PRODUKCJA URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH - w kooperacji z firmą EMS lub we własnym zakresie

EMS, czyli usługi produkcji elektroniki na zlecenie, są naszą krajową specjalizacją

W warunkach krajowych firmy EMS obsługują głównie krótkie i średnie serie produkcyjne, a więc takie, gdy w krótkim czasie trzeba wyprodukować specjalistyczne urządzenie. W tak zdefiniowanym obszarze zawsze jest większa presja na jakość, częstsza potrzeba wykonania dodatkowych operacji, np. lakierowania oraz niezbędny jest funkcjonalny park maszynowy.

Od lat, zdobywając klientów niskimi kosztami usług produkcyjnych, polscy dostawcy usług EMS zapewniają dzisiaj także wiele innych wymiernych korzyści, takich jak integracja wszystkich etapów realizacji projektu, przez prototyp, produkcję testową aż po wytwarzanie wielkoseryjne, oraz coraz krótszy czas realizacji zamówień i kompleksową usługę razem z płytkami i podzespołami.

Firmy kontraktowe można też traktować jako dostawców zaawansowanej technologii produkcji, bowiem na wiele innowacyjnych maszyn producentów elektroniki nie stać. Producentom kontraktowym sprzyja to, że sam rynek elektroniki nieprzerwanie rośnie, a urządzenia elektroniczne zaczynają być stosowane w nowych gałęziach przemysłu oraz są niezbędną bazą dla nowych innowacyjnych i niewielkich firm.

Na rozwój rynku usług EMS pozytywnie oddziałują też zmiany w elektronice, a dokładniej coraz szybsze tempo rozwoju tego rynku i coraz większe zaawansowanie technologiczne sprzętu elektronicznego. Jednym z efektów tej szybkości jest skracanie się czasu życia wyrobów, nieustanna konieczność zmian w zakresie potrzebnych usług, liczby niezbędnych operacji technologicznych.

Rośnie też rynek krajowej elektroniki, powstaje wiele małych i średnich firm, które rozpoczynają produkcję seryjną swoich opracowań, tworzą się biura konstrukcyjne, a same usługi montażu dostępne są nawet, gdy zamawiający potrzebuje wykonać krótką serię.

WIĘCEJ WYMAGAŃ

Obszar EMS doskonale pokazuje, jak szybko rosną wymagania klientów w stosunku do usługodawców. Dzisiaj coraz częściej oczekuje się, że firma kontraktowa zapewni wiedzę oraz pomoże skutecznie ograniczyć koszty produkcji. Galopująca miniaturyzacja, szybko zmieniające się technologie powodują dużo problemów technicznych, zwłaszcza gdy elektronika nie jest centrum biznesu dla zleceniodawcy.

Do tego dochodzą problemy kadrowe. W miarę jak zasięg elektroniki się poszerza o nowe dziedziny, takich przedsiębiorstw jest coraz więcej i ich udział w strukturze zleceń dla producentów kontraktowych wzrasta. Jest to logiczne, bo klasyczni producenci elektroniki, tacy, którzy operują na większych seriach produkcyjnych, mają nierzadko własne linie produkcyjne.

Można przyjąć, że im elektronika jest dla danej firmy bardziej odległa od centrum biznesu, tym zapotrzebowanie na usługi projektowe jest większe. Niestety, często słabe kwalifikacje i doświadczenie konstruktorów i projektantów w firmach elektronicznych uniemożliwiają bezproblemową realizację projektów, a firmy odległe od elektroniki wręcz wymagają pomocy związanej z projektowaniem i przygotowaniem produkcji, kompleksowej obsługi, włącznie z uczestniczeniem w fazie przygotowania projektu i jego wdrożenia, optymalizacji pod kątem funkcjonalnym i kosztowym oraz zapewnienia serwisu (obsługi posprzedażnej) dla produktu.

Struktura obrotów dostawców usług EMS

 

Pytania o obroty z działalności, obojętnie, czy handlowej, czy jak w tym przypadku z usługowej, należą do najtrudniejszych. Przedsiębiorcy niechętnie dzielą się z nami takimi informacjami, obawiając się zapewne, że ich faktyczna pozycja rynkowa rozmija się z tą deklarowaną i opisywaną. Z uwagi na takie problemy systematycznie ograniczamy wnikliwość tego pytania w ankietach, tak aby podanie danych możliwie najmniej ujawniało, ale w taki sposób, aby dało się wykonać przynajmniej zgrubne badanie statystyczne. Stąd tym razem prosiliśmy o przyporządkowanie wartości sprzedaży usług EMS tylko do jednego z trzech przedziałów: małego, charakterystycznego dla usług będących dodatkiem do większej całości, średniego i dużego, znamiennego dla tych wyspecjalizowanych i większych firm. Jak widać rozkład jest praktycznie równomierny, co oznacza, że co trzecia firma może być traktowana jako mała i tak samo co trzecia to ta większa. W porównaniu do analogicznego zestawienia wykonanego przez nas 3 lata temu liczba liczba tych największych przedsiębiorstw nieznacznie wzrosła, głównie kosztem "środka".

Dobrze jest mieć ponadto całościową wiedzę na temat branży - od znajomości produkcji PCB poprzez technologie montażu i znajomość komponentów.

Stąd widać, że dla zapewnienia rozwoju staje się istotne posiadanie wewnętrznego biura projektowego a nawet laboratorium EMC. Jeśli nie własnego, to przynajmniej blisko współpracującego z producentem EMS.

Klienci coraz częściej pytają o szkodliwość produktów lub procesu produkcji dla środowiska naturalnego. Wymagają kart charakterystyki substancji i półproduktów, zwracają uwagę na sposób postępowania z odpadami poprodukcyjnymi.

Stąd dobrze jest mieć ponadto całościową wiedzę na temat branży - od znajomości produkcji PCB poprzez technologie montażu i znajomość komponentów. Ważne jest także nieszablonowe podejście do zagadnień, nazywane często elastycznością, bo kojarzy się ono z minimalnymi kłopotami.

POTENCJAŁ I KOMPETENCJE

Warto zauważyć, że jesteśmy coraz bardziej doceniani na rynku światowym, a klienci krajowi i zagraniczni coraz chętniej zlecają usługi kompleksowe EMS. Coraz więcej firm wychodzi z założenia, że będzie zlecało montaż w zewnętrznej firmie i są to nie tylko startupy, ale także ci przedsiębiorcy, którzy do niedawna bronili się przed takimi działaniami i mnożyli obawy o wyciek własności intelektualnej, elastyczność działania i inne cechy, które przypisywane były do własnej linii.

 

Przegląd ofert dostawców usług EMS w Polsce

W relacjach między firmami elektronicznymi a branżą EMS zapanował pragmatyzm i stabilizacja sprowadzająca się nierzadko do elastycznego podejścia, w którym część zleceń realizowana jest we własnym zakresie, np. te pilne i nietypowe, reszta oddawana jest do kooperantów.

Startupy, nowe firmy powodują, że rynek usług EMS rośnie i miejsca jest sporo. Sprzyjającym czynnikiem jest też rozwój polskiej produkcji elektronicznej i duża liczba oryginalnych, ciekawych projektów polskiej myśli technicznej, klastry technologiczne. Korzystna dla EMS jest poprawa tendencji na rynku urządzeń M2M, Smart Home, IoT, Smart City oraz sieci bezprzewodowych.

ALOKACJE UWYPUKLAJĄ ZNACZENIE PODZESPOŁÓW

Jak wiadomo, rynek usług EMS cały czas się zmienia w kierunku zapewnienia coraz większej kompleksowości usług. Firmy z omawianego obszaru nieustannie starają się zaoferować klientom coraz szerszy zakres współpracy, bo takie są oczekiwania, światowe trendy i wymagania biznesowe. Chodzi o to, że jeśli producent elektroniki dojrzeje do współpracy z EMS-em, to powinien mieć możliwość uwolnienia się w całości od produkcji, w tym głównie płytek i komponentów.

Ostatnio ta pozycja staje się bardzo ważna i stanowi nierzadko o przewadze konkurencyjnej jednej firmy nad drugą. Podzespoły stanowią dość dużą część kosztów produkcji urządzenia elektronicznego. Dokładny udział zależy od stopnia skomplikowania i zaawansowania technologicznego, ale można szacować, że jest to od 50 do 75%.

To bardzo dużo, przez co nawet małe oszczędności w tym obszarze są w stanie przynieść więcej efektu niż gdzie indziej. Z drugiej strony koszt zaopatrzenia w podzespoły jest spory, bo wymaga zaangażowania pracy działu zaopatrzenia, opłacenia kosztów wysyłki i wielu podobnych aspektów. Stąd przerzucenie tego zadania na kooperanta, nawet jeśli nie obniży kosztów, to odejmie sporo pracy.

Najistotniejsze czynniki biznesowe w usługach EMS

 

Na pierwszym miejscu znalazła się oczywiście cena, co nie jest zaskoczeniem, bo tak było zawsze, a poza tym taka jest dla wielu osób istota kooperacji w zakresie produkcji elektronicznej - zlecający montaż liczy na oszczędności. Niemniej wielkość słupków na wykresie pokazuje, że znaczenie ceny jest mniej więcej takie samo jak jakości i niezawodności oraz terminu wykonania zlecenia - te trzy kryteria tworzą wyraźną czołówkę oczekiwań biznesowych: ma być tanio, dobrze i szybko. Dużo wskazań padło też na elastyczność w podejściu do współpracy, czyli możliwość odejścia od rutynowych procedur i podejścia na rzecz specyficznych wymagań. Ponad średnią wybijają się ponadto możliwości techniczne, co też jest oczywiście zrozumiałe oraz kompleksowa usługa i długotrwała współpraca. Znaczenie kompleksowej usługi jest zrozumiałe w branży EMS i trend na całym świecie jest taki, aby obejmowała ona całość działań od pomysłu po wysyłkę gotowego produktu do klienta. Ale trwałe relacje na linii producent EMS-zleceniodawca to oznaka dojrzałości branży.

Dlatego firmy EMS starają się wypracować bezpośrednie kontakty z producentami, dystrybutorami po to, aby na skutek efektu skali mieć lepsze ceny zakupu od tych, które proponuje rynek krajowy ich klientom.

Wzrost czasów dostaw z renomowanych źródeł w ostatnich miesiącach stworzył kolejki (alokacje dostaw) na wiele typów popularnych elementów. Ponieważ w biznesie EMS cały czas trwa presja na szybkość realizacji zleceń, elementy elektroniczne stają się dzisiaj problemem, który jest w stanie zaważyć na możliwości realizacji kontraktu.

Innymi słowy, dostawca EMS, który będzie miał możliwość zapewnienia podzespołów, zyskuje przewagę. To niepokojące zjawisko, które przesuwa punkt ciężkości w biznesie EMS poza usługę produkcji. Na skutek ograniczonej dostępności elementów mniej zwraca się uwagę na to, co się kupuje, a więc rośnie zagrożenie fałszywkami.

NIEZMIENNE ZAINTERESOWANIE PRODUKCJĄ WŁASNĄ

Coraz więcej firm produkcyjnych inwestuje we własne linie produkcyjne, wbrew modzie na outsourcing i nie patrząc na to zagadnienie od strony ekonomicznej. Wynika to w dużej mierze z charakteru i profilu naszego rynku, nastawionego na sprzęt specjalistyczny, na krótkie i średnie serie.

Wielu producentów takich urządzeń woli mieć własny park maszynowy, pozwalający na optymalizację produkcji, bo elastyczność, pełne panowanie nad jakością i produkcją jest ważniejsze niż obniżki kosztów.

Sprzyja temu coraz większa dostępność i lepsze ceny maszyn do montażu, które mają dzisiaj często funkcje zoptymalizowane pod kątem produkcji niskoseryjnej, o wysokiej elastyczności i niewielkich rozmiarach. W ramach automatu pick & place dostępne są też opcje nakładania pasty lutowniczej, a cała linia technologiczna wcale nie jest taka duża.

Producenci elektroniki korzystali w ostatnich latach z możliwości wsparcia finansowego, zapewnianych przez wiele funduszy strukturalnych UE, podobnie zresztą jak producenci kontraktowi. Urządzenia kupowane w ramach projektów rozwojowych służyły poprawie potencjału technologicznego, co też wpłynęło na to, że inwestycje w produkcję własną nie są postrzegane wyłącznie przez pryzmat ekonomii.

SŁOWO KLUCZ DO RYNKU TO JAKOŚĆ

Jakość, obok ceny i czasu realizacji, jest jednym z najważniejszych parametrów, który klienci w branży EMS biorą pod uwagę. Kontrola jakości musi być potwierdzona poprzez AOI, X-Ray i odpowiednie testowanie, traceability, a także audyty. Rośnie też popularność technologii nanoszenia powłok hydrofobowych i ochronnych (conformal coating).

Klienci zwracają ponadto uwagę na przestrzeganie zasad ochrony ESD oraz utrzymanie standardów jakości gwarantowanych przez ISO 9001. Jakość montażu według standardu IPC staje się normą, widać wzrost zainteresowania klasą 2. To wszystko są atrybuty zaawansowania technologicznego i wysokiej jakości w produkcji, na które się zwraca uwagę.

Oczekiwania w stosunku do dostawcy usług EMS

 

Zlecający produkcję elektroniki do firm EMS oczekują od nich przede wszystkim, że firma kontaktowa zapewni wysoką jakość a zlecenie wykona szybko. Niska cena znalazła się przy tak sformułowanym pytaniu dopiero na trzecim miejscu. Niemniej do takiego wyniku trzeba podchodzić ostrożnie - wiele razy okazywało się, że mimo deklaracji, że cena nie jest głównym elementem selekcji, w praktyce niestety zawsze jest, tyle że mówi się o niej dopiero wtedy, gdy pierwsze dwa kryteria zostaną spełnione.

Niestety zbyt często firmy podejmowały się działań ponad ich siły, zapewniając, że potrafią utrzymać na wysokim poziomie świadczone usługi przy niskiej cenie. Niestety tak nie jest i wiele zapewnień o dbaniu o jakość niestety nie pokrywa się z rzeczywistością.

Ponieważ klient ma ograniczone możliwości rzetelnego skontrolowania jakości dostawcy przed zleceniem prac, kieruje się głównie ceną usługi, co potem mści się na jej jakości. Stąd w przypadku montażu kontraktowego zawsze będzie ona wiodącym tematem w branży.

NOWOŚCI PROCESOWE

Większość nowości w usługach kontraktowych można powiązać z rosnącym znaczeniem jakości w produkcji. Ta jakość to trochę słowo klucz, trochę mantra powtarzana przy każdej okazji, niemniej oznacza ona zaawansowanie technologiczne, powtarzalność i dokładność procesu technologicznego mierzoną liczbą braków i złych pakietów powstających w produkcji.

Można też powiedzieć, że jakość to wszystkie działania techniczne i organizacyjne, które prowadzą do większej dokładności i precyzji montażu. Dlatego wiele nowych produktów pojawiających się na rynku związanych jest z kontrolą montażu za pomocą testów optycznych nakładanej pasty lutowniczej, połączeń po lutowaniu, inspekcji rentgenowskiej trudno dostępnych miejsc, na przykład między laminatem a spodem układu w obudowie BGA.

Idąc dalej w tym kierunku, do nowości zalicza się często sprzęt do lutowania selektywnego, w tym takiej operacji dokonywanej na fali oraz do lutowania kondensacyjnego, a więc za pomocą par cieczy. Te operacje dotyczą gęsto upakowanych płytek drukowanych, zawierających elementy przewlekane, wciskane, a także podzespoły o dużych gabarytach.

Mimo wielu zalet montażu powierzchniowego, technicznych i ekonomicznych, nadal na płytkach znaleźć można wiele elementów THT. Są one nieodłączną częścią elektroniki dużej mocy, systemów zasilających, układów wejściowych w systemach pomiarowych i wielu innych aplikacji.

Złącza, elementy indukcyjne, tranzystory mocy, moduły, filtry, anteny, ekrany i podobne są montowane ręcznie, stąd większość producentów musi mieć stanowiska do obsadzania takich elementów. Lutowanie selektywne to z pewnością metoda na ograniczenie nakładów pracy ręcznej przy montażu i konieczności utrzymywania w działaniu agregatu do lutowania na fali.

Elementy THT można wówczas lutować w jednym cyklu i jednocześnie uwolnić się od problemów z powtarzalnością montażu ręcznego. Dla producentów montaż THT to źródło kosztów, czynnik negatywny dla jakości (z uwagi na pracę ludzką). Dlatego rozwiązania pozwalające automatyzować operacje THT, w całości lub chociażby w części, cieszą się zainteresowaniem.

Zapewne w kolejnej dekadzie do wspólnego mianownika pod nazwą jakość dołączy robotyzacja, gdyż takie zjawiska widać w branży na świecie. Roboty umożliwiają precyzyjne lutowanie wyprowadzeń podzespołów, ale również końcówek kabli i elementów elektrotechnicznych.

Połączenia wykonywane są w sposób identyczny 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 mikrofalą 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.

Inwestycje w jakość to także urządzenia do hermetyzacji elektroniki (zalewanie, lakierowanie i lakierowanie selektywne). W zakresie elementów do nowości zaliczają się urządzenia pozwalające na montaż BGA, układów chip on chip, układanie elementów na podłożach elastycznych.

Nowości na rynku EMS to także usługi powiązane z produkcją, jak badania klimatyczne, kontrola oryginalności elementów oraz wszystkie składniki usługi kompleksowej zleceń: od projektu, wsparcia inżynieryjnego, wykonania (łącznie z PCB), poprzez zakup elementów, ich obłożenie, po testowanie gotowych podzespołów oraz wysyłkę do klienta oraz rozwiązania logistyczne, a także serwis i refurbishment (odnawianie). Można więc powiedzieć, że nowością na rynku jest coraz większa integracja usług.

