Die Entwicklung moderner Hardware umfasst weit mehr als den reinen Schaltungsentwurf. Vernetzte Geräte – ob in der Medizintechnik, im Industriebereich oder im Consumer-Sektor – erfordern ein präzises Zusammenspiel von Elektronik, Leiterplatten-Layout, Software und Funktechnologien. Wir begleiten Sie dabei von der ersten Spezifikation bis zur Serienreife und berücksichtigen Normen, Zertifizierungen sowie branchenspezifische Anforderungen.
Was wir für Sie entwickeln können:
- Embedded Systeme mit drahtlosen Schnittstellen. Unter anderem: WLAN, Bluetooth & Zigbee.
- Individuelle Leiterplatten und Elektronikbaugruppen nach IPC-Standards
- Mess- und Prüftechnik, inkl. Unterstützung bei EMV-Untersuchungen
- Spezialisierte Lösungen für regulierte Branchen wie Medizintechnik
Unser Leistungsumfang:
- Schaltungsentwicklung, Simulation und Leiterplattendesign
- Prototyping-Phasen (EVT, DVT, PVT) bis zur
- Unterstützung bei mechanischer Konstruktion und Integration
- Projektbegleitung inkl. Dokumentation, Tests und Zertifizierungspfad
Vorteile mit adhoc:
- Mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Entwicklung komplexer Elektroniksysteme
- Interdisziplinäre Expertise: Hardware, Software und HF-Design aus einer Hand
- Flexible Betreuung von Einzelmodulen bis zu kompletten Systemlösungen
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Hardware entwickeln: Von Spezifikation bis Serie
Eine erfolgreiche Hardware-Entwicklung beginnt mit einer klaren Anforderungsanalyse und endet mit einer stabilen Serienproduktion. Jeder Schritt wird dabei methodisch geplant und dokumentiert. Adhoc unterstützt Sie in allen Phasen: Von der ersten Idee über Machbarkeitsstudien und Prototyping bis hin zur Industrialisierung. So entsteht eine durchgängige Entwicklungskette, die technische Anforderungen, regulatorische Vorgaben und wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt.
Entwicklung von Hardware: Leistungen im Überblick
Die Entwicklung von Hardware umfasst unterschiedliche Disziplinen, die präzise ineinandergreifen:
- Anforderungsmanagement & Spezifikation – Definition von Zielkriterien und Schnittstellen
- Schaltungsentwurf & Simulation – Auswahl geeigneter Bauteile und Vorprüfung des Verhaltens
- Leiterplattenlayout – Umsetzung nach IPC-Standards, unter Berücksichtigung von thermischen Eigenschaften und EMV
- Prototyping & Tests – frühe Validierung über EVT/DVT/PVT-Phasen
- Zertifizierung & Marktzugang – Unterstützung bei CE-, RED- und branchenspezifischen Normen
- Industrialisierung – Anpassung an Serienfertigung, Prüfkonzepte und Dokumentation
Diese strukturierte Vorgehensweise stellt sicher, dass Produkte nicht nur funktional, sondern auch zuverlässig, normgerecht und wirtschaftlich realisierbar sind.
Grundlagen der Hardware-Entwicklung
Die Grundlagen der Hardware-Entwicklung bilden das Fundament für ein stabiles und effizientes Endprodukt. Bereits in der frühen Konzeptphase werden Architekturentscheidungen getroffen, die spätere Funktionalität, Fertigungskosten und Zuverlässigkeit maßgeblich beeinflussen. Eine saubere Dokumentation sowie die Berücksichtigung von Normen und Standards gewährleisten, dass Entwicklungsziele nachvollziehbar erreicht werden können.
DFM & DFT – fertigungsgerecht und testbar von Anfang an
Ein wesentlicher Bestandteil der professionellen Hardware-Entwicklung ist die Berücksichtigung von Design for Manufacturing (DFM) und Design for Testability (DFT):
- Design for Manufacturing (DFM): Ziel ist es, Baugruppen so zu gestalten, dass sie in Serie effizient produziert werden können. Dazu gehören u. a. optimierte Leiterbahnbreiten, Bauteilanordnung, thermisches Management und reduzierte Fertigungstoleranzen.
- Design for Testability (DFT): Bereits beim Entwurf werden Prüfpunkte und Testverfahren integriert. So lassen sich Bauteile und Baugruppen automatisiert auf Funktion und Zuverlässigkeit testen – z. B. über In-Circuit-Tests oder Boundary-Scan.
