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Ihr Projekt

in den richtigen Händen

Projektbetreuung von der Idee bis zur Implementierung

Distribution

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Bernhard Staller

COO Vorstand Display Technology & Embedded

Sandra Maile

CEO Vorstandssprecherin

Jörg Traum

COO Vorstand Power Supplies

Ihre Vision ist unsere Motivation -


Projektbetreuung von der Idee bis zur Implementierung.

Von der ersten Idee bis zur Implementierung sind wir Ihr Partner für Ihre

High-Tech-Systemlösung. Über drei Jahrzehnte Erfahrung lassen Ihr

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sales@fortecag.de

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Industrie LED Luft- &

Raumfahrt

Medizin

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Sicherheitstechnik

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Editorial

Engelbert

Hopf

Chefreporter

der Markt&

Technik

Vom Handelsunternehmen

zum Systemzulieferer

D

istribution

als gesunde Basis, Full Solution-Provider als Erfolgs-strategie

für die Zukunft: So lässt sich der Wandel der als klassischer Distributor

1984 von Dieter Fischer gegründeten FORTEC Elektronik zur

vielfältig interagierenden FORTEC Elektronik Group beschreiben. Als sich

Fischer im Sommer 2017 in den Ruhestand zurückzog, übernahm eine neue

Manager-Generation die Führung.

Aus ihrer Nähe zum jeweiligen Marktgeschehen in den Bereichen Stromversorgung,

Display und Embedded-Systeme hat sie ein neues, holistisches Unternehmenskonzept

entwickelt. Dieses führt das Know-how und die jeweiligen

besonderen Fähigkeiten der einzelnen Unternehmensbereiche nun zu einem

Gesamtpaket für den Kunden zusammen. Damit entwickelt sich die Unternehmensgruppe

von einem klassischen Handelsunternehmen zunehmend zu

einem Systemlieferanten für Gerätehersteller von High-Tech-Produkten. One-

Stop-Solution-Anbieter heißt das Schlagwort. So erhält der Kunde sowohl die

einzelnen Komponenten, die FORTEC Elektronik Group verfügt aber auch

über die Entwicklungs- und Produktionskapazitäten, um komplette Subsysteme

oder etwa mit der POSLine sogar CE-zertifizierte Endgeräte zu liefern.

Damit erhöht sich die Wertigkeit und die Nachhaltigkeit der eigenen Geschäftstätigkeit.

Ein Ziel, das auch andere in der Distribution verfolgen, aber

im Fall der FORTEC Elektronik Group funktioniert es, weil mit der Akquisition

der Data Display bereits vor einigen Jahren das letzte, noch fehlende

Puzzleteil hinzugekommen war.

Es lag bei der neuen Unternehmensführung, aus dem zur Verfügung stehenden

Know-how und den unterschiedlichen Fähigkeiten der einzelnen Unternehmensbereiche

ein wirkmächtiges Gesamtkonzept zu formen. Für die Vielzahl

der Möglichkeiten, die dieses Konzept nun bietet, greift der Begriff One-Stop-

Solution-Provider fast zu kurz.

Denn eigentlich ist die FORTEC Elektronik Group auf dem besten Weg zum

Systemhaus, das in einer Matrixstruktur die verschiedensten Bedürfnisse aus

den Bereichen Stromversorgung, Display und Embedded-Systeme bedienen

und bei Bedarf miteinander verbinden und kombinieren kann. Damit das auch

im hochtourigen Betrieb funktioniert, wird derzeit massiv sowohl in die Fertigungskapazitäten

als auch in das Logistikkonzept investiert.

Das Rückgrat für den Aufbruch in die neue Unternehmenszukunft, welche die

FORTEC Elektronik Group durch organisches und anorganisches Wachstum

bis 2021 über die 100-Millionen-Euro-Schwelle führen soll, bildet ein Hauptaktionär,

der an einem langfristigen und nachhaltigen Engagement interessiert

ist. Mit dieser Sicherheit im Rücken kann die neue Führung auch zeitnah

strategische Akquisitionen angehen, die das Leistungsspektrum sowohl im

Produkt- als auch im Dienstleistungsbereich noch einmal um interessante und

attraktive Angebote erweitert.