Do nowinek zaliczają się także pomiary czystości jonowej płytek drukowanych, pozwalające ocenić stopień zabrudzenia procesu technologicznego, co ma znaczenie dla zapewnienia niskich upływności oraz odporności na korozję połączeń lutowanych. To także szablony metalowe o zmiennej grubości (stopniowane), które stosuje się na upakowanych płytkach drukowanych po to, aby zapewnić odpowiednią ilość pasty lutowniczej dla dużych elementów i jednocześnie nie powodować zwarć w rejonach o gęstym upakowaniu. Szablony te wykonuje się metodami cięcia laserowego z wykorzystaniem blach stalowych z pocienionymi lokalnie fragmentami.

W zakresie operacji technologicznych składających się na katalog usług producentów kontraktowych coraz częściej wymienia się lakierowanie płytek, w tym także ich selektywne pokrywanie i zabezpieczanie. Taka operacja poprawia odporność układu na narażenia środowiskowe i można zauważyć, że usługa ta staje się dość powszechna.

Obwody drukowane - od nich zaczyna się każdy projekt

Rynkowi obwodów drukowanych w Polsce sprzyja ogólny rozwój branży elektronicznej, a zwłaszcza liczne małe i średnie firmy produkujące specjalistyczne urządzenia przemysłowe i użytkowe. Małe i średnie serie płytek o wysokiej jakości wykonywane w krótkim czasie lokują się poza zainteresowaniem dostawców z Chin i tym samym dają szansę na zbalansowanie trudnych relacji pomiędzy krajowymi producentami a importerami.

Takie specjalistyczne urządzenia wymagają często modyfikacji i modernizacji konstrukcji, konieczności szybkiego przygotowania prototypu lub wersji indywidualnie dopasowanej do wymagań odbiorcy. Ich producentom korzystniej jest kontaktować się z lokalnym producentem.

Na rynek krajowy trafiają też zlecenia produkcyjne od firm zagranicznych. Firmy EMS muszą gdzieś zamówić do nich płytki, nierzadko u lokalnych wytwórców, którzy mają produkcję certyfikowaną pod względem jakości i są w stanie w krótkim czasie dostarczyć obwody drukowane.

Przy widocznych obecnie trendach do maksymalnego skracania czasu wprowadzania produktu na rynek, w praktyce zawsze na montaż zostawia się minimum czasu, dlatego wiele krajowych firm EMS, chcąc sprostać różnym wymaganiom klienta, współpracuje z kilkoma producentami krajowymi i importerami PCB, elastycznie korzystając z ich możliwości. Korzystny dla branży jest też wzrost kosztów produkcji w Azji, który daje szansę krajowym producentom PCB na zlecenia, zwłaszcza że w obszarze PCB obowiązuje znane prawo biznesowe mówiące, że iloczyn czasu dostawy, wielkości zamówienia i ceny jest wielkością stałą.

PCB TO CENTRUM KONSTRUKCYJNE

Od kilku lat można zauważyć trend w konstruowaniu urządzeń elektronicznych taki, że płytka drukowana nie tylko pełni funkcję elementu łączącego ze sobą podzespoły elektroniczne, ale też jest najważniejszym elementem konstrukcji. Wiele produktów poza nią i obudową nie ma żadnych innych części, co oznacza, że z laminatu tworzy się złącza, anteny, pola kontaktowe, elementy zabezpieczające (np. iskrowniki).

Lista tych zadań coraz częściej powiększa się także o efektywne rozpraszanie ciepła. Urządzenia przenośne są dzisiaj na tyle sprawne energetyczne, że klasyczne radiatory nie są w większości wypadków potrzebne. Nie chodzi nawet o to, że są ciężkie i niewygodne, ale bardziej o to, że wielkość mocy cieplnej, którą trzeba rozproszyć z roku na rok maleje.

Czynniki o największym znaczeniu przy wybieraniu dostawcy PCB

 

Wykres pokazany na rysunku prezentuje zestawienie czynników uszeregowanych tak, aby tworzyły skalę ich ważności. Na samym szczycie znalazły się, a więc uznane zostały za najważniejsze kryteria, cena i termin wykonania. Porównując to zestawienie z poprzednimi, można też powiedzieć, że coraz częściej klienci decydują się na wyższą cenę z gwarancją najwyższej jakości. Kolejne kryterium to krótki czas wykonania szczególnie przy prototypach i niewielkich seriach. Ważnym czynnikiem jest również zakres dodatkowych oferowanych usług, takich jak frezowanie nietypowych kształtów, różnorodność laminatów, z jakich wykonywane są płytki, możliwość zastosowania pokrycia powierzchni płytek (cynowanie, złocenie, pasta grafitowa), szeroka gama kolorów masek oraz wykonanie szablonów do montażu SMD

Ta rosnąca liczba funkcji i zadań, jakie stawia się dzisiaj przed płytkami drukowanymi, powoduje wzrost wymagań klientów co do jakości materiałów używanych do produkcji obwodów, a także zwiększa zainteresowanie nowymi usługami, takimi jak maska zrywalna, powłoki grafitowe i podobnymi.

ROZWÓJ TECHNOLOGII

 

Dostawcy obwodów drukowanych obecni na rynku w Polsce

Wymagania klientów w zakresie technologii stale rosną. Wiele firm rezygnuje z płytek dwustronnych na rzecz coraz bardziej skomplikowanych obwodów wielowarstwowych, często ze ślepymi i zagrzebanymi przelotkami, ciasno upakowaną mozaiką i precyzyjnie określonym układem warstw przewodzących.

To dlatego, że w przypadku współczesnych cyfrowych układów scalonych, mających typowo po kilkaset wyprowadzeń i działających z częstotliwościami bliskimi mikrofalowych, odpowiednia konstrukcja płytki drukowanej ma znaczenie kluczowe. Zarówno poprowadzenie ścieżek i rozmieszczenie układów, jak też możliwość wykonania odpowiednich symulacji jeszcze w czasie opracowywania projektu decydują o poprawności działania przyszłego systemu elektronicznego.

Wiele zmian zachodzi również w technologii płytek drukowanych - są stosowane nowe typy laminatów, w tym m.in. giętkie, elementy pasywne wbudowywane w płytkę drukowaną, połączenia optyczne i inne. Ścieżki, przelotki oraz same płytki drukowane są coraz mniejsze.

Odległości pomiędzy ścieżkami wynoszące mniej niż 3 milsy, połączenia HDI (o dużej gęstości), mikroprzelotki (wewnątrz płytki drukowanej) - wszystkie one są coraz powszechniejsze. W ciągu najbliższych lat rozmiary płytek i szerokości ścieżek powinny nadal maleć - te ostatnie nawet do kilkunastu mikrometrów, czyli rozmiarów znanych do tej pory z dziedziny układów scalonych.

Przedmiotem wdrożeń wielu producentów są również nowe rodzaje materiałów podłożowych, pozwalających m.in. na uzyskiwanie minimalnych szerokości ścieżek i wymiarów przelotek. Wzrost popularności odnotowują także laminaty sztywno-giętkie oraz giętkie, które, chociaż nie są rozwiązaniem nowym, znajdują coraz większe zastosowanie m.in. w elektronice powszechnego użytku.

Elektronika mocy wykorzystuje z kolei płytki o dużej grubości warstw miedzi (powyżej 70 μm po procesie galwanizacji). Na znaczeniu zyskują również walory estetyczne obwodów, czego dowodzi w szczególności zainteresowanie kolorowymi maskami antylutowniczymi i farbami do opisu.

Z kolei świat IoT jest źródłem zamówień obwodów dwustronnych na cienkich laminatach (poniżej 1 mm), o niewielkich rozmiarach. Popularyzują się płytki elastyczne (fleksy) stosowane w elektronice użytkowej, noszonej, czyli chociażby w produktach dla branży fitness lub medycznej.

PŁYTKI SZTYWNO-ELASTYCZNE

Płytki sztywno-elastyczne (rigid-flex) stanowią połączenie tradycyjnych sztywnych płytek oraz obwodów umieszczonych na podłożu elastycznym. Tego typu rozwiązanie pozwala wyeliminować złącza i przewody łączące poszczególne płytki oraz zwiększyć gęstość upakowania modułów w obudowie urządzenia, co przekłada się na jego mniejsze rozmiary oraz masę. Na podłożu elastycznym, oprócz prowadzenia ścieżek, dopuszczalne jest również rozmieszczanie komponentów, choć wymaga to dużej ostrożności w wyborze lokalizacji.

Sztywno-elastyczne obwody drukowane nie są niczym niezwykłym - od wielu lat stosuje się je z powodzeniem w przemyśle kosmicznym, militarnym, medycznym, a od niedawna także w szerokiej gamie urządzeń mobilnych. Coraz więcej wytwórni płytek posiada w swojej ofercie tego typu usługi, maleje również koszt takich rozwiązań - dla większych serii mogą być czasami bardziej opłacalne od tradycyjnych płytek, łączonych za pomocą przewodów oraz złączy, głównie z powodu uproszczenia etapu montażu oraz skrócenia łańcucha dostaw.

DOSTAWCY PŁYTEK - WIELE KATEGORII

Największe produkcyjne firmy krajowe dysponują dużym potencjałem produkcyjnym, wykonują samodzielnie płytki wielowarstwowe, a przeważającą część produkcji wysyłają na eksport. Wszystkie firmy z tej grupy to przedsiębiorstwa obecne na rynku od kilkudziesięciu lat.

Wśród producentów płytek drukowanych znajdują się firmy, które uzupełniają produkcje PCB montażem kontraktowym, niemniej być może poprawniej byłoby powiedzieć, że produkcja płytek uzupełnia montaż. Oprócz dużych firm produkcyjnych na rynku działa sporo firm o mniejszym potencjale.

Specjalizują się one w obsłudze małych i średnich zleceń, wykonywaniu prototypów, współpracują z uczelniami i nie wykonują płytek wielowarstwowych. Patrząc wstecz na rynek, widzimy, że liczba producentów krajowych powoli maleje.

Nie jest to proces szybki, ale co parę lat wykruszy się jakaś firma, mniejsza lub większa. Przyczyny są różne: od ekonomicznych, po takie, że właściciel przeszedł na emeryturę i zakończył działalność. W ostatnim okresie z rynku zniknął wrocławski Eldos.

Ocena stopnia specjalizacji firm w zakresie PCB

 

Dostawcy obwodów drukowanych w kraju to przede wszystkim firmy specjalizujące się w tej tematyce. Aż 61% przedsiębiorstw osiąga z omawianych produktów ponad trzy czwarte swoich obrotów. Inaczej mówiąc, jedna trzecia firm oferujących płytki ma oprócz nich coś jeszcze: usługi produkcyjne, sprzedaż komponentów, własną produkcję urządzeń, usługi projektowo-inżynierskie. Kilka lat temu takich dostawców wyspecjalizowanych było mniej (48%), co można tłumaczyć tym, że biznes związany z obwodami wymaga poświęcenia i zaangażowania. Im silniejsza konkurencja i trudniejsze warunki w tym biznesie, tym wymagany poziom specjalizacji może rosnąć.

Poza producentami działają importerzy obwodów. Zwykle są to firmy wyspecjalizowane w takiej tematyce, będące pośrednikami pomiędzy wieloma fabrykami PCB na Dalekim Wschodzie, a klientami w Europie. Wartością dodaną zapewnianą przez nie jest obsługa sprzedaży, gwarancja jakości i lokalna obsługa klienta. Duża skala działania importerów zapewnia korzystne ceny i pozwala zachować nadzór nad jakością.

Importem płytek zajmują się firmy EMS, które proponują swoim klientom kompleksowe usługi produkcyjne obejmujące komponenty, płytki i układanie podzespołów, a niekiedy także projektowanie i przeprojektowanie płytek. Firmy EMS stosują elastyczne zaopatrzenie w PCB. Prostsze płytki, mniejsze zamówienia kierują do producentów krajowych, te bardziej złożone i wielowarstwowe oraz duże serie zamawiają u producentów chińskich.

Niektórzy producenci elektroniki zamawiają też płytki w Chinach samodzielnie, bo wielu tamtejszych producentów ma dopracowane systemy internetowe pozwalające na wycenę projektu za pomocą internetowego formularza i daje się załatwić wszystko przez Internet.

CHIŃSKA KONKURENCJA

Największym problemem krajowego rynku obwodów są płytki drukowane z Chin. W ciągu ostatniej dekady import PCB doszedł do takiej skali, że silnie oddziałuje na biznes, spychając producentów w nisze. Na początku płytki importowane trafiały do specjalistycznych aplikacji, tam gdzie trzeba było zapewnić wiele warstw ścieżek, wysokie upakowanie ścieżek, ślepe przelotki i podobne nowinki.

Takich płytek w kraju się nie wytwarzało z uwagi na ogromne koszty technologiczne lub potencjał produkcyjny był niewystarczający pod względem wydajności, terminu wykonania i jakości. Dzisiaj importuje się także płytki o mniejszej skali złożoności, w tym te najpopularniejsze obwody 4- i 2-warstwowe, a linia podziału między rynek zajmowany przez producentów krajowych i importerów przebiega przez wielkość zamówienia, cenę i termin wykonania.

Płytki z Chin są konkurencyjne, bo mniejszym producentom brakuje możliwości dotrzymania tempa rozwoju. Produkcja PCB jest bardzo kapitałochłonna, a wprowadzanie nowych rozwiązań i technologii wymaga niestety dużych inwestycji, na które stać tylko największych graczy.

Nowe urządzenia, zapewniające odpowiednią wydajność, powtarzalność parametrów i dobry uzysk, a także pozwalające na miniaturyzację elektroniki, przekładającą się na coraz większe upakowanie elementów ścieżek i otworów, są po prostu bardzo drogie.

Ich kupno i eksploatacja mają sens, gdy firma działa w dużej skali, z czym jest problem. Dodatkowo presja na obniżanie ceny, silna konkurencja nie sprzyjają możliwości amortyzacji drogich inwestycji. Stąd produkcja w kraju ogranicza się dzisiaj do małych i średnich serii. Duże zamówienia wykonywane są w Chinach.

Na skutek tej presji krajowe firmy swoją aktywność kierują w stronę rynku krajowego i Europy Zachodniej, proponując przede wszystkim dużą szybkość realizacji usług, wysoką jakość, elastyczne podejście do wymagań klienta, błyskawiczne prototypowanie i podobne usługi wykorzystujące bliskość geograficzną.

Mniejsi konkurują ceną i szybkością oraz szukają szans na dotarcie do innej grupy klientów za pomocą kompleksowej usługi produkcyjnej. Szansą dla firm krajowych jest właśnie dobre zbalansowanie współczynnika ceny do jakości, postawienie na szybką obsługę, także w zakresie błyskawicznego prototypowania i nieustanne zdobywanie nowych klientów.

Elektronika jest sektorem nieustannie rozwijającym się, a krajowa branża PCB ma dobre opinie na temat kwalifikacji technologiczno-technicznych. Wydaje się, że sensowne jest poszerzanie usług o montaż, jeśli nie samodzielnie, to poprzez bliskie kontakty i ścisłą współpracę z firmami kontraktowymi, a także rozszerzenie biznesu o usługi inżynierskie związane z płytkami, na przykład projektowanie obwodów, przeprojektowanie i modernizacje starszych projektów lub weryfikację technologiczną.

Nadzieję można też pokładać w nowych, szybko rozwijających się sektorach, jak na przykład oświetlenie LED. Większość firm dostarcza płytki drukowane na laminatach z rdzeniem aluminiowym, które stanowią bazę dla modułów oświetleniowych, ale gorzej wygląda oferta z szybkim prototypowaniem.

W Polsce nie ma wielkoskalowego przemysłu elektronicznego i to, że jest wiele małych firm, z punktu widzenia krajowych producentów obwodów drukowanych jest wręcz zbawienne. Na szczęście koszty pracy w Chinach szybko rosną, a wiele z tamtejszych tańszych firm ma niestety problemy z jakością, trwałością i pewnością dostaw. Dzięki temu na rynku krajowym udaje się utrzymać w tym biznesie balans.

Urządzenia technologiczne do produkcji elektroniki - są odpowiedzialne za jakość procesów

Od paru lat słychać nawoływania do tego, aby nasza gospodarka była bardziej innowacyjna, bo dalsze konkurowanie w oparciu o niższe koszty pracy w naszym rejonie już się wyczerpuje. Bezsprzecznie duża część innowacyjności wiedzie przez elektronizację, dlatego wzrost potencjału produkcyjnego i świadomości technicznej kupujących tworzy niezbędne fundamenty dla jej rozwoju.

Firmy skupione w naszej branży inwestują posiadane kapitały i przykładają dużą wagę do rozwoju posiadanej technologii produkcji w stronę jej większego zaawansowania, powtarzalności, dokładności i precyzji, a także do minimalizacji braków i problemów technicznych powstających przy produkcji. Do takich celów niezbędny jest odpowiedni sprzęt i łatwo można dostrzec, że inwestycje w park maszynowy do produkcji tworzą punkt wyjścia do tego, aby elektronikę traktować poważnie.

ELASTYCZNOŚĆ I SPECJALIZACJA

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.

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.

