Elektronika jest nieodłącznym elementem nowoczesnych sił zbrojnych. W dzisiejszych czasach technologia odgrywa kluczową rolę w różnych aspektach obronności, począwszy od zaawansowanych systemów komunikacyjnych i rozpoznania po precyzyjne moduły kontroli uzbrojenia. Elektronicy, pracujący w sektorze zbrojeniowym, stawiają w związku z tym szczególne wymagania przed technologiami, które stosują.
Kluczowymi wymaganiami w tym sektorze jest bezpieczeństwo i niezawodność. Wymaganie to ma swoje odzwierciedlenie w ofercie na targach, szczególnie w ofercie złącz. Na targach można było zobaczyć szereg firm, które prezentowały ofertę światowych potentatów w zakresie elementów rozłącznych przeznaczonych do najtrudniejszych zastosowań. Oprócz tego prezentowano także różne technologie diagnostyczne dla modułów elektronicznych, jakie stosować można podczas produkcji, by zagwarantować odpowiedniej jakości gotowe moduły. Ofertę tego rodzaju usług uzupełniała oferta narzędzi do lutowania i napraw, która pozwala zachować najwyższe standardy produkcji.
Drugim aspektem, który widoczny był na targach, były pomiary ulotów elektromagnetycznych i zakłóceń EMI. Wojskowe normy wymagają precyzyjnego pomiaru emitowanych i przewodzonych zakłóceń elektromagnetycznych w urządzeniach, które często są bardzo gęsto upakowane i pracują przy wysokich częstotliwościach.
Arrow Electronics
Firma Arrow Electronics to globalny dystrybutor elementów elektronicznych oraz dostawca usług i rozwiązań technologicznych. Arrow Electronics oferuje szeroki zakres produktów elektronicznych i usług w obszarach takich jak elektronika, automatyka przemysłowa, systemy zasilania, komponenty elektroniczne, także dla przemysłu zbrojeniowego i wiele innych.
Główne obszary działalności firmy Arrow Electronics, które prezentowały były na MSPO to układy scalone, zwłaszcza układy programowalne oraz złącza. Jeśli chodzi o tę pierwszą grupę elementów, na stoisku Arrow Electronics porozmawiać można było z przedstawicielami firm takich jak Analog Devices, Microchip czy Intel, którzy prezentowali swoje rozwiązania (fotografia 1). Arrow Electronics jest oficjalnym dystrybutorem produktów wszystkich trzech firm.
Wśród prezentowanych układów dominowały FPGA i układy radiowe. Nie powinno to dziwić, zważywszy na charakter targów – układy programowalne są często stosowane w sprzęcie wojskowym z kilku powodów, głównie z uwagi na ich elastyczność i programowalność (FPGA można programować i dostosowywać do różnych zadań bez zmian w sprzęcie) oraz szybkość działania (FPGA są znane z wysokiej wydajności i możliwości do pracy w czasie rzeczywistym), co jest istotne w przypadku systemów korzystających z algorytmów AI czy analizujących dane radiowe.
Analog Devices prezentowało na swoim stanowisko demo na żywo modułu ADALM-PLUTO, który jest dedykowany do aktywnego uczenia w zakresie systemów RF. Moduł ten, pomaga studentom kierunku poznać podstawy radia definiowanego programowo (SDR), technologii radiowych (RF) i komunikacji bezprzewodowej. Moduł ten, zaprojektowany został dla studentów na różnych poziomach zaawansowania i z różnym poziomem wiedzy. Może być wykorzystywany zarówno w nauczaniu prowadzonym przez instruktora, jak i w samodzielnej nauce samodzielnej. Moduł ten pokazano na fotografii 2. Towarzyszy mu oprogramowanie PlutoSDR (fotografia 3), które działa jak przenośna pracownia, która może wzbogacić proces nauki. PlutoSDR może współpracować z wieloma innymi pakietami, takimi jak MATLAB czy Simulink. Sam system posiada intuicyjny interfejs graficzny, który umożliwia szybszą naukę, efektywną pracę i eksplorację nowych technologii RF.