In einer Distributionslandschaft, die in Deutschland und Europa in den letzten

Jahren vor allem von einer fortgesetzten Konzentration durch große, international

agierende Global Player geprägt war, stellt die Entwicklung der

FORTEC Elektronik Group eine interessante Alternative für leistungsfähige,

mittelständische Distributionsunternehmen dar. Da ist es letztlich auch kein

Wunder, dass aus der ursprünglichen DACH-Fixierung inzwischen ein fast

transatlantischer Geschäftsansatz entstanden ist, der neben Europa auch die

USA im Blick hat.

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3

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Inhalt

Editorial 3

•General

Die FORTEC Elektronik AG: Nachhaltiges Wachstum gepaart mit hoher Profitabilität 5

•Interviews

Interview mit Bernhard Staller, FORTEC Group: »Diese Branche erlaubt kein Relaxen!« 7

Gespräch mit Sandra Maile, FORTEC Group: »Unsere Zukunft liegt ganz klar in Subsystemen« 8

•Special

FORTEC hebt im Stromversorgungsbereich Synergien:

»Wir bieten die Komplettlösung aus einer Hand« 10

•Display Technology

Benutzerschnittstellen entwickeln: Systemdesign ist mehr als Zusammenstellen 12

Mit Distec zum Erfolg: Zielorientiertes und effizientes Projektmanagement 14

VacuBond®: Modernes Optical-Bonding-Verfahren 16

Kundenspezifische HMIs: Ein Display von der Stange oder lieber à la Carte? 18

Touch-Displays in beliebigen Formen: Völlig losgelöst 20

Schlankes Design & sehr hohe Helligkeit: Neue 7“-TFT-LCD Module21

•Industrial Monitors

Transparente Produktionsdaten mit Industriemonitoren: Visualisierung ist Trumpf 22

Monitorsysteme im Kundenauftrag: Maßgeschneidert 23

•Embedded

Flexibel erweiterbare industrielle Embedded-Box-PCs: Das Herz des Systems 24

Embedded Computing: Standardformate und kundenspezifische Anpassungen 26

Besondere Anforderungen im Industriesektor: Das IIoT in der Praxis 28

• Power Supplies

Modulare Netzteile: Wenn‘s mehr als eine Spannung sein soll 30

Netzteil-Kühlung: Grenzen verschieben mit Baseplate-Cooling 32

DC/DC-Wandler: Alle gleich? 34

Lebensdauer und MTBF von Stromversorgungen: Was lange währt 36

Stromversorgung für die Bahntechnik: Brick- oder Plug&Play-Lösung? 38

Stromversorgungen für die „künstliche Sonne“ im Gewächshaus: Wächst was? 41

Impressum 42

4 www.fortecag.de


General

Die FORTEC Elektronik AG

Nachhaltiges Wachstum gepaart

mit hoher Profitabilität

In diesem Heft stellt sich die

FORTEC Group als kompetenter

Lösungsanbieter in den Bereichen

Display Technology, Embedded

und Power Supplies vor.

Doch was steckt hinter diesem

Unternehmen?

Von Sandra Maile,

Vorstandssprecherin

der FORTEC Elektronik Group

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Die FORTEC Group erwirtschaftet seit

über dreißig Jahren ununterbrochen

Gewinne und ist dabei hoch profitabel.

Der Börsengang erfolgte bereits 1990 (Deutsche

Börse Frankfurt/Main, Prime Standard,

ISIN DE0005774103); seitdem betreibt das Unternehmen

eine verlässliche Dividendenpolitik

und lässt somit seine Aktionäre am Unternehmenserfolg

teilhaben. Die Strategie des Unternehmens

ist auf nachhaltiges Wachstum ausgerichtet

mit dem Ziel, eine hohe Profitabilität

zu erwirtschaften.

Als Systemanbieter für Gerätehersteller industrieller

High-Tech-Produkte besetzt FORTEC

Elektronik eine Wachstumsnische in schnell

wachsenden Marktsegmenten. Kernmärkte der

FORTEC Group sind: Medizintechnik, Beleuchtungs-

und IT-Industrie, Mess- und Regeltechnik,

Transport. Die Kundenbeziehungen sind

langjährig gewachsen und stützen sich auf

Kunden der Großindustrie, mittelständische

Unternehmen und innovative Ingenieurbüros.

Im Geschäftsfeld Power-Supplies (industrielle

Stromversorgungen) besitzt das Unternehmen

die Know-how-Führerschaft in Applikation,

Problemlösung und technischem Service. Das

Geschäftsfeld Datenvisualisierung (Displaytechnik

und Embedded-Computer-Technologie)

bietet eigene Ingenieurdienstleistung bei

Auswahl, Ansteuerung und Lieferung kompletter,

funktionsgetesteter Systeme. Die beiden

Geschäftsfelder greifen technisch ineinander

und haben identische Kundenzielgruppen. Zusätzliche

Wertschöpfung ergibt sich durch die

Systemintegration der Einzelkomponenten zu

kompletten Subsystemen.

IIoT – Chance

für nachhaltiges Wachstum

Durch die zunehmende Digitalisierung in der

industriellen Produktion (IIoT, Industrial Internet

of Things) ergeben sich Chancen für das

nachhaltige Wachstum des Unternehmens.

Relevanter Teilmarkt hierfür ist der Umstellungsdruck

der Produktionsbetriebe auf die Industrie-4.0-Anforderungen.

Um wettbewerbsfähig

zu bleiben, müssen die bestehenden

Produktionsprozesse der Industriebetriebe den

Anforderungen der Digitalisierung der zukünftigen

Prozesse entsprechend angepasst werden.

Der FORTEC-Elektronik-Konzern vertreibt

und entwickelt dafür internetfähige Produkte

im Industrierechner-Bereich.

Die FORTEC-Strategie

Die Strategie ruht auf zwei Säulen: nachhaltiges

Wachstum zum einen und zum anderen

das Erzielen von höheren Margen für das

Erreichen einer noch höheren Profitabilität.

Das mittelfristige Ziel ist, im Geschäftsjahr

2020/2021 einen Umsatz von rund 100 Mio.

Euro zu erwirtschaften.

Wachsen will FORTEC durch die Verdopplung

der Lagerkapazitäten bei gleichem Lagerum-

5


General

schlag im Segment Power-Supplies, Investitionen

in das Segment Datenvisualisierung, die

Entwicklung innovativer Produkte und Lösungen

für IoT/Industrie-4.0-Anwendungen und

den Ausbau der Vertriebsaktivitäten. Durch

sinnvolle Akquisitionen soll auch die Internationalisierung

des Unternehmens vorangetrieben

werden. Aktuell ist FORTEC Marktführer

im deutschsprachigen Raum und Nischenanbieter

im europäischen Raum; im angloamerikanischen

Raum hält das Unternehmen eine

beachtliche Marktstellung.

Vorantreiben

der Internationalisierung

Seit 2000 setzt die FORTEC Group ihren Focus

auf die Internationalisierung der Geschäftstätigkeit.

Heute ist das Unternehmen mit

14 Standorten und rund 200 Mitarbeitern in

der DACH-Region, Benelux, der Tschechischen

Republik, England und den USA vertreten. Die

Internationalisierung soll auch in Zukunft weiter

vorangetrieben werden. Aktuell beabsichtigt

das Unternehmen, sich im Segment Datenvisualisierung

zu verstärken, und plant, ein

Unternehmen mit Positionierung im europäischen

Markt zu erwerben. Mit dem erfolgreichen

Abschluss der Akquisition würde FORTEC

seine bestehende Wettbewerbsposition in diesem

Wachstums- bzw. Zukunftsmarkt weiter

ausbauen. Erklärtes Ziel ist dabei, die Margen

in diesem Geschäftsfeld auf einem höheren

Niveau zu stabilisieren.

Die Aktie

Das neue Vorstandsteam, das seit dem 1. Juli

2017 das Unternehmen führt, hat neben anderen

Maßnahmen, wie z.B. dem Ausbau der

Vertriebsaktivitäten, auch die Investor-Relations-Aktivitäten

verstärkt. Verantwortlich für

den Bereich Finanzkommunikation und Investor-Relations

ist Sandra Maile, Vorstandssprecherin

der FORTEC Elektronik AG. Erklärtes Ziel

ist, die FORTEC-Aktie einem breiteren Kreis von

potenziellen Investoren vorzustellen, das nachhaltige

Geschäftsmodell zu erläutern und neue

Investoren zu gewinnen.

FORTEC profitiert als Systemanbieter für Gerätehersteller

industrieller High-Tech-Produkte

vom laufenden Trend zur Digitalisierung der

Produktionsprozesse. Dies wird sich in den

kommenden Jahren positiv auf die Gewinnentwicklung

auswirken. Das Unternehmen ist

gesund, hat eine hervorragende Bilanzqualität

und besitzt eine hohe Eigenkapitalquote von

über 69 Prozent.

Aktuelle Geschäftsentwicklung

Nach den ersten neun Monaten des Geschäftsjahres

2017/2018 (31. 3.) konnte ein Umsatz

von 59,2 Mio. Euro und damit eine leichte Steigerung

gegenüber dem Vorjahreswert von

59,1 Mio. Euro erzielt werden. Das erwirtschaftete

EBIT (Ergebnis vor Zinsen und Steuern)

betrug dabei 4,8 Mio. Euro in der Berichtsperiode

nach 3,6 Mio. Euro im Vorjahreszeitraum.

Die kumulierte EBIT-Marge lag bei 8,2 Prozent.

Durch reduzierte Personalkosten und verringerte

Kosten im Bereich des betrieblichen

Aufwandes, der aus bereits umgesetzten Maßnahmen

zur Hebung von Synergien resultierte,

konnte das Ergebnis nochmals verbessert werden.

Der Periodenüberschuss des FORTEC-

Konzerns steigerte sich dabei von 2,7 Mio. Euro

in der Vorjahresberichtsperiode auf 3,3 Mio.

Euro. Das Ergebnis pro Aktie betrug 1,12 Euro

(Vorjahr 0,92 Euro). Die AG rechnet auch im

Geschäftsjahr 2017/2018 mit einer stabilen

Umsatzentwicklung (Vorjahr 78,6 Mio. Euro),

begleitet von einem positiven EBIT im Bereich

der prognostizierten Erwartungen. Die Bilanzqualität

wird dabei abermals hoch sein. Vor

diesem Hintergrund geht der Vorstand von der

Anzahl Aktien 3.250.436

Marktkapitalisierung 76,39 Mio. Euro (14.8.2018)

WKN 577410

ISIN

DE0005774103

Ticker Symbol FEV

Marktsegment Prime Standard

Finanzjahr 1.7.–30.6.

Börsengang 1990

Gewinn pro Aktie 1,44 Euro (2016/2017)

Dividende 0,60 Euro (2016/2017)

Kennzahlen der FORTEC Elektronik AG

Fortsetzung der Kontinuität in der Dividendenpolitik

aus.

Warum sich ein Investment

in die Aktie lohnt

Der FORTEC-Konzern ist seit über dreißig Jahren

ununterbrochen in der Gewinnzone und

hat damit kontinuierlich steigende Umsätze

und Erträge erwirtschaftet. Das Unternehmen

setzt auf eine verlässliche Dividendenpolitik

und besitzt eine gute Bilanzqualität. Die Wertschöpfung

im operativen Geschäft ist langfristig

auf einem hohen Niveau und wird ständig

durch die Hebung von Synergieeffekten verbessert.

Die Erhöhung der Wertschöpfung soll

unter anderem durch die Weiterentwicklung

von innovativen (Eigen-) Produkten,

Zusatzleistungen/-Produkten (Value Add) in

beiden Geschäftsbereichen erreicht werden.

Die FORTEC Group besetzt eine Wachstumsnische

als Systemanbieter für Gerätehersteller

industrieller High-Tech-Produkte. Chancen für

die zukünftige Geschäftsentwicklung ergeben

sich hierbei vor allen durch IoT/Industrie-4.0-

Anwendungen. Als Nischenanbieter in schnell

wachsenden Marktsegmenten ist das Unternehmen

gut positioniert. Dabei kann auf langjährige

und gewachsene Kundenbeziehungen

gebaut werden. Zu den Hauptkundenzielgruppen

zählen namhafte Kunden aus der Großindustrie,

mittelständische Unternehmen und

innovative Ingenieurbüros.

Die Konzentration auf nachhaltiges Wachstum

steht dabei im Vordergrund des unternehmerischen

Handelns.

n

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Interviews

Die FORTEC Elektronik Group investiert in die Verdoppelung seiner Optical-Bonding-Kapazitäten

»Diese Branche erlaubt

kein Relaxen!«

Reine Distribution war noch nie das Faible von Bernhard Staller,

Vorstand Display Technology & Embedded der FORTEC Elektronik Group.

Kundenspezifische Lösungen mit Mehrwert kreieren,

das ist seine Credo. Ein Anspruch, den er mit technologischen Benchmarks

wie dem Thema Optical Bonding zu flankieren weiß.

Wie es mit FORTEC und Emtron weitergeht.

Wie stellt sich für Sie aktuell die Geschäftsentwicklung

im Bereich Display

und Embedded dar? Kommen Faktoren

zum Tragen, mit denen Sie zuvor nicht

gerechnet haben?

Bernhard Staller: Das Embedded- und Display-

Geschäft der FORTEC Elektronik Group entwickelt

sich sehr stabil. Wir stehen jetzt kurz vor

dem Ende unseres Geschäftsjahres zum

30. Juni und wir gehen aktuell von einem Umsatz-

und Ertragsanstieg von mindestens

10 Prozent aus. Angesichts der Entwicklung

der letzten Monate gehen wir auch in das neue

Geschäftsjahr 2018/19 mit einer Wachstumserwartung

von 7 bis 10 Prozent. Gesundes

Wachstum ist aber in diesem gesättigten

Markt der Displays nur durch Höherintegration

und Komplexität realisierbar. Man muss sich

angesichts dieser Zahlen auch immer bewusst

sein, dass wir seit acht Jahren in Deutschland

in einem Hochkonjunkturland aktiv sind und

mit partizipieren an dem starken Export. Wie

lange diese Phase noch andauern wird, ist derzeit

aber nicht absehbar.

Mit zuletzt 49 Millionen Euro liefert der

Bereich Display&Embedded den größten

Umsatzbeitrag in der FORTEC Group. Bedeutet

das auch, dass in diesen Bereich

die höchsten Investitionen fließen?

Nein, das hat wirklich keinen Einfluß! Unsere

aktuell größte Investition, die außerhalb von

Firmenaquisitionen gleichzeitig die größte in

der Unternehmensgeschichte ist, fließt in den

Bernhard Staller, FORTEC Elektronik Group

„Beim Thema

möglicher Übernahmen screenen

wir regional unabhängig;

selbst Großbritannien verlieren wir

trotz des drohenden Brexits nicht

aus den Augen,

wir sind da ja auch schon seit

16 Jahren aktiv vor Ort.


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7


Interviews

neuen Emtron-Unternehmensstandort bei

Frankfurt. Dort investieren wir rund 3,5 Millionen

Euro in ein modernes Logistikzentrum.

Wir haben in den letzten zwölf Monaten aber

auch rund eine halbe Million Euro in den Ausbau

unserer Bonding-Kapazitäten investiert.

In Eisenach sind wir zudem im Rahmen eines

Stadtentwicklungsprojekts in Kooperation mit

der Thüringischen Landesentwicklungsgesellschaft

in einen für uns maßgeschneiderten

neuen Standort umgezogen, der es uns ermöglicht,

dort in Zukunft auch 100-Zoll-Monitore

herzustellen.

Kommen wir noch einmal auf das Thema

Investitionen zurück. Wie Sie bereits angedeutet

haben, bauen Sie derzeit ihre

Optical-Bonding-Aktivitäten in den USA

und der Tschechischen Republik aus.

Planen Sie eine Verdoppelung der Produktionskapazität?

Wir haben unseren Maschinenpark nahezu

verdoppelt. Parallel dazu bauen wir unseren

Schichtbetrieb aus, der bisher etwa einem Eineinhalb-Schichten-System

entsprach. Wir

werden in Zukunft vielleicht auch eine Sechstagewoche

für das Optical Bonding einführen.

All diese Maßnahmen haben das Ziel, die Produktionskapazitäten

zu verdoppeln. An der

Durchlaufzeit des Prozesses an sich können wir

nichts reduzieren. Auf diese Weise die Produktionskapazität

zu erhöhen ist nicht möglich.

„Wir haben ganz eindeutig

den Standard im Bereich

Optical Bonding gesetzt.


Wie stellt sich für Sie aktuell die Wettbewerbssituation

im Bereich Optical

Bonding dar? Wohin geht der technische

Trend, zu größeren Bildschirmdiagonalen

und 4K-Darstellung?

Als wir vor drei Jahren mit der innovativen VacuBond-Technologie

und diesem Service auf

den Markt kamen, waren wir in Europa und

USA Pioniere. Inzwischen versucht der Wettbewerb,

mit einem ähnlichen Prozess nachzuziehen.

Wir haben aber ganz eindeutig den

Standard in diesem Bereich gesetzt, was sich

auch daran ablesen lässt, dass wir fast alle Vorserien

für die Automobilbranche herstellen. Unsere

Optical-Bonding-Produkte sind auch für

die Luftfahrt zertifiziert. Wir beschäftigen heute

einschließlich der Konstrukteure über zwei

Dutzend Mitarbeiter im Bereich Optical Bonding.

Zu einem wichtigen Hilfsmittel in diesem

Bereich ist inzwischen der 3D-Druck geworden.

Er ermöglicht es uns, mit gedruckten Werkzeugen

innerhalb von Tagen Muster herzustellen.

Das geht deutlich schneller als der klassische

Weg mit der CNC-Fräse. Bezüglich der Bildschirmdiagonale

gehen wir derzeit nicht über

32 Zoll.

Stellt sich natürlich die Frage, wie hoch

dann eigentlich noch der Hardware-Anteil

an solchen Display-Lösungen ist und welches

Gewicht die Software inzwischen

erreicht hat.

Jede Plattform bedarf einer komplexen Firmware-Struktur,

die ich auf 20 bis 25 Prozent

veranschlagen würde. Aus unserer Sicht liegt

der Hardwareanteil bei Display-Lösungen auch

heute noch bei 70, 75 Prozent. Das kann sich

in Zukunft noch verändern, und die wachsende

Bedeutung spiegelt sich ja auch in unseren

Mitarbeiterzahlen wider. Etwa 30 Prozent der

R&D-Mitarbeiter im Bereich Display & Embedded

kümmern sich heute um Softwarethemen.

Die übergeordnete Anwender-Software muss

man separat betrachten.

Das Interview führte Engelbert Hopf,

Vom Anbieter einzelner Baugruppen zum One-Stop-Solution-Anbieter

»Unsere Zukunft liegt ganz klar

in Subsystemen«

Mit Investitionen in den Ausbau der Fertigungs- und

Lagerkapazitäten sowie den Aufbau eines verstärkt

auf kundenspezifische Lösungen fokussierten Vertriebs

treibt Sandra Maile, Vorstandssprecherin

der FORTEC Elektronik Group, zusammen mit ihren beiden Vorstandskollegen

die Weiterentwicklung der Unternehmensgruppe

hin zu einem Anbieter von Systemlösungen voran.

Frau Maile, seit Sie zusammen mit Ihren

Kollegen Bernhard Staller und Jörg Traum

das neue Führungsteam der FORTEC

Group bilden, hat der Aktienwert der Unternehmensgruppe

um mehr als 20 Prozent

zugelegt. Offensichtlich verbinden

Ihre Aktionäre mit dem neuen Team große

Hoffnungen.