Struktura sprzedaży urządzeń technologicznych

 

Obroty połowy dostawców urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki wahają się między 0,5 a 5 mln zł, co czwarta firma ma je na jeszcze mniejszym poziomie - do 0,5 mln, a tylko co 10. przekracza 25 mln zł rocznie. Duży procent dostawców o średnich obrotach (niebieskie pole) jest zrozumiały, bowiem tytułowe produkty sprzedają nie tylko specjalizowani dostawcy o kompleksowej ofercie, ale też mniejsze firmy, dla których sprzęt ten jest dodatkiem, a także firmy handlowe o ogólnym profilu. W praktyce pola zielone i żółte są nieco większe, niż pokazano na rysunku, gdyż nie wszyscy podali nam w ankietach informacje na temat swojej sprzedaży. Z uwagi na to dane te należy traktować jako przybliżone.

W obszarze nowości operacji technologicznych w produkcji coraz częściej wymienia się mycie płyt z weryfikacją czystości jonowej oraz kompleksową kontrolę procesu (SPI, AOI, X-Ray), lakierowanie płytek, w tym także ich selektywne pokrywanie i zabezpieczanie.

Coraz większe zainteresowanie widoczne jest w zakresie montażu elementów na podłożach metalowych (laminaty z rdzeniem metalowym dla oświetlenia LED) i podłożach giętkich (flex). To samo dotyczy montażu 3D, a więc takiego, gdzie podłoże nie jest płaskie. W porównaniu do lakierowania, które jest już w branży znane i stosowane, kolejną nowością wchodzącą na rynek jest plazma, a więc technologia czyszczenia i pokrywania płytek.

CELEM JEST ZAPEWNIĆ JAKOŚĆ

Zainteresowanie poprawą jakości produkcji jest dzisiaj powszechne i staje się nadrzędnym celem wielu działań inwestycyjnych. W praktyce chodzi o dopracowanie w szczegółach procesu produkcyjnego pod kątem powtarzalności, stabilności oraz o 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. W efekcie konieczne stają się inwestycje w bardziej zaawansowany sprzęt lub jest 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.

NADCIĄGA ROBOTYZACJA

Coraz większe znaczenie na rynku urządzeń technologicznych ma robotyzacja. Głównie dotyczy montażu THT, ale z czasem będzie też dotyczyć montażu mechanicznego, a więc 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 24/7 i zapewnić brak błędów.

Cechy urządzeń technologicznych brane pod uwagę przy kupnie

 

Ranking kryteriów handlowych, a więc składników ofert branych pod uwagę przy wyborze dostawcy, w znakomitej większości przypadków ma na szczycie niską cenę. Rzadko zdarza się, aby spadła ona na drugą pozycję ustępując miejsca parametrom technicznym lub jakości, bo krajowy rynek jest niestety na ten parametr wrażliwy, a duża konkurencja wymusza często konkurowanie ceną. Dlatego kryterium niskiej ceny na piątym miejscu od góry jest ewenementem. Warto dodać, że w naszym wcześniejszym badaniu ankietowym w 2015 roku cena była na drugim miejscu tuż za parametrami technicznymi. Wydaje się, że pokazany wykres, na którym czołowe miejsca okupują parametry urządzeń, ich jakość oraz wsparcie sprzedaży i obsługa, a dopiero potem cena, jest znakiem szybko postępującej dojrzałości rynku - krajowe firmy przez ostatnią dekadę na tyle się dorobiły i wyedukowały, że są w stanie inwestycję oceniać w długofalowej perspektywie i dokładniej liczą koszty TCO.

Roboty umożliwiają precyzyjne lutowanie wyprowadzeń podzespołów, ale również końcówek kabli i elementów elektrotechnicznych. Połączenia wykonywane są w sposób identyczny 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 mikrofalą i jest znacząco tańsza.

BRANŻA EMS JEST NAJWAŻNIEJSZYM KLIENTEM

 

Przegląd ofert dostawców urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki

W warunkach krajowych producenci kontraktowi elektroniki są ważnym i czołowym klientem dystrybutorów urządzeń technologicznych i materiałów. Może liczebnie branża nie jest imponująco duża, ale ma spory potencjał i, co jest równie ważne, szybko się rozwija. Ten drugi czynnik wydaje się nawet w omawianym obszarze ważniejszy, bo rozwój oznacza stałe inwestycje w park maszynowy.

Firmy kontraktowe obsługują klientów z różnych branż, także te mało związane z elektroniką klasyczną. Współpracują z klientami z zagranicy i nowo powstającymi startupami, dla których są działem produkcyjnym. Z uwagi na takie uwarunkowania firmy EMS mają relatywnie dużo sprzętu i urządzeń pomocniczych.

Z reguły jest to kilka linii po to, aby zapewnić szybką realizację zleceń różnego typu. Dlatego producenci EMS na omawianym rynku stanowią bardzo istotną grupę klientów, być może nawet najważniejszą.

Z kolei dla firm OEM własne zaplecze produkcyjne jest uznawane za ważny atut zapewnienia jakości i elastyczności oraz nierzadko jest ono wymieniane jako atut poprawiający tempo i możliwości rozwoju produktów własnych. Stąd trend jest taki, że się je rozbudowuje i dba o możliwości, a nie likwiduje.

POMOC ZE STRONY FUNDUSZY 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, jakie ma przynieść inwestycja i podobnych aspektów.

Niemniej pomoc potrafi objąć połowę inwestycji, dzięki i 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.

Oczekiwania klientów w stosunku do dostawcy

 

Duża konkurencja na rynku urządzeń technologicznych do produkcji elektroniki przekłada się na takie same oczekiwania w stosunku do dostawcy. Jak widać z wykresu, trzy pierwsze pozycje mają charakter mocno utylitarny i obejmują indywidualne podejście do klienta w zakresie rozpoznania potrzeb i przygotowania oferty a potem zapewnienie sprawnej obsługi posprzedażnej. O użytkowym podejściu do inwestycji świadczy też to, że marka producenta danego urządzenia ma niewielkie znaczenie w biznesie, przynajmniej w porównaniu do trzech pierwszych pozycji. Pośrodku, jeśli chodzi o wagę, znalazły się szkolenia i transfer wiedzy, które przy szybkim rozwoju technologii stają się towarem poszukiwanym tak samo jak kompetentni pracownicy.

Przed nami jeszcze dwa lata dostępności takich środków 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.

DOSTAWCY SPRZĘTU TECHNOLOGICZNEGO

Grono firm zajmujących się sprzedażą urządzeń produkcyjnych to grupa z dzisiejszej perspektywy w zasadzie niezmienna i dość liczna. Większość z przedsiębiorstw ma szeroką i kompletną ofertę urządzeń do produkcji, dla których zasadniczą część działalności stanowi sprzedaż urządzeń do montażu podzespołów.

Każda z takich firm jest powiązana zwykle z jednym producentem maszyn pick & place, dostawcą pieców, sitodrukarek i innych typów. Poza wymienioną grupą funkcjonują firmy o bardziej wąskim profilu, specjalizujące się w urządzeniach do nakładania powłok ochronnych oraz lutowania selektywnego.

Na rynku mamy też kilku krajowych producentów. Przykładem może być Mechatronika - wytwórca automatów i półautomatów SMT, pieców, dozowników pasty i kleju, drukarek szablonowych. To także Neotech, projektująca i wytwarzająca maszyny do produkcji cewek i dławików, a kolejna to Alnea, która na bazie seryjnego robota przemysłowego wytwarza automaty do montażu THT. Produkcją zajmuje się też firma Renex. Pod marką Reeco produkuje ona sprzęt lutowniczy, wyposażenie produkcji (meble, stanowiska robocze), odzież antystatyczna, a także roboty lutujące.

Prezentacje przykładowych firm powiązanych z tematyką tej analizy znajdują się na stronie:

Wiązki, kable specjalistyczne oraz urządzenia do obróbki przewodów i złączy elementem postępującej specjalizacji

Usługi produkcyjne w zakresie wiązek kablowych wiążą się z ogólną presją na jakość w całej elektronice, bo nikt nie jest zainteresowany, aby złe połączenia popsuły działanie urządzenia. W elektronice układowej od zawsze przykłada się dużą wagę do niezawodnego działania, obecności wszechstronnych zabezpieczeń, kontroli jakości i testowania produktów.

Układy elektroniczne na PCB są dzisiaj bardzo niezawodne i tym samym wymagania dla całej reszty, w tym m.in. źródeł zasilania i wiązek kablowych, także wzrosły w ostatnich latach. Jakość wiązki kablowej ma kluczowe znaczenie dla procesu produkcji urządzeń, kosztów ich serwisu a także dla reputacji marki producenta, stąd ich wytwarzanie zleca się w ramach outsourcingu do wyspecjalizowanych firm.

Zapotrzebowanie na usługi produkcji wiązek to pochodna szybkiego rozwoju elektroniki, a więc miniaturyzacji, dużej liczby złączy i ich typów oraz producentów, przez co montaż przewodów zgodny z wymaganiami producenta wymaga posiadania nie tylko pełnego spektrum narzędzi, ale również wiedzy i doświadczenia niezbędnego do zapewnienia wysokiej jakości i trwałości.

Koszty serwisu i obsługi posprzedażnej są dzisiaj wysokie, a gdy firma sprzedaje swoje produkty za granicę, to nawet bardzo wysokie, dlatego unikanie problemów przez współpracę ze specjalistami, którzy są w stanie zagwarantować brak wad ukrytych, wydaje się nie tylko rozsądne, ale także dalekowzroczne.

TRENDY W WIĄZKACH

Jednym z najważniejszych trendów zmieniających rynek wiązek kablowych, jeśli chodzi o siłę oddziaływania, jest z pewnością miniaturyzacja. Wynika ona ze zmian w samej elektronice, która z roku na rok jest coraz bardziej złożona, upakowana, mniejsza, a komponenty mają coraz mniejsze rastry. Taśmy wstążkowe i przewody FPC o rastrze 0,5 mm nie są już dzisiaj niczym szczególnym, tak samo jak złącza kabel-kabel z rastrem 1-1,5 mm.

Takie komponenty są wielkim wyzwaniem dla producentów wiązek nierzadko zmuszającym ich do inwestycji w sprzęt i narzędzia do obróbki o dużej dokładności i powtarzalności. Im mniejsze wymiary styków, tym niestety wymagania co do zaawansowania i precyzji technologii są coraz ostrzejsze. W ślad za coraz większą miniaturyzacją idą też inne nowości jak montaż zgrzewany lub spawany za pomocą lasera, bo zaciskanie jako podstawowa technika łączenia nie jest skuteczna.

Najważniejsze dla klientów cechy ofert brane pod uwagę w zakresie wiązek

 

Spośród czynników, które w największym stopniu decydują o wyborze danej firmy lub oferty w zakresie wiązek kablowych, największe znaczenie ma cena usługi. To oczywiście niż dziwnego i zaskoczeniem byłoby, gdyby było odwrotnie i cena nie wypadłaby na szczycie tego rankingu. Większość firm usługowych zajmujących się produkcją wiązek jest formalnie traktowana jako outsourcing (kooperacja), a więc obszar, który wydziela się z biznesu jako nieprzynależny do głównych kompetencji. Takie oddanie produkcji do kooperanta zawsze niesie ze sobą oczekiwanie redukcji kosztów, a niska cena staje się miarą zysku z tego procesu. Pomijając tę oczywistą zależność, pytani specjaliści wskazali jako istotne kryteria takie, jak termin realizacji usługi, wysoka jakość wiązek, w tym zgodność z normami, wsparcie techniczne udzielane przez producenta lub dostawcę, a także to, aby usługa miała charakter kompleksowy, czyli w praktyce obejmowała także kupno złączy, przewodów i materiałów do osłon.

Trendem jest też coraz większy udział wiązek specjalistycznych: dla medycyny, górnictwa, transportu szynowego, wojska itd. Nie tylko wynika to z rosnącego znaczenia outsourcingu w całej technice, ale poniekąd z tego, że producenci przekonali klientów z takich branż, że potrafią spełnić ich wymagania i normy.

GROŻĄ NAM BRAKI KADROWE?

Produkcja wiązek kablowych w dużej mierze opiera się na pracy ręcznej. Automatyzacja dotyczy przygotowywania przewodów, a więc cięcia ich na żądane odcinki i zaciskania pinów złączy, ale dalsze operacje, a więc montaż złączy, układanie przewodów na szablonach, spinanie i osłanianie kabli automatyzują się niestety z wielkim trudem, czyli wysokim kosztem.

Z reguły w tym drugim obszarze automatyzacja jest znacznie mniejsza i obejmuje tylko wybrane operacje. W warunkach krajowych, a więc w obszarze specjalistycznych rozwiązań, elastycznej produkcji na żądanie i według często zmieniających się wymagań, pełna lub nawet większościowa automatyzacja wydaje się niedostępna i technicznie, i kosztowo.

Pozostaje więc praca ręczna, która w ostatnich dwóch latach staje się coraz droższa. Powodów jest wiele: demograficzne, polityczne, podatkowe, niemniej obojętnie, jakie by one były, efekt jest taki, że brakuje nam pracowników, a szczególnie wykwalifikowanego personelu średniego szczebla.

Rynek pracy zmienia się, przenosząc środek ciężkości na pracownika, a dla pracodawców oznacza to powiększającą się presję na pensje i tym samym rosnące koszty działalności. Krajowa branża usług technicznych, takich jak produkcja kontraktowa lub wytwarzanie wiązek elektrycznych, zawsze korzystała z niskich kosztów pracy, które były jednym z najważniejszych czynników konkurencyjnych i magnesem przyciągającym zlecenia z zagranicy.

Gdy te koszty rosną, a wakaty nie dają się obsadzić przez kilka miesięcy, konkurencyjność producentów wiązek niestety to odczuwa. Zdaniem specjalistów jesteśmy dopiero na początku takich zmian na rynku pracy i wpływ braków kadrowych będzie coraz silniej oddziaływał na omawiany sektor.

Szansą na wybrnięcie z takich kłopotów może być robotyzacja, która w ostatnich latach szybko się rozwija i prowadzone są liczne prace rozwojowe nad budową stanowisk w oparciu o dostępne na rynku roboty funkcjonujące na rynku automatyki przemysłowej. Niemniej dla rynku wiązek jest to odległa przyszłość.

STAŁY WZROST WYMAGAŃ KLIENTÓW

 

Krajowi producenci wiązek dla elektroniki

Stosunkowo duża liczba producentów wiązek kablowych obecna w Polsce, zarówno tych lokalnych, jak i firm zagranicznych, stała się szansą na stworzenie środowiska branżowego, które w swoich działaniach słusznie stawia na zaawansowanie techniczne i jakość produktów. Firmy krajowe dysponują kadrą doświadczonych inżynierów, mają z reguły nowoczesny park maszynowy, w tym automaty do obróbki przewodów i zaciskania pinów.

Jest to baza infrastrukturalna do tego, aby się rozwijać i móc sprostać coraz większym wymaganiom klientów. Oni oczekują przede wszystkim wysokiej jakości produktu, stabilności w biznesie i profesjonalizmu w działaniu. Dlatego celem jest zapewnienie niskiej ceny i bardzo wysokiej powtarzalności produkcji, będącej podstawą wysokiej jakości.

Liczy się też możliwość sprostania uniwersalnym trendom zmieniającym współczesną technikę, jak miniaturyzacja. Oczekiwania się stale zwiększają na kolejne zagadnienia, jak posiadanie certyfikatów jakości ISO, spełnianie norm branżowych, kontrolę jakościową.

W dalszej kolejności ważne jest posiadanie buforów magazynowych, kompleksowej usługi, doświadczenia oraz specjalistycznego sprzętu do kontroli wiązek, pozwalającego m.in. na szczegółową kontrolę obszaru zacisku przewodu, inspekcję promieniowaniem X czy wręcz badanie składu chemicznego materiałów wiązek.

SPECJALIZACJA FIRM POGŁĘBIA SIĘ

Specjalizacja, czyli ukierunkowanie na określony typ klientów, nie jest specjalnie widoczna w ofertach zamieszczanych na przykład na stronach internetowych, bo z reguły producenci nie wskazują z góry, jaki sektor współczesnej techniki jest im bliski, ale wyniki naszego badania ankietowego jednoznacznie pokazują, że jest to proces, który stale postępuje i na rynku daje się zarysować podział w funkcji obsługiwanego rynku i grup klientów.

Oczywiście mowa jest o krajowych producentach, bo te duże i największe firmy z reguły są wąsko ukierunkowane np. na zlecenia z branży AGD lub sektora motoryzacji. Wiązki kablowe produkują też wytwórcy złączy, jak chociażby Molex lub TE Connectivity, dla których jest to wartość dodana i rodzaj dodatkowego kanału sprzedaży do złączy, ale z reguły ich działalność jest podporządkowana działalności globalnej i zleceniom płynącym z poziomu korporacyjnego.

DOSTĘP DO KOMPONENTÓW JEST BARDZO WAŻNY

Zdolność producentów wiązek do szybkiej realizacji zleceń oraz elastycznego działania jest wprost powiązana z możliwością kupna złączy i materiałów niezbędnych do ich produkcji. Z reguły, gdy rynek pędzi, czasy dostaw wielu grup podzespołów istotnie się wydłużają, co niestety przeszkadza w rozwoju biznesu i w zasadzie blokuje możliwość wykonania wiązek "na szybko". Takie zjawiska mają charakter cykliczny i powtarzają się co kilka lat. W przypadku wiązek cykliczność zawsze była bardzo zarysowana i te zjawiska rynku dystrybucji jeszcze bardziej ją pogłębiają.

Złącza to przykład elementów, w których mamy bardzo dużą liczbę producentów obecnych na rynku. Dla wszystkich tych wytwórców rozwój realizuje się poprzez poszerzanie oferty produktowej, na skutek czego z czasem komponentów funkcjonujących w branży jest coraz więcej. Oczywiście część modeli wychodzi z użycia, np. te związane z montażem THT lub o dużych rastrach, ale mimo wszystko zmiany asortymentu są na plus.

