało się, że opieranie biznesu i całkowite uzależnianie się od dalekowschodnich dostawców jest dla producentów elektroniki niekoniecznie korzystne. Teoretycznie sytuacja w Chinach niby już wróciła do normy i fabryki pracują normalnie, ale terminy dostaw są znacząco dłuższe, co wskazuje, że łańcuch dostaw nie działa jeszcze jak dawniej.

Z uwagi na takie zawirowania wielu producentów elektroniki zwiększa dywersyfikację swoich źródeł zaopatrzenia w materiały i komponenty po to, aby nie dopuścić do zakłócenia procesu produkcji. Część zleceń przekierowywana jest do firm europejskich, w tym też polskich producentów, którzy są w stanie zapewnić szybką usługę i tym samym pomóc w prototypowaniu lub ograniczeniu ryzyka. Zapewnienie stabilności rynku mimo trudnej sytuacji z pandemią ma tutaj znaczenie kluczowe, bo ogólnie w dalszym ciągu niska cena i możliwości technologiczne obwodów z Azji są wielką przewagą na rynku krajowym czy europejskim. Pandemia tego nie zmieniła i nie zmieni, co najwyżej nauczy wszystkich dywersyfikacji.

Koszty i nierównowaga biznesowa się pogłębiają

Produkcja i sprzedaż płytek PCB jest cały czas w trendzie wzrostowym, bo rynek elektroniki szybko rośnie i tworzy na tyle duży popyt, że pokrywa on cykliczne wahania koniunktury, problemy z pandemią oraz wyższe koszty działalności firm krajowych w porównaniu do tych z Azji. Kłopoty gospodarcze w ostatnich miesiącach oraz brak spadkobierców w niektórych firmach PCB spowodowała zamknięcie się kilku z nich w ostatnim czasie (jak Eldos), ale jednocześnie nie wydaje się prawdą twierdzenie, że produkcyjne firmy PCB znikają z krajobrazu Polski w szybkim tempie. Wykruszanie się jest raczej procesem powolnym, jednostkowym i dotykającym małe lokalne zakłady. Te większe inwestują i się rozwijają. To znaczy, że raczej chodzi o wzrost koncentracji rynku, a więc to, że większe zakłady rosną kosztem małych.

Cło na laminaty wykorzystywane w produkcji PCB, ale nie na gotowe płytki, powoduje, że krajowi producenci tracą sporo na starcie w stosunku do azjatyckiej konkurencji. Ten problem istnieje od lat, były podejmowane próby zainteresowania władz tym problemem, ale niestety bez rezultatu.

Obwody drukowane – jakie jest ich znaczenie dla firm

 

Dwie trzecie firm wymienionych w tabelach można postrzegać jako specjalizowanych dostawców obwodów drukowanych, dla których są one głównym lub nawet jedynym produktem. Dla jednej trzeciej firm jest to produkt kluczowy, ale już nie jedyny. Tylko co 20. firma wyłamuje się z tych reguł. W większości przypadków pole pomarańczowe grupuje firmy EMS, dla których płytki drukowane i montaż podzespołów są kluczowymi częściami usługi produkcyjnej w zakresie elektroniki.

Inne problemy ostatnich miesięcy to stały wzrost cen miedzi i złota, zawirowania logistyczne w dostawach z Azji, konkurencja w obszarze materiałów i surowców między innymi ze strony branży motoryzacyjnej oraz w ostatnim czasie – pożar dwóch dalekowschodnich fabryk wytwarzających żywicę szklano-epoksydową. Spowodowały one duże podwyżki cen materiałów do produkcji PCB, co nieuchronnie przełoży się na globalny wzrost cen obwodów u wszystkich. Do tego w kraju drożeje energia elektryczna, bo wynika to z polityki klimatycznej (tj. rosnących cen certyfikatów emisyjnych) oraz wielu innych problemów branży energetyki.

