Rozmowa z dr. inż. Dariuszem Pieczerakiem, współwłaścicielem firmy Mechatronika w Warszawie

Trzeba zauważyć, że wymieniony wydział przez wiele osób uważany był za najbardziej interdyscyplinarny kierunek studiów w technice, gdyż oprócz wymienionych trzech dziedzin dawał ponadto wiedzę z zakresu optyki, metrologii, robotyki. Pozwalało to absolwentom, jak również nam, realizować się zawodowo w wielu kierunkach techniki.

Na Politechnice zajmowaliśmy się budową sprzętu technologicznego dla przemysłu mikroelektronicznego, głównie dla potrzeb CEMI i instytutów badawczych takich jak PIT, ITE. Były to na przykład bondery do montażu struktur półprzewodnikowych, urządzenia do korekcji laserowej układów hybrydowych. Juz w tamtych latach tematyka montażu powierzchniowego była w zakresie naszych zainteresowań – pamiętam, że już 1982 roku oglądałem pierwsze zmontowane w technologii SMT płytki, przywiezione z zagranicy. Dlatego po przemianach gospodarczych przełomu końca lat 80. postanowiliśmy się zająć tą tematyką w szerszym stopniu, gdyż byliśmy w pełni przekonani, że montaż powierzchniowy jest dla urządzeń elektronicznych po prostu nieunikniony.

Impulsem stała się luźna deklaracja jednego z dyrektorów śląskich dużych zakładów produkujących elektronikę, który powiedział, że kupiłby automat do montażu, gdyby taki był. Od tej deklaracji, w roku 1989, zaczęła się nasza przygoda w biznesie.

• Jak wyglądał rozwój waszych produktów?

Budowa pierwszego urządzenia montażowego kosztowała nas mnóstwo pracy, dlatego pierwszy automat powstał dopiero po roku działalności. Pierwszym klientem był Instytut Łączności w Miedzeszynie, a cała sprawa stała się tak wielkim wydarzeniem, że pojawiliśmy się razem ze wspólnikiem w roli wynalazców w telewizji w popularnym programie Laboratorium. Od tego momentu zainteresowanie naszą pracą gwałtownie wzrosło i dosłownie posypały się kolejne zamówienia. Dla nas był to przełom, który stał się wyraźnym sygnałem, aby skupić działalność firmy na produkcji takich urządzeń.

Ten najstarszy automat, o oznaczeniu M10, okazał się dla klientów przede wszystkim urządzeniem poręcznym, gdyż mieścił się na stole, był urządzeniem mającym spore możliwości i co ciekawe do dnia dzisiejszego ma on wielu swoich wiernych użytkowników.

M10 produkowaliśmy przez 6 lat, z czasem okazało się, że ma on zbyt wiele ograniczeń, dlatego przygotowaliśmy nową wersję o symbolu M20, a nieco później trochę mniejszy automat M15. Cztery lata temu rozpoczęliśmy natomiast produkcję jeszcze bardziej zaawansowanego urządzenia M60 i modelu o nieco mniejszych możliwościach – M50. W 2005 roku na targach Productronica odbyła się z kolei premiera naszego najnowszego opracowania – automatu M80.

W miarę upływu czasu okazało się, że nasi klienci lubią być zaopatrywani kompleksowo, dlatego już po dwóch latach produkcji automatów montażowych ofertę naszą rozszerzyliśmy o piec do lutowania rozpływowego i drukarkę do nakładania pasty lutowniczej, co pozwoliło zbudować kompletną linię produkcyjną.

• Kto odpowiada za projekty urządzeń? Skąd czerpiecie inspirację?

Jesteśmy ze wspólnikiem konstruktorami wszystkich naszych urządzeń i zajmujemy się aktywnie ich rozwojem technicznym. Pierwsze kilka urządzeń, łącznie z montażem robiliśmy sami, następne wykonywali już zatrudniani sukcesywnie pracownicy. My zajmowaliśmy się tylko rozwijaniem projektów. W naszej pracy uzupełniamy się w sensie inżynierskim, gdyż jak powiedziałem mechatronika jest dziedziną niezwykle szeroką. Ja zajmuję się głównie konstrukcją mechaniczną naszych urządzeń, a kolega odpowiada za systemy sterowania i oprogramowanie.

• Jakie czynniki zadecydowały o sukcesie waszych produktów na rynku?