Moduł ten ma niezależne kanały odbiorcze i nadawcze, które mogą działać w trybie pełnego dupleksu. Moduł może generować i pobierać sygnały analogowe RF w zakresie od 325 MHz do 3800 MHz z prędkością próbkowania do 61,44 mega próbek na sekundę (MSPS). PlutoSDR jest na tyle mały, że zmieści się w kieszeni, jest całkowicie niezależny i zasilany przez USB z domyślnym oprogramowaniem. Dzięki obsłudze sterowników libiio, PlutoSDR jest kompatybilny z systemami OS X, Windows i Linux, co pozwala uczyć się i eksplorować świat RF na różnych urządzeniach. Moduł ten posiada wiele zintegrowanych przykładów i pozwala między innymi na odbieranie informacji o pozycji statków powietrznych poprzez ADS-B, odbieranie obrazów satelitarnych NOAA i Meteor-M2, analizę sygnałów systemu GSM, odbieranie sygnałów TETRA, dekodowanie pagerów i wiele innych.
Na fotografii 3 pokazano również nową płytkę deweloperską dystrybuowaną przez Arrow Electronics DataStorm DAQ. Jest to zestaw deweloperski bazujący na układzie Intel Cyclone V, który zaprojektowany został do prototypowania i rozwoju różnych technologii, dzięki możliwości podłączania dalszych modułów rozszerzeń. Na pokładzie znajduje się układ FPGA z 85 000 elementami logicznymi oraz dwurdzeniowy procesor ARM Cortex-A9. Na zdjęciu pokazano moduł z wpiętą płytką rozszerzeń z układem ADRV9002, który jest wysoce zintegrowanym nadajnikiem i odbiornikiem RF z podwójnymi kanałami nadawczymi, odbiorczymi, zintegrowanymi syntezatorami oraz funkcjami przetwarzania sygnałów cyfrowych.
Transceiver ten zaprojektowany został pod kątem optymalizacji systemów RF. Układ jest konfigurowalny i idealnie nadaje się do wymagającego sprzętu o niskim zużyciu energii, przenośnego i zasilanego bateryjnie. ADRV9002 działa w zakresie od 30 MHz do 6000 MHz i obejmuje pasma UHF, VHF, przemysłowe, naukowe i medyczne (ISM), a także pasma częstotliwości komórkowej, zarówno w trybie TDD, jak i FDD. Dołączony do płytki deweloperskiej DataStorm DAQ moduł z tym transceiverem zawiera wszystkie elementy potrzebne do zestawienia kompletnego toru RF.
Platforma DataStorm DAQ zawiera przykładowe projekty i narzędzia, takie jak kod HDL, sterowniki urządzeń i przykłady projektów referencyjnych, które pozwalają na szybkie tworzenie własnych prototypów, co pozwala na skrócenie czasu rozwoju nowych systemów.
Astat
Astat to firma, która kompleksowo rozwiązuje kwestie związane z kompatybilnością elektromagnetyczną (EMC). Przez ponad dwie dekady istnienia na rynku zebrała ona spore doświadczenie i portfolio produktów do izolacji elektromagnetycznej. Jest to bardzo istotny sektor w elektronice wojskowej, gdzie temat ulotów elektromagnetycznych jest traktowany bardzo poważnie.
Na fotografii 4 pokazano stoisko firmy. Astat prezentował tam szereg ciekawych rozwiązań EMC, w szczególności szeroki zakres materiałów do ekranowania elektromagnetycznego – elastomery przewodzące, piankowe uszczelki z tkaniną przewodzącą, a także elastomery z zatopionymi drucikami czy uszczelki sprężyste z brązu berylowego. Firma prezentowała także szeroki wybór siateczek metalicznych, metalizowanych okienek czy specjalnych paneli wentylacyjnych zapewniających przepływ powietrza albo rękawów na przewody, które zapewniają ekranowanie przed ulotami elektromagnetycznymi.
Ciekawą technologią, o której można było dowiedzieć się na stoisku firmy był FIP, czyli tzw. uszczelki Form in Place. Astat to pionier w Polsce w zastosowaniu systemu do automatycznego aplikowania uszczelek EMI z przewodzącego silikonu bezpośrednio na elementy klienta za pomocą technologii CNC.
Ta usługa gwarantuje precyzyjne i powtarzalne stosowanie uszczelek EMI w miejscach, gdzie tradycyjne uszczelki EMI są trudne do zastosowania z powodu ograniczonej przestrzeni.
Na fotografii 5 pokazano uszczelkę form-in-place (FIP) naniesioną na obudowę przed jej montażem. Tego rodzaju uszczelka pozwala na idealne dopasowanie do aplikacji – tak kształt, jak i materiał może być dostosowany do potrzeb danego przypadku. Dodatkowo, tego rodzaju uszczelki nadają się do wielokrotnego rozbierania urządzenia, co zapewnia serwisowalność tak uszczelnionych systemów.
