Produktentwicklung – vom Konzept zum Gerät

Hardware, Firmware, Elektronik, Gehäusetechnik – Konzept, Design, Entwicklung, Test und Service inkl. Fertigung von Prototypen und Kleinserien

Einleitung

Durch die, innerhalb vieler Jahre gesammelten Erfahrungen, bei der Realisierung individueller Projekte, bestand sehr oft die Notwendigkeit spezielle Hardware- und Elektroniklösungen zu entwickeln, die oft in eigenständige Geräte mündeten. Die PRODAT bietet daher diese Dienstleistungen bestehenden und zukünftigen Kunden, im Rahmen der Entwicklung von kompletten Messsystemen oder der Umrüstung bestehender Messsysteme, an.

Entwicklung von Elektronik (Elektronikdesign)

Sensorik inkl. Anpassungskonstruktion zum Einsatz in Individuallösungen ist ein Beispiel für die bestehende Entwicklungskompetenz. Dadurch können maßgeschneiderte Sensorlösungen mit angepasster Elektronik zur schnellen Datenverarbeitung und Bereitstellung angeboten werden.

Die PRODAT greift auf Hardware-Entwickler und Systemtester mit langjähriger Erfahrung und tiefgreifendem Fachwissen im Bereich des Elektronikdesigns zurück. Die Ingenieurinnen und Ingenieure nehmen jede Herausforderung an und erschaffen qualitativ hochwertige Produkte entsprechend ihrer Vorstellungen. Nehmen Sie Kontakt zu uns auf, um ein unverbindliches Beratungsgespräch zu vereinbaren.

Zukunftsorientierte Hardwareentwicklung: Alles beginnt mit Ihrer Idee Bevor wir mit der Entwicklung Ihrer Hardware beginnen, bieten wir eine umfassende Beratung an. Dabei evaluieren wir Ihre Ideen und stellen sicher, dass Ihre Anforderungen im fertigen Produkt realisiert werden. Individuelle Lösungen stehen im Mittelpunkt unserer Arbeit, da es keine universellen Antworten in der Hardware-Entwicklung gibt.

Die Planungsphase ist daher von entscheidender Bedeutung. Gemeinsam mit Ihnen und unseren hochqualifizierten Elektronik-Entwicklern legen wir den Grundstein für die Entwicklung von Baugruppen, die sich nahtlos in Ihre Produktionsprozesse einfügen und eine maßgeschneiderte Programmierung ermöglichen.

Eine präzise Auswahl der Komponenten Entsprechend der Planungsphase und den definierten Meilensteinen wählen wir die Bauteile für Ihr Projekt sorgfältig aus. Die Komponenten Ihrer Baugruppe müssen wie Zahnräder in einem Getriebe perfekt zusammenpassen. Unsere Hardware-Entwickler bei PRODAT zeichnen sich durch ihr tiefes Verständnis und ihre vorausschauende Planung aus. So finden wir die beste Lösung für Ihre spezifischen Bedürfnisse in der Hardware-Entwicklung.

Einzellösungen, Kleinserien oder Serienprodukte

Ob Mikrocontroller, Leiterplatten oder programmierbare Logikbausteine (PLDs): Wir stimmen die Auswahl der Bauteile genau auf das Einsatzgebiet und die Mechanik der Hardware ab, mit einem Fokus auf:

• Langfristige Verfügbarkeit
• Hohe Lebensdauer
• Präzision
• Optimales Preis-Leistungs-Verhältnis
• Berücksichtigung externer Bedingungen (hoher Luftdruck & Temperaturbereiche, EMV-gerechte Materialien usw.)

Ein klarer Schaltplan ist essentiell Bei der Entwicklung des Schaltungsentwurfs legen unsere Hardware-Entwickler großen Wert auf Klarheit und Detailreichtum. Ein präziser und übersichtlicher Schaltplan ist entscheidend für den erfolgreichen Ablauf in der Konstruktion und späteren Nutzung.

Übersichtliche Schaltungsentwürfe sind auch für die Dokumentation und die Erstellung strukturierter Fertigungsunterlagen und Layouts unerlässlich. PRODAT steht für Qualität, Erfahrung und Fachkompetenz. Wir garantieren erstklassige Hardware-Entwicklung vom Design bis zur Programmierung und Inbetriebnahme Ihres Produkts.

Simulationen und Tests für eine umfassende Qualitätssicherung Um die Konstruktionskosten zu minimieren, beginnen wir mit der Simulation der Hardware. Dies vermeidet zusätzliche Materialkosten für eventuell notwendige Redesigns. Die aus der Simulation gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in die Verbesserung des Layouts ein.

Erst wenn ein einwandfreier Schaltungsbetrieb sichergestellt ist, starten wir mit dem Prototypenbau. Die Leiterplattenentflechtung erfolgt mit modernsten CAD-Tools. Unser Prototyp durchläuft umfangreiche Tests, die Funktionalität, Signalintegrität und das EMV-Verhalten überprüfen. Simulationen und Tests sind ein integraler Bestandteil unserer Lösungen im Bereich der Industrieelektronik und gewährleisten eine erstklassige Hardware-Entwicklung.

