erschienen bei elektroniknet.de am 01.05.2024
In einem Umfeld, in dem die Technologie schnell voranschreitet, Anforderungen ständigen Veränderungen unterliegen und sich die Komplexität von Systemen stetig erhöht, darf die Bedeutung einer maßgeschneiderten Hardware-Lösung nicht unterschätzt werden.
Im ersten Moment erscheint off-the-shelf Hardware kostengünstig und bietet die Möglichkeit einer schnellen Realisierung erster Funktionsmuster. Auf der Langstrecke betrachtet, sind Standardlösungen für spezifische Anwendung aber über-, manchmal auch unterdimensioniert und damit ineffizient. Hinzukommt das Standardlösungen oft statisch sind und sich nur schwer oder erst ab einem bestimmten Volumina an neue Anforderungen anpassen lassen.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, ist es für uns wichtig, auf kundenspezifische Anforderungen schnell reagieren zu können. Die Zusammenführung der Vorteile von Standardlösungen und individualisierter Systeme steht dabei im Fokus, wobei eigenentwickelte Hardwarekomponenten einen großen Anteil haben. Diese bieten den Vorteil, für kundenspezifische Projekte schnell anpassbar und erweiterbar zu sein.
Die Individualisierung von spezifischen Komponenten zeigt auch weitere Vorteile: Neben der Leistungsoptimierung, sprich der Anpassung der Leistung auf eine spezifische Anwendung, lassen sich Innovationen vorantreiben, die Kundenzufriedenheit maximieren und Wettbewerbsvorteile erzielen.
Unternehmen suchen heute verstärkt nach Lösungen, die nicht nur ihre aktuellen Bedürfnisse erfüllen, sondern auch flexibel sind, um sich zukünftigen Anforderungen anzupassen.
Zwei Beispiele zeigen die Vorteile kundenspezifisch ausgeführter Komponenten, welche in den Prime Cube IPC Produkten eingesetzt werden.
Beispiel 1: Netzfilter mit angepassten Eigenschaften
Eine stabile und sichere Spannungsversorgung ist für jedes industrielle System unerlässlich. Sie sorgt zum einen für die Absicherung der internen Komponenten gegen Einflüsse von außen und schirmt zum anderen zuverlässig elektromagnetische Störungen ab. Dem Anwender ist es ebenfalls wichtig, keine zusätzlichen externen Komponenten anschließen zu müssen, wie z.B. Klappferrite oder dedizierte Netzteile, sondern das System einfach in seine bestehende Infrastruktur integrieren zu können.
Wir haben für die spezifischen Anforderungen aus der industriellen 24V-Versorgung einen maßgeschneiderten DC-Netzfilter entwickelt. Auf dem Elektronikfilter wurden Schutzschaltungen für Verpol-, Überspannungs- und Überstromschutz integriert. Signalstörungen werden durch die Integration einer Drosselspule zum Filtern der Gleichtaktstörungen und einem Tiefpassfilter zur Eliminierung von Gegentaktstörungen erreicht. Pufferkondensatoren mit hoher Kapazität stellen bei kurzzeitigen Spannungsabfällen Energie zur Verfügung. Ebenso wurde eine Dämpfungskurve abgeleitet, um die Integration in künftige Systeme zu erleichtern.
Standardlösungen auf dem Markt bieten zwar entsprechende Filtereigenschaften, es fehlen aber Schutzschaltungen, um ein System entsprechend abzusichern. Ebenso mangelt es oft an exakten technischen Daten, wie zum Beispiel eine Dämpfungskurve.
Durch die Entwicklung dieser Komponente konnten wir eine günstige und einfach zu integrierende Lösung realisieren, welche die spezifischen Anforderungen unserer IPC-Systeme optimal erfüllt. Auch kundenspezifische Anforderungen lassen sich so leichter erfüllen.
Beispiel 2: USB-HUB für Embedded-Systeme
Zum einfachen und störungsfreien Anschließen von Peripherie an Computersysteme ist die USB-Schnittstelle nach wie vor eine der wichtigsten kabelgebundenen Schnittstellen. Der USB-Anschluss ist weitverbreitet und bietet eine große Auswahl an industriellen Geräten.