Kłopoty pogłębiają coraz to nowe wymagania prawne, na przykład te związane z gospodarką odpadami. Mała konkurencja wśród odbierających odpady wpływa na wysokie ceny odbierania i utylizacji. Rośnie też liczba wymagań i przepisów, które zwiększają ilość papierkowej roboty w firmach. Przykładem może być to, że w lutym wchodzi w życie dyrektywa UE o ograniczeniach w sprzedaży prekursorów materiałów wybuchowych. Branżę PCB ona akurat dotyczy, bo na liście substancji, które są tam wymienione, jest np. nadtlenek wodoru, czyli perhydrol, a więc jeden z dwóch kluczowych komponentów do przyrządzania kąpieli trawiącej. Dyrektywa nie ogranicza możliwości kupowania tego związku, ale wymusza dokumentowanie, raportowanie itp. działania, a więc zwiększa biurokrację.

Nierównowaga w wymaganiach i kosztach między obszarem Europy i Azji oczywiście jest korzystna dla producentów azjatyckich. Kasandryczne zapowiedzi niektórych osób z branży komentują to w taki sposób, że w najbliższych latach po całkowitym wyeliminowaniu producentów europejskich "Chińczycy" będą dyktować na rynku wysokie ceny tak, jak to się stało z laminatami. Oby się to nie sprawdziło.

Najważniejsze trendy pozytywne dla rozwoju rynku obwodów drukowanych

 

Kompleksowe usługi produkcyjne EMS zawsze były postrzegane jako główny czynnik napędzający rozwój rynku obwodów drukowanych i z aktualnie prezentowanych danych wynika, że to się nie zmieniło. W Polsce rozwojowi rynku PCB sprzyja to, że rynek elektroniki szybko rośnie i tworzy nowe otwarcia zarówno po stronie firm, jak i produktów. Niezmienne jest też zainteresowanie jakością.

Montaż, PCB i podzespoły

Z istnieniem silnej konkurencji chińskiej w zakresie płytek drukowanych trzeba się niestety pogodzić i szukać na rynku nisz oraz metod zapewnienia większej wartości dodanej, która pozwoli firmie zachować konkurencyjność. W warunkach krajowych taką niszą jest montaż podzespołów, a najlepiej pełna usługa kontraktowa EMS.

W stronę EMS kierują się w zasadzie wszystkie firmy z analizowanego obszaru. Producenci kontraktowi rozszerzają działalność o zapewnienie płytek drukowanych dla klienta oraz komponentów. Nawiązują oni współpracę z producentami chińskimi, współpracują z dostawcami (pośrednikami, brokerami) obecnymi na rynku w Polsce i biorą na siebie to, aby płytki niezbędne do produkcji móc zorganizować bez angażowania klienta. Dla tych firm jest to naturalne działanie, bez żadnego obowiązującego schematu współpracy. Jedni nawiązują współpracę bezpośrednią z producentami w Chinach, inni współpracują z brokerami działającymi w kraju, a najwięcej firm EMS działa w modelu mieszanym, czyli bez z góry ułożonej współpracy oraz nastawienia na jednego partnera.

Montaż podzespołów oferują także producenci PCB, którzy rozwijają w tym kierunku biznes. Jest to słuszny kierunek pozwalający zapewnić lepszą ofertę klientowi, zgodny z oczekiwaniami rynkowymi i globalnymi trendami w zakresie wzrostu znaczenia outsourcingu i pogłębiającej się specjalizacji.

Montaż komponentów na zamawianych płytkach drukowanych proponują też chińscy producenci PCB, ale w tym zakresie akurat przebić im się jest niełatwo. Powodem jest to, że klienci, którzy zamawiają płytki z montażem, idą na całość, a więc chcą też, aby usługodawca zapewnił im podzespoły. Z reguły to oznacza jakieś problemy, bo tego nie ma, a zamiast tamtego może być coś innego. Na zmiany nie trzeba się niby zgadzać, ale brak zgody powoduje, że cena przestaje być konkurencyjna, tak samo jak termin wykonania usługi. Samo uzgadnianie zmian jest czasochłonne, a różnica w cenie nie jest duża więc te dodatkowe trudności mają działanie zaporowe.

