Złącza przemysłowe

Złącza to ważne elementy maszyn oraz urządzeń i jednocześnie podzespoły szeroko wykorzystywane w przemyśle, energetyce, transporcie i wielu innych zastosowaniach. Branża z nimi związana przetrwała pandemię i niedobory komponentów relatywnie dobrze, a sam rynek – pod względem działających tu dostawców i klientów – zmienił się niewiele. Sektor ten stanowi niezmiennie atrakcyjny obszar działalności, choć jednocześnie cechuje się dużym nasileniem walki konkurencyjnej. Zapraszamy do lektury analizy.

Złącza to obszerna grupa produktów, którą w podstawowym wymiarze można podzielić na: silnoprądowe (przesyłające energię) oraz sygnałowe, czyli służące do transmisji sygnałów analogowych oraz danych. Są dostępne również w wersjach hybrydowych, w których do jednej obudowy podłączane są przewody zasilające i sygnałowe oraz elektryczne i optyczne – w różnych konfiguracjach.

Kluczowe krajowe branże będące odbiorcami złączy przemysłowych

Zastosowania złączy warunkują również stosowane materiały i ich konstrukcja. Wersje przemysłowe muszą wyróżniać się odpowiednią wytrzymałością i dodatkowymi cechami, zależnymi od typu sygnałów i miejsca montażu. Z kolei od złączy montowanych na zewnątrz pociągów (między wagonami, pod nimi, na dachu, przy torach) oczekuje się odporności na: silne wibracje, osłabiające połączenia, uderzenia drobin piasku, kamieni i opady atmosferyczne (deszcz, śnieg), powodujące erozję i korozję, oblodzenie oraz nasłonecznienie, a więc skrajnie niskie i wysokie temperatury, skutkujące kurczeniem się i rozszerzaniem materiałów. Na wstrząsy, drgania i ekstremalne temperatury narażone są także złącza w autach dostawczych. Te trzeba również zabezpieczyć przed wnikaniem wilgoci, kontaktem z substancjami korozyjnymi (sól drogowa, chemikalia), wnikaniem pyłów, kurzu i innych zanieczyszczeń.

Marek Juchimiuk

HARTING Polska

Jakie są nowości technologiczne i wymogi odbiorców? Jakie są trendy w branży?

Może się wydawać, że wśród dostępnego asortymentu złączy znajdują się rozwiązania, które pokrywają niemalże wszystkie potrzeby odbiorców. Nic bardziej mylnego. Złącza rozwijają się wraz z rynkiem, powstają nowe branże ze swoimi specyficznymi wymogami. Aktualnie przykładem mogą być systemy energetyczne, które w coraz większym stopniu będą korzystały ze źródeł odnawialnych, przy czym tutaj przyczyny leżą zarówno po stronie ekologicznej, jak i polityczno-prawnej. Zmiany te będą skutkowały koniecznością transformacji i magazynowania energii z jak najmniejszymi stratami, co dalej może prowadzić do dużych zmian sposobu funkcjonowania systemów energetycznych, a w efekcie do konieczności stosowania zupełnie innego rodzaju złączy niż dotychczas. Pracujemy nad rozwojem takich rozwiązań łączeniowych, mamy już pewne z nich w ofercie – np. złącze, które samo szczegółowo (do 25. harmonicznej!) mierzy wartości prądowo-napięciowe sieci, po czym przesyła je z wykorzystaniem magistrali Modbus, TCP lub RTU do miejsca ich analizy/reakcji.

Bardzo ważnym czynnikiem staje się też indywidualizacja. Liczba poszczególnych aplikacji oraz specyficznych wymogów z nimi związanych rośnie w tempie geometrycznym, idąc w parze z rozwojem technologicznym. Aby sprostać indywidualnym potrzebom w odniesieniu do złączy, udostępniamy możliwość stworzenia samemu własnego złącza (np. pozycje i rozmiary wejść kablowych, nanoszenie potrzebnych oznaczeń) z poziomu strony internetowej, a następnie realizację takiego zamówienia choćby dla pojedynczej sztuki. Proces taki trwa jedynie kilka minut, jest prosty do zrealizowania, a bardzo ważnym plusem takiego rozwiązania jest to, że automatycznie, niemalże od ręki, generowane i udostępniane są biblioteki (2D, 3D) dla stworzonego złącza. Można zatem stwierdzić, że rozwój złączy został niejako przekazany użytkownikom. Mogą oni indywidualnie budować potrzebne wkłady za pomocą złączy modułowych, a następnie mogą zaprojektować i stworzyć obudowy złączy według własnego pomysłu. Ten trend będzie się jedynie nasilał, ponieważ postęp technologiczny jest na takim etapie, że każdego dnia pojawiają się coraz nowsze urządzenia, kolejne ich generacje, itd. Oczywiście wszystko to idzie w parze z miniaturyzacją, która będzie ten stan pogłębiać.

