Urządzenia technologiczne do produkcji elektroniki - one zapewniają firmom jakość

Rynek sprzętu produkcyjnego wykorzystywanego w produkcji elektroniki rozwija się dzisiaj w wielu kierunkach. Pierwszy wytycza powstawanie nowych firm i rozbudowa biznesu istniejących graczy. W tym obszarze są też startupy lub takie przedsiębiorstwa, które do elektronizacji są niejako zmuszane na skutek ewolucji techniki (np. producenci mebli, oświetlenia). Drugi kierunek rozwoju wynika ze zmian technologicznych, a więc miniaturyzacji urządzeń, coraz mniejszych komponentów, większej złożoności układowej, a także wzrostu znaczenia technologii mobilnych i komunikacji bezprzewodowej. Trzeci, ale równie istotny wektor rozwoju elektroniki, który także przenosi się korzystnie na rynek urządzeń technologicznych, to nowe otwarcia, takie jak oświetlenie LED, IoT, aplikacje smart cities. One powodują wzrost sprzedaży i są impulsem popytowym na inne niż typowe rozwiązania technologiczne.

PRESJA NA JAKOŚĆ

Słowo jakość pojawia się obecnie bardzo często w branży elektroniki przy różnych okazjach oraz jest odmieniane przez wszystkie przypadki. Zainteresowanie poprawą jakości produkcji jest powszechne i staje się nadrzędnym celem wielu działań inwestycyjnych. W zamyśle chodzi o to, aby wytwarzać szybko, tanio oraz dobrze (bezproblemowo), czyli właśnie innymi słowy - zapewniając jakość.

Rola urządzeń do produkcji elektroniki w biznesie

Wykres ilustruje stopień specjalizacji dostawców urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki, czyli innymi słowy to, jak istotny jest dla ich biznesu ten sprzęt. Zielone pole przekraczające połowę to wyraźny dowód, że przewagę ilościową mają dostawcy specjalizowani, a więc takie firmy, dla których tytułowy obszar tematyczny jest głównym i najważniejszym obszarem aktywności. Niebieskie pole oznaczające średnią specjalizację też jest dość duże, bo mieści się w nim co trzecie przedsiębiorstwo. W porównaniu do innych grup produktów, omawianych w naszych analizach, sytuacja jest tutaj odwrotna, gdyż zwykle tych specjalizowanych dostawców jest mniejszość.

W praktyce chodzi o dopracowanie w szczegółach procesu produkcyjnego pod kątem powtarzalności, stabilności oraz możliwie stuprocentową eliminację braków. Im bardziej zaawansowana elektronika, mniejsze komponenty, bardziej upakowane ścieżki na płytce, tym zapewnienie jakości staje się trudniejsze, bo proces zaczyna się ocierać o możliwości technologiczne maszyn i parametry graniczne materiałów lub też przestaje zapewniać wystarczającą wydajność. W efekcie konieczne stają się inwestycje w nowszy i tym samym bardziej zaawansowany sprzęt lub staje się niezbędna rozbudowa o kolejną linię technologiczną lub jakiś element z nią związany.

Walka o zapewnienie wysokiej jakości często sprowadza się do rozbudowy możliwości kontrolnych procesu, a więc o skanery AOI dla połączeń i pasty, w wersji zaawansowanej także trójwymiarowe. To także X- Ray i odpowiednie testowanie oraz traceability. Do zadań kontrolnych potrzebne są też mikroskopy, które pozwalają na ocenę montażu uzupełniającego.

W tytułowym słowie kryją się ponadto szafy do przechowywania elementów w atmosferze o kontrolowanej wilgotności oraz urządzenia do lakierowania, zalewania, po to aby chronić delikatne obwody przed wpływem środowiska. Klienci zwracają ponadto uwagę na przestrzeganie zasad ochrony ESD. Reasumując, można powiedzieć, że walka o jakość w produkcji elektroniki to inaczej ciągły proces modernizacyjny dotykający nie tylko parku maszynowego, ale też struktury organizacyjnej firmy, wykorzystywanych narzędzi, oprogramowania i innych nierzadko drobnych aspektów działalności. Takich zagadnień jest wiele, a słowo jakość po prostu stanowi dla nich wspólny mianownik.

ROBOTYZACJA

Zapewne w kolejnej dekadzie do wspólnego mianownika pod nazwą jakość dołączy robotyzacja, gdyż takie zjawiska widać w branży na świecie. Dotyczy to głównie procesów, które są żmudne i wymagają dużej precyzji. Montaż powierzchniowy mamy całkowicie zautomatyzowany, niemniej nie wyczerpuje on całości procesu.

