Przekaźniki elektromagnetyczne

Współczesny przekaźnik elektromagnetyczny to miniaturowy element przełączający o dużej odporności elektrycznej i środowiskowej oraz szerokim spektrum aplikacyjnym. Zapewnia on wysoką funkcjonalność za niewielką cenę, przez co niezmiennie jest uznawany za produkt perspektywiczny, użyteczny, a nowe rozwiązania producentów w zakresie miniaturyzacji, wysokiej jakości wykonania, niskiego poboru mocy przez cewkę elektromagnesu sprawiają, że zawsze jest atrakcyjnym wyborem. Z każdą kolejną wersją elementy te ulegają licznym zmianom, gdyż na rynku jest wielu producentów zabiegających o klientów i proponujących lepsze wykonania.

Problemy z alokacją i długim czasem dostaw

 

Pandemia wpływa na łańcuch dostaw komponentów elektronicznych a jej skutkiem są wydłużające się czasy dostaw, wzrost cen materiałów i podzespołów. Dotyczy to wielu grup produktowych, nie tylko przekaźników, bo zaopatrzenie w materiały i komponenty to wrażliwy na zakłócenia system naczyń połączonych i skomplikowanych zależności biznesowych. Asortyment w zakresie przekaźników jest szeroki, co prowadzi do tego, że utrzymanie stanów magazynowych wiąże się z dużymi kosztami. Powiększa to problemy z długim czasem dostaw i promuje wersje typowe. Jak widzimy z danych pokazanych na wykresie, dla blisko połowy firm problemy z zaopatrzeniem są znaczącym utrudnieniem.

Rynek i jego rozwój

Rozwój rynku przekaźników determinują głównie zastosowania przemysłowe, co wynika po prostu z tego, że niezmiennie od lat branża ta jest wiodącym odbiorcą tych komponentów, wykorzystując je w instalacjach, urządzeniach i maszynach oraz komponentach automatyki przemysłowej. Wiele krajowych firm produkuje i eksportuje urządzenia dla przemysłu, takie jak sterowniki, regulatory, urządzenia pomiarowe, styczniki, systemy bezpieczeństwa i nadzoru. Rośnie nieustannie skomplikowanie procesów wytwarzania, które wykorzystują coraz więcej urządzeń i sprzętu technicznego. W ramach inwestycji i modernizacji starszych zakładów i linii produkcyjnych kupowane są nowe maszyny i budowane do nich instalacje i systemy. Wiele dzisiaj się mówi o wdrażaniu inteligentnych rozwiązań produkcyjnych, koncepcji Przemysłu 4.0 i tym, że w warunkach krajowych firmy produkcyjne stawiają na jakość. Te procesy co do zasady wiążą się z użyciem coraz większej liczby urządzeń elektronicznych. W wielu z nich gdzieś jest zwykle jakiś przekaźnik.

Strumień sprzedaży dla przemysłu tworzą też elektronika profesjonalna, energoelektronika, motoryzacja, systemy alarmowe. Nie są to filary rynku odpowiedzialne za zbyt, ale z pewnością mające znaczenie. Niemniej rynek AGD wyraźnie stracił na znaczeniu, co jest skutkiem ekspansji przełączników elektronicznych i popularyzacji sterowania silnikami z wykorzystaniem falowników.

Rosnące wymagania jakościowe rozwijają rynek

W ostatniej dekadzie w technologii przekaźników zaszło sporo korzystnych zmian poprawiających jakość i trwałość tych elementów, które osiągnięto m.in. dzięki automatyzacji produkcji. W przypadku przekaźników elektromagnetycznych wymagania jakościowe mają bardzo duże znaczenie, gdyż elementy te trafiają w dużej mierze do aplikacji profesjonalnych i przemysłowych, bo elektronika konsumencka oraz motoryzacja coraz bardziej opierają się na półprzewodnikach. Obszary, gdzie tytułowe elementy trzymają się mocno, to głównie automatyka i przemysł, systemy alarmowe, automatyka budynkowa, komunalna, transportowa itp. W tych obszarach klienci szukają dzisiaj produktów wysokiej jakości i mają też środki na to, aby kupować dobre produkty i nie muszą oszczędzać na wszystkim.

