INFOCUS:

A topic from NCAB Group about integrated PCB Production

No 2 2021

Elektroniikka muuttaa maailmaa

MORE ARTICLES ABOUT THE TOPIC:

NCAB Groupin toimittamia piirilevyjä käytetään useilla nopeasti kasvavilla teollisuudenaloilla ja nopeasti kehittyvissä sovelluksissa. Tämä InFocus-uutiskirjeen numero antaa yleiskuvan kehitystä ajavista trendeistä ja niiden merkityksestä. Juttelemme myös norjalaisen asiakkaamme Easeen kanssa; yritys valmistaa sähköautojen latausasemia, joka on yksi markkinoiden nopeimmin kasvavista segmenteistä.

Yhteiskunnassa tapahtuvat muutokset ja kehitykset luovat uusia elektroniikkaan kohdistuvia tarpeita. Tämä koskee luonnollisesti myös piirilevyjä, joita tarvitaan useisiin sovelluksiin eri teollisuudenaloilla. Michael Larsson, NCAB Groupin VP Sales, tarkastelee nykyistä tilannetta kokonaisvaltaisesti ja nostaa esiin joitakin tärkeitä trendejä.

”Vaikka pandemia on aiheuttanut paljon haasteita viimeisen puolentoista vuoden aikana, globaali kaupungistumisen trendi on johtanut monien väestönosien hyvinvoinnin lisääntymiseen. Keskituloisten osuus on kasvanut etenkin Aasian suurimmissa valtioissa. Yhä useammat ihmiset elävät mukavammin ja pidempään ja haluavat sen lisäksi parempaa laatua ja palvelua”, hän sanoo.

Michael Larsson, VP Sales NCAB Group

“Meidän on toimittava paremmin energian säästämiseksi ja toteutettava siirtymä fossiilittomiin energialähteisiin ja fossiilittomaan kuljetukseen asianmukaisesti.

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Samalla olisi pyrittävä varmistamaan näiden kasvutrendien ekologisuus, jotta me kaikki pystyisimme vastaamaan ilmastohaasteeseen ja suojelemaan planeettamme ympäristöä. Meidän on toimittava paremmin energian säästämiseksi ja toteutettava siirtymä fossiilittomiin energialähteisiin ja fossiilittomaan kuljetukseen asianmukaisesti. Yksi tärkeä kestävään kehitykseen liittyvä näkökohta on nykyisten ja tulevien sukupolvien sekä ekosysteemien terveellisen tulevaisuuden varmistamiseksi tehtävä työ.

”Yksi esimerkki tästä työstä ovat terveydenhuoltoalan tietotekniikassa tapahtuneet uskomattomat edistysaskeleet. Ala on hyötynyt siitä massiivisesti ja muuttunut joustavammaksi uusien lääkinnällisten laitteiden ja teknisten sovellusten ansiosta. Viestintäalan hämmästyttävän nopea kehitys vahvistaa terveydenhuoltoalaa entisestään”, hän sanoo, ja mainitsee esimerkkinä sen, miten ihmisten puhelimet toimivat käyttöliittyminä useiden miljoonien rokotusaikojen varaamisessa.

Sähköautot ja energiateollisuuden murros

Elektroniikka on esimerkiksi kiinteistöalan ja valmistusteollisuuden, aurinko- ja tuulisähkön, älykkäiden energiaverkkojen, sähköautojen ja niihin liittyvien infrastruktuurien tärkeä mahdollistava tekijä. Kiinteistöalalla kehitetään kovaa vauhtia älykkäitä ohjauslaitteita, kuten ohjaus- ja käyttövälineitä, jotka hyödyntävät uutta teknologiaa hyvinvoinnin, nettoliikevoiton ja energiankulutuksen optimointiin. Voimakas suuntaus sähköisten kuljetusvälineiden lisäämiseen on ilmaston kannalta suotuinen kehitys. Se edellyttää uutta ajoneuvokantaa ja päivitettyä infrastruktuuria, jotka tulevat sisältämään vielä enemmän elektroniikkaa kuin ennen.

