Elektronik: Ready-2-Adapt-Plattformen als Gamechanger

Kostengünstiges Customizing von Embedded Systemen auf Basis standardisierter Komponenten

Ob bei Bedieneinheiten mit Touch-Panel, Cyber-Physical Systems oder Embedded-Computing-Systemen für Industrie und Medizintechnik: Oft handelt es sich um individuell entwickelte Lösungen mit entsprechenden Entwicklungszeiträumen und -kosten. Beides verringert S.I.E durch »Ready-2-Adapt«-Plattformen.

Beim Ready-2-Adapt-Konzept werden Kundenanforderungen durch die Kombination von Baugruppen bedient, die trotz ihrer kostensenkenden Modularisierung und Standardisierung einen sehr hohen Grad an Individualisierung zulassen. Auf der Messe embedded world stellt das Unternehmen System Industrie Electronic GmbH (kurz S.I.E, mit Hauptsitz in Lustenau/Österreich, www.sie.at) das neue Konzept am Beispiel von Human-Machine-Interfaces (HMI) vor. Das Unternehmen spricht von einem Gamechanger, der die hochwertige Touch-Bedienung auch für kleine und mittelständische Unternehmen erschwinglich macht. Maßarbeit hat ihren Preis. Auch die kundenindividuelle Entwicklung von Embedded-Systemen kostet und lohnt sich daher meistens nur bei hohen Stückzahlen. Für Anbieter von Geräten mit drei- oder vierstelliger Stückzahl ist die Entwicklung einer eigenen Lösung oft zu langwierig, der finanzielle und personelle Aufwand zu groß. Bis jetzt zumindest. Denn durch seine neuen Ready-2-Adapt-Plattformen will S.I.E die Time-to-Market erheblich verkürzen. Gleichzeitig sollen die Plattformen durch eine gewisse Standardisierung und Modularität Kostenvorteile bieten. Das Konzept spricht daher vor allem kleine und mittelständische Unternehmen an und eröffnet ihnen neue Individualisierungsmöglichkeiten.

Plattform-Konzept verkürzt Time-to-Market

Das Ready-2-Adapt-Konzept ist eine konsequente Fortsetzung des Plattformgedankens, den S.I.E im IPC-Segment bereits unter dem Namen SYNTHERA®  verfolgt. Die Ready-2-Adapt-Logik zieht sich nun durch alle Plattformen  der S.I.E; sowohl bei IPCs (Industriecomputer), HMIs (Human Machine Interfaces) als auch bei Secure-Edge-Gateway-Lösungen sollen sich Vorteile für die Kunden ergeben. Anlässlich der Embedded World, die vom 11. bis 13. März 2025 in Nürnberg stattfindet, wird S.I.E den neuen Plattform-Ansatz erstmals einem größeren Publikum vorstellen (Halle 3, Stand 3-238). Anschaulich wird das junge Konzept am Beispiel von HMIs (Human Machine Interface). Dieser Bereich soll neben der bestehenden IPC-Plattform  als erster von dem neuen Ansatz profitieren.

SYNEXIS® hat S.I.E die Ready-2-Adapt-Plattform für HMIs getauft. Der Name setzt sich zusammen aus den Wörtern Synergie (im Sinne von Zusammenarbeit) und Nexus (Verknüpfung/Knoten). Der Name spielt darauf an, dass ein HMI den Knotenpunkt darstellt, wenn Mensch und Maschine zusammenarbeiten.

Passgenaue Lösungen aus dem Baukasten

„Der Baukasten – der Griff ins Regal – bedeutet zwar eine Einschränkung bei der Wahlfreiheit, doch diese Einschränkung ist geringer, als es vielleicht zunächst erscheinen mag“, weiß Kay Lemke. Der Business Development Manager der S.I.E Deutschland vergleicht das Konzept zur Veranschaulichung mit Kleidung: „Statt teurer Maßanfertigung – der kundenindividuellen Einzelentwicklung – findet beim Ready-2-Adapt-Konzept eine Maßkonfektion statt. Das Endprodukt, etwa ein Anzug, wird dem Kunden auch bei einer Maßkonfektion perfekt passen, obwohl die Schnitte und Stoffe vorausgewählt waren.“

