Vom PCB-Design zur Serienproduktion: IoT-Lösungen mit IOX und STEINEL Solutions

Das PCB-Design und die anschließende Serienproduktion von IoT-Produkten ist ein anspruchsvoller Prozess. Viele Zahnräder müssen perfekt ineinandergreifen – von der ersten Idee, über das Prototyping bis hin zur Serienproduktion. Hier kommt die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen EMS (Electronic Manufacturing Service) ins Spiel. In diesem Beitrag zeigen wir dir, wie IOX gemeinsam mit STEINEL Solutions den gesamten Produktionsprozess effizient gestaltet und welche Faktoren entscheidend für die erfolgreiche Umsetzung eines IoT-Projekts sind.

---

Die Rolle des EMS in der IoT-Entwicklung

Ein EMS Partner ist der Dreh- und Angelpunkt, wenn es darum geht, IoT-Produkte von der Idee zur Serienreife zu bringen. Dabei arbeiten wir von IOX eng mit STEINEL Solutions zusammen, um sicherzustellen, dass alle Schritte – von der Entwicklung des PCB-Designs bis hin zur Produktion – reibungslos ablaufen. Unsere Kunden können somit das PCB-Design und die Entwicklung ihrer IoT-Produkte direkt bei uns anfragen, die im Anschluss gemeinsam mit STEINEL Solutions die Serienfertigung durchführen. Dank unserer Entwicklungskompetenz helfen wir, Schaltungsdesigns zu reviewen und auf Design-to-cost zu optimieren, was eine kosteneffiziente und nachhaltige Produktion ermöglicht. Vom IoT-Prototyp, den wir entwickeln, bis hin zum IoT-Serienprodukt, unser EMS Partner fertigt, bietet diese Kooperation einen durchgängigen Prozess, der die Effizienz steigert und das Risiko minimiert. Für mittelständische Unternehmen ist es besonders wichtig, nicht nur ein technisches Konzept zu haben, sondern auch sicherzustellen, dass die Produktion den hohen qualitativen und kostentechnischen Anforderungen gerecht wird. Ein EMS Partner bietet umfassende Unterstützung – von der Musterproduktion bis hin zur Serienfertigung.

5 Vorteile eines EMS-Partners

• Flexible Anpassung der Produktionskapazitäten, je nach Bedarf. Ob du klein starten oder große Mengen produzieren willst – ein guter EMS passt sich an.

• Durch langjährige Erfahrung hilft ein EMS Partner bei der Optimierung von Designs und Produktionsprozessen, sodass du das Maximum aus deinem Produkt herausholen kannst.

• Effizientes Beschaffungsmanagement sorgt dafür, dass immer alle notwendigen Komponenten verfügbar sind – ohne Verzögerungen.

• Strukturierte Prozessabläufe und umfangreiche Qualitätssicherung minimieren Produktionsrisiken und sichern die Produktqualität.

• Schnelle Entwicklung und Anpassung von Prototypen, damit du schneller zur Marktreife kommst.

Welche Informationen braucht ein EMS, um ein IoT-Produkt zu fertigen?

Damit dein EMS Partner dein IoT-Produkt erfolgreich fertigen kann, braucht es einige wichtige Informationen:

Stückliste (BOM): Die Basis jeder Produktion. Sie enthält alle Bauteile, die für die Fertigung notwendig sind, inklusive Spezifikationen.

Gerberdaten: Damit können die Leiterplatten (PCBs) produziert werden. Gerberdaten enthalten exakte Angaben zum Layout, zu Bohrungen und Leiterbahnen.

Montage- und Testanleitungen: Damit das Endprodukt genauso wird, wie du es dir vorstellst, braucht STEINEL Solutions detaillierte Anleitungen zur Montage und zum Testing der einzelnen Komponenten.

Testkonzept: Das Testkonzept legt fest, wie das fertige Produkt geprüft wird, damit es den Qualitätsstandards entspricht.

Ein EMS kann dir nicht nur bei der Produktion helfen, sondern auch dabei, die gesamte Entwicklung strukturiert und effizient zu gestalten. Mit einem erfahrenen Partner an deiner Seite kannst du sicherstellen, dass alle notwendigen Informationen korrekt vorbereitet und bereitgestellt werden, um einen reibungslosen Produktionsprozess zu gewährleisten. So erreichst du eine hohe Qualität und vermeidest unnötige Verzögerungen.

Unterstützung von STEINEL Solutions in der Serienproduktion

STEINEL Solutions als EMS-Partner übernimmt nicht nur die Fertigung, sondern bietet auch umfassende Unterstützung in der Serienproduktion. In der Serienfertigung ist es entscheidend, dass die Prozesse sowohl effizient als auch flexibel gestaltet sind, um den Anforderungen an Qualität und Kosteneffizienz gerecht zu werden. Ein erfahrener EMS-Partner bietet hierfür eine Vielzahl von Vorteilen:

Produktionsverlagerung und Kostenoptimierung: Um die Produktionskosten zu senken, kann der EMS-Partner Teile der Fertigung nach Rumänien und Moldawien verlagern. Durch diese Produktionsverlagerung können nicht nur die Gesamtkosten erheblich reduziert werden, sondern es wird auch ermöglicht, die Produktionskapazitäten flexibel an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Besonders für mittelständische Unternehmen ist dies ein großer Vorteil, da sowohl kleinere Serien als auch größere Aufträge effizient realisiert werden können. Das Werk in Rumänien bietet nicht nur kostengünstige Fertigungsmöglichkeiten, sondern auch modernste Produktionsstandards, um die Qualität zu gewährleisten.

Qualitätssicherung auf jeder Stufe: Der EMS-Partner legt großen Wert auf Qualität – und das in jeder Phase des Produktionsprozesses. Die Sicherstellung der Qualitätsstandards beginnt beim Wareneingang, bei dem alle gelieferten Komponenten gründlich geprüft werden. Nur einwandfreie Materialien gelangen in die Produktion. Auch der Warenausgang unterliegt strengen Kontrollen, sodass nur Produkte, die den definierten Anforderungen entsprechen, das Werk verlassen. Zusätzlich achtet STEINEL Solutions auf die Einhaltung strenger Umwelt- und Sicherheitsvorgaben, was besonders bei IoT-Produkten, die international vertrieben werden sollen, von großer Bedeutung ist. Dies umfasst auch die Rückverfolgbarkeit von Komponenten sowie die Überprüfung der Produktionschargen, um mögliche Fehlerquellen frühzeitig zu identifizieren.

Strukturierte Prozessabläufe und Dokumentation: Dank der langjährigen Erfahrung des EMS-Partners laufen alle Prozessabläufe sicher und effizient ab. Dies bedeutet, dass potenzielle Fehlerquellen frühzeitig erkannt und eliminiert werden. Jedes IoT-Produkt durchläuft definierte Produktionsschritte, die klar strukturiert und dokumentiert sind. Die Einhaltung von IPC-Standards (Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits) sorgt für gleichbleibend hohe Qualität bei der Bestückung und Verarbeitung der Platinen. Dadurch werden nicht nur die Produktionsrisiken minimiert, sondern auch die Qualität des Endprodukts sichergestellt. Diese sicheren Prozessabläufe sind entscheidend, um den hohen Anforderungen, die an moderne IoT-Lösungen gestellt werden, gerecht zu werden.

Test- und Validierungsverfahren: Eine der wichtigsten Phasen in der Serienproduktion ist das Testing. Der EMS-Partner führt umfangreiche Tests durch, um die Funktionalität des Produkts sicherzustellen. Dies umfasst sowohl elektrische Tests wie In-Circuit-Tests (ICT), die die korrekte Bestückung und elektrische Funktionalität der Platinen sicherstellen, als auch Funktionstests (FCT), die die gesamte Produktfunktionalität in einem realen Anwendungsszenario überprüfen. Das Flashen der Firmware erfolgt in dieser Phase, wobei spezielle Test-Software verwendet wird, um sicherzustellen, dass die Firmware fehlerfrei läuft und alle Schnittstellen wie SPI, UART oder USB korrekt funktionieren.

Herausforderungen für unsere Kunden und wie wir sie lösen

Unsere Kunden stehen oft vor Herausforderungen, die bereits in der Entwicklungsphase eines IoT-Produkts auftreten. Hier einige Beispiele:

PCB Design und Sanity Checks: Die korrekte Gestaltung der Leiterplatten ist entscheidend für die Funktion des Produkts. Wir unterstützen hierbei mit einem Sanity Check, um sicherzustellen, dass das Layout fehlerfrei und reproduzierbar ist.