Usługi EMS oferowane przez chińskich producentów PCB opierają się na tym, że klient wybierze do projektu podzespoły, które ta firma ma w magazynie. A ma najczęściej elementy lokalnych wytwórców, te popularne i typowe. Inne można dosłać, zamienić na jakieś równoważne lub poczekać, aż firma je kupi, ale to piętrzenie trudności najprościej rozwiązać, zamawiając usługę w kraju. Krajowe firmy mają dobrze przetarte ścieżki zaopatrzenia u dystrybutorów, często prowadzą buforowe magazyny typowych elementów o uniwersalnym przeznaczeniu (np. kondensatorów 100 nF w rozmiarze 0603) i są w stanie uwolnić od konieczności szukania kompromisów.

Można zaryzykować tezę, że komponenty elektroniczne stanową największą barierę hamującą zapędy dalekowschodnich EMS-ów na naszym rynku. Dotyczy to szczególnie tamtejszych firm PCB, które rozszerzyły się o montaż i zlecenia prototypowe.

Dla rynku PCB montaż podzespołów z pewnością wydaje się najbliższy tematycznie do rozwoju, ale rozwoju kompetencji można poszukiwać także w drugim kierunku, a więc w stronę usług projektowania elektroniki. W tym obszarze kryją się duże możliwości i warto zacząć budować już dzisiaj jakiś przyczółek.

Szybkie prototypowanie

W warunkach polskich poszukiwaną cechą przez klientów jest szybkie prototypowanie obwodów. Wynika to z wielu czynników biznesowych i technicznych, między innymi z tego, że projektantom się spieszy i czas między skończeniem pracy a wypróbowaniem prototypu zawsze niemiłosiernie się dłuży. Wiele pracy to tzw. projekty, a więc zlecenia na wykonanie urządzenia, systemu lub instalacji. Do nich konieczne jest wykonanie płytek i z reguły im szybciej, tym lepiej. Cena w takich sytuacjach ma mniejsze znaczenie.

Najważniejsze dla klientów cechy oferty brane pod uwagę przy wyborze dostawcy PCB

 

Zestawienie najważniejszych czynników, które biorą pod uwagę klienci przy wyborze dostawcy obwodów drukowanych, ma trzy pozycje wyraźnie dominujące nad całą resztą: termin wykonania, jakość i cena. Nie jest to zaskoczeniem, bo taka trójka selekcji zawsze lokuje się na szczycie wykonywanych przez nas podobnych rankingów. Charakterystyczne jest jednak to, że cena jest dopiero trzecia, a termin dostawy jest najważniejszy. Taka zmiana to efekt ostatnich lat. Uwagę przyciąga też to, że bardzo wysoką pozycję ma dostępność kompleksowej usługi EMS u danej firmy.

Struktura sprzedaży firm w zakresie obwodów drukowanych

 

Struktura sprzedaży dostawców obwodów drukowanych w Polsce ma jedno dominujące pole grupujące firmy ze sprzedażą w przedziale 1–5 mln zł, a cała reszta jest mniej więcej rozłożona na jednakowe części. Taki wynik wskazuje na rozdrobnienie biznesu PCB w Polsce, a biorąc pod uwagę wielkość rynku elektroniki jest to też sygnał, że istotna część dostaw może być realizowana przez producentów OEM i firmy EMS w drodze kontaktów bezpośrednich, a więc być nieujęta w tym zestawieniu.

Z takich powodów wiele firm krajowych proponuje wykonanie ekspresowe prototypów, a niektóre zakłady wręcz w nich się specjalizują. Jest to z pewnością jakaś metoda konkurowania na rynku, niemniej wcale nie łatwa, bo wymaga ona dopracowania organizacji i procesów do tego, aby ta szybkość była osiągana zawsze, a nie w ramach "pospolitego ruszenia".