Tempo pojawiania się nowych produktów też można określić jako imponująco duże i efekt tych procesów to ogromna trudność w tworzeniu lokalnych magazynów zapewniających płynność i szybkość realizacji zleceń. Duża liczba producentów to także wzajemna niekompatybilność mechaniczna i znaczna liczba wersji specjalizowanych, co razem powoduje, że prawidłowy montaż przewodów, zgodny z wymaganiami producenta, wymaga posiadania nie tylko pełnego spektrum narzędzi, ale również wiedzy i doświadczenia.

Najważniejsze czynniki o charakterze negatywnym dla rynku wiązek

 

Za najbardziej dokuczliwe problemy rynku wiązek kablowych pytani w ankietach specjaliści uznali oszczędności i presję na niskie ceny usług produkcyjnych, a z drugiej strony na postępujący wzrost kosztów płacowych i braki kadrowe. Na trzecim miejscu uplasowały się kłopoty wynikające z długich terminów dostaw komponentów służących do wytwarzania wiązek, a więc przewodów, złączy i materiałów konstrukcyjnych. Produkcja w omawianym obszarze ma charakter utylitarny i jest elementem outsourcingu, dlatego zlecający produkcję oczekują oszczędności i wiele działań związanych z wyborem partnera przyporządkowanych jest temu, aby zysk w tym obszarze był możliwie jak największy. Ponieważ równolegle rosną w Polsce koszty zatrudnienia, zbilansowanie obu tych czynników staje się coraz większym problemem. Niestety produkcja wiązek w dużej mierze opiera się na pracy ręcznej, na skutek czego pole manewru producentów nie jest zbyt duże.

Dostęp do złączy jest kluczowym czynnikiem wsparcia dla producentów wiązek i powodem, dla którego spora część dużych firm wytwarzających złącza ma w swojej strukturze działy produkujące tytułowe komponenty (np. Molex-Moltech). Zapewnienie kompleksowej oferty (materiały i produkcja) przez firmy zajmujące się wiązkami wymaga współpracy z siecią dystrybucji lub lepiej dostępu do magazynów producentów, niemniej niewiele to zmienia, jeśli chodzi o dostępność.

Niestety nie ma tutaj prostego rozwiązania ani też nie zapowiada się, aby w przyszłości było lepiej. Opisany problem być może wydaje się wyolbrzymiony, jednak w dużej mierze wynika to z warunków funkcjonowania branży krajowej: obsługi małych i średnich serii, specjalistycznych rozwiązań, dużej presji na cenę usługi i tempo realizacji zlecenia, a także umiarkowanie małego planowania potrzeb. Duży biznes oraz duże wolumeny produkcyjne są wolne od tych problemów, bo tam planuje się z większym wyprzedzeniem, a dodatkowo kupowanie materiałów i komponentów ma inny wymiar, jeśli chodzi o skalę kontraktów.

MONTAŻ PRZEZ ZACISKANIE TO PODSTAWA

Mimo że w zakresie konstrukcji złączy wiele się dzieje, a na rynku pojawiają się co chwila rozwiązania zapewniające szybki montaż przewodów, dla świata wiązek kablowych to całkiem osobna historia i można powiedzieć, że bez wpływu na ten rodzaj biznesu.

Z uwagi na koszty i konieczność zapewnienia wysokiej jakości i trwałości połączeń w przypadku wiązek kablowych dominują rozwiązania z pinami zaciskanymi. Jest to najprostsza i najlepsza pod kątem technicznym metoda łączenia żyły przewodu z konstrukcją wtyku lub gniazda, dająca się zautomatyzować, a także niewymagająca dodatkowych czynności i materiałów.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rynku wiązek kablowych

 

Po stronie czynników pozytywnie kształtujących rynek wiązek kablowych w Polsce, za najważniejsze uznano rosnące wymagania klientów, a więc to, że poszukują oni produktów zaawansowanych technicznie o najlepszej jakości i wykonanych z dobrych materiałów. W ten sposób rynek ewoluuje w stronę większego zaawansowania technologicznego i tym samym produktów o wyższych marżach. Pomaga też dobra sytuacja w krajowej gospodarce i zlecenia płynące od klientów zagranicznych. Razem te czynniki są odpowiedzialne za postępującą specjalizację producentów, bo rynek jest na tyle duży i się rozwija, że pozwala się skupić na węższym obszarze działalności.

Zaciskanie przewodów jest podstawą montażu w całym obszarze techniki połączeniowej i wyłamują się z tego jedynie rozwiązania takie, jak kable elastyczne i taśmowe, które zazwyczaj łączy się poprzez wciskanie z odizolowaniem techniką IDC, a także subminiaturowe złącza o bardzo małych rastrach, dla których zamiast zaciskania stosuje się zgrzewanie laserowe.

WIĄZKI TO TAKŻE KABLE I MATERIAŁY

Wiązki to nie tylko złącza, ale też przewody, taśmy i uszczelki, osłony złączy, wyprowadzeń kabla ze złącza, peszele, ekrany oraz koszulki termokurczliwe, które dostępne są w wersjach sztywnych i elastycznych, o różnym stopniu kompresji, a nawet z wewnętrznym ekranem oraz klejem uszczelniającym.

Jakość tych materiałów jest tak samo istotna jak całej reszty, bo zapewnia długoterminową odporność mechaniczną oraz środowiskową. Przewody i duża część materiałów tego typu jest wytwarzana przez firmy krajowe, zwłaszcza dotyczy to przewodów standardowych. Przewody specjalistyczne (na wysokie temperatury, bardzo cienkie, w podwójnej izolacji, o dużej elastyczności i podobne) pochodzą w większości z importu.

WIELE FIRM TWORZY RYNEK WIĄZEK

 

Dostawcy urządzeń i materiałów do produkcji wiązek

Rynek wiązek łączy w sobie wiele różnych grup usługodawców. Są wielkie zakłady będące oddziałami producentów zagranicznych, które skupiają się na obsłudze największych firm motoryzacyjnych, wytwórców AGD i firm związanych z elektroniką konsumencką. Są krajowi producenci wyspecjalizowani w aplikacjach przemysłowych oraz rynkach niszowych.

Wiązkami zajmują się też producenci złączy, którzy mają w kraju własne biura i przedstawicielstwa. Są także dystrybutorzy podzespołów elektronicznych, którzy oferują wiązki importowane. Na skutek tego rynek wydaje się bardzo zróżnicowany, a jak pokazują obserwacje na przestrzeni ostatniej dekady - także dynamicznie się zmieniający.

Mniej więcej 15 lat temu w Polsce wybudowano kilka dużych zakładów, które nastawione były głównie na obsługę producentów samochodów i AGD. Firmy te wykorzystały mniejsze koszty pracy i bliskość Polski oraz to, że często ich inwestycje były wspierane jako element walki z bezrobociem. Niemniej kryzysy, zmiany polityki biznesowej, wzrost kosztów pracy spowodowały, że biznes ten przeszedł przez kilka burzliwych reorganizacji: zamknięć części zakładów albo nawet całego biznesu, przekształceń własnościowych.

Powstało też kilka nowych fabryk. W końcu osiągnęliśmy stan w miarę stabilny i mamy w kraju sporo takich firm, jak m.in. Coroplast, Leoni Autokabel, PKC Poland, PanLink, Habia Cable, AQ Wiring Systems, Gerdins Cable Systems, SEWS-Cabind, Plati Polska, Arcus Components, Moltech, TE Cables Assemblies. Każda z nich ma w kraju zakład produkujący wiązki, niemniej z punktu widzenia krajowej branży to całkiem równoległy świat, a ich związki z branżą elektroniki są w jeszcze w mniejszym stopniu widoczne.

Poza wymienionym obszarem w Polsce działa kilkanaście sporych przedsiębiorstw specjalizujących się w wytwarzaniu wiązek dla przemysłu, wojska, energetyki, telekomunikacji. Firmy te można określić jako specjalizowane, działające w mniejszej skali, ale za to zapewniające elastyczność działania, bliską współpracę z klientem, kompleksowe usługi i podobne czynniki charakterystyczne dla sektora usług produkcyjnych. Takie firmy to m.in. El-Cab, Omega, Domar, Starpol, Radiotechnika, Robtronik, Technokontakt. One stanowią głównego partnera dla krajowych przedsiębiorców i formalnie tworzą opisywaną branżę.

Usługi wykonywania wiązek kablowych oferuje także większość producentów złączy, bo dzięki temu są w stanie zaproponować więcej niż tylko produkt, przyciągnąć klienta korzystną ofertą łączoną, której cena jest niższa od obu tych składników liczonych osobno. Najlepszym przykładem jest tutaj rynkowy duet firm Moltech-Molex, ale silną pozycję ma też TE Connectivity ze swoim oddziałem TE Cable Assemblies w Bydgoszczy.

Analogicznie, niemniej w znacznie mniejszej skali, wiązki dostarczają też producenci przewodów. Usługi wykonywania wiązek są dla producentów złączy ważnym i strategicznym z punktu widzenia biznesu kanałem zbytu, zwłaszcza dla tych firm, które mają w ofertach dużo złączy standardowych, takich, które można zastąpić innym równoważnym wyrobem innego producenta.

Wiązki znaleźć można także w ofertach dystrybutorów podzespołów elektronicznych (np. Arrow Electronics, Microdis Electronics, Farnell element14, Conrad Electronic). Firmy te dostarczają wersje standardowe oraz indywidualne na bazie parku maszynowego producentów złączy, z którymi współpracują.

Materiały chemiczne dla elektroniki są coraz bardziej potrzebne

Materiały chemiczne stają się coraz bardziej potrzebne w produkcji i serwisie urządzeń elektronicznych na skutek dużej dynamiki wielu procesów zmieniających branżę. Najlepszym przykładem może być miniaturyzacja, która wymusza dodatkowe operacje zabezpieczające i ochronne, jak zalewanie żywicami lub lakierowanie.

Na skutek dużego upakowania komponentów staje się też konieczne odprowadzanie ciepła za pomocą materiałów termoprzewodzących, a wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne podzespoły trzeba czasem przykleić do płytki lub chassis. Inaczej nie daje się zapewnić wystarczającej jakości lub też za pomocą nowoczesnych preparatów chemicznych można to zrobić najłatwiej i najtaniej.

Preparaty chemiczne są też narzędziem pozwalającym usunąć zanieczyszczenia, resztki topników, zabezpieczyć wrażliwe elementy przed uszkodzeniem w czasie procesu lutowania, przed wnikaniem wilgoci, kurzu i innymi zagrożeniami.

Miniaturowa i nowoczesna elektronika wymaga też odejścia od klasycznego montażu za pomocą skręcania, nitowania i podobnych operacji. Zamiast tego dzisiaj się przykleja, zalewa, owija taśmą, bo jest to sposób lepszy, szybszy i tańszy oraz, co jest coraz ważniejsze - dający się automatyzować.

Rosnące zainteresowanie materiałami chemicznymi i ich coraz większe użycie w procesie produkcji to także wynik tego, że proces montażu powierzchniowego staje się na skutek właśnie miniaturyzacji coraz bardziej złożony i podatny nawet na drobne zaburzenia.

Najważniejsze cechy ofert w obszarze preparatów chemicznych

 

Zestawienie najważniejszych czynników branych pod uwagę przez klientów przy zakupach zdominowała cena. Oczywiście to, że jest ona na samej górze takiego zestawienia, nie jest żadnym zaskoczeniem, ale w przypadku materiałów chemicznych dla elektroniki widać, że wybija się ona sporo ponad całą resztę, sugerując, iż w tym przypadku to kryterium zakupowe jest silne i w dużej mierze determinuje relacje w omawianym segmencie rynku. Gdy cena jest już na poziomie akceptowalnym, w dalszej kolejności pod uwagę brane są parametry techniczne, zgodność z wymaganiami prawnymi, a także jakość i trwałość preparatów. Kompleksowość zaopatrzenia w produkty chemiczne, oraz długotrwałe relacje z dostawcą są w tym przypadku praktycznie bez znaczenia biznesowego, tak samo jak marka i renoma producenta. Wykres dowodzi, że preparaty chemiczne wykorzystywane są przez elektroników utylitarnie, co może wynikać z tego, że po prostu elektronicy na chemii się słabo znają.

Panowanie nad procesem wymaga preparatów chemicznych do przygotowania powierzchni, a potem topników, past, zmywaczy, masek itd. Co więcej, poza materiałami chemicznymi niezbędnymi do tworzenia produktu, jest jeszcze cała spora grupa wyrobów do utrzymania w dobrej kondycji linii produkcyjnej, np. do mycia szablonów.

Kolejny obszar aplikacyjny chemii to oczywiście serwis i utrzymanie ruchu maszyn i urządzeń przemysłowych, gdzie niezbędne są preparaty do czyszczenia, mycia, usuwania lakierów i powłok zabezpieczających po to, aby można było wykonać naprawy lutownicze.

SZEROKA OFERTA, WIELU PRODUCENTÓW

Użycie preparatów chemicznych staje się konieczne, bo maleją odległości między elementami i przerwy izolacyjne. Drobne zanieczyszczenia lub pozostałości po lutowaniu są w stanie wpłynąć na jakość produktu i tym samym trzeba je usuwać.

W obszarze chemii bardzo szybko pojawia się też specjalizacja, która sprawia, że nie ma produktów dobrych w każdej sytuacji. Wystarczy przyjrzeć się chociażby preparatom do mycia płytek, które są na bazie alkoholu, wody z detergentami, rozpuszczalników oraz takie będące kombinacją różnych środków podstawowych.

Zestawienie czynników o charakterze negatywnym dla rynku preparatów chemicznych

 

Główny czynnik o zabarwieniu negatywnym dla tempa rozwoju rynku to napływ tanich produktów o niskiej jakości, które na rynku konkurując ceną, trafiają do firm szukających w tym obszarze oszczędności. Pozostałe trzy kryteria, a więc zgodność z normami, silna konkurencja na rynku krajowym, a także brak wiedzy u klientów na tematy związane z szeroko rozumianą chemią dla elektroniki, zostały ocenione wyraźnie słabiej w ankietach, mimo że w sumie są one powiązane z tymi dwoma pierwszymi lub wynikają z takich oszczędności za wszelką cenę. Warto zauważyć, że jakość preparatów chemicznych oraz to, czy są one zgodne z normami i bezpieczne, jest niełatwo ocenić, nie będąc specjalistą, a poza tym zagadnienia chemiczne są dla elektroników zwykle na tyle odległe tematycznie, że brak wiedzy staje się naturalny. Nie można znać się na wszystkim w dzisiejszym wyspecjalizowanym świecie i dlatego w praktyce polega się na tym, co deklaruje producent. Ma to sens, dopóki ktoś tego zaufania nie nadużywa.

Są środki do mycia maszynowego i ręcznego, do zanurzania i natryskiwania, na zimno i na ciepło. To tylko jeden produkt, a już w jego obrębie daje się wyróżnić blisko kilkanaście różnych wersji. W efekcie na rynku materiałów chemicznych funkcjonuje bardzo duży asortyment takich wyrobów, pozwalający dobrać preparat do wymagań procesowych.

CO NA RYNKU?

 

Dostawcy preparatów chemicznych do produkcji i serwisu elektroniki

Materiały do lutowania to głównie topniki, pasty lutownicze i kleje do mocowania elementów SMD na płytce drukowanej. Za każdym z tych terminów kryje się kilkadziesiąt różnych produktów, o różnym składzie, przeznaczeniu, aktywności i sposobie neutralizacji resztek oraz wielkości opakowania.

Kolejna duża grupa produktów o szybko rosnącym potencjale i znaczeniu rynkowym to materiały termoprzewodzące używane do odprowadzania ciepła z układów elektronicznych do obudowy, radiatora lub elementu konstrukcyjnego obudowy. Są to przede wszystkim pasty, podkładki, zalewy i kleje, a także wypełniacze szczelin. Nowością w tym obszarze są materiały typu phase change (zmiennofazowe), które mogą absorbować i oddawać dużą ilość energii dzięki przemianie fazowej (ciało stałe-ciecz).

W każdej z tych kategorii dostępnych jest wiele wersji o różnej przewodności cieplnej, zakresie temperaturowym pracy, sposobie nakładania, gęstości lub grubości i innych szczegółowych parametrach.

Materiały termoprzewodzące zyskują na znaczeniu na skutek wspomnianej wcześniej miniaturyzacji, ale także w wyniku rosnącego znaczenia elektroniki mobilnej oraz ekspansji oświetlenia LED. Są one też korzystnym rozwiązaniem cenowym w zakresie chłodzenia, gdyż dotychczasowe rozwiązania opierające się na elementach mocy połączonych z radiatorem, który następnie jest konwekcyjnie lub w sposób wymuszony chłodzony, nie pasują już do realiów.

Elektronika wydziela dzisiaj mniej ciepła niż dawniej, a sprawność konwersji energii jest tematem dyżurnym w branży, dlatego ponieważ ciepła do odprowadzania jest o wiele mniej niż kiedyś, radiatory ustępują miejsca innym rozwiązaniom lub po prostu są małe i zintegrowane z konstrukcją obudowy.

Poza tym ciepło w układach elektronicznych nie jest wydzielane tak punktowo jak dawniej, a więc przede wszystkich na podzespołach mocy, ale bardziej równomiernie. Konieczność chłodzenia dotyczy tym samym większej części układu elektronicznego, co łatwiej jest zapewnić poprzez np. przymocowanie płytki drukowanej do obudowy za pomocą pasty lub folii termoprzewodzącej.

