Hardware – Entwicklung

Wenn Ihre Organisation geplant, elektronische Hardware zu entwickeln, die internationalen Normen entsprechen (z. B. für EMV, funktionale Sicherheit, elektrische Sicherheit) und auf einem regulierten Markt (z. B. in der EU) eingesetzt werden muss, dann sind Sie bereits auf einige der folgenden Fragen gestoßen:

    • Welche internationalen Sicherheits- und Produktnormen gelten?
    • Verfügen Sie über einen geeigneten Hardware-Entwicklungsprozess?
    • Haben Sie Anforderungen und sind diese korrekt und vollständig?
    • Gibt es in Ihrer Organisation ein funktionierendes Anforderungsmanagement?
    • Wie planen Sie die Verifizierungs- und Validierungsaktivitäten?
    • Ist die Hardware-Architektur dokumentiert?
    • Ist das Hardware-Design dokumentiert?
    • Verfügt Ihr Team über Erfahrung darin, häufige Designfehler erfolgreich zu vermeiden?
    • Gibt es ein funktionierendes Konfigurationsmanagement?
    • Gibt es ein funktionierendes Change-Management?
    • Wie gehen Sie mit Beschwerden und Ausfällen vor Ort um?
    • Sind Design und die dazugehörige Dokumentation korrekt und vollständig?
    • Gibt es genügend Unabhängigkeit zwischen Design/Implementierung und Verifizierung/Validierung?
    • Wie können Sie Ihren Kunden und den Zertifizierungsorganisationen den Nachweis bereitstellen, dass Ihr Produkt den zugehörigen Standards entspricht?

Wir von ASRP-Systems verfügen über mehr als 15 Jahre Berufserfahrung in der Entwicklung elektronischer Hardware für die Automobil- und Industriebranche. In den letzten 9 Jahren haben wir uns hauptsächlich mit sicherheitsrelevanten Schaltungen beschäftigt. Bei vielen dieser Projekte haben wir mit unseren Kunden, Partnern sowie unabhängigen Zertifizierungsorganisationen wie dem TÜV Nord, TÜV Rheinland und exida LLC zusammengearbeitet.

Wir sind bereit, Sie oder Ihr Team bei der Bewältigung der Hardware-Entwicklungsaufgaben wie folgt zu unterstützen:

Dokumentation

Unsere Kunden vertrauen auf unsere Expertise bei der Erstellung von Dokumenten wie folgt:

    • Anforderungsspezifikationen
    • Dokument zur Hardware-Architektur
    • Hardware-Designdokument
    • Spezifikation für Hardwaretest

Für die berufliche Weiterentwicklung ist das Vorhandensein einer konsistenten Hardware-Dokumentation notwendig. Eine gute Dokumentation verringert die Wahrscheinlichkeit, dass das Projekt scheitert. Ohne Dokumentation besteht ein viel höheres Risiko für:

    • Falsche Designentscheidungen (aufgrund fehlender Anforderungen)
    • Systematische Ausfälle (aufgrund fehlender Auslegungsberechnungen, Erläuterungen etc.)
    • Kommunikationsprobleme (mit Stakeholdern, Teammitgliedern, Zertifizierungsorganisationen)
    • Steigende Entwicklungskosten und -zeit (aufgrund der zunehmenden Anzahl erforderlicher Redesign-Zyklen
    • Wissensverlust (durch Fluktuation)

Schaltungs- und Schaltplandesign

Um die Komplexität zu bewältigen und eine saubere Schaltplanstruktur zu erreichen, verwenden wir bevorzugt die sogenannte Top-to-Bottom-Designmethode. Aus unserer Sicht müssen hochwertige Schaltplandokumente diesen Ansatz in ihrer Struktur widerspiegeln und mindestens drei Abstraktionsebenen bereitstellen, die jeweils die System-, Funktionsblock- und Komponentenebene repräsentieren. Eine saubere Schaltplanstruktur ist für die effektive Anwendung von Entwurfsanalysetechniken wie Block-FMEA, FTA und Komponenten-FMEDA unerlässlich und erleichtert auch Reviewprozesse.

Für die Erstellung unserer Schaltpläne nutzen wir das beliebte Softwaretool Altium Designer, mit dem wir in den letzten 15 Jahren bereits viel Erfahrung gesammelt haben.

Für die Simulation nutzen wir LTSpice von Analog Devices (ehemaliger Linear Technology).

Layout Design

Mehrere unserer Kunden vertrauen regelmäßig auf unsere Expertise, wenn es um die EMV-konforme Gestaltung von Leiterplatten geht. Bisher haben wir mehr als 200 erfolgreiche PCB-Designs fertiggestellt. Bei vielen Projekten spielten neben den EMV-Eigenschaften auch die mechanische Beanspruchung sowie optimale thermische Eigenschaften eine wichtige Rolle. Unser Leiterplattenauftrag mit der höchsten Komplexität war eine sicherheitsrelevante Erweiterungsplatine für Frequenzumrichter mit den folgenden Schlüsselparametern:

Maße: 160 x 48 mm
Anzahl der Kupferlagen: 8
Anzahl der Komponenten: 1131
Anzahl der Verbindungen: 2013
Bestückung: doppelseitig (SMD + THT)

Für die Layoutgestaltung nutzen wir seit 15 Jahren Altium Designer.

Hardwaretests

Derzeit beschränken sich unsere Hardware-Testmöglichkeiten auf Funktions- und Modultests. Wir planen, unsere Dienstleistungen, um Wärmebild- und EMV-Pre-Compliance-Tests zu erweitern.

In Bezug auf EMV-, elektrische Sicherheits- und Umweltprüfungen (z. B. Temperatur, Stöße, Vibration usw.) verlassen wir uns auf Dritte.

FMEDA

Sicherheitsnormen (z. B. IEC 61508, ISO 26262 usw.) erfordern die Anwendung quantitativer Methoden zum Nachweis, dass eine bestimmte Schaltung ihre Sicherheitsziele erfüllt. In den meisten Fällen bedeutet dies, dass eine sogenannte Failure Mode Effect and Diagnostic Analysis (FMEDA) an der sicherheitsrelevanten Elektronik durchgeführt werden muss. FMEDA kann bei der Identifizierung von Konstruktionsfehlern helfen und liefert neben anderen Parametern die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Ausfälle einer bestimmten Sicherheitsfunktion. Die Durchführung von FMEDAs erfordert Erfahrung und fundierte Kenntnisse in der Schaltungsanalyse. Wir glauben, dass unser FMEDA-Service sehr wettbewerbsfähig ist und Ihnen das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bietet.

Beratung und Review

Gerne unterstützen wir Sie auch mit Beratungs- und Reviewleistungen im Zusammenhang mit den oben aufgeführten Hardware-Entwicklungsaktivitäten. Sie können uns gerne kontaktieren.