Szybkie prototypowanie powinno łączyć się z dużą automatyzacją obsługi klienta, a więc tym, aby pliki można było przesłać przez Internet, aby zostały one sprawdzone automatycznie, status zlecenia można było podejrzeć zdalnie i aby można było zapłacić online. Z tym jest gorzej, wielu producentów ma już na swoich stronach kalkulatory kosztów zleceń, ale w stosunku do dzisiejszych wymagań klientów to za mało. Bezsprzecznie potrzebna jest większa automatyzacja procesów i czynności, tak aby producent skupiał się na tym, co powinien zrobić. Akurat w przypadku prototypów można osiągnąć dużą automatyzację, bo regułą jest, że są one wytwarzane bez kontroli (lub z minimalnym sprawdzeniem) projektu.

Rośnie zaawansowanie technologiczne

Przez wiele lat obwody wykraczające technologicznie poza sztywne płytki jedno- i dwustronne były w zasadzie tylko niszą i ciekawostką. Niemniej teraz widać, że wszystkie globalne trendy zmieniające światową elektronikę, a więc IoT, komunikacja bezprzewodowa, elektronika mobilna oraz noszona, prowadzą do coraz większej miniaturyzacji i szybkiego wzrostu wymagań technologicznych w zakresie obwodów drukowanych. Takie aplikacje często wykorzystują bardzo skomplikowane projekty na małych powierzchniach, gdzie odległości pomiędzy ścieżkami, padami i ringami są coraz mniejsze (nawet 3-milsowe). Widoczne jest to w zwiększającym się zainteresowaniu rynku obwodami na cienkich laminatach, płytkami sztywno-giętkimi i elastycznymi oraz oczywiście płytkami wielowarstwowymi. Coraz więcej klientów przechodzi na obwody wielowarstwowe, bo tylko one są w stanie zapewnić możliwość ciasnego upakowania złożonych układów cyfrowych, a poza tym są coraz tańsze. Płytki czterowarstwowe są około dwukrotnie droższe od 2-warstwowych, co nie jest już szokujące. A przecież taki obwód może być mniejszy, więc różnica w rzeczywistości może być mniejsza. Podobnie będzie niedługo z obwodami na materiałach elastycznych i wersjami sztywno-giętkimi, które też tanieją.

Najważniejsze czynniki o oddziaływaniu negatywnym dla rynku PCB

 

Główne czynniki o charakterze regresywnym dla rozwoju rynku obwodów drukowanych to rosnące koszty produkcji obwodów drukowanych wynikające ze wzrostu cen materiałów, energii, pracy, utylizacji odpadów i podobnych zagadnień. Kryteria te stają się istotne w konfrontacji z potencjałem producentów dalekowschodnich, którzy na skutek wadliwej polityki celnej korzystają z tańszych materiałów oraz mają niższe koszty. Z wykresu wynika, że negatywne oddziaływanie pandemii na rynek jest postrzegane jako mało znaczące.

Na koniec warto zauważyć, że znaczącym klientem na obwody drukowane są w kraju producenci oświetlenia, którzy cały czas inwestują znacząco w technologię LED. Są oni klientami na płytki z rdzeniem metalowym i tradycyjne obwody o dużych rozmiarach. Zmiany technologiczne na rynku płytek drukowanych wywołują też wchodzące na rynek nowe podzespoły. Są one zawsze coraz mniejsze, bo w ten sposób zapewnia się miniaturyzację, niższe koszty i innowacyjność. Konstruktorzy mają też coraz mniej możliwości wyboru obudowy dla poszczególnych chipów. Często nowe serie są dostępne w dwóch wersjach, z czego obie są bardzo małe. Skutkiem jest konieczność stosowania płytek wielowarstwowych, zagrzebanych przelotek i innych nowinek, bo przy gęstym rastrze nie da się przeprowadzić ścieżek między padami. Nawet jeśli w aplikacji nie brakuje miejsca, układ połączeń nie jest bardzo zawiły, sięga się po zaawansowane płytki, bo obudowy podzespołów o małym rastrze to wymuszają.