Najważniejsze cechy przekaźników brane pod uwagę przy kupnie

 

Trzy kryteria wyraźnie wybijają się ponad resztę w zestawieniu najważniejszych cech ofert handlowych w zakresie przekaźników: cena, jakość i krótki termin dostawy. Cena zawsze była na szczycie tego zestawienia w poprzednich opracowaniach i nie jest to w niczym zaskakujące, tym bardziej że różnice procentowe w trzech najwyższych słupkach nie przekraczają 10%. Podobnie jest z jakością, która od lat stanowi ważne zagadnienie w całej technice i wysokie oceny są normalne. Natomiast termin dostawy to pokłosie pandemii, rozchwianych łańcuchów dostaw i ograniczonej bazy produkcyjnej na skutek zamknięć, problemów z logistyką oraz zaopatrzeniem w materiały. W takiej trudniejszej rzeczywistości zyskuje na znaczeniu długotrwała współpraca z dostawcą, która zwykle nie była tak uwypuklona.

Przepięcia, prądy udarowe, komutacja obwodów dużej mocy (np. w sieciach trójfazowych), załączanie elementów indukcyjnych, jak silniki oraz elektromagnesy, to przykłady aplikacji, które są sterowane przede wszystkim za pomocą wersji elektromagnetycznych. Elementy te są odporne na stany nieustalone, wyładowania, zapewniają doskonałą izolację w stanie otwartym, mają małe pojemności własne, minimalną rezystancję przejścia, a więc z punktu widzenia inżyniera i projektanta są niezawodne. Co więcej, klasyczne przekaźniki mają sporą tolerancję na przeciążenia, bo przekroczenie napięć lub prądów, nawet znaczne, nie powoduje od razu uszkodzenia (przenosi się jedynie negatywnie na trwałość). Podczas obsługi technicznej taki element można wymienić i zapewnić nieprzerwane prawidłowe działanie przez lata.

Wymagania jakościowe klientów i automatyzacja wytwarzania przyczyniają się do spadku znaczenia tanich (niemarkowych) producentów azjatyckich, bo różnice w cenach nie są już dzisiaj duże. Przez wiele lat koszty pracy w krajach azjatyckich były sporo mniejsze niż w Europie, przez co produkcja tam była opłacalna, nawet jeśli trzeba było zapłacić więcej za transport. Aktualnie praktycznie się wyrównały, a dodatkowo inwestycje producentów europejskich w automatyzację produkcji spowodowały, że przewaga kosztowa znacznie zmalała. W ostatnim roku ograniczono też konkurencję cenową ze strony okazyjnych zakupów na platformach takich jak Alibaba i pokrewnych, bo kupujący od paru miesięcy płacą VAT i cło nawet przy zakupach prywatnych. Ogranicza to zainteresowanie takimi zakupami i porządkuje rynek.

Najważniejsze trendy w przekaźnikach

 

Miniaturyzacja przekaźników została uznana za najważniejsze zjawisko techniczne zmieniające rynek, nie tylko przekaźników, ale wszystkich komponentów elektromechanicznych. Kolejne generacje urządzeń są coraz mniejsze i jednocześnie bardziej złożone, miejsca na płytkach drukowanych i w obudowach jest coraz mniej, co tworzy oczekiwania na wersje małe, ale wydajne. Mały pobór mocy przez cewkę elektromagnesu także wpisuje się w to zjawisko, wraz ze zwiększającym się udziałem elektroniki mobilnej i sprzętu zasilanego z baterii. W tak zdefiniowanych warunkach zwiększa się popularność wersji bistabilnych.