- Vorteil: Durch frühzeitige Berücksichtigung von DFM/DFT sinkt das Risiko von Fertigungsfehlern, Nacharbeiten oder langen Testzyklen erheblich. Dies spart Zeit und Kosten und erhöht die Zuverlässigkeit des Endprodukts.
Die Anwendung dieser Prinzipien sorgt dafür, dass spätere Entwicklungsschritte reibungslos ineinandergreifen und die Produktqualität von Beginn an gesichert ist.
Elektronik-Hardware-Entwicklung: Schaltung & PCB nach IPC
Eine präzise Elektronik-Hardware-Entwicklung verbindet Schaltungsentwurf, Simulation und Leiterplattenlayout zu einem konsistenten Ganzen. Hierbei sind die international anerkannten IPC-Standards die Grundlage – sie definieren u. a. Vorgaben für Leiterbahnbreiten, Abstände, Kriechstrecken und thermische Belastbarkeit. Durch die konsequente Anwendung dieser Standards lassen sich sowohl die Qualität als auch die Fertigbarkeit und Langzeitzuverlässigkeit der Baugruppen sicherstellen.
Schaltungsentwicklung & Simulation
Der Schaltungsentwurf bildet den ersten Schritt der Elektronik-Hardware-Entwicklung. Typische Aufgaben sind:
- Bauteilauswahl: Auswahl geeigneter Komponenten nach elektrischen Eigenschaften, Verfügbarkeit und Zulassung.
- Simulation: Absicherung des Verhaltens in verschiedenen Last- und Umgebungsbedingungen, z. B. bei Temperatur- oder Spannungsschwankungen.
- Signal-Integrität: Prüfung auf Übersprechen, Jitter oder Verzerrungen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen.
Durch den Einsatz moderner Simulations-Tools können potenzielle Fehlerquellen frühzeitig erkannt und korrigiert werden – bevor sie in Hardwarekosten münden.
Leiterplattendesign (Kriechstrecken, Temperatur, Impedanz)
Das Leiterplattenlayout überführt den Schaltungsentwurf in eine fertigungstaugliche Form. Wichtige Aspekte sind:
- Kriech- und Luftstrecken: Einhaltung sicherheitsrelevanter Abstände, z. B. nach IPC-2221.
- Thermisches Management: Platzierung wärmeerzeugender Komponenten, Dimensionierung von Kupferflächen und Wärmepfaden.
- Impedanzkontrolle: Anpassung von Leiterbahnbreiten und -abständen für Hochfrequenzsignale und differenzielle Paare.
- Stack-up-Definition: Auswahl der Lagenanzahl, Dielektrika und Kupferdicken für elektrische und mechanische Stabilität.
Ein durchdachtes PCB-Design bildet die Basis für ein störungsarmes, langlebiges und zertifizierbares Endprodukt.
Funk & Schnittstellen (WLAN, Bluetooth, Zigbee): RED-Konformität
In modernen Embedded-Systemen gehören drahtlose Schnittstellen heute fast zum Standard. Ob WLAN, Bluetooth oder Zigbee: Jede Funktechnologie bringt spezifische Anforderungen an Schaltung, Antennen-Design und Zulassung mit sich. Grundlage für den Marktzugang in Europa ist die Radio Equipment Directive (RED, 2014/53/EU), die neben Sicherheit und elektromagnetischer Verträglichkeit auch eine effiziente Spektrumnutzung verlangt. Für Hersteller bedeutet das: bereits in der Entwicklungsphase müssen Designentscheidungen getroffen werden, die eine spätere Zertifizierung ermöglichen.
Antennen- & HF-Design
Die Antenne ist ein zentrales Element jeder Funkanwendung und beeinflusst Reichweite, Energieverbrauch und Störfestigkeit. Bei der Entwicklung spielen u. a. folgende Faktoren eine Rolle:
- Platzierung: Antennen müssen so positioniert werden, dass Gehäuse und Bauteile die Abstrahlung nicht beeinträchtigen.
- Matching & Tuning: Anpassung an die Betriebsfrequenz durch Filter und Anpassnetzwerke.
- Einfluss des Gehäuses: Materialien und Formfaktoren verändern das Strahlungsverhalten und müssen frühzeitig berücksichtigt werden.