Przemysł maszynowy, energetyka, transport

Złącza, jak już wspomniano, są produktami stosowanymi w różnych aplikacjach i branżach. Znajdziemy je w maszynach i urządzeniach, pojazdach, w systemach w energetyce, elektronice, urządzeniach telekomunikacyjnych i wielu innych. Do najważniejszych odbiorców złączy przemysłowych zaliczono: sektor maszynowy (74% wskazań respondentów), energetykę (72% i jednocześnie wzrost w stosunku do lat poprzednich), transport, w szczególności szynowy (62%) oraz górnictwo (51%). Jeżeli chodzi o branżę produkcyjną, w szczególności zakłady przemysłowe, to w statystyce występuje ona w postaci kilku sektorów (spożywczy, chemiczny, elektroniczny). Niezmiennie ważnym odbiorcą złączy jest rynek wojskowy, czyli zastosowania specjalne.

Omawiane branże nakładają określone wymogi na wykorzystywane złącza. Przykładowo w przemyśle istotna jest m.in. wytrzymałość mechaniczna i prądowa, do tego możliwość stosowania złączy modułowych, zaś sektor transportu szynowego wymaga stosowania złączy o dużej odporności na wibracje i możliwości pracy w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Dodatkowo istnieje cały szereg rynków niszowych, gdzie stosowane są wersje specjalizowane. Przykładowo w energetyce odnawialnej są to złącza wysokoprądowe, szczelne oraz szybkie w montażu i demontażu.

Główni krajowi odbiorcy złączy przemysłowych

Marcin Rek

Semicon

Jakich złączy poszukują odbiorcy przemysłowi?

Złącza przemysłowe można podzielić na wiele grup w zależności od przyjętych kryteriów podziału: ze względu na kształt mogą to być złącza okrągłe lub prostokątne, ze względu na funkcjonalność mogą to być złącza zasilające, sygnałowe, transmisji mediów (gazu, cieczy) czy też miks wymienionych, czyli złącza hybrydowe/modułowe.

Większość naszych klientów kupujący złącza silnoprądowe bardzo ceni sobie wysoką jakość, a co za tym idzie, ich trwałość, funkcjonalność i dopasowanie do własnych potrzeb. W tym przypadku cena złączy schodzi na dalszy plan, ponieważ jest ona raczej niewielkim procentem kosztów całego urządzenia. Producenci maszyn i urządzeń, wybierając niezawodne elementy składowe wysokiej jakości (w tym właśnie złącza), budują swoją markę i zyskują uznanie klientów.

Wszystkie urządzenia i maszyny elektryczne potrzebują zasilania, a więc i odpowiednich do tego złączy. Oczywiste jest, że wymagania dla złączy do małych urządzeń elektronicznych cechują inne wymagania w stosunku do tych stosowanych np. w kolejowych pojazdach trakcyjnych. W pierwszym przypadku najbardziej pożądaną cechą jest rozmiar – złącza muszą być niewielkie i lekkie, w pewnych zastosowaniach liczy się również estetyczny wygląd. Natomiast gdy waga i gabaryty urządzenia nie mają dużego znaczenia, złącza silnoprądowe muszą być niezawodne i odporne na niekorzystne warunki zewnętrzne. W układach automatyki przemysłowej ważne jest stosowanie złączy, które nie wymagają stosowania specjalistycznych narzędzi. Przyspiesza to montaż, a w razie napraw lub konserwacji skraca cały proces i ogranicza przestój linii produkcyjnej.

Jeżeli chodzi o statystykę dotyczącą klientów w obrębie przemysłu, to tutaj niezmiennie kluczowymi są: odbiorcy końcowi, tacy jak zakłady przemysłowe (72%), producenci maszyn / sektor OEM (58%) oraz integratorzy systemów (49%). Dane procentowe nie sumują się do 100% ze względu na możliwość wielokrotnego wyboru kategorii.

W tym miejscu warto spojrzeć w przyszłość, wskazując za dostawcami najbardziej perspektywiczne obszary. Dwa lata temu, podczas naszego ostatniego badania, do takich zaliczone zostały: energetyka, kolejnictwo (transport szynowy) oraz szeroko rozumiany przemysł produkcyjny. Jak widać – w większości są to rynki dla dostawców złączy tradycyjne. Warto tu zauważyć, że obszar elektromobilności cały czas, choć pojawia się w publikowanych przez nas statystykach, nie jest specjalnie istotny. Również energetyka odnawialna – poza fotowoltaiką, nie była typowana zbyt często.

