nżynierom zawsze się spieszy, stąd możliwość szybkiego wykonania prototypu lub małej serii próbnej zawsze jest i była w centrum zainteresowania. Z takich powodów większość firm PCB proponuje wykonanie ekspresowe prototypów, firmy EMS zapewniają montaż i do realizacji takich zleceń często mają wydzielony sprzęt. Coraz częściej za terminem prototypowanie kryje się wręcz kompleksowa pomoc będącą kombinacją wszystkich czynności związanych z przygotowaniem produktu – od etapu biura projektowego, przez montaż, programowanie oraz dobór odpowiedniej obudowy. To bezsprzecznie jeden z najbardziej istotnych czynników pozytywnych dla omawianego rynku.
Głównym problemem producentów elektroniki jest nieuczciwa konkurencja z Chin (najprawdopodobniej dumping cenowy) oraz brak w Unii Europejskiej należytej regulacji celnej, umożliwiającej wyrównanie szans firm europejskich z producentami chińskimi, którzy niemal całkowicie wyeliminowali ze światowego rynku europejskich producentów obwodów drukowanych PCB, a obecnie są na etapie wyniszczania dostawców usług montażu SMT i THT (zarówno w partiach prototypowych, jak i seryjnych). To zjawisko tworzy główny problem, z jakim zmaga się branża.
Miniaturyzacja
Zapotrzebowanie na usługi i produkty związane z prototypowaniem elektroniki oraz produkcją małoseryjną zwiększa postępująca miniaturyzacja. Współczesna elektronika staje się coraz bardziej złożona, a jednocześnie coraz mniejsza, lżejsza, bardziej mobilna. Na płytkach drukowanych jest coraz ciaśniej, bo z uwagi na koszty i wymagania klientów co do funkcjonalności układy elektroniczne stają się bardziej złożone i upakowane na mniejszym obszarze.
Elementy elektroniczne są obecnie tak małe, że łepek od szpilki jest w stanie je zakryć. A nowoczesne aplikacje IoT, układy czujnikowe lub pomiarowe muszą być miniaturowe, aby ich użycie miało sens. Stąd nawet jeśli potrzebna jest tylko jedna sztuka urządzenia, raczej nie da się wykonać jej ręcznie i wymagane jest wsparcie maszyn.
Montaż ręczny płytek PCB daje się wykonać w przypadku elementów o rozmiarze nie mniejszym niż 0603, o ile oczywiście nie ma obudów BGA i innych bezwyprowadzeniowych, wyświetlacza, który wymaga zgrzania taśmy elastycznej, a rastry wyprowadzeń nie przekraczają 0,125 mm. Miniaturyzacja wymusza wykonanie prototypu w oparciu o normalny proces produkcji także dlatego, że nawet nadzwyczaj sprawny operator może pogorszyć jakość na tyle, że późniejsza analiza działania wersji próbnej będzie utrudniona.
Ocena warunków biznesowych panujących na rynku w 2024 roku
84% pytanych oceniło pozytywnie warunki panujące na rynku usług projektowania elektroniki w ubiegłym roku, w tym 40% jako dobre, a 44% jako zadowalające. To znakomity wynik jak na obecne czasy, który wskazuje, że branża elektroniczna jest odporna na wiele negatywnych zjawisk gospodarczych. Projektowanie nowych urządzeń, modernizacje, zmiany konstrukcyjne, przeprojektowanie to istotne czynniki zawsze wspierające sprzedaż sprzętu i usług zarówno w obszarze prototypowania, jak i produkcji bez względu na wielkość serii. W warunkach Polski liczy się ponadto duży potencjał naszej branży EMS.
Dominujący montaż SMT
Od lat głównym procesem technologicznym w produkcji elektroniki jest montaż powierzchniowy. Dzięki dużej automatyzacji operacji związanych z układaniem i lutowaniem elementów oraz standaryzacji obudów elementów elektronicznych zapewnia on dużą wydajność i znakomitą jakość. Montaż SMT został w ogromnej części zoptymalizowany pod kątem wszystkich kluczowych parametrów. Najnowsze urządzenia montują dziesiątki tysięcy elementów w ciągu godziny, zapewniając powtarzalność oraz bardzo mały koszt.