Rynek PCB daje wiele możliwości zaopatrzenia

Pomijając chwilowo obwody wytwarzane przez producentów krajowych, można wyróżnić następujące sposoby zaopatrywania się w importowane PCB. Pierwszy to specjalizowani pośrednicy mający w kraju biuro i współpracujący z wieloma fabrykami w Azji (brokerzy). Zapewniają oni obsługę lokalnych klientów i rozliczenia, nie opierają biznesu na współpracy z jedną fabryką, tylko z wieloma oraz działają w dużej, międzynarodowej skali. Doskonałym przykładem takiego podejścia do biznesu są NCAB lub Elmatica.

Inni próbują działać podobnie do nich, ale w ich przypadku lokalne przedstawicielstwo to niekoniecznie biuro ze sporą obsadą, tylko jeden pracownik, często na tzw. homeoffi- ce, czyli pracujący w domu, zapewniający kontakt dla przedsiębiorców w języku polskim i rozliczenia z fakturą w złotych. Jeszcze inni pośrednicy działają z zagranicy i nie tworzą nawet lokalnego punktu kontaktowego, ale faktem jest, że często mają w swoich zasobach osoby mówiące po polsku. Na rynku polskim aktywni są również zagraniczni producenci PCB z Europy Zachodniej, jak i krajów ościennych (np. Eurocircuits, Gatema).

Jaka jest aktualna koniunktura w branży PCB?

 

Aktualna koniunktura na krajowym rynku obwodów drukowanych postrzegana jest jako zadowalająca lub dobra. Co więcej, wykres ma prawie takie same proporcje, jak pokazana w innym zestawieniu ocena ubiegłego (2020) roku, co pozwala na przypuszczenie, że od wielu miesięcy sytuacja w branży PCB niewiele się zmienia. Rynek elektroniki zawsze charakteryzował się dużą odpornością na kryzysy w gospodarce i pandemia tę regułę po raz kolejny potwierdza.

Wpływ pandemii koronawirusa na działalność w obszarze PCB

 

Nie ma uniwersalnego wskazania na to, w jakim stopniu pandemia koronawirusa zmieniła warunki działalności na rynku obwodów drukowanych, bo na wykresie zawierającym zestawienie ocen każde pytanie z ankiety ma wymierną reprezentację. Wprawdzie co czwarta firma zanotowała wzrost sprzedaży, ale taka sama liczba dostawców wykazała znaczące spadki obrotów. Zapewne zależy to od struktury klientów, tego, czy okazali się oni podatni na pandemię, od stopnia dywersyfikacji biznesu, a więc różnorodności klientów, stopnia kompleksowości oferty, a nawet od tego, czy udało się ustrzec pracowników przed zachorowaniem. Sumarycznie negatywny oddźwięk miała ponad połowa odpowiedzi, co niestety jest dość dużym udziałem.

Firmy EMS i więksi producenci elektroniki próbują obwody importować samodzielnie. To samo dotyczy wybranych firm dystrybucyjnych, które potrafią znajdować takie kontakty w Azji i mają kadrę do ich obsługi. W przypadku firm kontraktowych import bezpośredni od producenta sprawdza się przede wszystkim w przypadku obsługi większych i planowanych serii produkcyjnych. Dlatego firmy te z reguły mają elastyczne podejście do zaopatrzenia i współpracują z lokalnymi producentami, importerami i bezpośrednio z producentami i wybierają najkorzystniejsze oferty dla produkcji, prototypowania lub zleceń specjalnych.

Na koniec warto wspomnieć, że producenci dalekowschodni coraz częściej mają rozbudowane platformy internetowe sprzedaży z kalkulatorami online i rozbudowanymi narzędziami informatycznymi pozwalającymi na pełną samoobsługę. Pozwalają one na przesłanie plików i złożenie zlecenia bezpośrednio u producenta. Z takich możliwości korzystają głównie osoby prywatne, a więc świat hobbystów i makerów, bo dla firm płatności przez Paypal są barierą, tak samo jak księgowanie takich transakcji, a poza tym z tego, co można wyczytać na forach dyskusyjnych, zamówienia firmowe wymagają umiejętności radzenia sobie z odprawą celną.