Na stoisku Astat jeszcze jedna rzecz przykuwała uwagę – skaner EMC firmy Pendulum (pokazany na fotografii 6). Urządzenie to pozwala na skanowanie całych płytek drukowanych podczas pracy, aby mapować natężenie pola elektromagnetycznego wokół urządzenia (fotografia 7). Pozwala to w prosty sposób identyfikować, jakie komponenty czy subsystemy naszego projektu mają największy wkład w emitowane zakłócenia i pozwala skrócić czas poprawek w projekcie na etapie optymalizowania zgodności elektromagnetycznej.
Dacpol
Innym wystawcą, który prezentował m.in. szerokie spektrum materiałów do izolacji EMC była firma DACPOL. Dostawca ten jest obecny na polskim rynku od ponad 30 lat i specjalizuje się w kompleksowych dostawach podzespołów z branż takich jak elektrotechnika, elektronika, automatyka, energetyka oraz energoelektronika. Zakres jej działalności obejmuje nie tylko handel, ale także doradztwo, usługi i produkcję. W chwili obecnej firma DACPOL reprezentuje ponad trzystu czołowych producentów podzespołów aktywnych i pasywnych, modułów pomiarowych, elementów mechanicznych, komponentów klimatyzacyjnych do szaf, kabli, złączy i różnych materiałów.
Na stoisku firmy DACPOL uwagę przykuwał szeroki wybór materiałów izolacyjnych i termoprzewodzących. W szczególności ciekawe są materiały oparte na graficie. Charakteryzują się one bardzo wysoką przewodnością cieplną, jednakże pamiętać należy, że przewodzą również prąd. Ciekawą ofertą były również granulaty z materiałów termoprzewodzących, które przeznaczone są do produkcji detali metodą formowania wtryskowego. Pozwala to na formowanie niemalże dowolnych detali, które zapewniać będą dobrą przewodność cieplną i izolację elektryczną.
Na stanowisku DACPOL obecne było również zagadnienie zgodności elektromagnetycznej. Oprócz materiałów uszczelniających czy ekranujących, wystawiony był bardzo ciekawy skaner pola firmy Langer EMV-Technik, który pokazano na rysunku 8. Jest to układ dedykowany do testowania pojedynczych układów scalonych w zakresie zgodności elektromagnetycznej. Urządzenie to oferuje szeroki wachlarz detektorów i promienników, które pozwalają na pomiar różnych parametrów lub emulowanie zakłóceń. Taki system pozwala na pomiary poziomu zakłóceń elektromagnetycznych – przewodzonych i promieniowanych, a także odporności elementów na zakłócenia zewnętrzne, a także wyładowania elektrostatyczne i przepięcia.
Domar
Warszawski Domar reklamuje się hasłem „Złącza do misji specjalnych” – nie bez powodu. Firma na MSPO wystawiała szeroki wybór złącz i wiązek kablowych, bazujących na elementach renomowanych firm, takich jak Souriau-Sunbank, Glenair, Radiall czy Bernier. Część (niewielką) oferty firmy, która prezentowana była na targach, pokazano na fotografii 9.
Elmark
Firma Elmark, znane przedsiębiorstwo dostarczające zintegrowane urządzenia i komponenty dla rynku automatyzacji, zaprezentowało na swoim stoisku nowe komputery specjalnie zaprojektowane do zastosowań w przetwarzaniu danych z pomocą AI na krawędzi chmury. Stanowisko firmy pokazano na fotografii 10.
Komputer SEMIL-1700GC to zaawansowane urządzenie z imponującymi możliwościami. Wyposażony został w potężny układ GPU NVIDIA Tesla T4 (lub Quadro P2200), stanowi doskonałe narzędzie do przetwarzania obrazów i analizy danych. Jego solidna obudowa zapewnia ochronę na poziomie IP67, co sprawia, że jest odporny na wpływ wody, kurzu i innych czynników środowiskowych. Dzięki temu sprawdza się idealnie w trudnych warunkach przemysłowych i militarnych, a także w miejscach, gdzie występują agresywne substancje chemiczne. Kompaktowy format 19” 2U umożliwia wygodny montaż w różnego rodzaju zastosowaniach. Co istotne, SEMIL-1700GC może pracować w temperaturach sięgających nawet 62°C, nie tracąc wydajności.