Zertifizierungsanforderungen: IoT-Produkte müssen oft strenge Zertifizierungen durchlaufen, um auf den Markt gebracht zu werden. Wir arbeiten eng mit STEINEL Solutions zusammen, um dich dabei zu unterstützen, diese Anforderungen zu erfüllen und den gesamten Zertifizierungsprozess zu begleiten.

Optimierung der Stückliste (BOM): Eine fehlerhafte oder unvollständige Stückliste kann zu erheblichen Verzögerungen und erhöhten Kosten führen. Wir helfen dir dabei, die Stückliste zu optimieren, um sicherzustellen, dass alle Komponenten richtig spezifiziert und jederzeit verfügbar sind.

Praxisbeispiel: IOX Button

Ein gutes Beispiel für ein erfolgreiches Projekt ist die Fertigung von speziellen IoT Buttons. In diesem Projekt haben wir intensiv mit STEINEL Solutions zusammengearbeitet, da sie die Experten in der Serienfertigung sind. Durch die frühzeitige Einbindung des EMS-Partners konnten wir typische Herausforderungen, wie PCB-Design, Sanity Checks und Zertifizierungsanforderungen, von Anfang an adressieren und effizient lösen. Wir übernahmen das Design und die Entwicklung der Hardware und stellten dem EMS-Partner (STEINEL Solutions) die folgenden Komponenten bereit: Gehäuse, Custom Foliendesign, E-Paper Display und das PCB-Design. Der EMS-Partner übernahm daraufhin die Bestückung der Platinen, das Testing, das Flashen der Firmware, die Konfiguration sowie die Einlegung der SIM-Karte.

Die enge Zusammenarbeit ermöglichte eine hohe Flexibilität, insbesondere durch die Bereitstellung von Teilleistungen und die Kosteneinsparung durch die Externalisierung der Fertigung. Dies war besonders bei der Bestückung der Platinen von Vorteil, da spezielle Anforderungen an die Platzierung und Lötung der Batteriekontakte sowie die Integration des E-Paper Displays gestellt wurden. Zudem wurde durch die klare Aufgabenverteilung und die sorgfältige Abwicklung jedes einzelnen Schrittes sichergestellt, dass das Produkt alle Qualitätsanforderungen erfüllt und effizient produziert werden konnte.

Während der gesamten Produktion spielte die strukturierte Kommunikation eine entscheidende Rolle. Dies beinhaltete die Übergabe der Montageanleitung, die sowohl die mechanischen als auch die elektronischen Aspekte des Zusammenbaus detailliert beschrieb. Eine klare Anleitung für die Verarbeitung der Batteriekontakte, das Flashen der Firmware und das Testen des E-Paper Displays stellte sicher, dass jeder Schritt präzise ausgeführt werden konnte. Die Verwendung von FTDI-Adaptern zur Programmierung und detaillierte Testvorgaben, wie die Kontrolle des Stromverbrauchs während des Flash-Vorgangs, waren maßgeblich, um sicherzustellen, dass der Button später zuverlässig funktioniert.

Teste den IOX Button jetzt kostenlos.

Fazit

Die Zusammenarbeit zwischen IOX und STEINEL Solutions zeigt, wie wichtig ein erfahrener EMS-Partner für den Erfolg von IoT-Projekten ist. Von der Bereitstellung der nötigen Produktionsinformationen, über die Fertigung, bis hin zur Einhaltung von Qualitätsstandards – STEINEL Solutions unterstützt in jeder Phase der Serienproduktion. Für mittelständische Unternehmen, die IoT-Produkte entwickeln wollen, bietet die Kooperation mit einem starken EMS wie STEINEL Solutions die Möglichkeit, effizient, kostengünstig und qualitätsbewusst zu produzieren.

Sprich mit den Experten von STEINEL Solutions und IOX und erfahre, wie dein IoT-Produkt von der Idee zur Serienreife gelangt!

---

Sprich mit den Experten von STEINEL Solutions und IOX und erfahre, wie dein IoT-Produkt von der Idee zur Serienreife gelangt!

---