”Lääketieteellisessä teknologiassa ja terveydenhuollossa kehitetään uusia laitteita, joissa potilaskeskeinen käyttö toteutetaan kauko-ohjauksen ja antureiden avulla”, Michael Larsson jatkaa. ”Potilas voi saada apua kotona tai kodin lähellä eikä hänen tarvitse lähteä sairaalaan.”

Myös energiateollisuus on murroksessa. Aurinko- ja tuulisähkö ovat muuttumassa symbolisista aloitteista kilpailukykyisiksi energialähteiksi. Se vaatii enemmän elektroniikkaa, jolla varmistetaan ylimääräisen sähkön siirto paikallisesti sähköverkkoon varastointia varten tai sähkön kuljetus edelleen sinne, missä sitä tarvitaan. Valmistusteollisuudessa kehitetään viimeinkin uudenlaista ohjaus- ja säätöteknologiaa anturiteknologiassa tapahtuneen edistyksen ansiosta.

“Lääketieteellisessä teknologiassa ja terveydenhuollossa kehitetään uusia laitteita, kuten sellaisia, joissa potilaskeskeinen käyttö toteutetaan kauko-ohjauksen ja antureiden avulla.”

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Tärkeät kehitystä ohjaavat trendit

  • Globaali kaupungistuminen ja hyvinvointi
  • Siirtymä fossiilittomiin energialähteisiin
  • Autojen sähköistyminen
  • Biotieteissä tapahtuva nopea kehitys
  • Viestinnässä tapahtuva nopea kehitys

Anturiteknologia ja miniatyrisointi vetävät teollisuutta

Anturiteknologia on yksi teknologiatrendi, joka ajaa elektroniikan kehitystä. Toinen tärkeä, kaikilla toimialoilla näkyvä trendi on yleinen miniatyrisointi, jonka seurauksena tuotteet ovat fyysisesti pienikokoisempia.

Trends in PCB:s - more electronics in smaller devices | NCAB Group
Yksi elektroniikka-alan tärkeistä suuntauksista tällä hetkellä on miniatyrisointi, eli pienempiin yksiköihin täytyy sopia aina vain enemmän elektroniikkaa. Se vaikuttaa myös piirilevyjen suunnitteluun, niin että jossakin tapauksissa on käytettävä edistyneempiä ratkaisuja, kuten HDI-, flex- ja flex/rigid-levyjä.

Pienempiin tuotteisiin on saatava mahtumaan entistä enemmän elektroniikkaa, mikä tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia uusien sovellusten kehittämiseen. Samalla se asettaa uusia haasteita esimerkiksi lämmönhallintaan liittyen (lue lisää lämmönhallinnasta InFocuksen numerosta 1 2021), sanoo Michael Larsson.

“Pienempiin tuotteisiin on saatava mahtumaan entistä enemmän elektroniikkaa, mikä tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia uusien sovellusten kehittämiseen.”

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Hän toteaa miniatyrisoinnin johtaneen siihen, että yhä useammat NCAB:n asiakkaat tekevät piirilevyjen rakenteiden kohdalla isoja teknologisia harppauksia ja käyttävät esimerkiksi useampia kerroksia ja edistyksellisiä ratkaisuja, kuten HDI-, flex- ja flex-rigid-levyjä.

”Jos asiakas on tarpeeksi rohkea tehdäkseen tällaisen siirron, tuloksena voi olla älykkäämpi ratkaisu. Nykyisissä tuotteissa voidaan esimerkiksi HDI-levyillä välttää usein sellaista tarpeetonta vaivaa, jota perinteiset rakenteet aiheuttaisivat.”

Konsolidointi käynnissä

Pandemia on ollut piirilevyteollisuudessa kaupallisesti haasteellista aikaa kaikille, mutta se on koetellut eniten pienempiä toimijoita ja johtanut konsolidointiin tuotteen omistajien, sopimusvalmistajien ja heidän toimittajiensa keskuudessa. Tulevaisuudessa koko on entistä tärkeämpää, jos yritys haluaa, että sitä pidetään alalla varteenotettavana liiketoimintakumppanina.