PREPARATY DO CELÓW SERWISOWYCH

Kolejna wyraźna grupa produktowa kierowana jest w stronę zastosowań serwisowych. Spreje serwisowe służą przede wszystkim do czyszczenia (styków, ekranów, obudów i odkurzania wnętrza obudów), do smarowania styków, zmywania etykiet, a nawet testowania działania w niskich temperaturach (zamrażacze). Ogólnie segment ten obejmuje minimum kilkanaście różnych produktów, z roku na rok jest ich więcej.

Ostatni segment łączy preparaty ogólnego przeznaczenia, a więc bez jasno wskazanego miejsca aplikacji lub też o szerokim spektrum zastosowań. W grupie tej mieszczą się wszystkie kleje, smary i oleje, żywice i żele do zalewania wnętrza obudów, lakiery i podobne. Podobnie jak poprzednio ten ogólny opis rozszerza się na wiele typów i wersji.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rynku

 

Zestawienie najważniejszych czynników o charakterze pozytywnym dla rynku materiałów chemicznych otwiera kategoria „szybki rozwój elektroniki”, która zauważalnie przeważa nad całą resztą i wskazuje, że za tempo rozwoju rynku odpowiada w największym stopniu to, że stale przybywa miejsc, aplikacji, zadań i przedsiębiorstw, które mają potrzeby w tytułowym zakresie. W drugiej kolejności preparaty stają się narzędziem pozwalającym osiągnąć duże zaawansowanie techniczne, zwłaszcza w sytuacji, gdy stale rośnie złożoność układowa, postępuje miniaturyzacja itd. Podobnie w skali znaczenia oceniono w ankietach wagę niezłej sytuacji w gospodarce w połączeniu ze zwiększającymi się potrzebami klientów w tym zakresie. Innymi słowy, producenci potrzebują coraz więcej materiałów chemicznych do produkcji i mają na to środki finansowe.

Wykorzystanie chemii w produkcji elektroniki wiąże się też z odpowiednią metodą aplikacji i producenci starają się wspierać to, że nie każdy ma specjalistyczną maszynę. Przykładem są oczywiście aerozole, czasem z wbudowaną szczoteczką, butelki z pędzelkiem.

Receptury też uwzględniają aplikację środka przez zanurzenie, natrysk lub nanoszenie pędzlem, dzięki czemu od tej strony nie tworzy się dodatkowych problemów. Producenci zwykle oferują preparaty w różnych opakowaniach: od małych aerozoli po duże kanistry.

WIEDZA NA TEMAT CHEMII

Inżynieria chemiczna z pewnością dla elektroników jest wiedzą odległą, stąd najczęściej klienci traktują takie zaawansowane materiały jak czarną skrzynkę, o której mają wiedzę wyłącznie aplikacyjną, najczęściej też powierzchowną. Kolejna rzecz, jaką widać podczas przeglądania katalogów i list produktów, jest taka, że jest ich bardzo dużo i różnią się one niekiedy tylko drobnymi niuansami. Nierzadko wybór preparatu takiego jak pasta termoprzewodząca, topnik lub zalewa jest na tyle niejednoznaczna, że powstają wątpliwości, czy wybór jest optymalny z punktu widzenia zastosowania.

Wydaje się, że w przypadku materiałów chemicznych dostępność kompetentnego wsparcia technicznego, a więc specjalisty ze sporą wiedzą aplikacyjną, jest kluczowe z punktu widzenia sprzedaży i rozwoju współpracy z klientami. Jest to niezbędny łącznik między światem chemii a elektroniki i w przypadku opisywanych produktów ma on znacznie większe znaczenie niż dla innych grup produktowych. Zapewne dlatego dostawcy materiałów chemicznych tak akcentują swoje kompetencje w tym zakresie oraz możliwości w zakresie wsparcia technicznego, bo są one kluczem do rynku.

JAKOŚĆ PREPARATÓW

Im bardziej złożony materiał chemiczny, a zadanie, jakie ma on do wykonania, bardziej odpowiedzialne, tym z oczywistych względów znaczenie jakości się zwiększa. W przypadku najprostszych materiałów bazujących na podstawowych substancjach, takich jak alkohol izopropylowy, zapewne ryzyko wpadki jakościowej jest z pewnością mniejsze, ale nietrudno się domyślić, że większość aplikacji i zastosowań wykorzystuje materiały o bardziej skomplikowanych recepturach.

W warunkach krajowych rynek produkcji elektronicznej nastawiony jest głównie na wytwarzanie produktów specjalizowanych, elektroniki wojskowej oraz takich wyrobów, które wytwarzane są w krótkich seriach. Przy takim profilu pokusa oszczędzania na materiałach w produkcji jest w części tłumiona przez sam rynek.

To dlatego, że część wyrobów docelowych przeznaczona jest na eksport, dla przemysłu, medycyny i innych zastosowań określanych jako profesjonalne, a udział produkcji taniej i masowej wśród firm krajowych od lat jest bardzo mały. O wiele gorzej jest w przypadku elektroniki konsumenckiej, a więc segmentu wyrobów masowych, o krótkim czasie życia i takich, gdzie sprzedaż z uwagi na rynkową konkurencję jest dość mocno skorelowana z ceną. W takich przypadkach nadal zdarzają się oszczędności na siłę i w takich obszarach materiały wysokiej jakości z trudem się przebijają.

Najważniejsze trendy na rynku preparatów chemicznych

 

Trzy najważniejsze trendy na rynku preparatów chemicznych do produkcji elektroniki to zgodność z wymaganiami ochrony środowiska i normami branżowymi, bezpieczeństwo ich stosowania i nieszkodliwość dla pracowników oraz także wysoka specjalizacja, a więc to, aby można było korzystać z wielu różnych środków dobrze dobranych do specyfiki aplikacji i celu, jaki chce się osiągnąć. Te kryteria mają na wykresie prawie równe znaczenie i wyraźnie górują nad resztą. Mniejsze znaczenie ma to, jak łatwo dany preparat się stosuje oraz czy jest to nowoczesny środek chemiczny. Jak widać, w chemii dla elektroniki dominuje podejście utylitarne, czyli preparaty mają spełniać oczekiwania i nie sprawiać problemów prawnych dla firmy i zdrowotnych dla pracowników.

Tańsze materiały trafiają zwykle do zastosowań serwisowych. Po części jest to skutek tego, że w takim obszarze zadania, jakie stawia się przed preparatami, są prostsze, bo najczęściej chodzi o czyszczenie lub naprawy lutownicze.

Poza tym w zastosowaniach serwisowych nie kontroluje się tak bardzo jakości, nie ma też jasno sprecyzowanych wskazań przez producenta urządzenia, jaka chemia ma być użyta. Najczęściej dobór aerozoli technicznych wynika z preferencji kupującego, a ponieważ duża część materiałów jest dla siebie alternatywą, wybór sprowadza się też do ceny.

Większość producentów elektroniki rozumie te zależności i nie podejmuje ryzyka zakupów z niepewnych źródeł, bo oszczędności są iluzoryczne. Mniejsze i średnie firmy dbające o jakość współpracują zwykle z jedną lub dwoma firmami i kupują od nich równoważne pod względem technicznym materiały. Jest to skuteczny sposób zbalansowania ryzyka zaopatrzenia przy jednocześnie zapewnieniu sobie konkurencyjnych cen.

BEZPIECZEŃSTWO - JEDEN TERMIN, WIELE ASPEKTÓW

Ważną częścią zagadnień związanych z wykorzystaniem materiałów chemicznych jest bezpieczeństwo. Materiały chemiczne muszą być bezpieczne dla środowiska naturalnego i ludzi, i podlegają ocenie w takim zakresie wg dyrektywy REACH. Producenci i importerzy muszą określić ryzyko za pomocą oceny bezpieczeństwa chemicznego (CSA), a jej wyniki udokumentować w raporcie.

Ocena powinna uwzględniać produkcję substancji oraz wszystkie znane zastosowania. Raport musi zawierać szczegółowe podsumowanie informacji dotyczących właściwości substancji wpływających na ludzkie zdrowie i środowiska oraz ocenę narażenia i zagrożeń w przypadkach, w których ocena taka jest wymagana. Dla klienta wyniki tych prac są udostępniane w formie zaleceń za pośrednictwem standardowych ostrzeżeń i piktogramów umieszczanych na etykietach oraz kart charakterystyki.

Zagadnienia bezpieczeństwa są w przypadku preparatów istotne nie tylko z uwagi na wymagania prawne, ale i tego, że zagadnienia chemiczne są skomplikowane, zwłaszcza dla osób spoza branży. Obejmują one aspekty takie jak palność, przewodzenie prądu elektrycznego, zawartość substancji lotnych (freony, chlor), zapach, toksyczność.

Do tego dochodzi to, czy materiał powoduje korozję, zostawia osady, jest obojętny dla tworzyw, czy nie zostawia śladów a także spełnia wymagania RoHS i WEEE. Ta ostatnia kategoria dotyczy możliwości utylizacji resztek. Jak widać, zagadnień związanych z bezpieczeństwem jest dość dużo, a oczywiście wymienione kryteria nie stanowią pełnej listy.

Bezpieczeństwo w preparatach chemicznych dotyczy także zakresu jego stosowania, np. okresu przydatności do produkcji, czasu, w jakim należy go zużyć po otwarciu opakowania, warunków przechowywania, aplikacji, zakresu temperatur przechowywania i używania, konieczności zapewnienia wentylacji, stosowania środków ochrony osobistej i postępowania w przypadku, gdyby doszło do sytuacji awaryjnej (np. kontaktu skóry z preparatem). Z pewnością opis ten jest bardzo pobieżny, niemniej sygnalizuje dość wyraźnie, że termin bezpieczeństwo jest bardzo pojemny i istotny.

Prezentacje przykładowych firm powiązanych z tematyką tej analizy znajdują się na stronie:

Obudowy i szafy dla elektroniki i przemysłu - od nich zaczynamy każdy projekt

Rynek obudów dla elektroniki i przemysłu rośnie w ostatnich latach dynamicznie, dotrzymując tempa rozwojowi elektroniki. Wszystkie urządzenia muszą mieć jakąś obudowę i tym samym każda koncepcja związana z postępującą cyfryzacją przemysłu (jak Przemysł 4.0) lub większą penetracją elektroniki (jak IoT) sprzyja rozwojowi branży.

Do coraz większej elektronizacji prowadzi też wiele inwestycji i trwające modernizacje starszych urządzeń. Napędy i systemy sterowania, oświetlenie, komunikacja, to przykłady obszarów, w których elektroniki jest coraz więcej, stąd zapotrzebowanie na obudowy jest i w perspektywie lat będzie dalej duże. Do chłonnego rynku krajowego dodają się zlecenia eksportowe od firm zagranicznych, co razem zapewnia nie tylko dobre warunki biznesowe, ale także stabilną koniunkturę.

Rynek elektroniki w Polsce szybko się rozwija, a wiele firm, które jeszcze niedawno działały w małej skali, dzisiaj na tyle urosły, że zaczyna być je stać na unikatowe obudowy lub przynajmniej na indywidualizację obudów seryjnych. We wzrostach pomagają nowe perspektywiczne otwarcia np. w automatyce budynkowej dla budownictwa mieszkaniowego, specjalistycznych urządzeniach przemysłowych oraz tych instalowanych w ramach infrastruktury technicznej w transporcie.

Systemy takie składają się z wielu części, o skalowalnej konstrukcji i są połączone magistralą, co zapewniają specjalizowane pod tym kątem obudowy, gwarantujące szybkość montażu, brak pomyłek podczas instalacji itd. Stymulująco dla rynku działa ogólna poprawa koniunktury w gospodarce, wzrost eksportu oraz duża liczba małych firm, które produkują specjalistyczne urządzenia i są istotnym klientem na obudowy dla rynku dystrybucji.

Rynek obudów jest w ostatnich latach stabilny, a coraz więcej projektantów zaczyna budowę urządzenia od doboru obudowy, a nie od projektu płytki PCB. Po stronie problemów widać coraz większą ekspansję producentów z rynku wschodniego, chwalących się wysokiej jakości produktami. To jest problem rynku europejskiego oraz polskiego i dotyczy wielu sektorów gospodarki.

WZROST ZAAWANSOWANIA TECHNICZNEGO

Jak patrzy się na produkty w perspektywie ostatnich lat, widoczny jest trend szybkiej ewolucji technicznej obudów, kierującej rynek w stronę wysokiej jakości, zaawansowania technicznego oraz nowoczesnego wzornictwa. Zmiany te najbardziej widać w ofertach krajowych producentów, zarówno wersji metalowych, jak i z tworzyw sztucznych.

Nasze firmy na przestrzeni ostatniej dekady sporo zainwestowały w rozwój parku maszynowego, a więc w nowoczesne obrabiarki, wtryskarki, wykrawarki, centra CNC, a także w narzędziownie oraz rozszerzyły potencjał informatyczny w zakresie projektowania i zarządzania produkcją. Efekty tych działań są widoczne gołym okiem w postaci odejścia od siermiężności, kanciastości, chropowatości powierzchni, "inżynierskiej" prostoty kształtów przejawiającej się w pudełkowo-prostopadłościennej konstrukcji.

Najważniejsze dla klientów cechy ofert brane pod uwagę przy kupowaniu obudów

 

Mimo że zestawienia najważniejszych cech ofert handlowych branych pod uwagę przy selekcji dostawcy zazwyczaj są zdominowane przez cenę, w przypadku obudów tym razem jest ona dopiero na trzeciej pozycji. To bardzo znamienne zjawisko, aby cena spadła tak nisko, tym bardziej, że w analogicznym badaniu wykonanym trzy lata temu kolejność pierwszych trzech słupków na wykresie była odwrotna. Tematem dyżurnym w ostatnich miesiącach na rynku dystrybucji komponentów elektronicznych są problemy z zaopatrzeniem w elementy dyskretne i uwypuklenie terminu dostawy na wykresie może być jakimś pokłosiem tego zjawiska. Ponadto różnice procentowe pomiędzy trzema pierwszymi kryteriami (termin, cena, jakość) są niewielkie i w przybliżeniu można powiedzieć, że mają one podobną siłę oddziaływania. Oprócz tego liczy się szeroka oferta produktów dająca możliwość swobodnego wyboru, dostępność usług indywidualizacji i wersji na zamówienie.

Do przeszłości zaliczyć można też wiele innych dawnych problemów charakterystycznych dla pionierskich czasów, np. z kiepskimi materiałami, nietrwałymi pokryciami. Jeśli chodzi o nowe opracowania obudów, to krajowi producenci nie mają się czego wstydzić. Rynek obudów uporał się też z dawniejszym problemem, kiedy na obudowy katalogowe trzeba było długo czekać.

Wytwórcy rozbudowali na tyle swoje magazyny, że są w stanie dostarczać większość produktów praktycznie od ręki. Poszerzyli też sieć sprzedaży o dystrybutorów. Zmiana ta może nie wydawać się aż tak istotna, ale dla niewielkich firm i tych skupionych na rynkowych niszach nierzadko oczekiwanie na dostawę było sporym ograniczeniem.

ELEKTRONIKA KONSUMENCKA ZYSKUJE NA ZNACZENIU

Dla aplikacji tworzonych przez startupy lub producentów elektroniki konsumenckiej obudowa nierzadko jest ważniejszym elementem urządzenia od zawartej w niej elektroniki. W takim obszarze estetyka, ciekawe wzornictwo i niebanalny projekt, a także ergonomia korzystania, wysuwają się na pierwszy plan.

Z kolei obszar przemysłowy i odbiorcy związani z elektroniką profesjonalną cenią sobie trwałe konstrukcje o jakości potwierdzonej certyfikatami, zapewniające wygodę montażu komponentów we wnętrzu i prostą instalację całości w obiekcie. W tym obszarze liczy się także dostępność rozwiązań systemowych w zakresie obudów, a więc nie tylko pudła ochronnego składającego się ze ścianek, ale także mocowań dla podzespołów i płytek, prowadników kabli (korytek), uszczelek, kanałów chłodzących, szyn mocujących, wsporników oraz wielu innych drobiazgów, które pozwalają stworzyć funkcjonalne urządzenie.

Główne problemy rynku obudów

 

Za największe problemy trapiące rynek obudów ankietowani specjaliści uznali inercyjne zachowania klientów, w tym ich niechęć do pogłębiania wiedzy oraz brak świadomości co do tego, ile można zyskać za pomocą innowacyjnego rozwiązania. Za przeszkodę uznano także dużą konkurencję istniejącą na tym rynku oraz ograniczone możliwości finansowe kupujących, które przekładają się ostatecznie na dyktat niskiej ceny. W obszarze obudów znaczenie konkurencji ze strony producentów azjatyckich jest stosunkowo niewielkie w porównaniu do innych grup produktowych omawianych w naszych raportach. To dlatego, że w ich przypadku koszty transportu są znaczące, a dodatkowo duże znaczenie mają usługi indywidualizacji, produkcji na zamówienie wymuszające bliską współpracę z dostawcą. Takie zależności preferują firmy lokalne oraz regionalne, a więc takie, które mają zaplecze zdolne do bieżącej wspólnej pracy z klientem nad doborem obudowy do projektowanego urządzenia lub systemu.

W największym stopniu znaczenie takich dodatków i systemowych rozwiązań jest widoczne w szafach przemysłowych, gdyż większość 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 konstrukcyjnej.

W przypadku małych obudów plastikowych modułowość sprowadza się do możliwości kompozycji obudowy z kilku elementów składowych pasujących do siebie i w tym przypadku liczba elementów systemowych jest znacznie większa. Jeśli chodzi o szafy i obudowy przemysłowe 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, a nie zaspokojenie poczucia estetyki.