Początkowy sukces urządzeń produkowanych przez Mechatronikę wziął się z dużego wkładu własnych technologii i opracowań. W pierwszych latach działalności przygotowanie automatu montażowego, na który stać byłoby firmy polskie z wykorzystaniem komponentów kupowanych na Zachodzie było nierealne. Dlatego większość z elementów była kupowana w kraju lub wykonywana samodzielnie. Dotyczyło to sterowników silników i ich oprogramowania, konstrukcji mechanicznej z wyłączeniem oczywiście takich podzespołów jak silniki czy łożyska.

Drugim składnikiem powodzenia okazała się wielkość urządzeń produkowanych przez Mechatronikę, tzw. klasa entry-level, a więc urządzeń przeznaczonych dla firm, które dopiero zaczynają produkcję lub ich potrzeby w zakresie wydajności układania elementów są stosunkowo niewielkie.

Produkujemy małe urządzenia, zajmujące niewiele cennego miejsca w pomieszczeniu, a jednocześnie automatyczne. Wiele zachodnich firm produkujących automaty do montażu SMT nie ma takich produktów w ofercie, gdyż stawiają one na wydajne automaty do produkcji wielkoseryjnej o ogromnej wydajności układania. My zaproponowaliśmy klientom wersje niewielkie pod względem gabarytów, o mniejszych wydajnościach, działające bardzo niezawodnie i precyzyjnie, i tym samym znaleźliśmy się w dość dużej niszy rynkowej. Takie urządzenia były kiedyś w ofertach wielu znanych firm, jednak z czasem przedsiębiorstwa te porzuciły ten rynek, gdyż nie zapewniał im dostateczniej dla nich chłonności. W warunkach krajowych, gdzie większość krajobrazu rynku elektronicznego tworzą małe firmy zatrudniające kilka, kilkanaście osób, takie duże automaty nie mogły cieszyć się dużym popytem.

Nasze urządzenia były trzykrotnie tańsze od równoważnych konstrukcji zachodnich, obecnie ta różnica jest mniejsza, ale nadal jest bardzo istotna. Dla nowo tworzonej firmy, która nie ma wiele pieniędzy, a często finansuje się z kredytu, było to również niezwykle ważnym czynnikiem sprzyjającym zainteresowaniu naszymi produktami. Duże pieniądze potrzebne na zakup, niewiadomy efekt i brak możliwości wypróbowania czy całość zadziała w pożądany sposób po zakupie w realnych warunkach produkcyjnych, powodowały, że firmy chętnie nawiązują współpracę z producentem krajowym, który w razie problemów jest blisko i może pomóc zarówno w rozwiązaniu problemów technologicznych, jak i na przykład wysyłając natychmiast części zamienne.

Luka związana z urządzeniami entry-level była nie tylko w Polsce, ale również na wielu rynkach światowych, dlatego od 1995 roku zaczęliśmy pojawiać się na targach zagranicznych, np. Nepcon, SMT lub Productronica i zawsze spotykaliśmy się tam z wielkim zainteresowaniem, a nasze stoisko było wręcz nieprawdopodobnie oblężone. Trafiliśmy w oczekiwania wielu firm elektronicznych, które chciały uniknąć dużych kosztów, nie tylko związanych z kupnem automatu, ale również konieczności przygotowania np. 100m2 klimatyzowanej powierzchni na hali.

Długofalowo sprzyja nam także duża niezawodność naszych automatów. Mamy wielu klientów, którzy eksploatują automaty Mechatroniki od ponad 15 lat, co przekłada się na ogromne zaufanie i duże szanse na wybór nas w kolejnych zakupach.

• Czy wśród waszych klientów są też duże firmy, np. producenci kontraktowi?

Wiele firm kupuje nasze automaty nawet w sytuacji, gdy mają obok duże i wydajne urządzenia. Oprócz produkcji wielkoseryjnej często istnieje potrzeba zmontowania małej partii, prototypu lub próbnej serii. Nie ma sensu do tego celu wykorzystywać do tego celu urządzeń drogich w eksploatacji, gdyż niepotrzebnie podraża to koszt uruchomienia projektu. Sprzęt warty sto tysięcy euro nie może służyć do montażu prototypów.

• Mimo, że Mechatronika koncentruje swoją działalność na automatach montażowych, w ofercie macie więcej rodzajów urządzeń, dlaczego?