”Kun piirilevyjen kysyntää tarkastellaan maantieteellisestä näkökulmasta, Aasia, jossa valtaosa levyistä valmistetaan, on sekä suurin että nopeimmin kasvava markkina-alue. Sen jälkeen suurin piirilevyjen markkina on Eurooppa. Sinne tuodaan noin kaksi kertaa enemmän piirilevyjä kuin kolmanneksi suurimmalle markkina-alueelle eli Pohjois-Amerikkaan. Tämä tarkoittaa, että NCAB on yleisesti ottaen oikeilla markkina-alueilla. Pyrimme kuitenkin saavuttamaan paremman kattavuuden markkinoilla, joilla emme ole yhtä hyvin edustettuina, etenkin kun tärkeä osa liiketoimintakonseptiamme on sijainti asiakkaiden lähellä”, sanoo Michael Larsson.

Luotettavat piirilevyt

Teollisuudessa meneillään olevat muutokset tarjoavat NCAB:lle uusia merkittäviä tilaisuuksia. Kehitys tuo runsaasti mahdollisuuksia kasvavilla markkinoilla ja suuren määrän uusia potentiaalisia asiakkaita. Yritys on edustettuna olennaisilla teollisuudenaloilla ja sen tarjonta on kehitetty erityisesti sellaisiin sovelluksiin, joissa elektroniikan täytyy toimia luotettavasti pitkän aikaa ja/tai vaativissa ympäristöissä.

Reliable PCBs are essential for advanced electronics | NCAB Group
”Asiakkaillemme on yhteistä se, että he tarvitsevat piirilevyjä, jotka ovat erittäin luotettavia sekä valmistusprosessissa että lopputuotteen koko käyttöiän ajan. Heille on yleensä äärimmäisen tärkeää, että vältetään negatiiviset seuraukset, joita laitteiden toimintahäiriöt tai toimimattomuus aiheuttaisivat”, sanoo Michael Larsson, VP Sales, NCAB Group.

”Sloganimme ’luotettavat piirilevyt’ kiteyttää konseptin hyvin. Asiakkaillemme on yhteistä se, että he tarvitsevat piirilevyjä, jotka ovat erittäin luotettavia sekä valmistusprosessissa että lopputuotteen koko käyttöiän ajan. Heille on yleensä äärimmäisen tärkeää, että vältetään negatiiviset seuraukset, joita laitteiden toimintahäiriöt tai toimimattomuus aiheuttaisivat. Toimittamamme levyt voivat olla teknisesti edistyneitä, mutta se ei ole välttämätöntä. Junien merkinantojärjestelmässä käytettävä piirilevy voi olla teknisesti vähemmän kehittynyt kuin leivänpaahtimessa käytettävä, mutta edellinen on huomattavasti tärkeämpi”, sanoo Michael Larsson.

“Junien merkinantojärjestelmässä käytettävä piirilevy voi olla teknisesti vähemmän kehittynyt kuin leivänpaahtimessa käytettävä, mutta edellinen on huomattavasti tärkeämpi.”

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Nykyisin on entistä enemmän sovelluksia, joissa ei ole varaa elektroniikan virheisiin. Luotettavuudesta on tulossa entistä ratkaisevampi tekijä. Tärkeä osa NCAB:n strategiaa on tiivis yhteistyö tuotteiden omistajien kanssa, jotka pyrkivät ottamaan tuotteisiinsa sisältyvien piirilevyjen hankinnan tiukemmin hallintaansa.

”Hallinnan suurempi painotus liittyy usein päärakenteisiin, jotka voisivat asettaa yrityksen oman tuotemerkin riskialttiiksi. Laatutekijöiden lisäksi tätä kehitystä ohjaavat myös tuotteiden omistajien omaa kestävää kehitystä koskevat tavoitteet sekä lainsäädännölliset vaatimukset. Toimitusketjun kestävään kehitykseen liittyvien asioiden hallinnasta on tullut nopeasti entistä tärkeämpi tekijä sekä tuotteen omistajille että EMS-yrityksille”, Michael Larsson selittää.

Kasvua osaamisen kautta

NCAB tulee jatkossakin keskittymään kasvuun sekä orgaanisesti että yritysostojen kautta. Kapasiteettia laajennetaan jatkuvasti, ja NCAB tekee keskeytyksettä hankintaan ja tehtaiden hallintaan liittyvää työtä täyttääkseen asiakkaiden teknologiaa ja esimerkiksi valmistusmaata koskevat tarpeet.

