Elektronik und Gehäuse – Warum gute Produkte nicht am CAD-Modell entstehen

Weshalb Design und Elektronik von Anfang an gemeinsam entwickelt werden müssen

Ein neues Produkt beginnt häufig mit einer Skizze oder einem beeindruckenden 3D-Rendering. Das Gehäuse sieht modern aus, die Form überzeugt und das spätere Produkt wirkt bereits serienreif. Doch genau an dieser Stelle beginnt in vielen Entwicklungsprojekten das eigentliche Problem. Ein schönes Gehäuse auf einer Präsentation ist noch lange kein funktionierendes Produkt.

Der häufigste Fehler in der Produktentwicklung

Gerade bei Start-ups oder designgetriebenen Projekten entsteht zunächst das äußere Erscheinungsbild. Erst viel später stellt sich die Frage: Wo soll eigentlich die Elektronik hin?

Plötzlich fehlen wichtige Einbauräume für:

• Leiterplatten
• Akkus
• Steckverbinder
• Antennen und den dazugehörigen Masseflächen
• Displays und LEDs
• Bedienelemente
• Kühlflächen
• Befestigungspunkte

Wir Entwickler stehen vor dem Problem: Wo soll eigentlich die Elektronik hin und wie soll die Zertifizierung geschafft werden?

Ein Produkt besteht aus mehr als einem Gehäuse

Bei der pironex technology betrachten wir ein Gerät deshalb immer als Gesamtsystem. Die Elektronik, Mechanik und Software entstehen parallel. Bereits während der ersten Konzeptphase arbeiten unsere Elektronikentwickler eng mit den Konstrukteuren der Gehäuseteile zusammen. So entstehen Produkte, bei denen alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt sind.

Antennen brauchen Platz

Ein gutes Beispiel sind IoT Funkprodukte wie die IoT-Gateways die wir entwickeln.

Viele moderne Geräte kommunizieren über:

• Nahbereichsfunk per BT
• WLAN
• LoRa
• NB-IoT
• LTE
• GPS

Eine Antenne funktioniert aus physikalischer Notwendigkeit nur, wenn es definierte Freiräume und ausreichenden Abstand zu Metallflächen oder großen Masseflächen der Leiterplatte gibt.
Wird dieser Bauraum bereits beim Design des Gehäuses nicht berücksichtigt, verschlechtert sich die Funkreichweite des Gerätes oft erheblich. Ein Problem, das sich später nur schwer korrigieren lässt.

Auch Energie benötigt Bauraum

Viele Geräte mit IoT arbeiten heute batteriebetrieben. Dadurch entstehen neue Anforderungen. Neben der eigentlichen Elektronik müssen auch berücksichtigt werden:

• Batterien oder Akkus
• Ladeelektronik
• Sicherungen
• Wärmeentwicklung
• Servicezugänglichkeit
• EU-Normen zur Austauschbarkeit von Batterien und Akkus

Gerade leistungsfähige Akkus bestimmen häufig die gesamte Gehäusegröße.

Mechanik und Elektronik beeinflussen einander

Ein modernes Produkt besteht aus vielen Einzelteilen, die perfekt zusammenarbeiten müssen. Dazu gehören unter anderem:

• Leiterplatten
• Displays
• LEDs
• Taster
• Steckverbinder
• Dichtungen
• Kühlkörper
• Verschraubungen
• Schnapphaken
• Kabelwege

Bereits kleine Änderungen an einem dieser Bauteile können Auswirkungen auf das gesamte Produkt haben. Deshalb arbeiten Konstruktion und Elektronikentwicklung bei uns Hand in Hand.

Von der Idee bis zum Spritzguss

Nach der Konzeptphase entsteht das Gehäuse zunächst als 3D-Konstruktion. Dabei prüfen wir bereits:

• Einbauräume
• Montagefähigkeit
• Stabilität
• Fertigbarkeit
• Kosten
• Wartung

Anschließend entstehen erste Prototypen. Je nach Projekt werden diese bei der pironex im 3D-Druck gefertigt oder aus dem Vollen bearbeitet. Erst wenn Mechanik und Elektronik gemeinsam getestet wurden, beginnt die Vorbereitung der Serienwerkzeuge für den späteren Spritzguss.

Erst Funktion oder erst Design?

Unsere Antwort auf diese Frage lautet: Beides. Denn ein gutes Produkt muss nicht nur funktionieren, es sollte sich auch hochwertig anfühlen, gut aussehen und intuitiv bedienbar sein. Design und Funktion sind deshalb keine Gegensätze und entstehen bei der pironex gemeinsam.

Unsere Philosophie

Bei pironex entwickeln wir nicht nur Leiterplatten oder Embedded-Software. Wir entwickeln komplette Produkte.

Dazu gehören:

• Elektronikentwicklung
• Embedded Software
• Funktechnik
• Gehäusekonstruktion
• 3D-CAD
• Design
• Prototypenbau
• Spritzgussgerechte Konstruktion
• Serienbetreuung

Durch diese ganzheitliche Entwicklung vermeiden wir typische Schnittstellenprobleme zwischen Elektronik und Mechanik.

Fazit

Die besten Produkte entstehen nicht dadurch, dass zuerst ein Gehäuse entworfen und anschließend die Elektronik hineingepresst wird. Erfolgreiche Produktentwicklung beginnt mit einem gemeinsamen Verständnis für Design, Funktion und Technik.

Genau deshalb entwickeln wir bei der pironex technology GmbH Elektronik, Software und Gehäuse von Anfang an als Gesamtsystem. So entstehen Produkte, die nicht nur gut aussehen, sondern auch zuverlässig funktionieren und wirtschaftlich in Serie produziert werden können.