- Frequenzband-Abdeckung: Design muss Normen wie ETSI EN 300 328 (2,4 GHz) oder EN 301 893 (5 GHz) erfüllen.
Ein optimiertes Antennendesign sichert stabile Verbindungen und reduziert den Energiebedarf – ein entscheidender Faktor z. B. für batteriebetriebene Geräte.
Zertifizierungspfade (Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance, CSA)
Damit Produkte im Markt bestehen können, reicht die technische Funktion nicht aus – Interoperabilität und Konformität müssen nachgewiesen werden:
- Bluetooth: Hersteller müssen Mitglied der Bluetooth SIG sein und ihre Produkte durch einen Qualifikationsprozess freigeben lassen.
- Wi-Fi: Zertifizierung durch die Wi-Fi Alliance gewährleistet Kompatibilität und Interoperabilität.
- Zigbee: Die Connectivity Standards Alliance (CSA) prüft Produkte auf Einhaltung des Zigbee-Standards.
Adhoc unterstützt Sie bei der Vorbereitung und Durchführung dieser Prozesse von der Vorprüfung bis zur offiziellen Zertifizierung.
Zusammenarbeit & Projektablauf
Ein strukturiertes Vorgehen ist entscheidend, um Hardware-Projekte termingerecht und transparent umzusetzen. Adhoc legt Wert auf eine enge Abstimmung mit den Auftraggebern und bietet klare Prozesse von der Projektdefinition bis zum Serienstart. Dabei stehen Nachvollziehbarkeit, Dokumentation und ein effizienter Informationsfluss im Vordergrund.
Transparente HW-Entwicklung: Meilensteine & Dokumente
Der Projektablauf orientiert sich an definierten Phasen und verbindlichen Meilensteinen:
- Kick-off & Pflichtenheft: Gemeinsame Erarbeitung der Anforderungen, Zieldefinitionen und Randbedingungen.
- Entwicklungsphasen: Iterative Umsetzung mit klaren Zwischenzielen und regelmäßigen Reviews.
- Dokumentation: Lückenlose Festhaltung von Spezifikationen, Änderungen und Testergebnissen.
- Änderungsmanagement: Strukturierte Verfahren, um Anpassungen kontrolliert einzubringen.
- Kommunikation: Fester Ansprechpartner, regelmäßige Statusberichte und transparente Abstimmung.
Durch diese Vorgehensweise entsteht eine nachvollziehbare Entwicklungskette, die sowohl technische Präzision als auch Projektkontrolle gewährleistet. So behalten Sie jederzeit den Überblick über Fortschritt, Kosten und Risiken.
Wenn Sie ein Hardware-Projekt planen oder Unterstützung in einzelnen Entwicklungsschritten benötigen, nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf. Gemeinsam klären wir Ihre Anforderungen und finden den optimalen Weg von der Idee zum marktreifen Produkt.
FAQ: Häufig gestellte Fragen zur Hardware-Entwicklung mit adhoc
Welche Schritte umfasst die Hardware-Entwicklung?
Die Hardware-Entwicklung reicht von der Spezifikation und Schaltungsentwicklung über Leiterplattenlayout und Prototyping bis hin zu Verifikation, Zertifizierung und Serienreife.
Welche Standards sind für die Elektronik-Hardware-Entwicklung relevant?
Wichtige Normen sind u. a. die IPC-Standards für Leiterplatten, die EU-Richtlinien LVD, EMC und RED sowie branchenspezifische Vorgaben wie IEC 60601 für Medizintechnik.
Warum ist EMV-Prüfung in der Hardware-Entwicklung wichtig?
EMV-Tests stellen sicher, dass Geräte störungsfrei funktionieren und gesetzliche Vorgaben zur elektromagnetischen Verträglichkeit erfüllen – eine Voraussetzung für die CE-Kennzeichnung.
Welche Funktechnologien unterstützt adhoc?
Adhoc entwickelt Hardware mit WLAN-, Bluetooth- und Zigbee-Schnittstellen und begleitet Kunden bis zur erfolgreichen Zertifizierung nach RED, Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance und CSA.
Wie läuft ein typisches Hardware-Projekt bei adhoc ab?
Ein Projekt startet mit einer klaren Spezifikation, gefolgt von iterativen Entwicklungsphasen, Tests und Reviews. Dokumentation, EMV-Voruntersuchungen und Zertifizierungsvorbereitung sind integrale Bestandteile.