W zasadzie zawsze jest on uzupełniany o operacje ręczne, gdzie montuje się duże elementy, złącza, radiatory, podzespoły mocy, wyświetlacze lub czujniki, a więc takie elementy, które nie są dostępne w wykonaniu SMD, zbyt duże dla automatu pick & place lub też takie, które nie mogą być lutowane w piecu. Robot jest w stanie takie elementy montować i zapewnić brak błędów. Nawet jeśli robotyzacja nie przebije się na rynek ceną niższą od pracy ludzi, to dostanie się tam bocznymi drzwiami oznaczonymi szyldem "jakość".

Klienci oczekują, że kupowany sprzęt technologiczny zapewni im

Wśród najważniejszych oczekiwań technicznych, jakie mają firmy elektroniczne planujące inwestycje w rozbudowę parku maszynowego, na czołowej pozycji znalazła się wysoka jakość. Jest ona sposobem, aby firma mogła sprostać wymaganiom klientów, oczekiwaniom partnerów zagranicznych, zwiększającej się złożoności urządzeń i podobnym wymaganiom. Specyfika rynku krajowego dyktowana jest przez potrzeby małych i średnich firm, specjalistyczne urządzenia dla przemysłu lub w przypadku firm EMS przez wiele realizowanych zleceń. W takich warunkach ważne staje się zapewnienie elastyczności parku maszynowego, dającej możliwość szybkich zmian i przestawienia urządzeń. Oba wymienione czynniki dają też w efekcie niższe koszty produkcji, rozumiane przez mniejszą liczbę braków, brak przestojów, prostą obsługę niewymagającą zaangażowania wysokiej klasy specjalistów.

Roboty umożliwiają precyzyjne lutowanie wyprowadzeń podzespołów, ale również końcówek kabli i elementów elektrotechnicznych. Połączenia wykonywane są w sposób taki sam jak w procesie lutowania ręcznego - punkt po punkcie za pomocą numerycznie sterowanej lutownicy i podajnika spoiwa lutowniczego.

Technologia ta ma znacznie większy obszar zastosowań w porównaniu np. z selektywną falą i jest znacząco tańsza. Patrząc na robotyzację ogólnie, można powiedzieć, że urządzenia do automatycznego lutowania podzespołów THT stają się dzisiaj niezbędnym uzupełnieniem linii montażu płytek PCB w technologii mieszanej SMD+ THT.

Ariel Łukaszewski

SMT-TECH

  • Czym sugerują się przedsiębiorcy przy zakupie sprzętu technologicznego?

W przypadku firm, które dopiero wchodzą na rynek i rozważają zakup pierwszych urządzeń, przedsiębiorstwa te najczęściej dokonują badań, które utwierdzą ich w przekonaniu, że zakupiona maszyna będzie dla ich przydatna przez dłuższy okres. Analizują wybrane maszyny pod względem pokrycia bieżącego zapotrzebowania produkcyjnego, ale również dokonują prognoz, które wykażą, jaka moc przerobowa pozostaje im na nowe zlecenia.

Coraz częściej testowana jest stabilność działania urządzeń oraz są szacowane koszty utrzymania po kilku latach pracy. Jednym z ważniejszych parametrów branych pod uwagę jest uniwersalność i możliwość szybkiego przestawienia produkcji na inny produkt, szczególnie istotnie jest to dla małych oraz średnich firm EMS.

  • Czy obecna sytuacja gospodarcza sprzyja sprzedaży?

Rynek maszyn i urządzeń do produkcji elektroniki cały czas jest w fazie wzrostu. Podobna sytuacja jest w krajach sąsiadujących z Polską. Jest to związane z ciągłym wzrostem zapotrzebowania na usługi EMS, bo wiele firm decyduje się na zlecanie produkcji na zewnątrz. Najistotniejszym argumentem przy podejmowaniu takich decyzji przez firmy są spore koszty stałe związane z utrzymywaniem produkcji w okresach niskiego zapotrzebowania na produkt. Przedsiębiorstwa dążą do osiągnięcia coraz wyższych przychodów, w przypadku stałego obrotu lub, co gorsza, spadku wysokości obrotów muszą minimalizować koszty, aby nie ponieść strat.

DUŻA KONKURENCJA

"Negatywnym zjawiskiem jest cały czas nieuczciwa konkurencja" - takie stwierdzenie pojawiło się kilkakrotnie w komentarzach do przeprowadzonego badania ankietowego, podobne komentarze padały też przy poprzedniej edycji naszego opracowania trzy lata temu, co wymaga skomentowania. Opinie te wygłaszają specjaliści różnych firm, co przekonuje, że musi to być odbicie negatywnych zjawisk panujących na rynku dystrybucji omawianych urządzeń.

Można się domyślić, że w największym stopniu chodzi o naginanie rzeczywistości w zakresie parametrów oraz możliwości oferowanego sprzętu oraz zapewne także o dyskredytację działań konkurentów. Z perspektywy klienta dysponującego jedynie ogólną wiedzą, urządzenia produkcyjne są skomplikowane, a poszczególne rozwiązania danych producentów niewiele się różnią. Dobór optymalnego rozwiązania to wielowymiarowe zagadnienie, w którym trzeba rozważać wiele czynników nie tylko związanych z danym urządzeniem, ale całym środowiskiem produkcyjnym oraz możliwościami finansowymi inwestora.

Do tego dochodzą zagadnienia przyszłego wykorzystania sprzętu, możliwości rozbudowy, dopasowania do innych zadań a także kwestie utrzymania w ruchu (koszty i dostępność części). Takich problemów jest bardzo dużo, stąd w praktyce dobór bazuje na wiedzy, kompetencjach i rzetelności dostawcy.

Przegląd ofert dostawców urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki

Zapewne zdarzają się sytuacje, że to zaufanie jest nadużywane lub osoby zajmujące się dystrybucją cierpią na brak kompetencji, nieumiejętność szerszego spojrzenia na problem, nieznajomość branży i ofert konkurencji, niechęć do współpracy i wreszcie krótkowzroczność w podejściu do biznesu. Takie zjawiska niestety są przeszkodą w rozwoju.

SPECJALIZACJA I ELASTYCZNOŚĆ

W zakresie sprzętu technologicznego na rynku pojawia się dużo nowości i patrząc na nie z perspektywy, widzimy, że wiele z nich da się przypisać do nurtu związanego z pogłębiającą się specjalizacją produkcji lub coraz większą elastycznością działania maszyn. Specjalizacja dotyczy zwykle sprzętu ukierunkowanego na nowe obszary rozwojowe elektroniki, czego przykładem może być oświetlenie LED, które wymusiło powstanie urządzeń operujących na bardzo długich płytkach.

Które grupy produktów mają największy potencjał rynkowy?

Termin "urządzenia do produkcji elektroniki" obejmuje minimum kilkadziesiąt typów urządzeń o różnym zastosowaniu, niemniej jak widać na powyższym wykresie, za te o największym potencjale uznano najważniejszą i niezbędną trójkę sprzętu do układania elementów, lutowania i kontroli jakości. W tych pozycjach nie ma żadnego zaskoczenia, ale warto odnotować, że niezłe miejsce przypadło na urządzenia do zabezpieczania i pokrywania zmontowanych pakietów powłokami ochronnymi. Jest ono naturalną konsekwencją zainteresowania poprawą jakości, rosnącą specjalizacją elektroniki i tego, że sprzęt elektroniczny jest wykorzystywany w coraz bardziej odpowiedzialnych zadaniach.

Z kolei elastyczność to trend, który odpowiada na potrzeby małych firm lub producentów działających na niszowych rynkach. U nich produkcja jest mało- i średnioseryjna, taka, w której trzeba często zmieniać to, co jest wytwarzane, a wydajność ma małe znaczenie. Dla takich odbiorców proponuje się dzisiaj "kombajny" potrafiące nakładać pastę i układać elementy, montujące podzespoły SMD i THT itp.

FUNDUSZE UE

Od ponad dekady fundusze strukturalne Unii Europejskiej odgrywają ogromną pozytywną rolę na rynku elektroniki, gdyż pozwalają przedsiębiorcom zrealizować wiele kosztownych inwestycji. Pomoc ze strony funduszy jest zmienna i zależy od rejonu kraju, w którym działa firma, celu, jaki ma przynieść inwestycja i podobnych aspektów.

Najważniejsze czynniki sprzyjające rozwojowi rynku

Inwestycja w park maszynowy dla producenta elektroniki to duży wysiłek finansowy, dlatego możliwość uzyskania dofinansowania z funduszy rozwojowych UE znalazła się na czołowym miejscu wśród czynników pozytywnie wspierających rozwój rynku. Za korzystne zjawiska uznano coraz większą penetrację elektroniki we współczesnej technice także w sektorach, które do niedawna potrafiły się bez niej obyć. Czynnik ten, razem z ogólnymi trendami outsourcingu w biznesie, powstawaniem nowych małych firm, a także przy rosnącym zainteresowaniu współpracą z naszymi firmami EMS firm zagranicznych, prowadzi do wzrostu rynku.

Niemniej pomoc potrafi objąć połowę inwestycji, dzięki czemu do krajowych firm trafiają urządzenia bardziej nowoczesne. Fundusze zdejmują z wielu zakupów problem niskiej ceny, poprawiają zainteresowanie sprzętem markowym i zapewne bez nich rola, jaką na rynku odgrywa sprzęt używany, byłaby znacznie większa.

Przed nami jeszcze trzy lata dostępności takich środków (do 2020 roku) i zapewne także dobrej i stabilnej koniunktury na rynku urządzeń technologicznych do produkcji. Potem należy oczekiwać, że wsparcie to zostanie mocno ograniczone. Pytani specjaliści prognozują, że może to wywołać na rynku jakieś przetasowania, niemniej w praktyce na razie są to wyłącznie spekulacje.

Łukasz Tchurz

Renex

  • Jakie są najważniejsze cechy brane pod uwagę przy kupnie sprzętu technologicznego?

Coraz szersze grono klientów zwraca uwagę na jakość produktu. Dotyczy to nie tylko branży elektroniki, ale wszystkich, w których tego typu urządzenia i wyposażenie mają zastosowanie, jak elektromechanika, motoryzacja, farmacja czy przemysł chemiczny. Mówiąc o jakości, mam na myśli niezawodność, zapewniającą bezawaryjne użytkowanie przez wiele lat.

W przypadku niektórych grup produktów ważny pozostaje również fakt obniżenia kosztów eksploatacji. Dlatego oprócz jakości drugą cechą, jaka decyduje o zakupach, są technologie zastosowane w urządzeniach. Trzecia cecha ma związek z rosnącymi wymaganiami dotyczącymi zapewnienia ergonomii na stanowisku pracy, co znacznie poprawia jakość pracy oraz zwiększa wydajność.

  • Co jest ważne w handlu takimi produktami, a co nie? Jakim czynnikiem jest cena?

W mojej opinii cena jest czwartym w kolejności czynnikiem decydującym. Przede wszystkim należy podkreślić solidność partnera. Określa go nie tylko kompleksowa oferta produktów i mnogość rozwiązań. Kompleksowa obsługa przez jednego partnera handlowego to niewątpliwy atut, ale to umiejętność doradztwa, a przede wszystkim branie odpowiedzialności za polecone rozwiązania świadczy o solidności.

Drugim elementem jest jakość, a trzeci to doradztwo techniczne, projekty i wizualizacje, np. stanowisk pracy wraz z wyposażeniem oraz błyskawiczna obsługa serwisowa. To, że cena znajduje się na czwartym miejscu, nie oznacza, że nie ma ona znaczenia. Cena jest ważna, jednak tylko postrzegana przez pryzmat całkowitych kosztów posiadania.

KŁOPOTY Z KADRĄ

Krajowy rynek elektroniki zaczyna borykać się z brakami kadrowymi, bo niestety szybki rozwój tworzy trudne do obsadzenia luki w zakresie personelu średniego szczebla, a więc głównie techników, którzy potrafią nie tylko obsługiwać maszyny, ale rozumieją dziejące się procesy i znaczenie ich dla jakości. O problemach tego typu świadczy spora liczba ogłoszeń przedsiębiorstw poszukujących pracowników do obsługi urządzeń produkcyjnych, a niestety nie ma w Polsce kształcenia w szkołach zawodowych pod tym kątem. Oznacza to, że kwalifikacje zdobywa się w firmach, na płatnych kursach i seminariach technicznych, przez co cały proces staje się długotrwały, co trwa dłużej i jest niestety jedną z przyczyn pojawiających się braków.

Główne problemy rynku urządzeń technologicznych

Rynek urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki grupuje wielu dostawców, którzy z reguły mają kompleksowe oferty produktów. Dodatkowo rozwiązania techniczne różnych producentów lub też możliwości poszczególnych urządzeń różnią się w niewielkim stopniu, stanowiąc w zasadniczej części równoważne funkcjonalnie rozwiązania. Prowadzi to do dużej konkurencji na rynku, która przez specjalistów pytanych przez nas w ankietach postrzegana jest za najsilniejszy czynnik o charakterze negatywnym. Nowoczesny sprzęt jest też kosztowny, przez co inwestycje wymagają zdobycia finansowania, wymagają przygotowania i zaplanowania, na skutek czego nierzadko rozciągają się mocno w czasie. Wielu producentów, dużo rozwiązań technicznych, mnóstwo szczegółów, problemów, jakie kryją się pod hasłem inwestycja w park maszynowy, często są za trudne dla klientów do głębokiego poznania, zrozumienia i oceny. Ten brak wiedzy prowadzi do nieoptymalnych decyzji lub też do jeszcze większego rozciągnięcia inwestycji w czasie.

Ubocznym zjawiskiem jest tutaj wzrost zainteresowania producentów elektroniki urządzeniami technologicznymi o uniwersalnej i prostej dla obsługi konstrukcji i oprogramowaniu. Wiele nowości wchodzących na rynek ma oprogramowanie ukierunkowane na szybkie i łatwe przygotowanie do pracy oraz zapewniające działanie przy minimalnym nadzorze. W ten sposób inwestycja w nową platformę technologiczną może stać się remedium na problemy kadrowe lub przynajmniej nie dochodzi do blokowania inwestycji przez braki kadrowe.