SZEROKI ASORTYMENT OBUDÓW KATALOGOWYCH

Z roku na rok oferta plastikowych obudów katalogowych się powiększa, a ich producenci wprowadzają na rynek co najmniej kilka typów rocznie. To samo dotyczy nowych kolorów, materiałów oraz dostępnych akcesoriów. Ogólnie oferta katalogowa jest dzisiaj bardzo szeroka, producentów jest wielu i chyba powoli staje się problemem orientacja w tym, co jest dostępne i jakie możliwości kompozycji dostępne są w ramach całego systemu elementów.

Ta szerokość rynku tworzy wiele problemów po stronie marketingu technicznego, który ma niełatwe zadanie przekazania informacji o nowościach i szczegółach klientom. Efektem są coraz bardziej opasłe katalogi, zacierające się powoli pierwotne podziały np. na plastik i metal, wyroby konsumenckie i profesjonalne oraz podziały determinowane przez technologię wykonywania obudów.

Innymi słowy, producenci nieustannie rozszerzają swoje oferty, starając się wypracować sobie pełne pokrycie w strategicznych obszarach aplikacyjnych. Takie same procesy dotyczą dystrybutorów specjalizujących się w obudowach, którzy łączą w ofercie handlowej niekonkurujące ze sobą marki.

Najważniejsze trendy pozytywne dla rozwoju rynku obudów

 

Na liście czynników pozytywnie wspierających rozwój rynku wyraźnie wybijają się dwie kategorie związane z możliwością nadania projektowanemu urządzeniu cech niepowtarzalnych. Dokonuje się tego przez użycie obudowy standardowej (katalogowej), która następnie jest poddawana modyfikacjom. Poza stworzeniem możliwie niepowtarzalnego wzoru obudowy seryjne poddawane są obróbce mechanicznej, a więc wycinaniu otworów pod gniazdo złącza oraz frezowanie, frezowaniu. To także lakierowanie, wykonywanie paneli czołowych i podobna obróbka mechaniczna, którą najlepiej zlecić do wyspecjalizowanej firmy. Takie możliwości zapewnia dzisiaj większość producentów obudów i jak widać z wykresu są to usługi poszukiwane przez klientów i w zasadzie można powiedzieć, że na przestrzeni ostatnich lat stały się dla omawianego rynku standardem.

W obudowach metalowych zjawisko to raczej nie występuje, bo wiele konstrukcji jest tworzonych na zamówienie i portfolio obudów gotowych nie jest aż tak duże jak w obszarze plastiku. Dobre dopasowanie obudowy do aplikacji, wybór odpowiedniego rozwiązania spośród dostępnych opcji lub z elementów systemu modułowego, weryfikacja pomysłów konstruktorów, a także przedstawienie możliwości kompozycji obudowy jako całości dla aplikacji klienta to zadanie dla producenta lub dystrybutora.

Zadaniem dostawcy jest też często sprowadzanie na ziemię konstruktorów, a więc ocena i wyjaśnianie sensowności przyjętych założeń, wykrywanie słabych punktów, wskazywanie pomyłek lub elementów wymagających przemyślenia. Im dziedzina jest bardziej odległa od projektowania elektroniki, tym niestety pracy w takich obszarach jest więcej. A zagadnienia mechaniczne bywają nierzadko dla elektroników kłopotliwe.

OBRÓBKA MECHANICZNA TO STANDARD

Obróbka mechaniczna obudów katalogowych, a więc wiercenie otworów pól pod klawiaturę, frezowanie, złącza, wyświetlacz to usługi, które w ostatnich latach stały się niezwykle popularne i w zasadzie doszliśmy do momentu, że oferują je już praktycznie wszyscy dostawcy obudów. Wynika to z rosnącej specjalizacji firm, w ramach której korzystniej jest je zlecić do kooperanta, oraz z ogólnego nacisku na jakość.

Wywiercenie otworu w plastikowej obudowie nie wydaje się może skomplikowane, ale jeśli trzeba to zrobić powtarzalnie i dobrze wiele razy, utrzymanie jakości staje się trudniejsze. Do wielu operacji trzeba mieć obrabiarkę CNC, co dla firm z branży elektroniki nierzadko wykracza poza tzw. rdzeń biznesu.

Typy obudów z największą sprzedażą ilościowo

 

Wykres ilustrujący sprzedaż obudów pod kątem ilościowym zawiera na pierwszym miejscu małe obudowy plastikowe, a więc takie do montażu różnych urządzeń elektronicznych. Elektroniki w naszym otoczeniu jest dzisiaj mnóstwo i w naturalny sposób ta grupa musiała się wybić na prowadzenie. Z kolei małe obudowy metalowe to domena aplikacji przemysłowych, telekomunikacyjnych i urządzeń instalowanych w trudnych warunkach środowiskowych, poza pomieszczeniami, natomiast obudowy na szynę są jednak zbyt specjalistycznym produktem, aby wybić się w zestawieniu ilościowym. Można jednak powiedzieć, że i tak wynik w tym przypadku (32%) jest wysoki, bo większość produktów tego typu to importowany osprzęt elektroinstalacyjny.

Nawet jeśli otworowanie nie jest problematyczne, inne operacje, takie jak montaż klawiatury, integracja wyświetlacza z obudową lub wykonanie panelu frontowego, mogą przysporzyć dodatkowych kłopotów. Wymagają dodatkowego oprzyrządowania, a więc kolejnych urządzeń, doświadczenia w takich operacjach.

W praktyce problemy z konstrukcją mechaniczną zawsze się piętrzą, stąd możliwość skorzystania z pomocy kogoś, kto weźmie całość problemów na siebie, jest w branży cenną wartością dodaną. Można też powiedzieć, że klienci obecnie nie chcą tworzyć u siebie wyspecjalizowanych komórek organizacyjnych wykonujących indywidualizację obudów, wolą dopłacić i dostać produkt przygotowany pod ich specyficzne wymagania i produkcję. W przypadku startupów i małych firm kooperacja w produkcji jest podstawą biznesu i zdolność dostawcy obudów do dostarczenia gotowego produktu, do którego wystarczy wsunąć płytkę drukowaną, jest jeszcze istotniejsza.

PROTOTYPOWANIE 3D I TAŃSZE FORMY WTRYSKOWE

 

Przegląd ofert krajowych dostawców obudów

Przez wiele lat forma wtryskowa była dla rynku obudów pewnego rodzaju problemem ograniczającym wiele możliwych scenariuszy tworzenia produktu. Koszt jej wykonania liczony w dziesiątkach tysięcy złotych dla każdej części składowej obudowy oraz długie czasy realizacji wynikające z pracochłonności tego zadania ograniczały firmom możliwość stworzenia dla urządzenia niepowtarzalnej i funkcjonalnej obudowy, bo niestety pomysły na to, aby mieć coś ekstra, zderzały się z twardą ekonomią.

Takie problemy były najbardziej dotkliwe w przypadku krótkich serii, specjalistycznych urządzeń wielowariantowych i rozwiązań tworzonych na zamówienie, gdyż wtedy koszt przygotowania produkcji tworzył często barierę nie do przejścia. Poza formą wtryskową dochodziły do tego minima produkcyjne rzędu 1000 sztuk wynikające z konieczności ustawienia pracy wtryskarki.

Problem ten omijano różnymi sposobami, jak termoformowanie tworzyw lub z wykorzystaniem konstrukcji modułowej. W miarę jak rósł dostępny asortyment wyrobów katalogowych, popularne stały się też usługi indywidualizacji obudów. Polegają one na tym, że produkty seryjne poddaje się modyfikacjom mechanicznym, lakieruje, łączy ze sobą elementy od różnych obudów, po to, aby nadać cechy niepowtarzalne.

Sposób taki stał się w branży bardzo popularny i znakomita część producentów realizuje dzisiaj takie operacje. Gdy producent potrzebuje kilkunastu, kilkudziesięciu obudów specjalistycznych (i żaden producent nie ma ich w ofercie katalogowej), najprościej jest, a więc najszybciej i najtaniej, po prostu wydrukować je na drukarce 3D.

Te urządzenia są obecnie niezastąpione w obsłudze pojedynczych zleceń, wytwarzaniu drobnych elementów, nietypowych rozwiązań i oczywiście wykorzystywane do prototypowania urządzeń i wizualizacji koncepcji. Niemniej produkcja z użyciem drukarek 3D jest możliwa tylko w małej skali, dosłownie kilka obudów na dobę, bo drukarki takie są wolne w działaniu.

Produkcja z ich wykorzystaniem jest niewspółmiernie mniej wydajna w porównaniu do masowej produkcji w technologii wtrysku. Z tego powodu drukarki 3D przebijają się tak wolno. Ale sytuacja zmienia się dynamicznie i to, co dzisiaj jest niemożliwe, jutro może być już w zasięgu ręki. Przykładem mogą być liczne próby wykorzystania drukarek przemysłowych do produkcji wprawdzie nie gotowych wyrobów, ale form wtryskowych.

W ten sposób można drukować formy montowane bezpośrednio na wtryskarce albo wkładki kształtujące, które montowane są do stalowej uniwersalnej obudowy. Drukowanie odbywa się z proszków metalu, który jest następnie ulepszany i hartowany. Czas druku takiej formy trwa od kilku do kilkunastu godzin i starcza ona na kilkaset wtrysków (więcej, gdy zastosowane są systemy chłodzenia).

Są też podejmowane próby drukowania form z odpornych tworzyw, a nie z metalu, jeszcze tańsze, ale na razie starczające na kilkadziesiąt wtrysków. Te wyniki nie są rewelacyjne, ale z pewnością drzemie w nich potencjał, który może w przyszłości zmienić jakościowo produkcję detali z tworzyw, eliminując wiele istniejących ograniczeń i problemów.

WERSJE DLA PLATFORM IOT I PŁYTEK ROZWOJOWYCH

W dzisiejszych czasach rynek traci utrwalony przez lata sztywny podział na część konsumencką i profesjonalną, a obszar wspólny dla tych dwóch sektorów nie jest już czymś niewielkim i incydentalnym, tak jak dawniej było w przypadku produktów typu COTS. Jest to dzisiaj wymierna część półprofesjonalna.

To przenikanie się dotyczy wielu typów produktów, bo dużo urządzeń konsumenckich ma na tyle dobre parametry jakościowe i środowiskowe, że może być stosowanych poza pierwotnym przeznaczeniem. Na rynku obudów też widać podobne procesy, bo producenci tworzą wersje ułatwiające takie aplikacje.

Najważniejsze trendy zmieniające rynek obudów

 

Najważniejsze trendy techniczne rynku obudów to dostępność usług mechanicznych oraz możliwość indywidualizacji obudowy poprzez modyfikacje mechaniczne, lakierowanie, wykonywanie frontów (paneli), tak aby w efekcie otrzymać kompletny i gotowy produkt, do którego wystarczy zamontować płytkę i akcesoria. Kolejna kategoria, a więc prostota mocowania i montażu, dodatkowo uwypukla znaczenie tego, że producenci oczekują jak najmniej kłopotów z tą częścią urządzenia, zapewne dlatego, iż mechanika wykracza poza ich obszar kompetencji oraz z ogólnie rosnącego stopnia specjalizacji. Warto też dostrzec to, że istotne czynniki to też to, aby obudowa miała charakter uniwersalny, a więc dała się przynajmniej częściowo wykorzystać do kolejnych wersji jako rozwiązanie skalowalne.

Doskonałym przykładem mogą być tutaj komputery jednopłytkowe, takie jak Raspbery Pi i podobne, dla których wytwarza się obudowy dopasowane pod kątem aplikacyjnym, np. dla automatyki domowej. Podobnie jest w zakresie aplikacji IoT, gdzie można nabyć wersje dopasowane do popularnych gotowych platform sprzętowych. Proces ten nie wydaje się istotny dla rynku od strony wartościowej, ale warto go dostrzec, bo pokazuje jeden z kierunków rozwoju rynku elektroniki.

WIĘCEJ OBUDÓW MAŁYCH DO URZĄDZEŃ MOBILNYCH

Świat elektroniki cały czas się zmienia i jedną z widocznych cech takiego procesu jest to że, każdą kolejną generacją sprzęt jest mniejszy. 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.

Coraz większy udział w wolumenie produkcji elektroniki ma obecnie sprzęt mobilny, który musi być lekki, niewielki i poręczny. Zmiany te nakładają na obudowy coraz więcej wymagań w zakresie jakości, wyglądu, kształtu, materiału i podobnych aspektów. 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.

Mimo trudności takich obudów jest na rynku coraz więcej, co dla producentów oznacza konieczność inwestycji w zaawansowane obrabiarki (wtryskarki, formy), rozbudowę narzędziowni i coraz większą wagę projektowania i symulacji komputerowej tworzonych konstrukcji mechanicznych. Dla elektroników projektowanie mechaniczne zwykle wydaje się dziedziną odległą od rdzenia biznesu, ale elektronika mobilna i miniaturyzacja wymuszają takie zainteresowanie.

ZNACZENIE PLASTIKU ROŚNIE

W obszarze elektroniki miniaturyzacja jest też czynnikiem potęgującym zapotrzebowanie na obudowy z tworzyw sztucznych, a wersje metalowe spychane są w rynkowe nisze i w zastosowania specjalne. W zasadzie wszystkie czynniki techniczne i użytkowe przemawiają za obudowami z tworzywa sztucznego.

Główni odbiorcy (branże) obudów

 

Zestawienie głównych odbiorców obudów w Polsce zdominowały elektronika przemysłowa i automatyka, które tworzą najwięcej zapotrzebowania na specjalistyczne urządzenia, a więc i obudowy. Na te kategorie padło blisko dwukrotnie więcej wskazań niż na kolejną, a więc producentów automatyki budynkowej i rozwiązań charakterystycznych dla inteligentnego budynku. Kolejne sektory rynku tożsame z grupami odbiorców mają już mniej więcej podobne wskazania, co jest zgodne z szerokim frontem aplikacyjnym obudów i ich powszechnym zastosowaniem w technice. Różnice procentowe pomiędzy słupkami oczywiście są, bo wynika to z wielkości rynku, ale nie są one aż tak duże, jak dla rozwiązań przemysłowych.

Metal broni się tam, gdzie estetyka, waga i koszt schodzą na drugi plan, a liczy się odporność mechaniczna i środowiskowa, dobre ekranowanie elektromagnetyczne oraz odporność na promieniowanie UV. Z takich powodów obudowy metalowe sprawdzają się w urządzeniach telekomunikacyjnych pracujących na zewnątrz, w transporcie kolejowym i morskim, rozległych instalacjach przemysłowych, bo tam wymagana jest najwyższa trwałość.

Ale w porównaniu do całego rynku takich aplikacji nie ma tak wiele i nie są one też masowe. Znaczenie plastiku jako materiału rośnie także na skutek tego, że obudowy tego typu zapewniają coraz lepsze parametry ochrony. Poliwęglan i inne tworzywa w wersji wzmacnianej, razem z wylewanymi uszczelkami, dają w efekcie produkt niewiele odstający funkcjonalnie od wersji metalowych. Hermetyczne obudowy plastikowe z poprawioną wytrzymałością mechaniczną są dostępne w coraz szerszym asortymencie, co dodatkowo świadczy o tym, że rynek ewoluuje w tym kierunku.

Prezentacje przykładowych firm powiązanych z tematyką tej analizy znajdują się na stronie:

Znakowanie i oznaczanie w elektronice odpowiedzią na ciągły wzrost wymagań klientów

Coraz więcej firm chce nanosić na gotowe wyroby i komponenty kody kreskowe, numery seryjne i informacje o produkcie, bo na rynku światowym jest to dzisiaj standard bez względu na to, czy chodzi o urządzenia konsumenckie, czy przemysłowe.

Można pokusić się o tezę, że w ostatniej dekadzie to właśnie standardy wypracowane na rynkach masowych przenoszą się do branż profesjonalnych, z uwagi na większy potencjał wynikający ze skali, w jakiej działają. Oznakowanie jest też konsekwencją inwestycji w automatykę produkcji, systemy magazynowe i lepszą kontrolę produkcji i logistyki.

Zapewnienie identyfikowalności produktów odbywa się poprzez etykietowanie, a więc z wykorzystaniem naklejki samoprzylepnej lub za pomocą znakowania, czyli poprzez naniesienie informacji bezpośrednio na powierzchnię produktu. Za oboma tymi pojęciami kryją się dziesiątki różnych wariantów i dostępnych opcji, zarówno jeśli chodzi o urządzenia jak i materiały eksploatacyjne.

WIĘCEJ POTRZEB W ZAKRESIE IDENTYFIKACJI

Coraz częściej producenci oznaczają każdy produkt unikatowym kodem, który jednoznacznie definiuje urządzenie, w tym jego konfigurację sprzętową oraz okres gwarancyjny i prawa klienta wynikające np. z wykupienia dodatkowych płatnych elementów ochrony. Taki kod wystarczy wpisać na witrynie internetowej, aby dostać się do odpowiednich plików lub też podać obsłudze podczas zgłaszania awarii.

Wydaje się to dzisiaj naturalne i proste, ale mimo to takie podejście dopiero się popularyzuje na rynku, bo wymaga wielu przygotowań w zakresie IT. Identyfikacja produktu za pomocą kodu cyfrowego lub kreskowego jest tutaj kluczowym elementem procesu.