Im mniejsze serie (wolumeny), im więcej wariantów, typów oraz wersji, tym te zalety stają się trudniejsze do osiągnięcia. Ustawienie parametrów procesu produkcji, przezbrojenie automatu na inne zadanie, zamontowanie podajników z innymi podzespołami zajmuje czas i wymaga poświęcenia uwagi na dopracowanie parametrów. Stąd produkcja małych serii rządzi się innymi prawami i jest mniej opłacalna.
Ocena stopnia specjalizacji dostawców
Co trzecia firma z niniejszego zestawienia postrzega sprzęt i usługi powiązane z małymi seriami produkcyjnymi jako bardzo ważne z punktu widzenia prowadzonej działalności. Są to firmy usługowe, takie jak biura projektowe lub laboratoria badawcze. Nieco mniej, ale nadal dla blisko jednej czwartej firm, to ważna część aktywności, ale już dowiązana do produkcji na zlecenie, działalności naukowej lub dystrybucji. Ogólnie stopień specjalizacji jest relatywnie duży w porównaniu z innymi sektorami rynku elektroniki omawianymi przez nas w "Elektroniku", co potwierdza duży potencjał tych zagadnień.
Dla firmy kontraktowej zlecenia prototypowe wymagają ponadto innej organizacji pracy zapewniającej możliwość wykonania niewielkiego, ale pracochłonnego zadania, obok "normalnej" produkcji. Przy wykorzystaniu wspólnego parku maszynowego zadanie to jest trudne do osiągnięcia, stąd coraz powszechniej firmy inwestują w działającą równolegle linię do obsługi takich zleceń. Rozwiązanie takie ma wiele zalet i umożliwia niezależny montaż nowych opracowań w działach R&D bez przerywania ciągłości bieżącej produkcji i tym samym bez zagrożenia dla powtarzalności i jakości procesów.
Kilka linii produkcyjnych umożliwia też optymalizację kosztów, bo urządzenia mają swoje profile, np. są ukierunkowane na wykonywanie dużych jednakowych serii, inne mają małą wydajność, ale za to łatwo się je przestawia, jeszcze inne zapewniają dużą uniwersalność i obsługują szeroki zakres elementów kosztem wydajności itd. Nawet jeśli taka linia nie działa cały czas, to ułatwia zgranie harmonogramu i ułożenie różnego typu zleceń w grafiku oraz brak konieczności zlecania wykonania prototypów na zewnątrz do kooperantów. Takie zależności powodują, że wydzielone urządzenia do małych serii, prototypów, stają się normalną częścią parku maszynowego.
Ocena aktualnej koniunktury na rynku na początku 2025 roku
Ocena aktualnej koniunktury na rynku w obszarze sprzętu do produkcji elektroniki jest niestety gorsza w porównaniu do oceny 2024 roku prezentowanej na drugim wykresie. Przybyło ocen wskazujących, że jest kiepska, mniej mamy wskazań, że jest dobra. Firmy oceniają aktualną sytuację jako dosyć niepewną, ponieważ z jednej strony odczuwalny jest wpływ sytuacji ekonomicznej panującej w Europie, ale z drugiej – od strony technologicznej – na rynku pojawia się coraz więcej nowych urządzeń i rozwiązań przemysłowych, które opierają się na zaawansowanych układach elektronicznych, co tworzy odpowiedni potencjał. Efekt takiej rozbieżności widzimy na wykresie, gdzie pola zielone i czerwone są identyczne.
Z roku na rok w ofertach producentów jest coraz więcej sprzętu ukierunkowanego na opisywane potrzeby, co wynika z tego, że serie produkcyjne są coraz mniejsze. Tak zmienia się branża elektroniczna i oczekiwania klientów, którzy poszukują innowacji, wariantowości, możliwości kastomizacji. Do tego dochodzi presja kosztowa związana z magazynowaniem gotowych wyrobów i ryzyko ich niesprzedania. Z uwagi na koszty te duże serie produkowane są w globalnych firmach EMS, stąd na naszym rynku najczęściej dominują serie małe i średnie, a za nimi idą zakupy maszyn pod takie właśnie warunki.