Jak można ocenić warunki biznesowe panujące na rynku PCB w 2020 roku?

 

Ubiegły rok był okresem dużych zawirowań w całej gospodarce światowej, wywołanych przez pandemię. Na początku problem dotyczył producentów chińskich, którzy zamykali zakłady z uwagi na wzrost liczby osób chorujących. Potem doszły problemy logistyczne wywołane przez blokady ruchu lotniczego, a w kolejnych miesiącach pandemia rozlała się po Europie. Jak na skalę problemów, uzyskana w naszej ankiecie ocena warunków biznesowych panujących w branży PCB wydaje się w miarę wyważona, bo oceny pozytywne stanowią blisko trzy czwarte odpowiedzi.

Płytki drukowane z Azji a rynek krajowy

 

Niezmiennie od lat udział płytek drukowanych zamawianych w Chinach na naszym rynku się zwiększa. Takie wskazania notujemy od ponad dekady i nie widać, aby proces ten miał kiedyś wyhamować. To, że nie doszło do jakichś spektakularnych bankructw i zamknięć po stronie producentów krajowych, jest zapewne zasługą wyłącznie szybko rozwijającego się rynku, ale prawdą jest, że warunki ich działalności stale się pogarszają i nie wiadomo, jak długo utrzyma się względny status quo. Być może pandemia poprawi nieco pozycję dostawców lokalnych, ale niestety wszystko to są jedynie przypuszczenia.

Dostawcy płytek drukowanych

Mimo silnej konkurencji krajobraz firm na rynku obwodów drukowanych nie zmienia się często. Większość firm wymienianych w tabelach jest obecna w branży od dawna lub nawet od bardzo dawna, a wielu producentów krajowych może się pochwalić przeszło 20-letnią obecnością na rynku. Jeśli dochodzi do zamknięcia jakieś firmy produkcyjnej w Polsce, to z reguły dotyczy to małego zakładu, którego właściciel przeszedł na emeryturę. Największe firmy krajowe dysponują dużym potencjałem produkcyjnym, wykonują samodzielnie płytki wielowarstwowe i je ajmujących się wyłącznie obwodami współpracuje blisko z firmami kontraktowymi, świadcząc usługi EMS w kooperacji. Jeśli chodzi o importerów płytek, to są nimi dystrybutorzy podzespołów, kilku to dystrybutorzy zajmujący się dodatkowo montażem oraz firmy zajmujące się tylko usługami EMS, np. Soft Com, Technosystem. Osobną kategorią firmy importowej są NCAB oraz Nanotech, które są pośrednikami pomiędzy wieloma fabrykami PCB na Dalekim Wschodzie a klientami w Europie.

Oczekiwania klientów w zakresie technologii PCB

 

Długą listę oczekiwań w zakresie możliwości technologicznych otwiera zdolność dostawcy PCB do szybkiego prototypowania obwodów drukowanych. To zapewne jest pokłosie tego, że transport z Chin zajmuje minimum kilka dni roboczych, a projektantom zawsze brakuje czasu i przerwa między wysłaniem plików z dokumentacją a uruchamianiem wersji modelowej zawsze niemiłosiernie się dłuży. 100-procentowe testowanie połączeń jest też ważne w aspekcie prototypowania, bo pozwala skoncentrować się na błędach układowych, a nie domysłach, czy brak działania to jednak nie jest zła płytka. Wysoka pozycja na wykresie obwodów wielowarstwowych to wynik postępującej miniaturyzacji i złożoności układów elektronicznych. Coraz częściej okazuje się, że pozornie prostych aplikacji nie daje się upchnąć na 2 warstwach laminatu nawet, jeśli jest się mistrzem layoutu.

Zestawienie w tabelach

W tabelach przedstawiamy przegląd ofert i możliwości technologiczne poszczególnych dostawców płytek oraz dane kontaktowe. Tabela przybliża potencjał firm oraz ich stopień specjalizacji, a następnie w skrócie pokazuje ofertę.

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