Hardware-
entwicklung
Die Hardware bildet die Grundlage jedes Embedded Systems. Von der ersten Idee bis zum fertigen Schaltkreis entwickeln wir kundenspezifische Elektronik für Steuergeräte, Sensoren, Board Computer und Edge-Systeme – strukturiert, nachvollziehbar und anwendungsorientiert.
Hardware-Entwicklung mit Kundenfokus
Professionelle Hardware- Entwicklung für Embedded Systems
Nichts dem Zufall überlassen und mit Struktur und Übersicht Embedded Hardware entwickeln.
Kundenzentriertes Hardware Design von PCBs durchläuft, abhängig von den spezifischen Anforderungen und der Komplexität des Projekts, 2 bis 4 Iterationszyklen.
Von der ersten Konzeption bis zum Vorserienmodell stellen wir sicher, dass jede Entwicklung die Anforderungen unserer Kunden erfüllt. Dies erwirken wir mit einem strukturierten Requirements Management.
Hardware Tech Stack
In der Hardwareentwicklung setzen wir auf einen Tech Stack als technisches Fundament unserer Projekte. Er ist die Grundlage für Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, elektromagntischer Verträglichkeit, und Bauteilverfügbarkeit.
Im Zentrum unserer Arbeit steht Altium Designer für die PCB-Entwicklung. Ergänzend nutzen wir professionelle Mess- und Validierungstechnik, unter anderem Oszilloskope, Netzgeräte, Spektrumanalysatoren und Logic Analyzer von Herstellern wie Rigol und Digilent.
UNSER ENTWICKLUNGSPROZESS für Elektronik
Standardisierte Abläufe im PCB-Design
Die Hardware Entwicklung muss einem klar strukturierten Prozess folgen, der Fehlerkosten von Beginn an verringert. Der Prozess muss Iterationen zur systematischen Fehlereliminierung zulassen und funktionsnahes Testen erfordern, damit Lösungen robust sind.
Durch gezielte Anpassungen und Optimierungen in jeder Projektphase gewährleisten wir, dass unsere Produkte technisch ausgereift und für die Serienfertigung vorbereitet sind.
Definition der Systemstruktur und Schnittstellen, Auswahl geeigneter Controller und Peripherie. Erstellung der Stückliste (BoM) basierend auf Funktion, Preis und Verfügbarkeit
Umsetzung der Systemarchitektur in Schaltpläne, Sicherstellung der Bauteil-Integration
Erstellung des Leiterplattenlayouts unter Berücksichtigung von EMV- und Signalrichtlinien
Interne und externe Überprüfung des Schaltplans und Layouts, Identifikation und Behebung potenzieller Fehlerquellen.
Produktion erster Muster (Prototypen), Überprüfung auf Funktion und Qualität
Aufbau von Testszenarien für die Hardware-Inbetriebnahme, Validierung der grundlegenden Hardware-Funktionalität
Unser Qualitätsversprechen
Hardware-Entwicklung von PICKPLACE
Unsere Hardwareentwicklung orientiert sich an anerkannten industriezpezifischen Normen und Standards. Je nach Branche und Projektanforderung arbeiten wir unter anderem mit:
EN 50155
IPC-2221
MIL-STD-461
IPC-A-610
EN 50129
DIN EN 61000
Wie wir strukturiert Kundenideen in Elektronik umsetzen
Hardware-Entwicklung Frequently Asked Questions (FAQ)
Hardwareentwicklung ist die Entwicklung der elektronischen Baugruppe eines Produkts. Dazu gehören die Auswahl der Bauteile, die Schaltungsentwicklung, das PCB-Layout, die Stromversorgung, Schnittstellen, Schutzbeschaltungen, Sensorik, Aktorik, Inbetriebnahme, Tests und Dokumentation. Im Gegensatz zur reinen Softwareentwicklung entsteht hier ein physisches Produkt. Die entwickelte Elektronik muss gefertigt, bestückt, gemessen und unter realen Bedingungen geprüft werden. Hardwareentwicklung endet deshalb nicht beim Schaltplan, sondern erst, wenn die Baugruppe zuverlässig funktioniert, herstellbar ist und die Anforderungen des späteren Produkts erfüllt.
Nein. Platinenentwicklung ist ein wichtiger Teil der Hardwareentwicklung, aber nicht das Ganze.
Hardwareentwicklung beginnt früher: mit Anforderungen, Systemarchitektur, Bauteilauswahl, Schnittstellenkonzept, Stromversorgung, Schutzkonzept und technischen Randbedingungen. Erst danach entstehen Schaltplan und Leiterplatte. Die Platine ist also die physische Umsetzung der zuvor entwickelten elektronischen Architektur.
Kurz gesagt: Platinenentwicklung ist ein Teil der Hardwareentwicklung. Hardwareentwicklung umfasst zusätzlich Konzept, Funktion, Tests, EMV, Fertigbarkeit, Lebensdauer und technische Absicherung.