”Hallinnan lisäksi osaaminen on tärkeä osa tarjontaamme. Asiakkaiden tarpeiden perusteella NCAB on rakentanut vuosien kuluessa tietopankin, jonka ansiosta voimme tukea asiakkaita hyvillä ja älykkäillä, tuotantoon optimoiduilla ratkaisuilla”, sanoo Michael Larsson ja päättää:

Audit of a PCB factory with NCAB Group specialists on site
NCAB:n laadun toimittamisen strategiaan kuuluu, että olemme paikan päällä ja työskentelemme suoraan tehtaiden kanssa.

”Piirilevyt ovat ainoat tarjoamamme tuotteet, joten tunnemme erittäin hyvin asiakkaiden tarpeet ja haasteet. Meitä voi verrata ulkoistettuun hankintaosastoon, joka välittää avainluvuista. Varmistamme, että 2 600 nykyistä asiakastamme saavat laadukkaita, oikeaan aikaan toimitettuja piirilevyjä, jotka toimivat optimaalisesti tuotannossa ja kestävät koko lopputuotteen käyttöiän ajan.”

Nopeasti kehittyvät teollisuudenalat, joilla on uusia elektroniikkatarpeita

  • Kiinteistöala
  • Aurinko- ja tuulisähkö
  • Älykkäät sähköverkot
  • Autoteollisuus ja siihen liittyvä infrastruktuuri
  • Lääketieteellinen teknologia ja terveydenhuolto
  • Viestintäverkot (lasikuitu ja mobiili)
Electric vehicle charger from Eeasee | NCAB Group

Sähköautojen latausasemat vaativat luotettavia piirilevyjä


Easee on norjalainen sähköautojen latausasemien valmistaja, jonka pääkonttori sijaitsee Sandnesissa. Tammikuussa 2018 perustettu yritys on kasvanut nopeasti, ja sen myymien tuotteiden määrä on lisääntynyt räjähdysmäisesti. Vuoden 2021 myyntitavoite on 400 000–500 000 yksikköä. Niihin kaikkiin sisältyy NCAB Groupin toimittamia piirilevyjä.

”Norja on toiminut nopeasti sähköautojen alalla. Kotimarkkinoilla aloittanut Easee on laajentanut toimintaansa ja tuotteidensa myyntiä muille Skandinavian ja Pohjois-Euroopan markkinoille – Ruotsiin, Tanskaan, Isoon-Britanniaan, Saksaan ja Alankomaihin. Seuraavaksi on vuorossa muu Eurooppa, ja meillä on huomattavia kasvutavoitteita. Tavoitteenamme on toimittaa miljoonia latureita jo ensi vuonna”, sanoo Kjartan Nilsen, Chief Hardware Architect, Easee.

Kjartan Nielsen, Chief Hardware Architecht Easee

“Näemme tulevaisuudessa mahdolliseksi sen, että akuilla varustetut autot ovat tärkeä osa uutta ekologista yhteiskuntaa.”

Kjartan Nilsen
Chief Hardware Architect, Easee

Yrityksen konseptina ovat kompaktit, kohtuullisen hintaiset ja modernia muotoilua edustavat latausasemat, jotka on tarkoitettu ensisijaisesti kotikäyttöön. Sähköautojen omistajat haluavat yleensä pysäköidä autonsa ja ladata sen yön aikana, jotta autossa on joka aamu täyteen ladattu akku. Lisäksi monet taloudet haluavat kaksi sähköautoa. Elektroniikkaa tarvitaan sähkönkulutuksen jakamiseen autojen välillä sekä talon ja autojen välillä. Akun lataamisen pitäisi lisäksi olla helppoa oikeaan aikaan vuorokaudesta eli silloin, kun muu talous käyttää vähemmän sähköä.

”Näemme tulevaisuudessa mahdolliseksi sen, että akuilla varustetut autot ovat tärkeä osa uutta ekologista yhteiskuntaa. Sen lisäksi, että auton akun voi ladata paikallisesti esimerkiksi aurinkopaneeleilla tuotetulla sähköllä, se toimii myös sähkövarastona ja toimittaa taloon sähköä silloin, kun aurinko ei paista. Se vähentäisi tarvetta rakentaa kallista ja resursseja vaativaa uutta sähköverkon kapasiteettia. Mutta se edellyttää elektroniikkaa, joka pystyy käsittelemään suuria sähkövirtoja ja ohjauslogiikkaa”, hän painottaa.

