Obudowy dla urządzeń elektronicznych to produkty, których znaczenie na rynku stale wzrasta, a zdaniem niektórych znawców rynku istnieje grupa aplikacji, gdzie znaczenie obudowy jest większe od tego, co jest w środku.
Miniaturyzacja w elektronice konsumenckiej i trwałość w przemyśle
Skoro cała elektronika się nieustannie miniaturyzuje, nie inaczej może być z obudowami. Na rynku jest coraz więcej urządzeń mobilnych, tj. małych i zasilanych z baterii, z których praktycznie żadne nie ma kształtu prostopadłościennego, panelu ani otworów wentylacyjnych. Wynika to z wielu czynników: mniejszych komponentów, większej integracji, niższego poboru mocy, a więc lepszej efektywności energetycznej, potrzeby minimalizacji kosztów, doskonalszych narzędzi projektowych i podobnych czynników. W tym obszarze estetyka, ciekawy projekt, ergonomia, kolor, a nawet faktura powierzchni wysuwają się na pierwszy plan. Małe obudowy to jednocześnie duże wymagania w zakresie jakości, dokładności wykonania poszczególnych części, materiału oraz projektu, który musi uwzględniać relatywnie duże przenoszone siły, zdolności do odwracalnego odkształcania przy naprężeniach wywołanych naciskiem.
Problem braku dokumentacji dla oprogramowania EDA/PCBNa stronach internetowych wielu dostawców obudów można znaleźć pliki z dokumentacją techniczną. Są to głównie rysunki techniczne podające wszystkie wymiary, pozycje kołków mocujących płytki itd. Dokumentacja taka jest zwykle oferowana w postaci plików do programów mechanicznych CAD. Niektórzy producenci obudów sprzedają też uniwersalne płytki drukowane o wymiarach dopasowanych do obudów, które pozwalają na ograniczone prototypowanie. To jednak nie rozwiązuje wielu problemów, stąd warto zadać pytanie: "A kiedy w ramach dokumentacji obudów będą udostępniane pliki do oprogramowania PCB/EDA?" Zaprojektowanie płytki drukowanej do danej obudowy wymaga stworzenia jej obrysu w programie PCB, ustalenia miejsc i średnic wykonania otworów, określenia obszarów zabronionych dla ścieżek, gdzie PCB wsuwana jest w prowadnice, a także ustalenia pozycji złączy, aby precyzyjnie trafiły na otwory w obudowie. Czynności te są wstępem do układania elementów i dalej do prowadzenia ścieżek. Dobrze byłoby, gdyby takie dane były dostępne jako pliki dla popularnego oprogramowania, jak Altium, Eagle, OrCAD, PADS. Namawiamy do rozwoju w tym kierunku! |
Z kolei w obszarze przemysłowym klienci cenią sobie trwałe konstrukcje o jakości potwierdzonej certyfikatami, zapewniające wygodę montażu komponentów i prostą instalację urządzenia w obiekcie. Tutaj liczy się także dostępność rozwiązań systemowych w zakresie obudów, a więc systemu elementów, akcesoriów, prowadników kabli, uszczelek, traktów chłodzących, szyn, wsporników, które pozwalają stworzyć funkcjonalne urządzenie. W największym stopniu znaczenie takich dodatków i systemowych rozwiązań jest widoczne w szafach przemysłowych, gdyż większość z tych produktów ma konstrukcję otwartą, którą poprzez wybór elementów, w tym wymienionych akcesoriów, można dopasowywać do potrzeb. Znaczenie ma też modułowość konstrukcji, bo jest ona podstawą do zapewnienia wysokiej funkcjonalności i elastyczności.
W przypadku szaf i obudów przemysłowych wzornictwo jest dla klientów sprawą mało znaczącą, bowiem obudowa powinna być ładna i estetyczna, ale tylko tam, gdzie użytkownik może się na nią natknąć. Jeśli obudowa nie jest widoczna lub dostępna, liczą się koszty, parametry techniczne oraz jakościowe.