Automaty pick & place, które nakładają też pastę lutowniczą są często atrakcyjną propozycją, bo zajmują mniej miejsca w hali i nie kosztują tyle, ile trzeba zapłacić za dwie osobne maszyny. Analogicznie jest ze sprzętem pozwalającym na obsadzanie podzespołów SMT i THT, także tych większych i o nietypowych rozmiarach.
Dla potrzeb zapewnienia elastyczności warto mieć w firmie dwie linie produkcyjne, a gdy zleceń jest jeszcze więcej, to nawet trzy nie są przesadą. Wydzielone stanowiska do poprawek, sprzęt do prototypowania też staje się z czasem czymś naturalnym w przedsiębiorstwie. Wiele linii produkcyjnych umożliwia też optymalizację działań po stronie kosztów.
Marzena Laren
Dyrektor ds. sprzedaży i marketingu w firmie Softcom
Czego oczekują dzisiaj klienci od dostawcy/usługodawcy?
Klienci oczekują przede wszystkim niezawodności i wysokiej jakości produktów i usług, kompleksowej i specjalistycznej obsługi, transparentności związanej z kosztami, elastyczności w spełnianiu specyficznych wymagań oraz szybkiej reakcji na ich potrzeby w produkcji nawet od 1 sztuki urządzenia. Możliwość prototypowania i produkcji seryjnej u jednego wykonawcy EMS jest optymalnym rozwiązaniem. Spersonalizowane podejście i wsparcie techniczne mają również kluczowe znaczenie.
Czy narzędzia i usługi związane z prototypowaniem to wartościowy i dochodowy obszar biznesu?
Prototypowanie to obszar o najwyższym koszcie dla klienta, szczególnie w przypadku konieczności optymalizacji projektu przed wprowadzeniem urządzenia na rynek. Firmy dążą do szybkiego wprowadzania produktów do sprzedaży, co sprawia, że potrzebują wsparcia i efektywnych oraz innowacyjnych rozwiązań w zakresie prototypowania, co zwiększa wartość specjalistycznej firmy EMS, jaką jest Softcom, w łańcuchu dostaw.
Prototypowanie i małoseryjna produkcja: we własnym zakresie czy jednak w kooperacji?
Wiele firm decyduje się na kooperację ze specjalistami zewnętrznymi, aby skorzystać z ich wiedzy fachowej oraz zredukować koszty. Wsparcie firmy zewnętrznej jest rozwiązaniem optymalnym ekonomicznie, umożliwiającym wsparcie specjalistyczne w pełnym spektrum EMS: od projektu, optymalizacji i prototypowania, przez dostawę PCB i elementów po montaż, w tym testowanie, programowanie i montaż końcowy. Klient może angażować swoje moce w obszarach pozaprodukcyjnych.
Co się liczy w prototypowaniu? Krótki czas? Wsparcie techniczne? A może dobra technologia i jakość?
Wszystkie te aspekty są istotne w prototypowaniu. Krótszy czas realizacji zwiększa konkurencyjność, ale równie ważne są wsparcie techniczne oraz wysoka jakość wykorzystywanych technologii i materiałów oraz kontrola procesów, jak AOI 3D czy RTG. Klienci oczekują niezawodnych rozwiązań, które umożliwią im szybkie wprowadzenie niezawodnego produktu na rynek.
Główne problemy rynku
Główne problemy rynku to nie najlepsza sytuacja w gospodarce europejskiej (w szerszej skali) i krajowej, a także wojna na Ukrainie, która psuje nastroje biznesowe i ogranicza inwestycje. Te trzy czynniki są ze sobą silnie powiązane i ich odziaływanie oznacza mniejszy popyt, większe ryzyko biznesowe i koszty. Niepewność co do jutra wpływa też na zachowawcze decyzje takich firm, które wprawdzie mają środki na rozwój, ale nie inwestują z uwagi na niepewność. Ogólnie można powiedzieć, że czynniki geopolityczne ciążą na rynku, a widmo kolejnej wojny za kilka lat ogranicza poziom inwestycji zagranicznych w Polsce oraz mocno skupia rozwój na sektorach strategicznych dla bezpieczeństwa kraju – wojsko, energia, koleje.