Maszyna ta oferuje wsparcie dla różnych procesorów, w tym Intel Xeon E oraz procesorów z serii Core i7/i5/i3 dziewiątej i ósmej generacji. Ta elastyczność, która pozwala użytkownikom dostosować konfigurację komputera do konkretnych potrzeb ich projektów. Mnogość portów i złączy to kolejny atut SEMIL-1700GC. Wyposażony jest on w maksymalnie osiem portów Gigabit PoE+ 802.3at ze złączami M12 o kodowaniu X, a także porty VGA, USB 2.0 i COM z złączami M12 o kodowaniu A. Ta wszechstronność czyni go niezwykle elastycznym w zastosowaniu. System obsługuje szeroki zakres napięć zasilania (od 8 V do 48 V), co pozwala na stosowanie go w różnych miejscach. Urządzenie ma certyfikaty zgodności z normami MIL-STD-810G i EN 50155, potwierdzające jego niezawodność i trwałość w trudnych warunkach eksploatacyjnych.
3D Phoenix
Podczas targów MSPO firma 3D Phoenix zaprezentowała rozwiązania w dziedzinie druku 3D, które mają potencjał do rewolucjonizacji sektora obronnego. Jednym z najciekawszych partnerów na tym polu jest polska firma Sinterit, która specjalizuje się w produkcji zaawansowanych drukarek 3D typu SLS.
Sinterit to polska firma produkująca drukarki SLS. Tworzy ona także materiały przeznaczone do druku 3D, takie jak proszek PA11 ESD – materiał nylonowy pochodzenia biologicznego, który wyróżnia się odpornością na ciepło oraz ochroną przed wyładowaniami elektrostatycznymi. Ten konkretny materiał doskonale nadaje się do produkcji części używanych w przemyśle elektronicznym i motoryzacyjnym, ponieważ spełnia rygorystyczne standardy dotyczące bezpieczeństwa elektrostatycznego. Zastosowanie go w druku 3D pozwala na wytwarzanie precyzyjnych, trwałych i bezpiecznych w użytkowaniu elementów dokładnie wtedy, gdy są potrzebne. To stanowi ogromną zaletę w sektorze obronnym, gdzie szybkość i jakość odgrywają kluczową rolę.
Renex
Renex to jeden z najstarszych dostawców rozwiązań i technologii związanych z elektroniką i produkcją układów elektronicznych w Polsce. Zajmuje się ona szerokim zakresem usług, w tym dostarczaniem sprzętu do produkcji i testowania elektroniki, dostarczaniem materiałów oraz środków pomocniczych do produkcji, a także oferowaniem różnorodnych rozwiązań szkoleniowych i konsultacyjnych z zakresu elektroniki.
Jednym z ich obszarów działań jest również specjalizacja w technologiach związanych z lutowaniem, technikami montażu powierzchniowego (SMT), lutowaniem bezołowiowym i innymi aspektami związanymi z produkcją i naprawą elektroniki. Na targach prezentowali oni głównie wyposażenie warsztatowe do lutowania w serwisach.
Najciekawszym punktem w ofercie Renexa, która pokazywana była na targach, była chyba nowa stacja naprawcza firmy Pace – model MBT-360. Jest to następca stacji MBT-350. Nowa stacja łączy w sobie technologię grzania SensaTemp od PACE z zaawansowanym wkładem grzewczym AccuDrive. Stacja umożliwia dostosowanie stanowiska pracy do wielu narzędzi ręcznych z rodzin AccuDrive lub SensaTemp, zapewniając nieograniczone możliwości i oszczędności. Pace MBT-360 to stacja przeznaczona do użytku profesjonalnego, do naprawy urządzeń elektronicznych i wylutowywania elementów SMD i THT.
Warto zaznaczyć, że tylko PACE oferuje pełną interoperacyjność i zgodność narzędzi w całym swoim nowym systemie. Przedstawiciel Renex podkreślił, że taka stacja jest wyjątkowo ekonomiczna w zastosowaniach przemysłowych. Na stanowisku prezentowano wraz ze stacją rozlutownicę SX100 z odsysaczem cyny do demontażu układów przewlekanych, a także rączkę TD200, wyposażoną w szeroki wybór różnych grotów oraz termopęsetę MT-200, doskonałą do precyzyjnego usuwania elementów SMD. Wszystkie trzy narzędzia podłączone mogą być do omawianej stacji.
Semicon
Firma Semicon istnieje na rynku elektroniki od ponad 30 lat i charakteryzuje się szeroką ofertą produktów i usług. Zatrudniając ponad 100 pracowników w pięciu różnych działach, firma specjalizuje się między innymi w dystrybucji materiałów, podzespołów i narzędzi do produkcji elektroniki, a także w usługach EMS (Electronic Manufacturing Services – produkcja w zakresie elektroniki).