Coraz bardziej zaawansowane projekty
Tak jak wiele osób ocenia książkę po okładce, tak i urządzenia są postrzegane przez pryzmat tego, jaką mają obudowę. Funkcjonalny, atrakcyjny wizualnie projekt jest w stanie znacząco pomóc w promocji produktu i coraz więcej osób to zauważa. Nowe obudowy na rynku, w porównaniu do tych, jakie były jedną lub dwie dekady temu, są mniej kanciaste, lepiej spasowane, a w ich wnętrzu kryje się wiele ułatwień usprawniających montaż. To samo dotyczy jakości powierzchni, tolerancji wykonania elementów obudowy, obróbki mechanicznej (frezowanie, otworowanie) oraz materiałów. Jest to ogólnie wynik rozwoju technologii, ale głównie inwestycji producentów w park maszynowy. Mamy drukarki 3D, na których wykonywane jest prototypowanie i produkcja małych serii, obrabiarki CNC, za pomocą których dokonywana jest obróbka mechaniczna wyrobów katalogowych. Duże zasługi w poprawie jakości obudów ma też nowoczesne oprogramowanie do projektowania brył przestrzennych, jak AutoCAD lub SolidWorks, które jest powszechnie wykorzystywane przez producentów. Poprawa jakości dotyczy też lepszych (precyzyjniej wykonanych) form wtryskowych i procesu produkcji, co doskonale widać, gdy zestawi się obok projekty współczesne i sprzed dekady, które w porównaniu do tego, co jest teraz, wyglądają bardzo siermiężnie. Zaawansowanie obudów to także lepsze materiały: blachy i tworzywa, pokrycia powierzchni itd.
Koszty działalności cały czas rosną
Produkcja obudów jest obszarem, w którym koszty działalności firm, a więc wydatki na materiały, media i koszty pracy są dość duże i jednocześnie produkcja wymaga znacznych nakładów inwestycyjnych na maszyny (wtryskarki, obrabiarki). Inwestycje w taki sprzęt też obciążają budżety firm, a jednocześnie znaczna część klientów końcowych kieruje się w wyborze produktu ceną. Wynikiem tego jest wolniejsze tempo rozwoju branży i duże znaczenie produktów katalogowych, które dla klienta końcowego są bardziej dostępne, a dla dostawcy mniej ryzykowne i w przeliczeniu jednostkowym tańsze.
Czynnik kosztowy istotnie ogranicza szybkość penetracji rynku przez obudowy zaawansowane technicznie, a dodatkowo małe i średnie serie produkcyjne, wiele wariantów urządzeń, jakie są wytwarzane w ramach rodziny, nie dają wielu możliwości rozbicia bezzwrotnych kosztów stałych na produkcję. Dlatego sztuką jest zaproponowanie klientom kompromisu, czyli obudowy w miarę atrakcyjnej technicznie, ale możliwie niedrogiej.
Ponieważ cena na rynku krajowym zawsze miała i ma duże znaczenie, większe firmy starają się obniżać koszty zaopatrzenia, skracając łańcuch dostaw i kontaktując się bezpośrednio z producentami. Im większa skala działania producentów OEM, tym zapotrzebowanie na obudowy katalogowe i dostarczane przez niezależnych wytwórców się zmniejsza, bo przy dużych seriach opłaca się już je wytwarzać we własnym zakresie lub też zamawiać wersje indywidualne u producenta, np. chińskiego. Z kolei dla bardzo małych, jednostkowych serii, opcją jest druk 3D.
Pandemia chwieje rynkiem
Pandemia zauważalnie wpłynęła na większość branż wykorzystujących obudowy. Szczególnie dotyczy to producentów maszyn i urządzeń oraz sektora motoryzacyjnego, gdzie odnotowano największe spadki sprzedaży. Wiele inwestycji zostało wstrzymanych ze względu na niepewną sytuację, ale oczywiście nie jest tak, że spadki są wszędzie i takie same u wszystkich.
Drugim istotnym zjawiskiem są długie terminy dostaw, co jest pokłosiem ograniczonej działalności wielu zakładów w poprzednich miesiącach, w pewnym stopniu też kłopotów z zaopatrzeniem w materiały i ograniczeń administracyjnych. Aktualnie to wyhamowanie rynku zderza się z rosnącym popytem, co tworzy kolejki. Wydaje się to paradoksem, że z jednej strony mamy zamknięcia, ograniczenia i przesuwania inwestycji, a z drugiej strony tworzą się kolejki po towar. Jest to wynik rozchwiania rynku, analogiczny do tego, co dzieje się w motoryzacji, który pokazuje, jak złożone są łańcuchy zaopatrzenia we współczesnej gospodarce.