Kryteria brane pod uwagę przy kupowaniu urządzeń i materiałów do drukowania i oznaczania

 

Zestawienie najbardziej istotnych cech oferty branych pod uwagę przez kupujących sprzęt i materiały do znakowania i oznaczania w zakresie trzech pierwszych pozycji jest typowe dla obszaru przemysłu i obejmuje cenę, parametry oraz jakość produktów. Ta trójka kryteriów zawsze lokuje się na szczycie takich zestawień, stanowiąc uniwersalną oś selekcji. Poza nią wysoko oceniono funkcjonalność oprogramowania oraz zdolność do integracji tych produktów w ramach linii produkcyjnej. Sporo wskazań padło też na markę i renomę producenta, która zapewne jest synonimem jakości, a także na kompetencje techniczne sprzedawcy, bo przedmiotowa tematyka jest dość złożona i opisuje ją wiele szczegółów, nierzadko trudnych do uchwycenia. Najsłabiej została oceniona możliwość wynajmu zamiast kupna. Mimo że na rynku coraz więcej produktów można otrzymać jako usługę (…as a service), jednak w zakresie infrastruktury produkcyjnej to się na razie nie upowszechnia, zapewne z uwagi na popularność leasingu.

W podobnym zakresie dotyczy to kodu dostępu do ustawień, hasła do sieci bezprzewodowej, adresu IP, numeru wersji oprogramowania, adresu strony i podobnych danych. Jest ich coraz więcej i coraz więcej urządzeń wymaga ich podania. Z takich przyczyn w przyszłości znaczenie znakowania będzie się powiększać.

NIEŁATWY WYBÓR

 

Dostawcy materiałów i urządzeń do znakowania i oznaczania

Wybór urządzenia, a więc także pośrednio metody nanoszenia informacji na wyroby, to z pewnością wielowymiarowy problem, w którego rozwiązaniu trzeba uwzględnić koszt inwestycji i późniejszej eksploatacji, wymagania co do jakości oznaczeń, ich wielkości, a więc pośrednio ilości niezbędnych informacji, jakie wymagane są do umieszczenia, a także szybkości działania urządzenia oraz tego jakiej obsługi ze strony pracowników wymaga jego działanie.

W dalszej kolejności rozważyć trzeba trwałość oznaczeń w czasie i odporność na czynniki środowiskowe, niepodatność na manipulację, a nawet to, czy przygotowanie do pracy, połączenie w system z wykorzystywaną w firmie infrastrukturą informatyczną będzie możliwe i łatwe w przeprowadzeniu. Poza wymienionymi czynnikami jest jeszcze wiele innych mniej lub bardziej ważnych kryteriów, które jednak mogą znacząco wpłynąć na to, czy znakowanie będzie łatwe i bezproblemowe, czy też dla pracowników stanie się udręką.

Duże skomplikowanie, wiele szczegółów i niuansów technicznych oraz to, że na rynku jest wiele typów takich urządzeń różniących się klasą, a więc wydajnością, przeznaczeniem, możliwościami technicznymi, stopniem zaawansowania i podobnymi parametrami, powodują, że niewiele osób na rynku ma przekrojową wiedzę na temat takich zagadnień, czyli taką, która wykracza poza ogólne rozeznanie bez wnikania w szczegóły.

Taka sytuacja zmusza dostawców do przekazywania wiedzy klientom poprzez spełnianie często funkcji konsultantów technicznych oraz ekspertów oceniających koncepcje i pomysły klientów, ale także jest sporą przeszkodą w rozwoju rynku hamującą wzrosty sprzedaży. Niestety inżynierowie zaliczają się do takiej grupy zawodowej, która w działaniach jest często bardzo ostrożna. Specjaliści unikają rozwiązań, które w ich rozumieniu stanową potencjalne źródło problemów, takich, co do których nie są całkowicie przekonani lub nie są w stanie wskazać przykładów, że inne, (najlepiej konkurencyjne) firmy korzystają z takich rozwiązań.

W wielu firmach w procesie zakupów urządzeń kadra inżynieryjna jest naturalnie włączona w proces podejmowania decyzji i oceny na temat tego co wybrać. Nierzadko jej zadaniem jest też prowadzenie rozmów z dostawcami i opiniowanie dla zarządu ofert. To zrozumiałe, gdyż wynika z posiadanych kompetencji i doświadczenia. Ale jednocześnie zły wybór oznacza obarczenie odpowiedzialnością, przez co niestety ostrożność w działaniach się zwiększa.

W biznesie nikt nie chce być testerem nowych technologii i mniej typowych rozwiązań, bo niestety ryzyko trafienia na nieperspektywiczną technologię istnieje i musi być kalkulowane. Historia techniki uczy, że wiele niezłych od strony technicznej rozwiązań i standardów trafiło na śmietnik, bo nie osiągnęły one wystarczającej skali penetracji rynku, lub twórcy nie przekonali do ich zalet klientów, zostali kupieni przez silniejszego gracza lub nawet zbankrutowali.

Z takich przyczyn akceptacja nowości wymaga czasu, zaufania do dostawcy oraz orientacji w technologii. Dla najnowszych rozwiązań urządzeń laserowych ważna jest też cena. Znakowarki laserowe przeznaczone do zastosowań w produkcji kosztują mniej więcej tyle, ile każde duże urządzenie procesowe, a więc kilkadziesiąt tysięcy euro.

OCHRONA PRODUKTU OCHRONĄ MARKI

Identyfikacja produktów to proces, który w istotnej części chroni przed podróbkami lub korzystaniem z nieautoryzowanych kanałów sprzedaży i serwisu. Jest to coraz większy problem świata elektroniki konsumenckiej i tych, którzy produkują w krajach azjatyckich.

Oznaczenie unikalnym identyfikatorem naniesionym za pomocą systemu laserowego każdej sztuki urządzenia może nie wydaje się zabezpieczeniem utrudniającym życie, ale jest w stanie zdjąć odpowiedzialność gwarancyjną z producenta za obsługę podrobionego produktu. W ten sposób wytwórca może też kontrolować łańcuch obsługi posprzedażnej, proces zaopatrzenia w części zamienne i podobne aspekty związane z obsługą klienta. Dla pewnych produktów, takich jak materiały eksploatacyjne, ochrona przez kopiowaniem staje się nierzadko być albo nie być w biznesie.

Głównie problemy rynku drukowania i oznaczania

 

Za największe problemy rynku znakowania i oznaczania uznano silną konkurencję wynikającą z obecności wielu firm zajmujących się tą tematyką oraz relatywnie dużego portfolio produktowego w zakresie drukowania i oznaczania. Na drugim miejscu znalazło się kryterium związane z brakiem dostatecznej orientacji klientów w dostępnych na rynku możliwościach technicznych urządzeń, korzyściach w produkcji i podobnych zagadnieniach związanych z włączeniem tych urządzeń w proces produkcyjny. Brak takiej orientacji skutkuje tym, że wybór urządzenia nierzadko jest nieoptymalny w stosunku do pełnionego zadania, a nowości przebijają się na rynku znacznie trudniej, niż wynikałoby to z ich funkcjonalności i potencjału technicznego. Niedostateczna świadomość dotyczy też zagadnień związanych z całościowym patrzeniem na znakowanie, a więc nie tylko przez pryzmat inwestycji, ale także kosztów integracji, eksploatacji, materiałów oraz korzyści wynikających z posiadania systemu identyfikacji produktów.

Numer seryjny pozwala bardzo małym kosztem stworzyć zalążek zabezpieczeń potwierdzających autentyczność. Oczywiście nieporównywalnie mniej wydajny od np. bezpiecznych chipów, ale znakowanie i grawerowanie, a zwłaszcza metodami laserowymi o wysokiej rozdzielczości, które pozwala nanosić miniaturowe kody i obrazy (logotypy), z pewnością zalicza się do metod prewencji.

W praktyce nawet zwykłe etykiety się sprawdzają, zwłaszcza jeśli zawierają unikalne kody pozwalające na sprawdzenie danych w bazach online zgromadzonych przy produkcji za pomocą narzędzi traceability, bo kod można powiązać z sygnaturami zaszytymi w oprogramowaniu firmware mikrokontrolera, w module komunikacji bezprzewodowej, z adresem MAC interfejsu sieciowego i informacjami dostępnymi w rejestrach układu zarządzania zasilaniem, chipie gas-gauge akumulatora i innych komponentach.

DRUKOWANIE

Mówiąc o sprzęcie do drukowania i etykietowania, trzeba pamiętać, że pod tymi nazwami kryje się wiele produktów o różnym przeznaczeniu, klasie i możliwościach. Największe zróżnicowanie widać w drukarkach, które można kupić w postaci samego mechanizmu do wbudowania do wnętrza projektowanej aplikacji oraz w obudowie (małej przenośnej i dużej stacjonarnej), z mniej lub bardziej rozbudowanym kontrolerem, interfejsami, także bezprzewodowymi, czujnikami oraz całym zestawem akcesoriów, jak skaner.

Dalszy podział wynika z technologii druku: najpopularniejsza termiczna wymaga specjalnego papieru, który się zaczernia w podwyższonej temperaturze, oraz poza nią są drukarki igłowe, atramentowe, termotransferowe, a nawet laserowe. Technologia determinuje większość właściwości tych urządzeń, głównie ceny, typ i szerokość nośnika, trwałość wydruku i mechanizmu, a także szybkość wydruku.

Patrząc na rynek z perspektywy, widzimy, że najpopularniejsze są rozwiązania bazujące na metodzie termicznej, bo takie drukarki pracują szybko, cicho, zapewniają dobrą rozdzielczość i są niedrogie. Ich wadą jest słaba trwałość wydruków.

Najważniejsze trendy pozytywne dla rozwoju rynku

 

Najbardziej istotny czynnik sprzyjający rozwojowi rynku znakowania i oznaczania to widoczny w branży trend poprawy jakości procesów, w tym także rosnące zaawansowanie techniczne produktów. Duże znaczenie kolejnych dwóch kategorii na wykresie, a więc tego, że w warunkach krajowych serie produkcyjne są raczej krótkie, urządzenia złożone, a także nierzadko tworzone na zamówienie na podstawie indywidualnej specyfikacji. Oba te czynniki znajdujące się na szczycie wykresu to sygnał, że znakowanie staje się dzisiaj niezbędne do panowania nad asortymentem przez producenta, a dla użytkownika stanowi coraz bardziej użyteczną informację. Unikalny numer produktu, tabliczka znamionowa z pełną specyfikacją, data produkcji, kod serwisowy, głęboki link do strony z instrukcją i plikami pomocy technicznej, hasło do ustawień konfiguracyjnych to przykłady informacji, które coraz częściej pojawiają się na obudowach urządzeń i potwierdzają, że identyfikacja staje się niezbędną częścią procesów wytwórczych.

Nowe drukarki i etykieciarki wchodzące na rynek wyróżniają się coraz większą rozdzielczością pracy, pozwalającą na wykonywanie mniejszych oraz czytelniejszych oznaczeń. Ma to znaczenie w przypadku kodów kreskowych odczytywanych automatycznie, bo poprawia pewność i szybkość odczytu. Dotyczy to wszystkich technologii drukowania, także atramentowych.

Wiele modeli pozwala na tworzenie wydruków na materiałach innych niż papier, głównie na tworzywach sztucznych (np. na kartach plastikowych) oraz na nierównych kształtach. Drukarki różnią się też funkcjonalnością kontrolera, który ma duży wpływ na możliwość integracji drukarki w danej aplikacji.

Najnowsze rozwiązania mają rozbudowaną opcję komunikacji bezprzewodowej, współpracują ze smartfonami, a ich oprogramowanie pozwala na stworzenie i zapamiętanie w pamięci całego wzoru etykiety, który potem drukarka może wydrukować po otrzymaniu kodu z bazy danych, np. numeru seryjnego.

ZNAKOWANIE

Znakowarki różnią się typem obsługiwanego materiału, rozdzielczością i wielkością pola roboczego. W porównaniu do drukarek etykiet jest to sprzęt znacznie droższy, jeśli chodzi o koszty inwestycyjne, ale równocześnie niewymagający stałego ponoszenia wydatków na materiały. Bazują na różnych technologiach, np. mikroudarowej, ink-jet (atramentowej), mechanicznej (grawerskiej) oraz laserowej.

Technologie te wybierane są pod kątem materiału, na który oznaczenie ma być naniesione, w tym jego twardości, wymaganej trwałości oznaczenia, wielkości nadruku, wydajności procesu, rozdzielczości i podobnych czynników. Jest ich dość dużo, przez co wybór danej technologii musi zostać gruntownie przemyślany.

Podobnie duża rozpiętość cech dotyczy wykonania znakowarek, które mogą być dużymi urządzeniami przeznaczonymi do integracji z linią produkcyjną i infrastrukturą IT przedsiębiorstwa, a więc sprzętem o dużej wydajności i działającymi automatycznie. Drugą kategorię tworzą urządzenia o wielkości pozwalającej na postawienie ich na biurku, często półautomatyczne lub wymagające obsługi ręcznej. Jest też sprzęt przenośny umożliwiający nanoszenie oznaczeń na duże elementy.

Z racji specyfiki rozwiązań stosowanych w elektronice, a więc tego, że nadruki są zwykle małej wielkości, w tym obszarze wykorzystywane są głównie znakowarki laserowe lub identyfikację zapewniają etykiety.

Znakowarki laserowe bazują na laserach półprzewodnikowych. Ich atutem jest prostota, trwałość i wysoka precyzja zapewniająca możliwość skupienia wiązki i osiągnięcie wysokiej rozdzielczości. Wysoką moc emisji zapewnia połączenie emitera diodowego z rezonatorem światłowodowym (tzw. laser światłowodowy lub włóknowy). Lasery takie są znakomitym źródłem promieniowania pracującym impulsowo, co ułatwia tworzenie sprzętu o niewielkich wymiarach, np. do postawienia na stanowisku roboczym.

Lasery światłowodowe zapewniają przy pracy impulsowej dużą moc, a więc także wydajność nanoszenia oznaczeń. Szybko zdobywają rynek, bo zapewniają dobrą jakość i trwałość oraz nie wymagają kupowania materiałów eksploatacyjnych. Jedyną barierą, z jaką urządzenia te się muszą zmierzyć, jest dość wysoka cena, wymagająca od producenta działania w odpowiednio dużej skali, aby kupno się opłaciło.

URZĄDZENIA MOBILNE

Ważną częścią rynku jest też sprzęt mobilny, a więc głównie drukarki przeznaczone do tworzenia etykiet dla przewodów, szafek instalacyjnych, komponentów i innych urządzeń, które są montowane w miejscu docelowym. Są one też wykorzystywane przez pracowników serwisu i służby utrzymania ruchu.

W ostatnich latach taki sprzęt stał się bardzo przystępny cenowo, a możliwości techniczne w zakresie drukowania są zaawansowane. Bazują one na kasetach z taśmą oznacznikową o różnych właściwościach lub etykietach w postaci pasków, co jest cechą charakterystyczną tych rozwiązań. Takie drukarki znaleźć można w ofertach producentów złączy, komponentów automatyki przemysłowej, a także u specjalizowanych producentów drukarek.

MATERIAŁY

Poza urządzeniami ważną część rynku tworzą materiały eksploatacyjne niezbędne dla drukarek, takie jak papier w rolkach, etykiety samoprzylepne, tusze, taśmy barwiące. Są one sprzedawane przez wiele firm handlowych, a dodatkowo wielu producentów przyjmuje w biznesie strategię dostarczania tanich urządzeń, nierzadko bez zysku i odbijania sobie marży w wysokich cenach materiałów.

Swobodę wyboru użytkownika ogranicza się za pomocą metod technicznych, czego przykładem może być chip zliczająco-autoryzujący, wysokimi parametrami technicznymi materiałów, takich jak tusze, których nie da się łatwo zastąpić zamiennikami lub poprzez umowy handlowe.

Potencjał rynkowy grup produktów z obszaru znakowania i etykietowania

 

Specjaliści wyraźnie wskazali na wysoki potencjał znakowarek laserowych w zakresie identyfikacji produktów z obszaru elektroniki przemysłowej i rozwiązań specjalistycznych. Rozwiązania laserowe zapewniają wysoką rozdzielczość oznaczeń, trwałość i niski koszt eksploatacji, a także to, że nie wymagają dodatkowej pracy ręcznej związanej z naklejaniem etykiet. W produkcji elektroniki liczy się też to, że tworzone przez taki sprzęt oznaczenia są odporne na mycie, a znakowarkę można zintegrować w całość z linią produkcyjną. Znakowanie laserowe dla elektroników zapewnia także dużą rozdzielczość, a więc pozwala na nanoszenie małych oznaczeń.

Asortyment etykiet przeznaczonych do znakowania produktów jest ogromny. Różnią się one wielkością, kształtem i kolorem, rodzajem materiału (a więc i odpornością na narażenia). Są też wersje specjalizowane pod kątem oznaczania kabli, rozdzielnic elektrycznych, a więc miejsc instalacji oraz o określonej funkcjonalności, np. odporne na manipulację.

OPROGRAMOWANIE

Można uogólnić, że każda znakowarka i drukarka etykiet jest dostarczana z oprogramowaniem ułatwiającym tworzenie wydruków, niemniej jego możliwości, wbudowanego w urządzenie i pracującego na pececie, potrafią znacznie się różnić. Funkcje takiego oprogramowania zależą od stopnia samodzielności urządzenia drukującego.

Te najprostsze wymagają połączenia z komputerem i on odpowiada za cały proces tworzenia oznaczeń. Pracują wyłącznie w trybie graficznym, tym samym wymagają stałej współpracy z komputerem tworzącym graficzny obraz całej etykiety. Druga grupa to urządzenia półautonomiczne pozwalające na współdziałanie z komputerem bądź pracę autonomiczną po wstępnym zaprogramowaniu z poziomu peceta.

Zwykle sprzęt taki wyposażony jest w klawiaturę, czasem też w wyświetlacz. Trzecia grupa to drukarki całkowicie autonomiczne często bez możliwości współpracy z komputerem, pozwalające dodatkowo na pełną edycję treści etykiety za pomocą własnej klawiatury i wyświetlacza. Mają najczęściej własny język programowania umożliwiający opis treści etykiety ciągiem rozkazów (np. kod paskowy opisywany jest poprzez określenie typu kodu, treści kodu, wymiarów kodu i lokalizacji na etykiecie).