Skaalattava ja kompakti kaksiosainen rakenne

Easeen latausasemat käsittelevät suhteellisen suuria sähkövirtoja. Se edellyttää piirilevyjä, joissa on paljon kuparia sähkön johtamiseksi ja ylimääräisen lämmön hajaannuttamiseksi.          

Charging box from Easee | NCAB Group
Easeen latausasemat käsittelevät suhteellisen suuria sähkövirtoja. Se edellyttää piirilevyjä, joissa on paljon kuparia sähkön johtamiseksi ja ylimääräisen lämmön hajaannuttamiseksi.

”Kuparin nykyisiä hintoja ajatellen piirilevyjen uusi, ns. bus bar embedded -rakenne on mielestäni erittäin mielenkiintoinen, sillä siinä kupari integroidaan paljon tarkemmin piirilevyyn. Siten suuremman sähkövirran johtaminen on mahdollista eikä kuparia tarvitse käyttää enempää kuin on tarpeen. Emme tällä hetkellä käytä tätä teknologiaa, mutta se on kiinnostava tulevaisuutta ajatellen”, sanoo Kjartan Nilsen.

Suurvirtarakenteissa on tärkeää, että johdinleveys ja eristeväli on sijoitettu oikein.  Easeen tuotteet osaavat erottaa toisistaan osat, jotka vastaavat autojen varsinaisesta lataamisesta, ja korkeamman teknologian osat, joita käytetään viestintään ja tietojen käsittelyyn. Sitä voisi kuvata kaksiosaiseksi rakenteeksi.

”Robotit hoitavat latausasemien kokoonpanon, ja käytämme valmiita, piirilevyihin integroitavia moduuleja.”

Kjartan Nilsen
Chief Hardware Architect, Easee

Erittäin nopeasti kasvava sähköautoteollisuus edellyttää, että tuotantoa voidaan laajentaa nopeasti suuriin volyymeihin. Siksi Easeen rakenteet on suunniteltu siten, että ne voidaan koota mahdollisimman pitkälle automatisoidulla menetelmällä. Näin latausasemat voidaan valmistaa kilpailukykyisesti Norjassa, lähellä markkinoita, mikä merkitsee lyhyempiä toimitusaikoja ja kustannuksiltaan edullisempaa logistiikkaa.

”Robotit hoitavat latausasemien kokoonpanon, ja käytämme valmiita, piirilevyihin integroitavia moduuleja. Kaikki yhdistetään piirilevyyn eikä mitään tarvitse ruuvata paikalleen manuaalisesti. Investoimme myös kompaktiin rakenteeseen, mikä tekee koko ratkaisusta pienemmän ja mahdollistaa useampien yksikköjen pakkaamisen samalle kuormalavalle jakelua varten. Saavutamme säästöjä resurssien kulutukseen, kuljetukseen ja varastointiin liittyvissä kustannuksissa. Lisäksi se parantaa toimintojemme kestävää kehitystä”, hän sanoo.

Miksi Easee valitsi NCAB:n piirilevykumppanikseen?

  • NCAB toimittaa piirilevyjä useista tehtaista.
  • NCAB pystyy löytämään rakenteellemme sopivan tehtaan.
  • NCAB on edustettuna sekä paikallisesti täällä Norjassa että piirilevytehtaissa.
  • Meillä on NCAB:stä positiivisia kokemuksia oikea-aikaisten toimitusten ja korkean laadun suhteen.
  • NCAB:n valinta tarkoittaa, että meidän on asioitava vain yhden toimittajan kanssa. • NCAB on avoin tehtaiden valintaan ja muihin asioihin liittyen.

Piirilevyjen laatu on ratkaisevaa

Piirilevyjen laatu on ratkaisevaa, varsinkin siksi, että lopputuote on usein ulkona alttiina -20 °C:n tai sitä alhaisemmille lämpötiloille talvella ja jopa +50 °C:n lämpötiloille auringossa kuumina kesäpäivinä.