Für die Erweiterung unterschiedlicher Systeme, wie z.B. ARM-Panels oder Touch-Monitore, bei denen eine kostengünstige Basisausstattung im Fokus stand, wurde eine einfache Ausbaumöglichkeit zur Bereitstellung zusätzlicher USB-Schnittstellen gesucht.
Eine Marktrecherche ergab eine große Auswahl an USB-Hubs zur Integration in Embbeded-Systeme, aber die Mehrheit der Komponenten konnte den anspruchsvollen Bedingungen für den Einsatz in industriellen Systemen, wie. z.B. EMV, UL-Konformität und Temperatur, nicht gerecht werden. Ebenso sind nur auf wenigen Komponenten USB-Buchsen mit hoher Haltekraft (high-retention) verfügbar. Ein weiterer Aspekt war die Möglichkeit, den USB-Hub nicht nur port-powered, also als reine Leistungsversorgung über den USB-Host, sondern auch self-powered, mit eigener Spannungsversorgung von 9-32 V DC, zu betreiben. Damit können pro USB-Port bis zu 500mA zur Verfügung gestellt werden. Ergänzend war eine schmale, mechanische Ausführung der externen Schnittstellenseite wichtig. Die in der engeren Auswahl verfügbaren Komponenten waren zu groß oder nicht für die embedded-Integration geeignet.
Diese Überlegungen führten zur Entscheidung, eine kundenspezifische hauseigene Komponente zu entwickeln, welche die genannten Anforderungen optimal erfüllt. Auch hier ist die Anpassung an kundenspezifische Anforderungen einfacher umzusetzen.
Fazit
Die Zusammenführung verschiedener Funktionsblöcke auf kompakten Baugruppen kann als innovativer Ansatz gesehen werden. Die dadurch ermöglichte Bauraum-Reduzierung bei gleichbleibendem oder besserem Feature-Set trägt gemeinsam mit der einfachen Integration und den Auswahlmöglichkeiten zur Kundenzufriedenheit bei.
Beim Wettbewerbsvorteil leisten sicher nicht nur bessere Leistungsmerkmale, sondern auch eine effizientere Kostenstruktur einen Beitrag.
Die Entwicklung maßgeschneiderter Hardware ist kein einfacher Prozess und erfordert oft erhebliche Investitionen in Zeit und Ressourcen. Aber angesichts der zahlreichen Vorteile, die eine Entwicklung bietet, ist es eine Investition, die sich langfristig auszahlt und Unternehmen dabei unterstützt, in einer sich ständig verändernden Umgebung erfolgreich zu sein.
Ein zusätzlicher Vorteil kommt bei SSE durch die komplette Eigenfertigung von der Elektronikbestückung bis zur Systemmontage hinzu. Dadurch wird ein besseres Teilemanagement auf Komponentenebene, eine höhere Versorgungssicherheit durch das direkte Management der supply-chain und eine effizientere Kostenstruktur erreicht.
Neben allen Merkmalen ist der richtige Partner bei der Entscheidung für eine kundenspezifische Lösung entscheidend, denn eine enge Zusammenarbeit zwischen Kunde und Lösungsanbieter ist mitentscheidend für den Erfolg. Durch einen regelmäßigen Austausch von Ideen, Anforderungen und Feedback können Unternehmen sicherstellen, dass ihre Hardwarelösungen den höchsten Standards entsprechen und gleichzeitig die Bedürfnisse ihrer Kunden optimal erfüllen.
Der Fokus liegt auf einfach spezifisch anpassbaren Standardlösungen. Dadurch bieten wir unseren Kunden eine schnelle Time-to-market mit Ihrer individuellen Lösung; auch bei kleinen bis mittleren Stückzahlen.
Im Bereich Embedded Components entwickeln und produzieren wir Computerhardware, elektronische Baugruppen und Komponenten sowie Touch-/Displayeinheiten für unsere eigenen Standardprodukte sowie für kundenspezifische Lösungen.
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