Dają też dodatkowo możliwość zaprogramowania szablonów etykiet zawierających definicje stałych i zmiennych elementów wydruku. Integracja takich urządzeń w linii produkcyjnej i powiązanie z systemem bazodanowym jest tu najprostsza, bo oprogramowanie produkcyjne wysyła do drukarki jedynie skrypt ze zmiennymi danymi, a etykiety są następnie drukowane bezpośrednio przez drukarkę w oparciu o zaprogramowany wcześniej szablon.

Urządzenia dla szkół i uczelni technicznych mają coraz bardziej znaczącą pozycję w biznesie

Rynek sprzętu i urządzeń kierowanych do sektora edukacyjnego jest szeroki od strony asortymentu, bez wyraźnie wytyczonych granic pozwalających stwierdzić, czy dany produkt ma taki charakter, czy też nie, gdyż w większości przypadków to klienci decydują o przeznaczeniu, a nie dostawca.

Równocześnie jest to obszar rozległy tematycznie, przez co wiele firm obsługujących szkoły i uczelnie faktycznie ze sobą nie konkuruje. Z tego powodu dystrybucja jest rozproszona i nie ma na tym rynku dużych przedsiębiorstw.

Bezsprzecznie nie jest to łatwy obszar od strony technicznej ani biznesowej, bo rynek w skali kraju nie jest duży, ale przed dostawcami stawia się wiele wymagań i wymusza działanie według procedur, przez co dostawcy z reguły nie specjalizują się w takiej tematyce. Ponadto z uwagi na specyficzne zastosowanie sprzęt edukacyjny musi cechować się wysoką jakością wykonania i trwałością.

Kontakt z niewprawnym użytkownikiem, pomyłki, niewiedza i ignorancja studentów i uczniów, a nawet wandalizm, tworzą trudne warunki eksploatacyjne. Z uwagi na to dużą wagę przykłada się do tego, aby dostawca był w stanie zapewnić sprawny i kompetentny serwis i szkolenie z obsługi. Najlepiej, gdy jest on prowadzony przez lokalnego dystrybutora lub dostawcę na miejscu w kraju.

Mimo tych zastrzeżeń, perspektywy na kolejne lata, jakie kryją się w sektorze edukacji, są dobre. Edukacja techniczna staje się obecnie coraz ważniejsza, bo takie są potrzeby rynku pracy. Potrzeba nam zarówno inżynierów, jak i specjalistów średniego szczebla, z którymi już dzisiaj są kłopoty. Rozwój i modernizacja pracowni w szkołach technicznych są naturalnymi czynnikami sprzyjającymi dostępności pracowników.

Najważniejsze cechy ofert brane pod uwagę przy kupnie urządzeń i zestawów edukacyjnych

 

W zestawieniu najważniejszych czynników branych przez klientów pod uwagę przy wyborze oferty na szczycie znalazła się cena, co oczywiście nie jest żadnym zaskoczeniem ani też okazją do komentarza. Taki od lat mamy rynek i bardzo rzadko cena nie wypada na górze w takich zestawieniach, zwłaszcza gdy analizowany obszar biznesu nie jest zasobny w kapitał lub dotyczy specjalistycznych produktów. Kolejne miejsca przyporządkowane parametrom technicznym oraz szybkości dostawy też wydają się naturalnie wysoko uplasowane. Zaskakująca natomiast jest słaba pozycja jakości wykonania, znaczenia marki producenta urządzeń oraz tego, czy urządzenia mają wymagane certyfikaty. Wykres wskazuje zatem, że w wielu przypadkach jakość zdecydowanie ustępuje w tym obszarze rynku miejsca cenie, co jest zjawiskiem niepokojącym. W całej branży techniki kładzie się dzisiaj nacisk na zapewnienie wysokiej jakości i taki wyłom jest co najmniej dziwny. Stosunkowo słabo oceniono także znaczenie kompetencji dostawcy, a także to, czy ma on kompleksową ofertę produktów. To także jest znak, że sprzedaż jest mocno zorientowana na cenę i praktycznie na nic więcej.

Szkoły doposażają swoje pracownie, rozwijają ofertę, np. o szkolenia zawodowe, nowe kierunki i studia podyplomowe dla specjalistów w ramach pogłębiania kwalifikacji zawodowych, które potwierdzane są odpowiednimi świadectwami i certyfikatami. Z kolei uczelnie wyższe korzystają ze środków unijnych i grantów na badania naukowe, w ramach których kupowany jest sprzęt pomiarowy i wyposażane są laboratoria. Uczelnie kształcą też studentów na studiach odpłatnych, dzięki czemu z jednej strony mają możliwość zarabiania, ale z drugiej strony proponowane kształcenie staje się produktem rynkowym o określonej jakości.

Warto też zauważyć, że współpraca uczelni technicznych z przemysłem coraz częściej staje się rzeczywistością. Przez lata była ona tym samym, czym magiczna linia horyzontu, do której nieustannie się zbliżaliśmy, a ona cały czas pozostawała niedościgniona.

Ta wieloletnia niemoc zmienia się na skutek działania programów unijnych, z których coraz więcej ma konstrukcję zakładającą uczestnictwo w projekcie badawczo-rozwojowym firmy zajmującej się komercjalizacją i uczelni technicznej wspierającej przedsiębiorcę w badaniach. W ten sposób obu stronom zależy na tym, aby wspólnie pracować i sięgać po dofinansowanie.

WIELE FORMALNOŚCI, DŁUGI CZAS PROCEDUR

Duża część klientów z sektora edukacyjnego reprezentuje jednostki finansowane z pieniędzy publicznych. Oznacza to, że większość zakupów i praktycznie wszystkie inwestycje są realizowane w ramach przetargów. Co do zasady jest to rozwiązanie korzystne, gdyż zapewnia przejrzystość i kontrolę wydawania pieniędzy, a także wybór najkorzystniejszego oferenta.

Niemniej wadą przetargów podnoszoną od lat jest to, że cała procedura trwa długo, a dodatkowo nierzadko uczestnictwo w przetargu wymaga dużego wkładu pracy wymaganego do przygotowania oferty. Z reguły w przetargach preferowani są dostawcy zapewniający najniższą cenę, co razem potrafi stworzyć splot niekorzystnych czynników biznesowych.

Uczestnictwo w przetargach wymaga też od firm poświęcenia uwagi i zapewniania elastyczności, gdyż inwestycja opisywana przez przetargi może wykraczać poza asortyment danego dostawcy. Są też przypadki, gdy zamawiający ma problem ze zdefiniowaniem, czego potrzebuje, bo dokumentacje przetargowe i umowy na dostawy są często pisane według jakiegoś jednego zatwierdzonego ogólnego wzoru i są mało elastyczne.

 

Dostawcy sprzętu i urządzeń dla szkół i uczelni technicznych

Warto zauważyć, że duża część zakupów uczelni technicznych oraz instytutów wynika z grantów, czyli celowych dotacji na prowadzenie konkretnych projektów i prac badawczych. Z punktu widzenia biznesu one także są procedurami długotrwałymi, bo zespół naukowy musi opracować plan, złożyć wniosek (np. do NCBiR), poczekać na jego rozpatrzenie i udowodnić zasadność planowanych wydatków, a na koniec całość drobiazgowo rozliczyć. To wszystko zajmuje długie miesiące i tym samym dla wielu dostawców biznes w omawianym obszarze kojarzy się zawsze z długim czekaniem.

Sprzęt kupowany dla potrzeb grantów naukowych po ich zakończeniu pozostaje w gestii uczelni, a więc staje się częścią jej infrastruktury. To na pewno jest zjawisko korzystne, bo ze środków własnych nie dałoby się realizować nawet części takich zakupów. Niemniej w przypadku szkół średnich, nieprowadzących badań naukowych, tylko nauczanie, ta możliwość nie istnieje i placówki te mają sumarycznie mniej pieniędzy do wydania.

Na koniec warto przypomnieć, że sporo dużych firm prowadzi specjalne programy wsparcia dla uczelni technicznych i sprzedaje im swoje produkty po znacznie obniżonych cenach. Przykładem mogą być producenci aparatury pomiarowej lub oprogramowania (np. National Instruments, Keysight, Tektronix, Rohde & Schwarz, Altium), którzy zawsze wspierali świat nauki. Takie programy od lat są naturalną częścią tego biznesu, traktowaną przez producentów jako inwestycja w pozytywne postrzeganie i prestiż marki.

PLATFORMY I PŁYTKI

Kilka ostatnich lat przyniosło na rynku elektroniki wysyp narzędzi projektowych, zestawów ewaluacyjnych, płytek startowych i testowych. Zwykle są to płytki, które pozwalają na poznanie działania mikrokontrolerów, układów komunikacji, wyświetlaczy, czujników.

To także platformy komputerowe takie jak Raspberry Pi, Arduino i wiele, wiele innych podobnych produktów, których cechą wspólną jest to, że w praktyce służą do pogłębiania umiejętności, szkolenia i samodoskonalenia, a więc także do szeroko rozumianej edukacji.

Jakich urządzeń sektor edukacyjny oczekuje najbardziej?

 

Z zestawu kryteriów „tanio, szybko, dobrze” sektor edukacyjny wybiera najpierw rozwiązania akceptowalne cenowo, a potem te z nich, które charakteryzują się najlepszą jakością. Cała reszta schodzi na drugi plan, a w przypadku terminu dostawy można powiedzieć, że wcale nie ma on znaczenia. To zapewne jest efekt tego, że większość zakupów w sektorze edukacji jest realizowana poprzez przetargi, a więc procedury z reguły trwające długo i wymagające planowania zakupów ze sporym wyprzedzeniem. Podobnie bardzo małe znaczenie marki producenta to także echo nacisku na niską cenę, bo jak doskonale wiadomo markowe rozwiązania są z reguły droższe.

Oferta takich zestawów bardzo szybko się powiększa, a ich możliwości są po prostu imponujące. Płytki te stają się bazą infrastrukturalną warsztatów i ukierunkowanych na konkretne aplikacje szkoleń, np. komunikację bezprzewodową. Tym samym są one produktem edukacyjnym i w sumie nowością na omawianym rynku.

Na razie wartościowo nie wydaje się, by miały znaczący udział w omawianym sektorze rynku, ale trzeba odnotować ich rosnącą pozycję. Zresztą świat dystrybucji dostrzegł potencjał drzemiący w zestawach i płytkach, bo firmy handlowe rozwijają ofertę, nawiązując współpracę z producentami i tworzą w oparciu na nich grupy asortymentowe.

APARATURA POMIAROWA

Aparatura pomiarowa to oczywiście najważniejsza grupa produktowa z omawianego obszaru, zarówno pod względem wartości jak i ważności. Ta do prac badawczo-rozwojowych oraz wykorzystywana jako wyposażenie laboratoriów ma nierzadko zaawansowane możliwości i jest kosztowna. Drugi biegun tworzą proste mierniki ukierunkowane na wykorzystanie w pracowniach szkół średnich.

Te muszą być tanie i możliwie najbardziej odporne na brutalne traktowanie. Sprzęt pomiarowy średniej klasy trafia do pracowni, w których ćwiczenia wykonują studenci. Osobną kategorią są specjalizowane zestawy pomiarowe i kombajny łączące w jedną całość podstawowy zestaw pomiarowo-zasilający.

Są to stoły z wydzielonym miejscem dla aparatury, wykonaną instalacją zasilającą, zapewniające możliwość uziemienia lub ekranowania itp. Kompletne systemy stanowisk występują też w wersjach ukierunkowanych np. dla elektrotechniki, do pracowni w szkołach średnich i podobnych. Takie stanowiska muszą spełniać wszystkie wymagania techniczne oraz być otwarte na późniejszą ich modernizację i rozbudowę.

Dla wielu dostawców aparatury pomiarowej świat nauki i edukacja to bardzo ważna grupa klientów i często także jeden z największych odbiorców.

SPRZĘT SPECJALIZOWANY

Poza wymienionymi urządzeniami o charakterze uniwersalnym na rynku dostępny jest sprzęt specjalnie zaprojektowany pod kątem nauczania. Takie cechy można przypisać zestawom ćwiczeniowym, trenażerom, makietom i modelom oraz wszelkiego rodzaju symulatorom. Są one projektowane pod ściśle określoną klasę zadań i stanową funkcjonalny, ale wąsko specjalizowany sprzęt.

Takie zestawy pokrywają istotne ogólne zagadnienia z obszaru elektroniki oraz zagadnienia takie jak EMC, silniki, mikrokontrolery, układy sterowania. Są dopasowane funkcjonalnie do zawodowych podstaw programowych, dzięki czemu ich stopień wykorzystania i przydatność jest największa.

Które grupy urządzeń są najbardziej poszukiwane na rynku

 

Sektor edukacji najbardziej potrzebuje aparatury pomiarowej oraz specjalizowanych zestawów niezbędnych do prowadzenia ćwiczeń w szkołach zawodowych i na uczelniach. Niemniej warto zauważyć, że pomijając pierwszą pozycję, w pozostałych kategoriach wykresu też nierzadko kryją się przyrządy pomiarowe, z tym, że być może bardziej specjalizowane lub tworzące spójny system w porównaniu do pojedynczych mierników. Aparatura pomiarowa jest bezsprzecznie podstawą każdego pomysłu w obszarze edukacji, badań, prac rozwojowych, dlatego też jej wysokie znaczenie w takim zestawieniu nie może być dla nikogo zaskoczeniem.

Rozwinięciem takich zestawów, które są mobilne, a więc wyjmowane przed zajęciami i po nich chowane do magazynu są kompletne rozwiązania stanowisk badawczych dla: automatyki, telekomunikacji, radiokomunikacji, mikrokontrolerów i układów programowalnych. To także stanowiska do: symulacji układów cyfrowych i logicznych i stanów nieustalonych oraz dydaktyczne systemy mikroprocesorowe. Takich produktów na rynku też jest sporo, niemniej oferta nie jest uporządkowana, często takie zestawy i sprzęt pojawiają się w firmach zajmujących się niekoniecznie tytułową tematyką.

WYPOSAŻENIE PRACOWNI I LABORATORIÓW

Poza urządzeniami i aparaturą niezbędną częścią są meble, a więc biurka, krzesła oraz regały tworzące podstawę wyposażenia pracowni. Z uwagi na trwałość, ergonomię miejsca pracy, wymagania bezpieczeństwa, ochronę ESD itp. czynniki biurko coraz częściej nie jest zwyczajnym meblem adaptowanym do tej roli, ale specjalizowanym pod kątem laboratoryjnym zaawansowanym sprzętem.

Druga grupa produktów pomocniczych to narzędzia ręczne, narzędzia inspekcyjne, oświetlenie stanowiskowe, materiały ochronne związane z ESD (maty, opaski, podkładki oraz ochrony osobistej dla personelu), stacje lutownicze i podobne. Mimo że są to rzeczy uzupełniające, w praktyce jest ich na tyle dużo, że nie da się postawić żadnego sensownego kryterium selekcji pokazującego, że daną rzecz można traktować jako przynależną do edukacji.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rynku edukacyjnego

 

Na liście czynników w największym stopniu wspierających rozwój rynku zdecydowanie na pierwszej pozycji wybija się dostępność dofinansowania ze środków unijnych, a więc z programów operacyjnych mających na celu poprawę innowacyjności gospodarki oraz z funduszy finansowania grantów naukowych. Do takich celów kupuje się najczęściej sprzęt o wysokich walorach technicznych, zaawansowany od strony technicznej i tym samym bardziej wartościowy w porównaniu do całej reszty kierowanej np. do pracowni zawodowych w szkołach średnich. Z punktu widzenia rozwoju rynku fundusze są więc kluczowym czynnikiem zapewniającym rozwój rynku, bo nierzadko pozwalają realizować badania i projekty o potencjalnie sporym ryzyku niepowodzenia. Na drugim i trzecim miejscu na wykresie uplasowały się czynniki takie jak szeroka oferta i dobra sytuacja w gospodarce, których pozytywne oddziaływanie też zostało uznane za zauważalne przez co trzeciego pytanego.

PRZEGLĄD DOSTAWCÓW

Jak wspomniano wcześniej, rynek sprzętu dla edukacji jest rozproszony i łączy wiele przedsiębiorstw nierzadko bardzo odległych od siebie, jeśli chodzi o obszar aktywności biznesowej. Można je pogrupować, patrząc przez pryzmat oferowanych dla potrzeb edukacji produktów. Najbardziej reprezentatywną grupę tworzą dostawcy aparatury pomiarowej: laboratoryjnej i popularnej oraz rozwiązań specjalizowanych pod kątem zastosowań w edukacji.

Drugą wyraźnie zarysowaną grupę tworzą firmy dostarczające sprzęt i urządzenia do produkcji elektroniki. Dla edukacji mają one stanowiska badawcze, stoły, krzesła, produkty ochrony antystatycznej, a także narzędzia. Trzecia grupa to firmy, dla których sektor edukacyjny jest istotnym odbiorcą i takie, które mają w ofercie specjalizowane pod tym kątem urządzenia, np. zestawy edukacyjne, trenażery, pomoce naukowe.

Kolejna grupa to dostawcy zestawów uruchomieniowych, płytek ewaluacyjnych i platform oraz systemów mikrokontrolerowych. Najczęściej takie produkty sprzedają katalogowi dystrybutorzy podzespołów.

Prezentacje przykładowych firm powiązanych z tematyką tej analizy znajdują się na stronie: