INFOCUS:

A topic from NCAB Group about integrated PCB Production

No 2 2021

Elektronika zmienia świat

MORE ARTICLES ABOUT THE TOPIC:

Płytki drukowane dostarczane przez NCAB Group są stosowane w kilku szybko rozwijających się branżach, jak również w zastosowaniach, w których zachodzi szybki rozwój. W tym wydaniu InFocus przedstawiono ogólny obraz trendów napędzających rozwój wydarzeń i ich znaczenie. Rozmawiamy również z naszym norweskim klientem, firmą Easee, produkującą ładowarki do pojazdów elektrycznych, które stanowią jeden z najszybciej rosnących segmentów rynku.

Przemiany i wydarzenia zachodzące w społeczeństwie stwarzają nowe potrzeby dla elektroniki. Z definicji obejmuje to płytki drukowane, które są potrzebne dla wielu zastosowań w różnych branżach. Patrząc na obecną sytuację z perspektywy ogólnej, Michael Larsson, wiceprezes ds. sprzedaży w NCAB Group, zwraca uwagę na pewne ważne trendy.

‒ Chociaż w ciągu ostatniego półtora roku pandemia przyniosła wiele wyzwań, utrzymujący się globalny trend w kierunku urbanizacji przyniósł lepszą jakość życia dużym segmentom populacji. Obserwujemy zwiększenie proporcji osób o średnich dochodach, w szczególności w głównych krajach Azji. Coraz więcej ludzi nie tylko żyje dłużej i w lepszych warunkach, ale chce też korzystać z lepszych standardów i usług – mówi.

Michael Larsson, VP Sales NCAB Group

„Musimy skuteczniej oszczędzać energię i we właściwy sposób przechodzić na źródła energii i transport bez paliw kopalnych”.

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Jednocześnie należy starać się o zrównoważenie tych trendów wzrostowych, tak abyśmy wszyscy sprostali wyzwaniom klimatycznym i chronili środowisko naszej planety. Musimy skuteczniej oszczędzać energię i we właściwy sposób przechodzić na źródła energii i transport bez paliw kopalnych. Innym ważnym aspektem zrównoważenia jest praca na rzecz zapewnienia zdrowej przyszłości dla obecnego i przyszłych pokoleń, jak również naszych ekosystemów.

‒ Przykładem tej pracy jest niewiarygodny postęp, jaki obserwujemy w informatyce dla ochrony zdrowia. Ten sektor odniósł z tego ogromne korzyści, gdyż dzięki nowym urządzeniom medycznym i zastosowaniom nowych technik stał się bardziej elastyczny. Zadziwiająco szybkie zmiany w dziedzinie telekomunikacji jeszcze bardziej umocnią sektor ochrony zdrowia – mówi, podając jako przykład zastosowanie naszych telefonów jako interfejsów dla wielu milionów rezerwacji szczepionek.

Pojazdy elektryczne i energetyka w okresie przejściowym

Elektronika jest ważnym czynnikiem umożliwiającym rozwój, na przykład w branży nieruchomości i produkcyjnej, energetyki słonecznej i wiatrowej, inteligentnych sieci, pojazdów elektrycznych i związanych z nimi infrastruktur. W branży nieruchomości widzimy szybki rozwój inteligentnych urządzeń sterowania, układów sterowania i obsługi, w których nowa technika jest stosowana do optymalizacji komfortu życia, dochodu operacyjnego netto i używania energii. W odniesieniu do nowych, korzystnych dla klimatu wydarzeń widzimy znaczne zmiany w kierunku zwiększenia udziału elektrycznych środków transportu. Będzie to wymagało nowych flot pojazdów i udoskonalonych infrastruktur, w których znajdzie zastosowanie jeszcze więcej elektroniki niż dawniej.

‒ Widzimy w technice medycznej i ochronie zdrowia opracowywane nowe urządzenia, które na przykład wykorzystują zdalne sterowanie i czujniki, dzięki którym ich stosowanie może się koncentrować na pacjencie – kontynuuje Michael Larsson. ‒ Zamiast iść do szpitala, pacjent może uzyskać pomoc w domu lub blisko domu.

Zmienia się również przemysł energetyczny. Tutaj energia słoneczna i wiatrowa przeszły od symbolicznych inicjatyw do stawania się konkurencyjnymi źródłami energii. Stwarza to potrzebę zastosowania większej liczby układów elektronicznych do obsługi przesyłu nadmiaru energii lokalnie do sieci energetycznej celem magazynowania lub transportu w miejsca, w którym jest potrzebna. W przemyśle produkcyjnym nowa technika sterowania i regulacji jest ostatecznie opracowywana w wyniku postępów w technice czujników.

„Widzimy w technice medycznej i ochronie zdrowia opracowywane nowe urządzenia, które na przykład wykorzystują zdalne sterowanie i czujniki, dzięki którym ich stosowanie może się koncentrować na pacjencie”.

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Ważne trendy rozwojowe

  • Globalna urbanizacja i koniunktura
  • Przesunięcie w kierunku źródeł energii bez paliw kopalnych
  • Elektryfikacja pojazdów
  • Szybki rozwój nauk biologicznych
  • Szybki rozwój łączności

Sensoryka i miniaturyzacja napędzają rozwój przemysłu

Sensoryka jest jednym z trendów, które napędzają rozwój elektroniki. Innym ważnym trendem, jaki obserwujemy we wszystkich branżach jest ogólna miniaturyzacja, czyli coraz mniejsze fizyczne rozmiary wyrobów.

Trends in PCB:s - more electronics in smaller devices | NCAB Group
Jednym z czynników napędowych w dziedzinie elektroniki jest obecnie miniaturyzacja, gdzie widzimy mniejsze jednostki, w których trzeba zmieścić coraz większą ilość elektroniki. Ma to wpływ również na konstrukcję płytek PCB, gdzie w pewnych przypadkach konieczne jest stosowanie na przykład bardziej zaawansowanych rozwiązań, takich jak HDI, karty elastyczne i elastyczno/sztywne.

Potrzeba zmieszczenia coraz większej liczby urządzeń elektronicznych w mniejszych jednostkach stwarza wiele możliwości opracowywania nowych zastosowań. Jednocześnie stawia to również wyzwania dotyczące na przykład zagadnień związanych z zarządzaniem ciepłem (więcej o zarządzaniu ciepłem w InFocus nr 1-2021) – mówi Michael Larsson.

Potrzeba zmieszczenia coraz większej liczby urządzeń elektronicznych w mniejszych jednostkach stwarza wiele możliwości opracowywania nowych zastosowań”.

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Patrząc szczególnie na płytki drukowane zauważa, że miniaturyzacja prowadzi do wzrastającej liczby klientów firmy NCAB wykonujących techniczne skoki w swoich konstrukcjach i na przykład stosujących więcej warstw i zaawansowanych rozwiązań, takich jak HDI, płytki elastyczne i sztywno-elastyczne.

‒ Wykazanie się wystarczającą śmiałością, aby zrobić taki ruch, może skutkować tym, że klient dostanie bardziej inteligentne rozwiązanie. W przypadku współczesnych produktów na przykład rozwiązanie HDI często może pomóc uniknąć niepotrzebnych kłopotów, jakie spowodowałaby konstrukcja tradycyjna.

Konsolidacja w toku

Pod względem komercyjnym pandemia stanowiła wyzwanie dla wszystkich w branży płytek PCB, ale mniejsi gracze odczuli to mocniej niż pozostali. To prowadzi do konsolidacji zarówno wśród właścicieli produktów, producentów kontraktowych, jak i ich dostawców. W przyszłości wielkość przedsiębiorstwa będzie coraz ważniejsza, jeżeli chce się być postrzeganym jako znaczący partner biznesowy w tej branży.

‒ Jeśli spojrzeć na zapotrzebowanie na płytki drukowane pod kątem geograficznym, Azja, gdzie produkowana jest przeważająca większość płytek, jest regionem największym i najszybciej się rozwijającym. Następnie, największym rynkiem płytek drukowanych jest Europa. Importuje się tam w przybliżeniu dwukrotnie więcej płytek niż na trzecim największym rynku, Ameryce Północnej. Zatem dla nas w NCAB oznacza to, że jesteśmy na właściwych rynkach. Pracujemy jednak nad tym, aby uzyskać jeszcze większe pokrycie na rynkach, na których nie jesteśmy tak dobrze reprezentowani, uwzględniając to, że ważna część naszej koncepcji biznesowej polega na byciu blisko klientów – mówi Michael Larsson.

Niezawodne płytki PCB

Sytuacja w branży otwiera przed firmą NCAB nowe znaczące możliwości. Wydarzenia, które obserwujemy od jakiegoś czasu, stwarzają wiele możliwości na rosnącym rynku, przy dużej liczbie potencjalnych nowych klientów. Spółka jest reprezentowana w odnośnych branżach z ofertą, która jest zaprojektowana specjalnie dla zastosowań, w których elektronika musi po prostu pracować przez długi czas lub w trudnych środowiskach.

Reliable PCBs are essential for advanced electronics | NCAB Group
‒ Dla naszych klientów wspólnym mianownikiem jest potrzeba płytek drukowanych o wysokiej niezawodności, zarówno w procesie produkcyjnym, jak i podczas całego cyklu życia wyrobu końcowego. Unikanie negatywnych skutków niesprawności sprzętu często ma dla nich krytyczne znaczenie – mówi Michael Larsson, wiceprezes ds. sprzedaży Grupy NCAB.

‒ Nasz slogan „Niezawodne płytki PCB” dobrze podsumowuje tę koncepcję. Dla naszych klientów wspólnym mianownikiem jest potrzeba płytek drukowanych o wysokiej niezawodności, zarówno w procesie produkcyjnym, jak i podczas całego cyklu życia wyrobu końcowego. Unikanie negatywnych skutków niesprawności sprzętu często ma dla nich krytyczne znaczenie. Dostarczane przez nas płytki mogą być technicznie zaawansowane, ale nie jest to bezwzględnie konieczne. Płytka drukowana w układzie sygnalizacji kolejowej może być mniej zaawansowana niż w tosterze, ale w tym pierwszym przypadku niezawodność jest znacznie ważniejsza – mówi Michael Larsson.

Płytka drukowana w układzie sygnalizacji kolejowej może być mniej zaawansowana niż w tosterze, ale w tym pierwszym przypadku niezawodność jest znacznie ważniejsza”.

Michael Larsson
VP Sales, NCAB Group

Obecnie jest coraz więcej zastosowań, w których nie ma miejsca na awarie układów elektronicznych. Niezawodność staje się coraz ważniejsza. Ważną częścią strategii firmy NCAB jest ścisła współpraca z właścicielami produktów, którzy teraz szukają większej kontroli nad zaopatrzeniem w płytki PCB znajdujące się w ich wyrobach.

‒ To zwiększone ukierunkowanie na kontrolę często dotyczy kluczowych konstrukcji, w których może być zagrożona ich własna marka. Oprócz aspektów jakościowych, ten trend napędzają również własne ambicje właścicieli produktów na rzecz zrównoważenia oraz wymagania prawne w tej dziedzinie. Posiadanie kontroli nad aspektami zrównoważenia w całym swoim łańcuchu dostaw szybko staje się coraz ważniejsze zarówno dla właścicieli produktów, jak i spółek EMS – wyjaśnia Michael Larsson.

Wzrost przez wiedzę

Idąc dalej, NCAB będzie nadal skupiać się na wzroście, zarówno organicznym, jak i przez przejęcia firm. Stale zwiększane są zdolności produkcyjne i NCBA ciągle prowadzi prace na rzecz zaopatrywania i zarządzania fabryką w celu spełnienia potrzeb klientów w odniesieniu zarówno do techniki, jak i na przykład kraju wytworzenia.

‒ Oprócz kontroli, ważną częścią naszej oferty jest wiedza. Opierając się na potrzebach klientów, firma NCAB przez lata zbudowała bank wiedzy, dzięki czemu możemy pomagać klientom, oferując im dobre i inteligentne rozwiązania, zoptymalizowane dla produkcji – mówi Michael Larsson i podsumowuje:

Audit of a PCB factory with NCAB Group specialists on site
Strategia firmy NCAB dostarczania jakości obejmuje bycie na miejscu i pracę bezpośrednio z fabrykami.

‒ Płytki PCB są jedynymi produktami, z którymi pracujemy, jesteśmy więc dobrze obeznani z potrzebami i wyzwaniami naszych klientów. Można nas porównywać do zewnętrznego działu zaopatrzenia, który dba o kluczowe wskaźniki. Zapewniamy, że 2600 naszych obecnych klientów otrzymuje płytki drukowane wysokiej jakości, dostarczane terminowo, płytki, które pracują optymalnie dla produkcji i wytrzymują cały okres życia wyrobu końcowego.

Szybko rozwijające się branże z nowymi potrzebami w zakresie elektroniki

  • Nieruchomości
  • Energetyka słoneczna i wiatrowa
  • Inteligentne sieci energetyczne
  • Motoryzacja i powiązana infrastruktura
  • Technika medyczna i ochrona zdrowia
  • Sieci telekomunikacyjne (światłowodowe i mobilne)
Electric vehicle charger from Eeasee | NCAB Group

Ładowarki do samochodów elektrycznych wymagają niezawodnych płytek drukowanych


Easee jest norweskim producentem ładowarek do samochodów elektrycznych i ma siedzibę w Sandnes. Od założenia w styczniu 2018 r. spółka szybko się rozwija i liczba sprzedawanych produktów wzrasta wykładniczo. Planowana sprzedaż na 2021 r. wynosi 400–500 000 jednostek. Wszystkie z nich zawierają płytki PCB z NCAB Group.

‒ Norwegia błyskawicznie zareagowała w kwestii pojazdów elektrycznych. Po rozpoczęciu działalności na rynku krajowym firma Easee rozszerzyła działalność o sprzedaż produktów na innych rynkach Skandynawii i Europy Północnej – Szwecja, Dania, Wielka Brytania, Niemcy i Holandia. Następna w kolejce jest reszta Europy i mamy duże ambicje rozwojowe. Już w przyszłym roku naszym celem jest dostarczanie milionów ładowarek – mówi Kjartan Nilsen, główny architekt sprzętu w Easee.

Kjartan Nielsen, Chief Hardware Architecht Easee

„Idąc dalej, widzimy potencjał tam, gdzie samochody akumulatorowe funkcjonują jako ważna część nowego ekologicznego społeczeństwa”.

Kjartan Nilsen
Chief Hardware Architect, Easee

Koncepcją spółki są kompaktowe ładowarki, w rozsądnych cenach i ładnie zaprojektowane, przeznaczone głównie do użytku domowego. Właściciele samochodów elektrycznych zwykle chcą mieć możliwość parkowania i ładowania samochodów przez noc, aby każdego ranka mieć w pełni naładowany samochód. Ponadto wielu z nich chce mieć dwa samochody elektryczne. Elektronika jest wymagana do rozdziału zasilania pomiędzy samochodami i pomiędzy domem, i samochodami. Akumulator powinien również łatwo się ładować w odpowiedniej porze dnia, kiedy reszta domu pobiera mniej mocy.

‒ Idąc dalej, widzimy potencjał tam, gdzie samochody akumulatorowe funkcjonują jako ważna część nowego ekologicznego społeczeństwa. Akumulator samochodowy mógłby być nie tylko ładowany energią wytwarzaną lokalnie na przykład z paneli słonecznych, ale też służyć jako bank energii, która potem byłaby wykorzystywana do zasilania domu, kiedy nie ma słońca. To obniżyłoby potrzebę drogich i zużywających zasoby nowych mocy w sieci energetycznej. Ale to wymaga elektroniki, która może obsłużyć wysokie natężenia w połączeniu z logiką sterującą – podkreśla.

Dwie części, skalowalna i kompaktowa konstrukcja

Ładowarki firmy Easee przenoszą wysokie prądy. Wymaga to płytek drukowanych zawierających dużą ilość miedzi, zarówno do przewodzenia prądu, jak i rozpraszania nadmiaru ciepła.

Charging box from Easee | NCAB Group
Ładowarki firmy Easee przenoszą całkiem wysokie prądy. Wymaga to płytek drukowanych zawierających dużą ilość miedzi, zarówno do przewodzenia prądu, jak i rozpraszania nadmiaru ciepła.

‒ Biorąc pod uwagę zwłaszcza dzisiejsze ceny miedzi uważam, że szczególnie interesujący jest nowy trend w konstrukcji tzw. „bus bar embedded PCB”, w których miedź jest o wiele bardziej precyzyjnie wbudowana w płytkę PCB. Pozwala to na przewodzenie prądu o wyższym natężeniu bez używania większej ilości miedzi niż to konieczne. Nie jest to coś, czego obecnie używamy, ale na przyszłość ta technika dobrze się zapowiada – mówi Kjartan Nilsen.

W przypadku konstrukcji wysokoprądowych ważne jest, żeby szerokość przewodnika i odległość izolacji były odpowiednio rozlokowane. W produktach firmy Easee odróżniane są części, które obsługują faktyczne ładowanie samochodów od bardziej zaawansowanych technicznie części stosowanych do telekomunikacji i przetwarzania danych. Można to opisać jako konstrukcja dwusekcyjna.

„Nasze ładowarki są montowane przez roboty i stosujemy gotowe moduły zintegrowane na płytkach drukowanych”.

Kjartan Nilsen
Chief Hardware Architect, Easee

Bardzo szybko rozwijający się przemysł pojazdów elektrycznych żąda umiejętności szybkiego zwiększenia produkcji do dużych ilości. Mając to na uwadze konstrukcje firmy Easee są tak zbudowane, aby można je było montować w możliwe najbardziej zautomatyzowany sposób. Dzięki temu również produkcja ładowarek w Norwegii jest ekonomicznie konkurencyjna, blisko rynku, z krótszymi terminami dostawy i mniej kosztowną logistyką.

‒ Nasze ładowarki są montowane przez roboty i stosujemy gotowe moduły zintegrowane na płytkach drukowanych. Wszystko jest połączone z płytką drukowaną i niczego nie trzeba przykręcać ręcznie. Inwestujemy również w kompaktową konstrukcję, która zmniejsza wymiary całego rozwiązania i pozwala nam pakować więcej jednostek na tę samą paletę podczas dystrybucji. Oszczędzamy koszty zużycia zasobów, transportu i magazynowania. Ponadto poprawia to nasze wyniki w zakresie zrównoważenia – wyjaśnia.

Dlaczego Easee wybrała NCAB na swojego partnera w zakresie płytek drukowanych

  • NCAB dostarcza płytki drukowane z kilku fabryk.
  • NCAB może dopasować naszą konstrukcję do odpowiedniej fabryki.
  • NCAB jest reprezentowana lokalnie tu w Norwegii i w fabrykach płytek drukowanych.
  • Mamy pozytywne doświadczenia z NCAB, jeśli chodzi o terminowość dostaw i wysoką jakość.
  • W przypadku firmy NCAB mamy jednego dostawcę.
  • NCAB jest wobec nas transparentna w sprawie wyboru fabryk i w innych sprawach.

Jakość płytek PCB jest decydująca

Jakość płytek drukowanych jest decydująca, zwłaszcza jeśli uwzględnić, że wyrób końcowy często ląduje na zewnątrz w klimatach, w których temperatura może się zmieniać od minus 20°C lub jeszcze niżej zimą do +50°C w słońcu w gorący letni dzień.

Factory audit with NCAB Group specialist on site.
NCAB ciągle przeprowadza audyty w swoich fabrykach, aby zapewnić utrzymanie jakości. Widzimy tu Alena Lianga, kierownika ds. zrównoważenia Grupy NCAB Chiny w trakcie przeprowadzania audytu zrównoważenia. Czytaj więcej o naszej wysokiej jakości pracy w fabrykach.

‒ Nasze płytki muszą być niezawodne. Wszelkie za późno wykryte błędy są bardzo trudne do usunięcia. Minimalizowanie liczby reklamacji, zwrotów i produktów zamiennych jest również ważne z punktu widzenia środowiska. Dzięki temu, że firma NCAB ma zdolność współpracy z wieloma swoimi fabrykami, może w każdym pojedynczym przypadku odpowiednio dobrać konstrukcje do naszych wymagań – mówi Kjartan Nilse.

Firma Easee jest również szczególnie wdzięczna za podejście NCAB angażujące pracowników, którzy poprzez ustanowione procedury śledzą i kontrolują fabryki, i mogą obsługiwać komunikację z fabrykami w lokalnym języku.

„Nasze płytki drukowane muszą być niezawodne. Wszelkie za późno wykryte błędy są bardzo trudne do usunięcia”.

Kjartan Nilsen
Chief Hardware Architect, Easee

‒ Oszczędza nam to wiele pracy, ponieważ nie musimy wykonywać tego rodzaju dalszej pracy samodzielnie. Wiemy, że możemy oczekiwać od NCAB stałych dostaw o tej samej wysokiej jakości i możemy zatem skoncentrować się na naszych własnych częściach – twierdzi.

Dobry kontakt i niezawodność dostaw

NCAB jest również obecna lokalnie w Norwegii i firma Easee może obsługiwać wszystkie kontakty przez tę samą jedną osobę do kontaktów.

‒ Mamy bardzo dobry kontakt z dyrektorem zarządzającym NCAB na Norwegię, Ørjanem Ødegårdem, który zarówno rozumie nasze potrzeby, jak i jest bardzo transparentny, jeśli chodzi o to, która fabryka jest wykorzystywana i dlaczego. To buduje zaufanie – mówi Kjartan Nilsen.

Integrated PCB Production - illustration of NCAB´s business| NCAB Group
Jako klient NCAB masz osobę do kontaktów w swojej lokalnej firmie. Nie musisz jednak porozumiewać się z żadnymi dodatkowymi osobami kontaktowymi, na przykład w fabrykach. NCAB przyjmuje pełną odpowiedzialność za całą dostawę.

Niezawodność w dostawach jest również niezmiernie ważna. Fabryki, które są zatrudniane, muszą kupować wystarczająco dużo surowców i być w stanie realizować dostawy terminowo.

‒ Mamy bardzo dobre doświadczenia z NCAB również w tym kontekście. Nigdy nie mieliśmy przestoju. To jest szczególnie ważne mieć niezawodnego partnera, ponieważ wysyłamy duże ilości drogą morską, abyśmy mogli utrzymywać koszty transportu na niskim poziomie. A to wymaga jeszcze większego przewidywania i planowania – wnioskuje.

O firmie Easee AS

Norweska firma przemysłowa z siedzibą w Sandness i biurami w Oslo, Bergen, Glasgow w Wielkiej Brytanii, Wismarze w Niemczech i Amsterdamie w Holandii. Spółka projektuje, opracowuje i rozprowadza produkty, które staną się integralną częścią sieci energetycznej przyszłości. Jej pierwsze komercyjne produkty to dwa typy ładowarek do samochodów elektrycznych: Easee Home i Easee Charge, jak również urządzenia peryferyjne do nich. Spółka została założona w 2018 r., ma około 150 pracowników i jej sprzedaż w 2020 r. wyniosła 385 mln NOK (w przybliżeniu 37 mln EUR).