Wiele zmian na rynku, jakie zaszły w ostatnich latach też można uznać za czynniki sprzyjające dla przekaźników i także pośrednio dla jakości. Przykładem może być wzrost znaczenia specjalizacji, odchodzenie od wytwarzania długich serii na rzecz produkcji elastycznie dopasowującej się do chwilowych potrzeb rynku bądź wręcz realizowanej na zlecenie. Sprawne realizowanie projektów, zleceń integracji i usług produkcyjnych preferuje firmy lokalne, a więc zdolne do zapewnienia szybkich dostaw komponentów. Im szerszy asortyment, im więcej typów wykonań i możliwości w zakresie przekaźników mamy na rynku, tym pozycja rynkowa dużych lokalnych graczy jest lepsza, bo oni mają magazyny fabryczne blisko klienta.

Pandemia branży nie zaszkodziła

Produkcja przekaźników w dużej części bazuje na urządzeniach automatycznych, przez co nakład pracy ludzkiej nie jest na tyle duży, aby umiarkowane zachorowania wśród pracowników przeważyły na możliwości produkcyjnej zakładu. Stąd pandemia nie miała i nie ma wielkiego wpływu na działalność producentów. O wiele większą trudnością są kłopoty z zaopatrzeniem i utrzymaniem ciągłości pracy wynikające z braków towarowych i długiego czasu oczekiwania.

Można nawet powiedzieć, że na początku pandemii było nawet działać łatwiej, bo towar był w magazynach, popyt zmalał i przedsiębiorcy raczej niepokoili się głównie o utrzymanie wolumenu sprzedaży. Nawet jak dostawcy mieli problemy, przestoje lub zablokowała ich dysfunkcyjna logistyka lotnicza, niewiele to przeszkadzało, bo towar "był". Dopiero jak zapasy zostały wyprzedane, zaczęła się prawdziwa bitwa o rynek, bo jaki sens ma działalność handlowa, gdy w magazynie są pustki? W efekcie kupowanie podzespołów elektronicznych zmieniło się w ostatnich miesiącach w zdobywanie produktu i dotyczy to też przekaźników.

Najbardziej dochodowa grupa przekaźników

 

Mimo dużego znaczenia branży przemysłowej za najbardziej dochodowe typy przekaźników uznano wersje miniaturowe oraz subminiaturowe, które wyprzedziły rozwiązania przemysłowe i na szynę DIN. Zapewne jest to wynik dużej elektronizacji współczesnego przemysłu oraz wielu trendów związanych z miniaturyzacją, małym poborem mocy itp. Przekaźnik trafiający do aplikacji przemysłowych niekoniecznie musi być tego typu.

Kłopoty z dostępnością i rosnące ceny

Od mniej więcej roku rynek komponentów elektronicznych zmaga się z wydłużonymi czasami dostaw, gorszą dostępnością produktów i w konsekwencji rosnącymi cenami podzespołów, materiałów oraz transportu. Dotyczy to większości grup produktowych, zarówno półprzewodników, jak i elementów pasywnych oraz elektromechanicznych. W ostatnim okresie podrożała również znacząco miedź, bo jest ona niezbędna m.in. do produkcji silników elektrycznych, na które jest duże zapotrzebowanie ze strony motoryzacji. W konsekwencji drożej trzeba płacić za drut nawojowy i materiał na styki.

To prawda, że kłopoty na rynku zaczęły się od ograniczonej dostępności układów cyfrowych takich jak mikrokontrolery, ale niedługo później te pierwotne problemy rozchwiały cały rynek i zaczęło brakować wielu innych typów półprzewodników, bo producenci elektroniki, przewidując wychodzenie gospodarki z kryzysu, zaczęli zamawiać spore partie elementów do planowanej produkcji. Część firm kupowała podzespoły na zapas, inni przestali kupować po to, aby ograniczyć potencjalne straty.

Najbardziej konkurencyjna grupa produktów to przekaźniki:

 

W zestawieniu typów przekaźników, w których na rynku panuje największa konkurencja, czołowe pozycje przypadły na wersje montowane na płytkach drukowanych: o średniej wielkości i obciążalności do ok. 10 A (nazywane miniaturowymi) oraz te najmniejsze nazywane subminiaturowymi, których obciążalność to typowo 1–2 A. Są to komponenty standardowe pod względem wymiarów, obudów i rozkładu wyprowadzeń i w dużej mierze wytwarzane na liniach automatycznych. Na rynku konkurują one głównie ceną, bo reszta, w tym jakość, jest taka sama. Podobnie jest z wersjami motoryzacyjnymi i na szynę DIN.