Dla większości firm punktem startowym, od którego rozpoczyna się działalność jest rynek lokalny. Oznacza to konieczność sprostania wielu specyficznym potrzebom i wymaganiom płynących od obecnych na nim przedsiębiorstw. W naszym przypadku było to właśnie uzupełnienie oferty automatów o piec, drukarkę, automatyczny dozownik pasty lub kleju i półautomatyczny manipulator montażowy. Szczególnie ta ostatnia pozycja jest przykładem umiejętności takiego dopasowania się, gdyż dla wielu polskich firm nawet najprostszy automat montażowy z osprzętem okazuje się być zbyt dużym wydatkiem. Manipulator jest tu rozwiązaniem bardzo ekonomicznym, który zapewnia profesjonalny montaż. Nasza konstrukcja zawiera oprogramowanie chroniące przed popełnieniem błędów, które wymusza kolejność montażu i co jest unikalną opcją, kontroluje czy operator położył element na właściwym miejscu. Naszym manipulatorem po raz kolejny udało nam się zaproponować nową jakość i wypełnić kolejną niszę na rynku. Podany przykład pokazuje także, że w warunkach polskich wymagana jest kompleksowość obsługi klienta i stąd oferujemy wiele innych urządzeń poza automatami pick&place. Jeden dostawca oznacza dla firm mniejsze problemy z serwisem, dostawami, mniejsze koszty montażu, podejmujemy się tego zadania mimo, że jest to dla nas wielkie wyzwanie, aby utrzymać wszystkie elementy technologiczne na jednakowo wysokim poziomie.

• Czy obsługiwany przez was rynek nie jest już nasycony? Czy zjawisko kooperacji w montażu elektroniki nie utrudnia wam biznesu?

Jest oczywiste, że wszędzie powstają firmy i są małe przedsiębiorstwa, które zaczynają działalność z niewielkimi budżetami. Szukają one sprzętu dobrego, ale taniego. Pozwala nam to eksportować nasze urządzenia na cały świat. Producentów sprzętu klasy entry-level nie ma na świecie aż tak wielu, a my dodatkowo jesteśmy tańsi, co tworzy sprzyjający klimat do wzrostu. Różnice w cenach nie są już wprawdzie tak wielkie jak dawniej, ale przez cały czas znaczące. Aby kupić u nas najtańszy zestaw składający się z automatu montażowego pieca i drukarki trzeba obecnie wyłożyć minimum kwotę 20 tysięcy euro. Kwotę tę można jeszcze sporo obniżyć kupując na rynku wtórnym urządzenia używane.

Mimo, że w wielu przypadkach wydaje się być to dużą kwotą, wiele firm polskich decyduje się na takie inwestycje. Moje obserwacje pokazują, że kooperacja w zakresie montażu jest u nas popularna przy większej skali produkcji, a wiele niewielkich firm stara się większość produkcji realizować we własnym zakresie. Pozwala to panować im nad jakością i zapewnić elastyczność dostaw.

• Czy wejście w życie dyrektywy RoHS spowodowało wzrost popytu na urządzenia do montażu?

Taki wzrost był, bardzo znaczący, ale w okolicach połowy 2005 roku. Jednak Mechatronika w niewielkim stopniu mogła skorzystać z istniejącego wtedy zapotrzebowania rynku. Nasz aktualnie produkowany piec rozpływowy jest w tej dziedzinie produktem bardzo prostym, konstruowany był wiele lat temu dla technologii ołowiowej stąd konieczna była pewna jego modernizacja dla zastosowań w prostych przypadkach do pracy z pastami bezołowiowymi. Pracujemy obecnie nad nową wersją pieca, o znacznie większych możliwościach.

• Czy najnowszy automat taki jak M80 nie jest znakiem, iż Mechatronika powoli wchodzi na nowe rynki i opuszcza klasę produktów entry-level?

Nie chcemy konkurować z firmami z wymienionego obszaru, jednak w miarę rozwoju technologii pojęcie entry-level również powoli ewoluuje tak samo jak nasze produkty. W mojej opinii automat M80 przez cały czas mieści się w tej kategorii, gdyż podobnie jak inne urządzenia pracuje on w systemie gniazdowym. Innymi słowy wymaga on ręcznego przenoszenia płytek między poszczególnymi etapami montażu i nie pozwala na pracę w linii automatycznej. Cały czas wydajność montażu lokuje się w granicach 3000cph bo, jak już powiedziałem, bardziej zależy nam na jego niezawodności, dokładności niż wydajności i na tym się skupiamy.

Jesteśmy za małą firmą, aby konkurować w większej skali i nie wiadomo nawet po co mielibyśmy to robić, skoro przez cały czas przybywa nowych firm, które są naszymi potencjalnymi klientami.