Zur Hardwareentwicklung gehören je nach Produkt unter anderem Mikrocontroller, Mikroprozessoren, Speicher, Spannungsregler, Sensoren, Aktoren, Kommunikationsschnittstellen, Steckverbinder, Schutzschaltungen, Debug-Schnittstellen, Taktquellen, Reset-Schaltungen und Leistungselektronik.
Außerdem gehören technische Entscheidungen dazu: Welche Versorgungsspannungen werden benötigt? Welche Schnittstellen müssen nach außen geführt werden? Welche Bauteile sind langfristig verfügbar? Welche Temperaturbereiche müssen erfüllt werden? Welche Normen, Safety- oder Security-Anforderungen gelten? Wie wird die Baugruppe später getestet und gefertigt?
Der Schaltplan beschreibt die elektrische Funktion einer Baugruppe. Er zeigt, welche Bauteile verwendet werden und wie diese elektrisch miteinander verbunden sind.
Ein guter Schaltplan ist nicht nur eine Sammlung von Bauteilen. Er bildet die technische Struktur des Systems ab: Stromversorgung, Mikrocontroller, Speicher, Schnittstellen, Sensorik, Schutzbeschaltungen, Debug-Zugänge und Testpunkte. Er ist außerdem die Grundlage für Review, Layout, Simulation, Inbetriebnahme und Fehlersuche.
Ein Hardwareentwickler entwickelt die elektronische Baugruppe eines Produkts. Er legt fest, welche Bauteile verwendet werden, erstellt den Schaltplan, begleitet das PCB-Layout und nimmt die fertige Platine in Betrieb.
Typische Aufgaben sind Bauteilauswahl, Schaltungsentwicklung, Auslegung der Stromversorgung, Schnittstellen, Schutzbeschaltungen, Schaltplan-Reviews, Layout-Abstimmung, Messungen, Fehlersuche und Tests.
Er arbeitet eng mit Firmware-Entwicklung, Mechanik, Einkauf, Fertigung und Test zusammen, weil Hardware nicht isoliert entsteht.
Kurz: Ein Hardwareentwickler sorgt dafür, dass aus technischen Anforderungen eine funktionierende, herstellbare und testbare elektronische Baugruppe wird.
Nein, zumindest nicht im gleichen Sinn wie agile Softwareentwicklung. Hardwareentwicklung lässt sich nicht beliebig in kurzen Sprints verändern, testen und ausrollen.
Der Grund ist einfach: Hardware ist physisch. Zwischen einer Änderung im Schaltplan und einem getesteten Prototyp liegen feste Schritte: Bauteilauswahl, Schaltplanänderung, PCB-Layout, Fertigungsdaten, Leiterplattenfertigung, Bestückung, Inbetriebnahme, Messung und Fehleranalyse. Jede Iteration kostet Zeit, Material und Budget.
Bei Software kann ein Fehler oft durch einen Commit, ein Update oder einen Rollback korrigiert werden. Bei Hardware ist das anders. Wenn ein Bauteil falsch ausgewählt wurde, ein Pinout nicht passt, eine Leiterbahn ungünstig geführt ist oder die Stromversorgung instabil arbeitet, muss die Baugruppe häufig neu gefertigt oder aufwendig nachgearbeitet werden.
Agile Methoden können trotzdem helfen. Sie unterstützen Kommunikation, Priorisierung, Transparenz und Risikomanagement. Die eigentliche Hardwareentwicklung bleibt aber phasenorientiert, weil physische Muster gebaut, gemessen und bewertet werden müssen.
Kurz: Agile Elemente ja. Vollständig agile Hardwareentwicklung nein.
Reviews helfen, Fehler zu finden, bevor sie teuer werden. Ein Fehler im Schaltplan oder Layout ist vor der Fertigung deutlich leichter zu korrigieren als nach der Bestückung.
Typische Reviews prüfen Pinbelegung, Versorgungskonzept, Bauteildimensionierung, Schnittstellen, Schutzbeschaltungen, EMV-Maßnahmen, Testpunkte, Fertigbarkeit, Normanforderungen und Dokumentation.
Gute Reviews ersetzen keine Tests, aber sie reduzieren das Risiko unnötiger Hardware-Revisionen.
Elektronische Bauteile bleiben nicht unbegrenzt verfügbar. Hersteller kündigen Komponenten ab, ändern Fertigungsprozesse oder liefern bestimmte Varianten nicht mehr. Für Produkte mit langer Lebensdauer ist das ein erhebliches Risiko.
Obsoleszenzmanagement bedeutet, solche Risiken früh zu erkennen und Alternativen vorzubereiten. Dazu gehören Second Sources, geeignete Bauteilfamilien, dokumentierte Austauschoptionen, modulare Architektur und die Fähigkeit, Hardware oder Firmware kontrolliert zu portieren.
Ohne Obsoleszenzmanagement kann ein einzelnes abgekündigtes Bauteil ein komplettes Produkt gefährden.