Dostawcy materiałów nie wywiązują się z terminów lub nie realizują zamówień w ogóle, co podnosi koszty i utrudnia produkcję. Częściowo wynika to z tego, że sami na coś czekają, a także z tego, że w łańcuchu dostaw pojawiły się zakłócenia w płatnościach i zachwiania płynności biznesowej. Nie dotyczy to oczywiście tylko naszego rynku.

Wiele pozornie drobnych usprawnień

Przekaźnik elektromagnetyczny jest komponentem znanym od dziesiątek lat i wydawałoby się, że konstrukcja współczesnych podzespołów tego typu jest na tyle dobrze dopracowana, że trudno zaproponować coś innowacyjnego. Jest to prawda, gdy patrzy się z perspektywy na cały produkt, jego zasadę działania lub funkcjonalność. Niemniej bliższe przyjrzenie się pozwala dostrzec wiele drobnych szczegółów i niewielkich zmian, sukcesywnie wprowadzanych ulepszeń, które zapewniają, że produkty te cały czas ewoluują.

Najważniejsze czynniki negatywne dla rynku

 

Pierwsze dwa czynniki ocenione jako najbardziej przeszkadzające rozwojowi rynku przekaźników mają charakter ekonomiczny i związane są z ogólnym wzrostem kosztów działalności gospodarczej i problemami wywołanymi przez pandemię. Na trzecim miejscu znalazła się silna konkurencja na rynku omawianych elementów w kraju i ze strony firm dalekowschodnich. Zestaw ten jest typowy i niezmienny od lat, nie wydaje się też, aby był on dla branży paraliżujący.

Takie usprawnienia to m.in. coraz więcej wersji, gdzie moc pobierana przez cewkę została wyraźnie ograniczona, wersje ciche, przekaźniki bistabilne, rozwiązania z przyciskiem testującym, kontrolką a nawet przezroczyste obudowy pozwalające na wizualną kontrolę stanu styków.

Sporo usprawnień dotyczy podłączenia przewodu w wersjach przemysłowych, w tym popularyzacji zacisku sprężynowego, większej liczby dostępnych akcesoriów, większej oferty w zakresie przekaźników w obudowach szczelnych.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rynku przekaźników

 

Zestawienie czynników pozytywnie wspierających rozwój rynku ma na szczycie wzrost nacisku na jakość, czyli większe zainteresowanie klientów produktami markowymi, zaawansowanymi technicznie i takimi, co do których nie ma wątpliwości, że będą działać bezawaryjnie. Na drugim miejscu oceniono potencjał kryjacy się w produktach innowacyjnych, które zapewniają aplikacyjną wartość dodaną (korzyść z wyboru spośród wielu różnych wersji oraz propozycji różnych producentów). Trzecia pozycja to szeroki i chłonny rynek.

E-mobilność też tworzy zapotrzebowanie na wersje specjalne, a więc zdolne do komutacji wysokich napięć stałych, czyli wyposażonych w systemy gaszenia łuku elektrycznego, wersje ze stykami odpornymi na sklejanie się od wysokich prądów udarowych.

Warto też dostrzec, że rośnie liczba przekaźników z wbudowaną elektroniką do montażu na szynie DIN. Są to wersje czasowe, nadzorcze, wykrywające brak fazy, włączające oświetlenie na noc itp. Są to rozwiązania klasy "małej automatyki", czyli przekaźnik z dodatkiem, użyteczne, niedrogie. Sterowanie oświetleniem w garażu, wentylacją w hali, załączanie oświetlenia przeszkodowego i podobne zadania nie wymagają złożonych sterowników wymagających programowania, ale jednocześnie czegoś więcej niż sam przekaźnik.

Poza kwestiami technicznymi przekaźniki zyskują szczelne obudowy zapewniające odporność środowiskową, mające wzmocnioną izolację między cewką i stykami, a w ich kartach katalogowych pojawiają się kolejne certyfikaty jakości potwierdzające deklaracje producenta.