Bei SYNEXIS® sind zum Beispiel die Komponenten eines HMI standardisiert, deren Entwicklung bzw. Werkzeugfertigung teuer ist, etwa Gehäusekomponenten, mechanische Befestigungen, Embedded-Elektronik-Module und Kühlkörper. Sie sind daher so ausgelegt, dass sie möglichst vielen Anwendungsfällen gerecht werden. „Wir haben in den HMI-Projekten der vergangenen Jahre gesehen, dass die Anforderungen an die Elektronik bzw. Rechnertechnik oft sehr ähnlich sind“, berichtet Lemke. „Somit lassen sich eine Vielzahl von Kundenwünschen durch die unterschiedliche Kombination verschiedener Module erfüllen.“ Die S.I.E hat daher die Rechner-, Gehäuse- und Befestigungstechnik bei dem Baukasten-System weitgehend kombinierbar standardisiert. Da diese universellen, standardisierten Komponenten bei vielen Projekten zum Einsatz kommen werden, wirken bei den Entwicklungs-, Werkzeug- und Herstellungskosten die Skaleneffekte preissenkend.

Universelle Kernkomponenten, variable Peripherie

Wahlfreiheit ist bei der HMI-Gestaltung vor allem dort nötig, wo es um die Integration der Bedieneinheit in (oder an) das Gerät und das Erlebnis für die Endnutzer geht. Beim Display, der Montage- und Gehäuseart oder den Schnittstellen spielt das SYNEXIS®-Konzept daher seine Flexibilität aus. Zum Beispiel stehen Displays von 5“ bis 15,6“ Durchmesser zur Auswahl; die Einbauoptionen reichen von der flächenbündigen Integration in das Produkt bis zur (wahlweise sogar outdoor-fähigen) Stand-alone-Lösung mit optionalen VESA-Befestigungspunkten. Die Elektronik ist ebenfalls modular: Der Aufbau aus Carrier Board, Extension Boards und Modulen gestattet das Anpassen der Rechnertechnik an die Leistungs- und Schnittstellenanforderungen. Bei allen Varianten basiert die Rechnereinheit auf performanten, energieeffizienten ARM-Prozessoren und befindet sich in einem Gehäuse, das eine gute elektromagnetische Verträglichkeit mit hoher Abschirmwirkung gegen Störungen und einer leistungsfähigen, passiven Kühlung vereint.

Neue HMI-Optionen für den Mittelstand

Das in SYNEXIS® umgesetzte Ready-2-Adapt-Konzept macht hochwertige Touch-Bedieneinheiten nun auch für Geräte möglich, die in kleinen und mittleren Stückzahlen gefertigt werden. „Vor allem Branchen wie die Automatenfertigung oder Hersteller von Medizin- oder Labortechnik können davon profitieren“, meint Lemke. Kunden müssten weder Einbußen bei der Langlebigkeit noch bei der User Experience befürchten, sagt er. Beispielsweise ließen sich aus dem „SYNEXIS®-Regal“ qualitativ hervorragende Displays beziehen, bei denen ein optisches Bonding zwischen Cover-Glas, Touch und Display für eine hervorragende Ablesbarkeit, hohe Resistenz gegen Schmutz und Feuchtigkeit sowie für eine gute Bedienbarkeit sorge. „Das modulare Baukastensystem wird der Haltbarkeit sogar zugutekommen, weil zum Beispiel Verbesserungen bei den weitgehend standardisierten Komponenten in viele verschiedene Kundenprojekte einfließen.“

In Einzelgesprächen mit S.I.E-Kunden konnten Lemke und das Team der S.I.E bereits Feedback sammeln. Offensichtlich kommt der Ansatz vor allem den KMUs entgegen, aber auch größere Hersteller können von dem Ready-2-Adapt-Konzept profitieren. Schließlich läuft nicht jedes Produkt eines Großunternehmens in gewaltigen Stückzahlen vom Band. „Zum Beispiel bei speziellen Laborgeräten oder Lösungen im Bereich Vending, von denen keine großen Stückzahlen gefertigt werden, könnte die Kostenreduktion durch SYNEXIS® einer hochwertigen Touch-Bedienung zum Durchbruch verhelfen“, so Lemke.

Dieser Artikel erschien in der Fachzeitschrift Elektronik Ausgabe 4 / 2025.