Powodem powstania wersji M80 było zapotrzebowanie klientów na opcję centrowania bezdotykowego. Coraz mniejsze wymiary elementów SMD oraz mniejsza odległość między wyprowadzeniami powodują, że dokładność układania podzespołów musi być większa. Pobrany z podajnika element musi być przed położeniem dokładnie ustawiony względem pola lutowniczego. Starsze modele zawierają mechaniczny system centrowania elementów, nowszy automat „centruje” elementy optycznie. System centrowania optycznego znacznie komplikuje konstrukcję urządzenia, co niestety ma znaczny wpływ na cenę. Jednak taki jest trend na świecie i my również musieliśmy się do tego dopasować. Systemy wizyjne stają się popularniejsze gdyż lepiej radzą sobie z małymi elementami. Chodzi o szybkość ich centrowania, jak też fakt, że coraz delikatniejsze obudowy mogą zostać uszkodzone przy manipulacji mechanicznej. W przypadku centrowania optycznego za pomocą systemu laserowego lub wizyjnego poza ssawką nic więcej nie dotyka do elementu.

• Elementy elektroniczne są zamykane w coraz mniejszych obudowach, czy zjawisko to jest dla was wielkim wyzwaniem?

Jest to niewątpliwie duży problem. Do rozmiaru 0603 w zasadzie nie było większych problemów, można było stosować tanie centrowanie mechaniczne i montować podzespoły za pomocą praktycznie każdego automatu. Jednak w momencie wejścia na rynek elementów w obudowach 0402, a w szczególności 0201 centrowanie mechaniczne zawodzi. Dlatego przekroczenie w dół wymiaru 0402 wiąże się zawsze z wieloma problemami i dodatkowymi kosztami na wszystkich etapach produkcji: przy produkcji płytek drukowanych, nakładaniu pasty i podzespołów, wykonaniu szablonów, lutowaniu. Można również powiedzieć, że montaż elementów 0201, czyli o wymiarach 0,25x0,5mm, jest zarezerwowany dla najlepszych, gdyż o jakości decyduje wiele innych czynników nie tylko automat pick&place. Kłopoty sprawia nawet ssawka pobierająca podzespoły, która musi tutaj mieć średnicę poniżej 0,25mm i do tego mieć w środku wykonany otwór, przez który podawane jest podciśnienie, która nie jest łatwa w wykonaniu.

Według mnie element o rozmiarze 0201 jest granicą, na której na pewien czas zatrzyma się miniaturyzacja obudów. Zmiany zatrzyma m.in. wzrost kosztów montażu i produkcji tych elementów, które trzeba przecież kontrolować również podczas produkcji. W warunkach krajowych jest to problem, który będzie szczególnie uciążliwy, gdyż realizując produkcję w wielkiej skali można ponieść znacznie większe koszty na inwestycje w maszyny niż dla typowej w naszym kraju mniejszej skali działania.

• Czy wspomagacie się w pracy kooperacją? Która część waszej pracy przysparza najwięcej problemów?

W dziale konstrukcyjnym pracują dzisiaj cztery osoby i według mojej oceny najwięcej pracy przez cały czas mamy z kooperacją w zakresie podzespołów mechanicznych. Jest to szczególnie istotne dzisiaj, kiedy oprócz wysokich walorów technicznych i wysokiej precyzji mechanika musi być wykonana w sposób estetyczny i przyjemny dla oka. Liczą się detale, jakość pokryć lakierniczych i galwanicznych a nawet kolorystyka.

Z tego powodu w firmie większość detali mechanicznych wykonujemy samodzielnie. Był to dla nas wielki wysiłek organizacyjny i finansowy, jaki trzeba było ponieść na kupno obrabiarek, ale dzięki temu unikamy wielu pomyłek i braków, jakie były nagminne przy kooperacji. Zlecamy na zewnątrz tylko operacje, których nie jesteśmy w stanie wykonywać sami, na przykład wykrawanie blach, obróbka cieplna, galwaniczna i lakiernicza detali. Pracując samodzielnie nie mamy też problemów z terminowością realizacji zamówień.

• Jaką rolę w waszej działalności pełni eksport? Jaka część produkcji kierowana jest za granicę?

Eksport prawie zawsze wynosił około połowy realizowanej produkcji, a w pewnych okresach dochodził nawet do 80%. Jesteśmy na rynku już blisko 18 lat, a więc na tyle długo, że udało nam się na tyle nasycić rynek, że wielu klientów zmienia posiadane urządzenia na nowe wersje. Mamy szereg przedstawicieli handlowych w wielu krajach, co pomaga w sprzedaży zagranicznej, ale także coraz więcej osób z zagranicy trafia do nas za pośrednictwem Internetu.

Cieszymy się wtedy, że nasza polska myśl techniczna pojawia się na równorzędnych miejscach obok światowych marek i jest kupowana także przez klientów z krajów o wysoko rozwiniętych.

Dziękuję za rozmowę.

Rozmawiał Robert Magdziak