Najpopularniejsze zdaniem dystrybutorów marki złączy przemysłowych sprzedawanych w Polsce; zestawienie nie dotyczy udziałów firm w rynku

Nowoczesne złącza i kable przemysłowe

Złącza i kable są tak powszechnymi komponentami instalacji w przemyśle, że łatwo o ich zmarginalizowanie. Może to mieć poważne konsekwencje, ponieważ równocześnie od ich niezawodności zależy ciągłość zasilania i transmisji danych, a więc prawidłowe działanie maszyn i urządzeń w zakładzie. Dlatego wybór złączy i kabli powinna poprzedzić analiza warunków, w jakich będą pracować i przegląd asortymentu dostawców, oferujących je w specjalnych wykonaniach. Zagadnienia te przedstawiliśmy w artykule "Nowoczesne złącza i kable przemysłowe", który został opublikowany we wrześniu 2022 roku, tj. w numerze APA 9/22 oraz na stronie www.automatykaB2B.pl.

Trendy technologiczne

Pytanie o najważniejsze trendy oraz zmiany w technologiach złączy zadajemy respondentom przy okazji każdego badania. Przynosi ono wiele, aczkolwiek powtarzających się, odpowiedzi. Podobnie było tym razem, bowiem wskazania dotyczyły przede wszystkim dwóch kluczowych trendów – miniaturyzacji złączy oraz zwiększania popularności elementów hybrydowych i modułowych. Te pierwsze umożliwiają prowadzenie w jednej obudowie wiele różnych połączeń sygnałowych oraz zasilających. Z kolei wersje modułowe umożliwiają komponowanie konkretnej wersji złącza przez samego klienta, który korzysta z podzespołów takich jak wkładki, ramki, obudowy, itd. Daje to możliwości daleko idącej kastomizacji złącza na potrzeby tworzonej aplikacji i zapewnia kompaktowość rozwiązania łączeniowego.

Jeżeli chodzi o miniaturyzację, to trend ten występuje na rynku już od lat, co głównie dotyczy złączy do sieci komunikacyjnych i urządzeń elektronicznych. Aczkolwiek miniaturyzacja to też zagadnienie pojawiające się w kontekście złączy przemysłowych silnoprądowych, gdzie oferowane są niewielkie elementy cechujące się parametrami elektrycznymi i mechanicznymi zbliżonymi do ich większych odpowiedników. W tych przypadkach wymagane jest stosowanie zaawansowanych rozwiązań funkcjonalnych i materiałowych, tak aby zapewniać możliwość przewodzenia większych prądów, a także odpowiednią izolację i parametry mechaniczne.

Na czym zarabia się w branży dystrybucji złączy przemysłowych?

Co sprzyja rozwojowi rynku złączy w Polsce?

Automatyzacja produkcji
Elektromobilność
Inwestycje firm zagranicznych
Konieczność szybkiego łączenia i rozłączania urządzeń
Konkurencja w branży
Modernizacje instalacji technologicznych
Modułowość aplikacji
Możliwość korzystania z funduszy i dotacji
Nowe zastosowania złączy, nowe projekty
Nowości technologiczne w zakresie złączy
Rosnący stopień skomplikowania urządzeń przy ich jednoczesnej miniaturyzacji
Rozwój energetyki, w tym odnawialnej
Spadek cen
Wdrażanie przez firmy innowacji technologicznych
Wymogi co do niezawodności urządzeń
Wymogi związane z ochroną środowiska
Wzrost zamówień na maszyny

Jakie są bariery w rozwoju?

Brak innowacyjności, przyzwyczajenia konstruktorów/projektantów
Brak zainteresowania nowymi technologiami
Duża waga czynnika kosztowego w przetargach i projektach, walka cenowa
Kwestie związane ze standaryzacją złączy
Niska jakość złączy, podróbki produktów markowych
Słabsza koniunktura
Tanie produkty dalekowschodnie
Wzrost cen materiałów/surowców

Zestawienie utworzono na bazie komentarzy dostawców złączy. Odpowiedzi podano alfabetycznie.

Poza powyższymi najczęściej wskazywanymi trendami respondenci przytaczali również inne zmiany. Do takich należy przede wszystkim oferowanie złączy łatwych do montażu i demontażu. Oznacza to zarówno dużą szybkość tych procesów, jak też minimalizację liczby wykorzystywanych narzędzi. Takie cechy są istotne zarówno w przypadku produkcji (np. maszyn, gdzie elementem systemów są złącza), jak też w serwisowaniu i procesach utrzymania ruchu.

W ankietach pojawiały się również wskazania dotyczące zwiększania jakości i niezawodności produktów, opracowywania nowych rodzajów złączy oraz doskonalenia tych istniejących (zwiększanie liczby styków w obudowie, zwiększanie maksymalnej liczby cykli łączeniowych, polepszanie parametrów obudów wykonywanych z tworzyw sztucznych). Dodatkowo, zdaniem respondentów, rynek wymusza rozwój złączy nietypowych i specjalistycznych.

Dodajmy, że wskazania i informacje pochodzą z badania z 2021 roku. Nową edycję badania rynku złączy przemysłowych przygotowujemy pod koniec 2023 i będzie ona publikowana tradycyjnie w magazynie APA oraz na stronie www.automatykaB2B.pl w dziale "raporty".