Jeśli chodzi o dystrybucję materiałów dla elektroniki, to na targach w Kielcach Semicon chwalił się szerokim portfolio produktów dla sektora lotniczego i obronnego. W szczególności na stanowisku prezentowano nowe firmy, których przedstawicielem został Semicon – Zip Chem, Armite i Nyco. Jeśli chodzi o materiały prezentowano także nowe pokrycia ochronne i zalewy dla elektroniki, które firma może nie tylko dostarczać, ale również nakładać w ramach świadczenia usług EMS.
Firma prezentowała ciekawsze płytki, jakie wykonuje, między innymi laminaty typu flex-rigid, jakie pokazano na fotografii 13. Semicon chwalił się także uruchomieniem nowej usługi w zakresie usług EMS – testami elektrycznymi systemem z latającą sondą, tzw. Flying Probe (FPT).
Latająca sonda to specjalistyczne urządzenie, które służy do testowania płytek drukowanych i całych modułów w procesie produkcji elektroniki. System stosowany przez firmę Semicon (fotografia 14) ma osiem ruchomych sond, które przemieszczają się po powierzchni płytki PCB, aby testować połączenia, komponenty i inne elementy układu. Tester tego rodzaju jest szczególnie przydatny w produkcji niskoseryjnej i prototypowej, gdzie koszty tradycyjnych systemów testowych często są zbyt wysokie ze względu na niskie ilości produkowanych modułów. Dlatego stanowi idealne rozwiązanie do elastycznego testowania różnych projektów PCB bez konieczności używania specjalistycznych narzędzi. Choć zastosowanie latającej sondy jest wolniejsze niż masowe testy bazujące na tzw. „nail bedach”, to jest znacznie bardziej ekonomiczne w małej skali. To ma szczególne znaczenie w branżach takich jak obronność, lotnictwo i technologie medyczne, gdzie produkcja często jest realizowana w małej ilości.
Wprowadzenie nowego urządzenia Semicon w połączeniu z istniejącymi systemami inspekcji wizualnej i rentgenowskiej pozwala osiągnąć znaczący wzrost niezawodności produkowanych systemów i zwiększenie wydajności procesu kontroli jakości PCB i modułów. To ma szczególne znaczenie w zaawansowanych branżach takich jak wojsko, lotnictwo, przemysł kosmiczny i medycyna, gdzie produkcja często jest ograniczona ilością, ale wymagania, co do niezawodności są ogromne.
Podsumowanie
Targi MSPO 2023 zdecydowanie były prestiżowym wydarzeniem branżowym, skupiającym się na dziedzinie obronności i przemysłu zbrojeniowego. Organizowane, co roku w Polsce, stanowią doskonałą platformę spotkań dla przedstawicieli wojska, przemysłu i instytucji związanych z bezpieczeństwem narodowym. Podczas MSPO 2023 zaprezentowano najnowsze osiągnięcia technologiczne w dziedzinie uzbrojenia, wyposażenia wojskowego, systemów bezpieczeństwa i innych rozwiązań z zakresu obronności. Przy tej okazji prezentowano też ofertę wielu firm, które dostarczają rozwiązania, technologie i materiały dla elektroników, pracujących na rzecz przemysłu zbrojeniowego.
W powyższym artykule zawarto bardzo subiektywny przegląd wydarzenia z zeszłego miesiąca. Elektronika wojskowa czy ogólnie, o specjalnym zastosowaniu, ma swoje miejsce w Polskim sektorze elektronicznym, jednak nie jest to coś, z czym większość z czytelników ma, na co dzień do czynienia. Z drugiej strony, należy pamiętać, że sektor wojskowy jest często swoistą „wylęgarnią” technologii, które następnie trafiają do mainstreamu. Jako przykład wskazać można chociażby… płytki drukowane! Sama technologia raczkowała w latach 30. i 40. XX wieku i dopiero potrzeba użycia jej (w 1944) do konstrukcji zapalników do bomb i pocisków artyleryjskich spowodowała, że nabrały one znanego nam obecnie kształtu i dojrzałości technologicznej. Armia USA upubliczniła tę technologię, w 1948, co spowodowało jej szybką adaptację w innych dziedzinach. Teraz pozostaje nam obserwować działkę elektroniki specjalnej, wypatrując kolejnych nowinek, które mogą pójść w ślady PCB.
Nikodem Czechowski, EP