Factory audit with NCAB Group specialist on site.
NCAB varmistaa laatutason säilymisen tekemällä tehtaissa jatkuvasti auditointeja. Tässä Alen Liang, Sustainability Manager, NCAB Group China, tekee kestävän kehityksen auditointia. Lue lisää laatutyöstämme tehtaissa.

”Levyjemme täytyy olla luotettavia. Jos virheitä havaitaan, kun on liian myöhäistä, niiden korjaus voi olla hyvin kallista. Reklamaatioiden, palautusten ja korvaavien tuotteiden minimoiminen on tärkeää myös ympäristön kannalta. Koska NCAB voi tehdä yhteistyötä useiden tehtaiden kanssa, se pystyy löytämään vaatimuksiimme ja rakenteisiimme sopivan tehtaan jokaisessa yksittäisessä tapauksessa”, sanoo Kjartan Nilsen.

Easee arvostaa erityisesti NCAB:n toimintatapaa, jossa sen työntekijät seuraavat ja valvovat tehtaita vakiintuneiden rutiininen mukaisesti ja pystyvät hoitamaan viestinnän tehtaiden kanssa paikallisella kielellä.

”Levyjemme täytyy olla luotettavia. Jos virheitä havaitaan, kun on liian myöhäistä, niiden korjaus voi olla hyvin kallista.”

Kjartan Nilsen
Chief Hardware Architect, Easee

”Se säästää meiltä paljon työtä, koska meidän ei tarvitse tehdä tällaista seurantaa itse. Tiedämme, että voimme odottaa NCAB:ltä yhtenäisiä toimituksia samalla korkealla laadulla ja pystymme siten keskittymään omaan työhömme”, hän toteaa.

Hyvät yhteydet ja luotettavat toimitukset

NCAB toimii myös paikan päällä Norjassa, joten Easee voi hoitaa kaiken yhteydenpidon saman yhteyshenkilön kautta.

”Meillä on erittäin hyvät yhteydet NCAB:n Norjan toimitusjohtajan Ørjan Ødegårdin kanssa, joka sekä ymmärtää tarpeemme että kertoo avoimesti, mitä tehdasta käytetään ja miksi. Se rakentaa luottamusta”, sanoo Kjartan Nilsen.

Integrated PCB Production - illustration of NCAB´s business| NCAB Group
NCAB:n asiakkaana sinulla on yhteyshenkilö paikallisessa yrityksessä tai tehtaassa. Sinun ei tarvitse hoitaa yhteyksiä muiden, kuten esimerkiksi tehtaiden, kanssa. NCAB ottaa täyden vastuun koko toimituksesta.

Toimitusten luotettavuus on myös äärimmäisen tärkeää. Toimeksiannon saaneilta tehtailta edellytetään, että ne hankkivat tarpeeksi raaka-aineita ja pystyvät toimittamaan oikeaan aikaan.

”Meillä on ollut NCAB:stä erittäin hyviä kokemuksia myös tässä suhteessa. Meillä ei ole koskaan ollut seisokkeja. Luotettava kumppani on erittäin tärkeä, koska suuret volyymit toimitetaan meriteitse, jotta voimme pitää kuljetuskustannukset alhaisina. Se edellyttää vieläkin parempaa ennakointia ja suunnittelua”, hän päättää.

Easee AS

Norjalainen teollisuusyritys, jonka pääkonttori on Sandnesissa ja jolla on toimipaikkoja Oslossa, Bergenissä, Glasgow’ssa Isossa-Britanniassa, Wismarissa Saksassa ja Amsterdamissa Alankomaissa. Yritys suunnittelee, kehittää ja jakelee tuotteita, jotka tulevat olemaan erottamaton osa tulevaisuuden sähköverkkoa. Yrityksen ensimmäiset kaupalliset tuotteet ovat kaksi erityyppistä sähköautojen latausasemaa, Easee Home ja Easee Charge, sekä niiden oheislaitteet. Vuonna 2018 perustetulla yrityksellä on noin 150 työntekijää, ja vuonna 2020 sen myynti oli 385 miljoonaa Norjan kruunua (noin 37 miljoonaa euroa).