Die PRODAT ist Ihr zuverlässiger Partner für industrielle Produktentwicklung Unsere Ingenieure sind erfahrene Experten in der Entwicklung von Industrieelektronik. Ganz gleich, mit welchen Herausforderungen Sie konfrontiert sind, wir finden intelligente Lösungen und entwickeln das passende Produkt für Sie. Mit PRODAT haben Sie einen starken Partner an Ihrer Seite, der Sie bei der Umsetzung Ihrer Ideen kompetent unterstützt. Ihre Hardware-Entwicklung ist bei uns in besten Händen.

Benötigen Sie Beratung in den Bereichen Automatisierung, Steuerungs- und Regelungstechnik? Suchen Sie nach einem Dienstleister für die Mikrocontrollerprogrammierung oder die Regelungsumsetzung? Kontaktieren Sie uns jetzt für eine umfassende Beratung.

Entwicklung von Kraftaufnehmern, Kraftsensoren und Messsystemlösungen – insbesondere auch individuelle Sensorlösungen bis hin zum Einzelsensor

In vielen Industriesektoren ist eine Kraftmessung entscheidend, etwa bei der Bewertung der Betriebsfestigkeit von Fahrzeugen und Maschinen oder der Belastungsüberwachung. Angepasste Sensorik zum Einsatz in Individuallösungen ist ein Beispiel für die bestehende Entwicklungskompetenz im Bereich der Sensorik. Dadurch können maßgeschneiderte Sensorlösungen mit angepasster Elektronik und Firmware zur Datenverarbeitung inkl. der Leistungen zur Kalibrierung angeboten werden. Der bisherige Schwerpunkt liegt auf der Kraft- und der Druckmessung. Starke Kompetenzen in alternativen Anwendungsgebieten liegen vor – diese wurden insbesondere in verschiedenen F&E Vorhaben erworben, in denen die PRODAT mitwirkte.

Kraftaufnehmer-Fertigung für maßgeschneiderte Messtechnik-Projekte bei PRODAT Im Fokus von PRODAT steht der Bau von Kraftaufnehmern, speziell die Entwicklung und Anpassung kundenspezifischer Kraftaufnehmer, Kraftmessdosen und Kraftsensoren. Diese Produkte werden für spezifische Anwendungsfälle entworfen und angefertigt. Insbesondere in rauen Industrieumgebungen sorgen maßgeschneiderte Schutzmaßnahmen für einen zuverlässigen Betrieb der Geräte.

Die Grundlage der Kraftmessdosen bildet der Einsatz von Dehnungsmessstreifen, die je nach Bedarf und Einsatzgebiet mit hitze- oder kalthärtendem Klebstoff appliziert werden. Standardmäßig erfolgt eine Finite-Elemente-Methode (FEM)-Analyse, um die optimale Konstruktion der Kraftaufnehmer zu bestimmen.

Kalibrierung von Kraftaufnehmern PRODAT bietet die Möglichkeit an Kalibrierungen der Kraftaufnehmer und Sensoren durchzuführen, wobei die Ergebnisse in Kalibrierscheinen dokumentiert werden. Die Kalibrierung basiert auf der Anwendung definierter Zug- und Druckkräfte und der Aufzeichnung resultierender Dehnungen.

Applikation von DMS Die PRODAT unterstützt die DMS-Applikation und verfügt über eine Reihe langjährig etablierter Dienstleister die DMS-Applikationen, sowohl Inhouse, als auch Outhose übernehmen. Es bestehen so die optimalen Voraussetzungen zum Kraftaufnehmerbau, der alle Aspekte von der DMS-Applikation bis hin zur telemetrischen Messung, berücksichtigt. PRODAT bietet auch Beratungsleistungen zur Messsystementwicklung und Sensorik an.

Kraftmessdosen und -sensoren mit integrierten Verstärkern PRODATs Kraftmessdosen und Sensoren sind optional mit integrierter Elektronik oder Messverstärkern ausgestattet, die je nach Kundenwunsch und Platzverhältnissen direkt im Kraftaufnehmer oder im Kabel integriert werden können. Diese Präzisionsbauweise sichert eine hohe Langzeitstabilität und reproduzierbare Messergebnisse. Die Kraftaufnehmer sind vibrations- und schockresistent. Die Lösungen können analoger, sowie digitaler Temperaturkompensation ausgestattet werden, wenn die Anforderung dies notwendig macht.

Weitere Eigenschaften der PRODAT Kraftaufnehmer

• Integrierte Verstärker (verschiedene Ausgangsoptionen wie 4-20 mA, RS485, Industriefunk möglich: IO-Link, CANopen)
• Temperaturkompensation
• Hohe EMV-Resistenz
• Auslegung auf die anwendungspezifische Aufgabenstellung bspw. für Zugkraft / für Druckkraft und/oder für Zug- und Druckkräfte
• dimensioniert mit Überlast- und Bruchlastsicherheit
• Schutzklassen nach Anfoderungen
• Kalibrierung in simulierter Einbausituation inklusive Prüfprotokoll mit variablem Kalibrierniveau bspw. Werkskalibrierung oder DakkS-Kalibrierung durch unabhängiges Prüfinstitut

Zuverlässige Messergebnisse mit PRODAT Einsatz von PRODAT Kraftaufnehmern garantiert präzise und zuverlässige Messergebnisse, ermittelt von erfahrenen Technikern mittels modernster Messtechnik. Dies spart Investitionskosten für eigene Messinstrumente und trägt zur Optimierung von Maschinen und Anlagen bei.