Coraz większe wsparcie i więcej usług
Z roku na rok producenci obudów biorą na swoje barki coraz więcej zadań związanych z konstrukcją mechaniczną urządzeń elektronicznych. Poza obróbką mechaniczną, taką jak wiercenie otworów lub frezowanie, dotyczy to także integracji klawiatury, wyświetlacza z szybą ochronną, panelu frontowego, systemu uszczelnienia i innych opcji związanych z zabezpieczeniem konstrukcji przed wpływem środowiska. Oferta usług oferowanych przez dostawców obudów się poszerza, bo takie oczekiwania mają dzisiaj klienci, którzy często nie dysponują oprzyrządowaniem, aby operacje mechaniczne wykonywać samodzielnie oraz nie mają doświadczenia w tym kierunku. Kompleksowa obsługa to nie tylko hasło, które dotyczy komponentów, ale ogólnie całego podejścia do biznesu.
Kompleksowość produkcji elektroniki i usługi outsourcingowe rozwiązuje się na wiele sposobów. Producenci PCB oferują też montaż komponentów, montażyści zapewniają płytki. Obie te grupy proponują klientom też usługi mechaniczne, wiązki kablowe oraz oczywiście wykonanie obudowy (najczęściej w kooperacji z innym partnerem). Takie procesy widoczne są też u producentów obudów, którzy rozszerzają działalność o klawiatury, montaż mechaniczny, usługi projektowe, prototypowanie itp. Wspólnym mianownikiem takich procesów jest coraz większa kompleksowość.
Wielu dostawców, brak firm bardzo dużych
Rynek obudów ma charakter rozproszony, zarówno po stronie produkcji, jak i dystrybucji. Wiele firm o małej i średniej wielkości zapewnia klientom duży wybór produktów z konkurencyjnymi cenami. Do tego dochodzą produkty importowane, dostarczane przez globalnych dystrybutorów. Z pewnością jest z czego wybierać.
Skutkiem istnienia bardzo szerokiego rynku jest też duża konkurencja. Dostawców obudów jest wielu, zwłaszcza tych najpopularniejszych rodzin obudów, bo duży rynek i brak gigantów monopolizujących rynek przyciąga dużo chętnych do zajęcia się taką działalnością. Najlepsi wytwórcy stawiają na jakość, dobre materiały i ciekawe wzornictwo, inni walczą ceną o klienta, oszczędzając na materiałach i precyzji lub po prostu produkują mniej lub bardziej udane podróbki. Dostępność skanerów trójwymiarowych i oprogramowania pozwalającego na tworzenie przestrzennych modeli detali niewątpliwie rodzi pokusę chodzenia na skróty w biznesie. Podobne zjawiska dotyczą obszaru obudów metalowych, gdzie tańsi dostawcy konkurują ceną, wykorzystując blachy cieńsze i gorszej jakości. Takie uwarunkowania pośrednio zaostrzają konkurencję. Import z krajów azjatyckich jest szczególnie widoczny w zakresie standardowych obudów z tworzywa sztucznego i małych obudów metalowych.
Szafy przemysłowe
Duże szafy przemysłowe stanowią odrębną, cenną biznesowo grupę, która jest wykorzystywana do montażu urządzeń, do rozdziału energii, sterowników, napędów i oczywiście do systemów teleinformatycznych. W tym ostatnim zakresie ich typowe zastosowanie to centrum informatyczne firmy, zawierające serwer, sprzęt sieciowy, centralę telefoniczną, zasilanie gwarantowane, system alarmowy, rejestrator wideo z kamer monitoringu, system archiwizacji danych i podobny sprzęt. Urządzenia takie stanową kluczową infrastrukturę IT firmy, stąd obudowa, która je mieści, musi być nie tylko wysokiej jakości, ale zawierać szereg przemyślanych rozwiązań umożliwiających łatwą instalację i rozbudowę. Zwykle bazują one na profilach metalowych tworzących szkielet, do których dołączane są ściany, podłoga, sufit, szyny, prowadnice, przepusty. Pozwala to na ich modułowe zestawianie, łatwe prowadzenie ciągów elektrycznych, rozbudowę o klimatyzatory itd. Szafy wykonywane są zazwyczaj z malowanej blachy stalowej. Najczęściej nie mają z góry zdefiniowanej konstrukcji, a większość producentów pozwala na ich kompozycję z elementów składowych. Użytkownik może dobierać nie tylko wielkość, ale też sposób łączenia, materiał drzwiczek, a do tego korzystać z szerokiej gamy akcesoriów.
