ENGINEERING & PROTOTYPING

Unsere Systeme werden von unseren Kunden weltweit eingesetzt. Durch die Verwendung von hochwertigen und leistungsstarken Einzelkomponenten erreichen wir eine lange Lebensdauer und Verfügbarkeit der Systeme.

Kühlkonzept

Wir entwickeln Spezialrechner mit optimierten Kühlkonzepten; Thermal Design und Passivkühlung. Lüfter-lose PCs erfordern ein gesondertes Wärmemanagement. Mit einem Spezialkonzept für die Kühlung, werden auch hoch-getaktete Prozessoren ohne Lüfter einsetzbar, um auch die notwendige Rechenleistung in kleinem Raum oder in absolut schallemmissionsfreier Umgebung wartungsfrei zu halten. Ein Beispiel hierfür ist unser 1HE Server.

EMV Abschirmung

Für besondere Anforderungen entwickeln wir vollständige EMV Abschirmungen für die Systeme und führen Tests für den Einsatz in Spezialumgebungen durch. Wir stimmen die notwendige EMV Abschirmung mit dem Kunden entsprechend ab und entwickeln das Gehäuse für die Anwendung.

Spezialfälle

Umfassende EMV Tests und Zertifizierungen sind beispielsweise bei den medizinischen Geräten und Produkten notwendig, die in der Basisnorm EN60601-1 sowie in der zugehörigen Ergänzungsnorm EN60601-1-2 beschrieben sind. Hohe Anforderungen an die Robustheit der Systeme, stellen auch die entsprechenden Normen aus dem militärischen Bereich dar, die wir ebenfalls berücksichtigen, damit die Systeme die MIL Standards und die dazugehörige Beständigkeit und Widerstandsfähigkeit aufweisen.

 

Unser Entwicklungskonzept

 


Durch unseren ganzheitlichen Ansatz gewährleisten wir exzellente Qualität bereits im Entwicklungsprozess unserer Produkte mit dem Fokus auf die angestrebten Ergebnisse.

/ Initial Concept:
Im ersten Schritt erstellen wir das "Initial Concept“ / die „Bedarfsanalyse:"

/ KickOFF:
Mit dem "KickOFF" starten wir im ganzheitlichen Ansatz im Hinblick auf die Produktionseinsatzgebiete. Anschließend widmen wir uns dem wichtigen Thema, der Erstellung des Kühlkonzeptes, die Zeichnung und die Konstruktion: Wir erstellen einen Validierungsplan, das Design, und wählen die CPU und die Komponenten aus.

/ Freigabe:
Zur Freigabe des Funktionsumfanges gehen wir durch die Fertigung eines Demogeräts die Validierung mit dem Kunden an. Anschließend erstellen wir den Prototyptest und den Integrationsplan: Bei den Prototypen können wir die möglichen Zusatzkomponenten, das Verkabelungskonzept und verschiedene Varianten erstellen. Dadurch wird die Freigabe für die Fertigung erteilt.

/ Abschluss:
Für die weiteren Schritte werden die Final Validation, der Produktionsplan sowie die Abnahmemengen definiert. Es folgt abschließend die Fertigstellung der Rechnervarianten.

Für unsere Kunden bedeutet dies, jederzeit einen transparenten Einblick in den aktuellen Zustand und die Aussicht auf die Qualität der Endprodukte zu haben.

 

Ganzheitliche Entwicklung


Bei der Entwicklung eines Rechnersystems, gehen wir nachdem wir das Einsatzgebiet für die Computer in der Spezifikation definiert haben, schrittweise in folgende Komponentengruppen ein. Wir orientieren uns nicht nach einer festen Reihenfolge, sondern fokussieren uns insbesondere auf die Funktion und den avisierten Einsatzbereich der Rechnersysteme. Dabei können flexibel einige Bereiche erneut angepasst werden:

/ Das Computergehäuse / Design:

Hierzu haben wir verschiedene Standards, die wir zunächst berücksichtigen. Erlauben die Rahmenbedingungen den Einsatz der Gehäusetypen aus der Standard-Reihe nicht, so können wir ein komplett neues Systemgehäuse entwickeln. Folgende Standardgehäusetypen stehen zur Auswahl:

/ 19" Rackmount mit 1HE bis 6HE

/ Kompakt BOX,

/ Embedded Chassis

/ Wallmount Chassis

/ DIN RAIL Mount Chassis

/ Das Mainboard, die Hauptplatine:

Die Grundlage für X86 sowie ARM Architekturen werden mit dem Mainboard definiert. Bei der Auswahl des Mainboards sind die Abhängigkeiten der Schnittstellen, der Gesamtperformance des Systems sowie unter anderem das Gehäuse zu berücksichtigen. Wir haben uns auf die Industriemainboards spezialisiert, die in den Hauptausführungen ATX, µATX und Mini-ITX hergestellt werden. Darüber hinaus gibt es auch die Varianten unterschiedlicher Typen für die Peripherieanschlüsse. Für das Monitoring und die Fernwartung sind die Merkmale wie Intelligent Remote Management (IPMI) der Mainboards für viele Kunden unverzichtbar.

/ Speziallösungen:

In Speziallösungen greifen wir zu Single Board Computern mit Pico ATX und Nano ATX Ausführungen, die für besonders kleine und energietechnisch sparsame Systeme verwendet werden können. Wie die anderen Mainboards für industrielle Anwendungen, achten wir ebenfalls auf den erweiterten Temperaturbereich (-20°C bis +70°C) sowie den 24/7 Betrieb, den die Systeme einhalten müssen.

/ Die Energieversorgung, das Netzteil:

Interne oder externe Netzteile in single oder redundanter Ausführung bringen einen entscheidenden Faktor für die zu erreichende Verfügbarkeitsklasse eines Systems bis hin zur Hochverfügbarkeit mit. Durch integrierte UPS/USV's kann die Funktion des Stromausfalls für einen kurzen Zeitraum überbrückt werden und mittels intelligenter Überwachung das System störungsfrei heruntergefahren werden. Für industrielle Zwecke verwenden wir Netzteile namhafter Hersteller, die eine sehr hohe Qualität und Energieeffizienzklasse garantieren.

/ Spezialfälle:

In Spezialfällen, wie beispielsweise der Medizintechnik, nutzen wir zertifizierte Netzteile. Für mobile Systeme können wir einen Akkubetrieb entwickeln, wofür wir bereits eigene DC-DC Wandler mit integrierter Ladefunktion und Zustandsüberwachung für spezielle Akkus entwickelt haben.

/ RAID Konzept:

Grundsätzlich empfehlen wir unseren Kunden, die für kritische Anwendungen die Rechnersysteme benötigen, ein RAID Konzept für die Festplatten mit einzubinden. Bei Systemen die nicht hoch verfügbar sein müssen kann ein Onboard Raid System eine wirtschaftliche Lösung sein, für hoch verfügbare Systeme empfehlen wir aber einen professionellen externen Controller zu integrieren.

/ Speichermedien:

Bei der Wahl der Speichermedien bevorzugen wir ebenfalls Komponenten, die den hohen industriellen Anforderungen entsprechen. Bei den SSDs setzen wir auf SLC anstelle MLC und berücksichtigen die ganzheitliche Einhaltung des erweiterten Temperaturbereiches sowie des 24/7 Betriebes.

/ Speziallösungen für kompakte Systeme:

Bei unseren Speziallösungen für besonders kompakte Systeme integrieren wir Industrial CF-Cards und nutzen M2 oder mSATA Bauformen, sodass auch im engsten Raum ein Hochleistungsrechner aufgebaut werden kann. Solche Systeme werden beispielsweise in der Biotechnologie bei Laborgeräten eingesetzt. Für die Backup- und Archivierungsstrategie können zudem die CFAst Karten genutzt werden um für Endkunden ein Systemupdate anzubieten, falls die Systeme nicht im Netzwerk verbunden sind. Dafür wird einfach eine neue CFast Karte mit der aktuellen Systemsoftware an den Anwender geschickt, der die von außen zugängliche CFast Karte bei heruntergefahrenem System austauscht.

 

 

/ Die Schnittstellen und Anschlüsse:

Über die on-board Schnittstellen können bereits Teile erforderlicher Schnittstellen abgedeckt werden. Mittels Zusatzkarten werden diese vorhandenen Anschlussmöglichkeiten erweitert. Alle Interfaces und Schnittstellen können wir auf externe Kontaktanschlüsse am Gehäuse herausführen. Dazu entwickeln wir ebenfalls Anschlussplatinen. Zu unseren Entwicklungen gehört die Kombiplatine, die verschiedene Anschlussbuchsen für CAN BUS, Seriell RS232/422/485, Audio sowie eine Energieversorgung für externe Geräte bietet. Die Kombiplatine nimmt intern im Gehäuse alle Anschlüsse der Spezialkarten und Erweiterungskarten mittels weniger Anschlüsse auf und verteilt diese auf die externen Buchsen. Sogar LDVS Anschlussbuchsen sind Teil unserer Projektentwicklungen.

/ Kühlkonzept und Wärmemanagement:

Je leistungsfähiger das Computersystem umso stärker ist die Wärmeentwicklung an den aktiven Komponenten.
Die Spitzentemperaturen an den Prozessoren werden in sehr kurzer Zeit erreicht, sobald eine Rechenlast gestartet wird. Daher ist die effiziente Wärmeabfuhr von entscheidender Bedeutung. Die Abwärme wird über CPU Kühlkörper und Lüfter, Gehäuselüfter, Kühlkörper, Führungsklappen und Heatpipe Konzepte und Luftkanäle geführt. Die Module der aktiven Kühlung müssen aufeinander abgestimmt werden, damit sich keine Hitzestaus an den einzelnen Komponenten bilden. Die Umgebungseigenschaften werden ebenfalls an dieses Konzept angepasst.
Bei Passiver Kühlung muss beispielsweise eine Zirkulation der umgebenden Luft möglich sein und die Kühlrippen müssen eine entsprechende Fläche und Ausrichtung besitzen. Die Attraktivität von passiv gekühlten und somit lüfterlosen Systemen nimmt weiter zu, sodass die Fanless-Architektur immer mehr an Bedeutung gewinnt. Hierbei werden keine aktiven, mechanischen Bauteile verwendet. Durch unsere spezielle Erfahrung in diesem Gebiet, können wir verschiedene Konzepte für sehr hohe Anforderungen erstellen, und Lösungen für lüfterlose Systeme generieren. Einige unserer Sonderlösungen bieten wir daher bereits als Standardsysteme an, die sich seit Jahren in der Industrie bewährt haben.

 

Prototyping

/ Prototypenphase

In jedem Hardwareprojekt ist die Phase des Prototyping die Wichtigste, da Sie hieran unsere Qualität und Leistung messen können und wir an einem funktionsfähigen System die weiteren Feinheiten erkennbar machen.

/ Durch das Prototyping wird schnell eine Visualisierung und Vorstellung für die Anwendung gefunden, wobei ggf. Änderungen für die spätere Fertigung einfließen. Für das Prototyping können wir anhand einzelner Beratungsdienstleistungen, Teile der Prototypenphase vorab besprechen. Damit können Sie aus einer Reihe von Systemen, das passende Gerät zum Testen für Ihre Anwendung schnell erhalten.

/ Schon bei der Bedarfsanalyse schlagen wir Hardwareempfehlungen für eine mögliche Lösung vor. Unsere Experten unterstützen Sie mit ihrer langjährigen Entwicklungserfahrung dabei, für Sie eine schnelle und kostenoptimale Lösung zu finden. Die Erfüllung Ihrer Performance, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeitsanforderungen ist von zentraler Bedeutung. Es steht dabei der ganzheitliche Ansatz über der gesamten Product-Lifetime im Fokus, das wir in unseren Entwicklungsprozess vollständig integriert haben.

/ Prototypenvalidierung
 
Im Hinblick auf die zukünftige Verwendung der Systeme, können wir eine komplette Integrations- und Kompatibilitätsprüfung durchführen. Es geht hierbei um die anzuschließende Peripherie im finalen Stadium des Systems. Sobald unsere Tests für das System erfolgreich abgeschlossen sind, testen und prüfen wir das System mit der Verwendung der Komponenten und Peripherie.

Sowohl mechanische als auch elektronische Komponenten testen wir hierzu bei vorliegender Funktionsbeschreibung durch und informieren Sie über die Ergebnisse.

Bei Interesse nehmen wir ebenfalls eine gesamte thermische Prüfung und Analyse des Systems vor. Unter Volllast wird dabei die Wärmeemission gemessen und per bildgebender Verfahren aufgenommen. Thermodynamisch, kritische Bereiche werden somit erkannt und optimiert.

Wenn Sie es wünschen, testen wir ebenfalls Ihre Anwendungssoftware auf den Prototypen. Hierbei evaluieren wir hardwarenah programmierte Software und abhängige Treiber und ermitteln vorab die vollständige Funktionsfähigkeit für Sie.