Kontaktieren Sie PRODAT für ein individuelles Angebot, das speziell auf Ihre Anforderungen im Bereich der Messtechnik zugeschnittenes Angebot zu erhalten.

Microcontrollerbasierte Hardware inkl. Firmwareentwicklung (Firmwaredesign) – intelligente Sensoren, vernetzte Systeme bis hin zu IoT-Lösungen unter Verwendung von Edge-KI

Neben reiner Hardware- und Softwareentwicklung bieten wir unseren Kunden auch die Firmware Entwicklung für Embeddedsysteme an. Der Begriff Firmware stellt die, auf die Hardware zugeschnittene, vom Anwender nicht modifizierbare, Software dar, die das Verhalten des Controllers (z.B. Mikrocontroller, FPGA, DSP) steuert. Genutzte Hardwareplattformen umfassen zum Beispiel: ARM Cortex M0, M3, M4, AVR/Microchip ATMEGA & ATXMEGA, PIC, RP2040, ESP.

Begriffsklärung: Embedded-System

Ein Embedded-System ist ein spezialisiertes Computersystem, das für eine oder einige wenige dedizierte Funktionen innerhalb eines größeren Systems konzipiert ist, im Gegensatz zu einem allgemeinen, vielseitigen Computer, der zahlreiche Aufgaben ausführen kann. Embedded-Systeme werden oft in Geräte integriert, die nicht primär als Computer wahrgenommen werden, wie z.B. Haushaltsgeräte, Fahrzeuge, medizinische Geräte, Industriemaschinen und viele Arten von Consumer Electronics. Die Hauptfunktion eines Embedded-Systems besteht darin, spezifische Aufgaben effizient, zuverlässig und innerhalb der vorgegebenen Zeitrahmen durchzuführen. Ein wesentliches Merkmal ist dabei ihre Integration in das umgebende System, wodurch sie meist unsichtbar für den Nutzer arbeiten. Ein Embedded-System besteht typischerweise aus einem oder mehreren Mikroprozessoren oder Mikrocontrollern, die als Gehirn des Systems dienen, Speicherelementen für die Ablage von Code und Daten, Ein- und Ausgabegeräten für die Interaktion mit anderen Systemteilen oder dem Nutzer und Schnittstellen zur Kommunikation mit anderen Geräten. Diese Komponenten sind auf die speziellen Anforderungen der Anwendung zugeschnitten und auf einer Platine verbaut, um eine kompakte und effiziente Lösung zu bieten.

Falls Lösungen erforderlich sind, in denen Standard-PCs und/oder Industrie-PCs nicht eingesetzt werden können, bietet PRODAT dem Kunden die Möglichkeit microcontrollerbasierte Lösungen einzusetzen, die bedarfsorientiert entwickelt werden. Als Beispiel seien hier PRODATs Bremskraftsensoren in der Wireless Ausführung genannt. Hierbei ist ein komplettes drahtloses Sensornetzwerk beruhend auf Microcontrollern innerhalb der einzelnen teilnehmenden Knoten und einer schnellen PC-basierten Basisstation zur Erfassung und Auswertung der Messdaten realisiert worden.

Viele der von uns entwickelten Anwendungen liegen im Bereich der digitalen Signalbearbeitung und umfassen z.B.

• Signalerfassung mit Abtastraten von wenigen Hertz (24Bit Auflösung) bis in den MHz Bereich (bei reduzierter Auflösug) / Filterung (FIR, IIR) / Fourier-Transformation (FFT) / Datenkonvertierungen

Entwicklung von Embedded-Software (Firmware) aber auch als Steuerungssoftware:

• Firmware für Gerätetechnik (z.B. Röhrenverstärker) / Firmware für Prüfadapter für Endtests in der Qualitätssicherung / Firmware für Monitoring bei Industrieanwendungen (z.B. Predictive Maintenance)

Zur Vernetzung bzw. Anbindung ihres Systems können wir auf eine langjährige Erfahrung bei der Implementierung einer Vielzahl von Kommunikations-Schnittstellen zurückgreifen, z.B.

• WLAN / TCP/IP (Ethernet) / Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE) / USB (USB Host & Device) / CAN Bus / Modbus RTU / Modbus TCP / RS485 mit Custom Protokoll / UART / SPI / I2C und SMBus / UART / ZigBee / LoRa

Die Programmierung der Firmware erfolgt hauptsächlich unter Verwendung den Hochprachen C oder C++ (falls notwendig in Assembler). Einige der hierzu verwendeten Entwicklungswerkzeuge sind z.B.

• GCC / FreeRTOS / Eclipse / Doxygen / Atmel/Microchip Studio / Opensource Bibliotheken und Projekte