Druk 3D
Coraz lepsza dostępność profesjonalnych drukarek 3D umożliwia wygodne prototypowanie i małoseryjną produkcję obudów dla urządzeń elektronicznych, głównie dla tych małych, bo wydajność procesu drukowania cały czas jest barierą. Z tej przyczyny urządzenia te w największym stopniu są przydatne dla biur projektowych i laboratoriów, a producenci obudów wykorzystują drukarki 3D do szybkiego prototypowania, tworząc wstępne modele i detale po to, aby można było przymierzyć i ocenić całość przed uruchomieniem produkcji. W przyszłości drukarki 3D z pewnością zyskają szersze znaczenie, ale nie należy oczekiwać tu jakiejś rewolucji, bo ich niewielka wydajność jest ograniczana przez koncepcję addytywnego procesu formowania. Na razie produkcja obudów poprzez wydruki 3D jest za droga i za wolna, aby urządzenia te były czymś więcej niż niszą.
Sektor produkcji
Producenci obudów zwykle specjalizują się we właściwym dla siebie typie (metalowe lub plastikowe), obszarze rynku, a nawet konkretnych aplikacjach, wytwarzając produkty niszowe. Produkcja obudów to stanowczo zbyt szeroka branża, aby możliwe było jej zdominowanie przez kilka dużych firm. Równocześnie produkcja obudów to obszar kapitałochłonny od strony przygotowania produkcji, maszyn, oprzyrządowania, form wtryskowych i tym samym producenci nie są w stanie szybko poszerzać asortymentu. W zamian wypracowują swój styl, który staje się rozpoznawalny, specjalizują się na grupy urządzeń lub branże. Ogranicza to siłę konkurowania z innymi firmami i zapewnia dużą różnorodność.
Takie firmy to m.in. Agmar, Ergom, Jakubowski-Mechanika, Kommet, Kradex, Maszczyk. Poza Kradeksem i Maszczykiem polskie firmy produkcyjne w większości zajmują się wytwarzaniem obudów metalowych, które przeznaczone są do użycia w telekomunikacji, sterowniach, systemach zasilania, systemach komputerowych i podobnych zastosowaniach przemysłowych, takich, gdzie zamówienia dotyczą niewielkich serii produktów, ale za to na przykład wymagających zapewnienia dużej odporności na czynniki środowiskowe, o indywidualnych cechach. W takich ramach mieszczą się m.in. pulpity i panele sterownicze, systemy alarmowe i kontroli dostępu, urządzenia telewizji przemysłowej, zasilacze, obudowy do sprzętu teleinformatycznego, szafy telekomunikacyjne i podobne. Takie zastosowania pozwalają współistnieć małym innowacyjnym firmom krajowym razem z silną konkurencją ze strony producentów zagranicznych. Do kluczowych na rynku producentów zagranicznych należą przedsiębiorstwa będące oddziałami producentów zagranicznych – są nimi m.in. Apra-Optinet, Fibox, Phoenix Contact i Rittal.
Dostawcy – dystrybutorzy
Obudowy dla producentów z reguły są główną działalnością, dla dystrybutorów łączone są razem z czymś innym. To ostatnie wynika z faktu, że wielu producentów ma nieraz wąską specjalizację i dystrybutor, chcąc zapewnić szeroką ofertę produktów dla różnych odbiorów, musi pozyskiwać je od kilku wytwórców. Dla części firm dystrybucyjnych obudowy stanowią jeden z kluczowych elementów oferty, co dotyczy m.in. tych skupiających się na sektorach elektrotechnicznym i automatyki, dla innych zaś – w szczególności zajmujących się dystrybucją katalogową – jeden z komplementarnych elementów bardzo szerokiej oferty. Przykładem firm dystrybucyjnych, dla których obudowy to ważna część biznesu, mogą być LC Elektronik, Apar, Dacpol, Eltron, Mera EX. Drugą grupę dystrybutorów tworzą dostawcy związani z jednym lub maksymalnie dwoma producentami. Obudowy w tym przypadku są uzupełnieniem i dopełnieniem innej części biznesu i pozwalają takim firmom zwiększyć wartość dodaną. Przykładem mogą być tutaj firmy Semicon, LaFot, Eltronika, Microdis, Soyter Components lub OEM Automatic. Obudowy sprzedają też wszyscy dystrybutorzy katalogowi. Firmy te mają szerokie spektrum produktów, bez znamion specjalizacji.
Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród dostawców obudów dla urządzeń elektronicznych w Polsce.