Sandra Maile: Als wir im Juli letzten Jahres

die Verantwortung für die Unternehmensgruppe

von ihrem Gründer und langjährigen

Vorstandsvorsitzenden Dieter Fischer übernommen

haben, war mit diesem Führungswechsel

auch ein klarer Generationswechsel

verbunden. Es ist jedoch nicht nur eine neue

Generation in die Verantwortung gekommen,

8 www.fortecag.de


sondern wir sind alle drei aufgrund unserer

operativen Tätigkeiten – Herr Staller als Geschäftsführer

der Tochtergesellschaften Distec

und Apollo, Herr Traum als Vorstand des

Bereichs Power Supplies und ich als Geschäftsführerin

der Tochtergesellschaften

Autronic und Alltronic – wesentlich näher am

Markt dran, und erkennen neue Trends

schneller und setzen diese in Produkte und

notwendige Maßnahmen konsequenter um.

Wir drei haben eine klare Vorstellung davon,

wie sich die Unternehmensgruppe weiter entwickeln

soll, und das haben die Aktionäre,

glaube ich, honoriert.

Sie sind heute in den Bereichen Display-

Technologie, Embedded und Stromversorgungen

tätig. Wie hoch sind da die

Synergien zwischen den einzelnen Bereichen?

Wir haben sicherlich noch nicht alle Synergiepotenziale

gehoben, die möglich wären.

Im Rahmen der stärkeren Zusammenführung

der einzelnen Untersegmente der FORTEC

Elektronik Group werden sich hier noch ganz

neue Synergieeffekte eröffnen. FORTEC hat

sich in der Vergangenheit zunehmend von einem

Handelsunternehmen zu einem Systemzulieferer

für Gerätehersteller von High-Tech-

Produkten entwickelt. Wir verkaufen heute

eben nicht mehr nur die Stromversorgung und

das Display sowie das Embedded-Board getrennt,

sondern immer häufiger eine komplette,

auf die jeweilige Applikation abgestimmte

Einheit. Wir entwickeln uns also zum

klassischen One-Stop-Solution-Anbieter. Der

Kunde kann sowohl die einzelne Komponente

bekommen, wir verfügen aber auch über

die nötigen Entwicklungs- und Produktionskapazitäten,

um ihm eine komplette Subsystem-Lösung

für sein Endgerät zu liefern. Der

Vorteil für uns als Subsystem-Spezialist liegt

natürlich darin, dass wir nicht mehr so einfach

austauschbar sind oder nicht mehr so

leicht umgangen werden können, weil wir für

unsere Kunden ein wichtiger Know-how-Träger

sind.

Welchen konkreten Umsatzbeitrag leisten

aktuell die beiden Unternehmensbereiche,

und welches Umsatzziel verfolgen

Sie für die nahe Zukunft?

Zuletzt lag der Umsatz des Display- und Embedded-Bereichs

bei rund 49 Millionen Euro;

das Stromversorgungsgeschäft steuert etwa

30 Millionen Euro zum Umsatz der FORTEC

Elektronik Group bei. Wir rechnen für die

nächsten Jahre mit einem Wachstumskorridor

von 5 bis 8 Prozent. Vor diesem Hintergrund

streben wir bis 2021 das Erreichen der

100-Millionen-Euro-Umsatzschwelle an.

Das wäre wohl die konservative Wachstumsprognose.

Planen Sie für die Zukunft

weitere Akquisitionen, die das

Erreichen des gesteckten Ziels früher

ermöglichen würden?

Wir sind für weitere Akquisitionen offen, wenn

sie eine sinnvolle strategische Ergänzung unseres

bisherigen Produkt- und Dienstleistungsportfolios

ermöglichen. Einer der Beschlüsse

der letzten Hauptversammlung

ermöglicht uns, ohne neue HV eine Kapitalerhöhung

bis zu einer bestimmten Höhe durchzuführen.

Bei den passenden Rahmenbedingungen

wären wir durchaus in der Lage, eine

Akquisition in größerem Umfang kurzfristig

durchzuführen. Wir verfolgen dieses Ziel aber

nicht kurz-, sondern eher mittel- und langfristig.

Mit dem Amtsantritt des neuen Führungs-

Teams waren auch Investitionsentscheidungen

in die Zukunft verbunden. Wie

sehen die konkret aus?

Wir haben hier speziell zwei große Themen:

Die Verdoppelung der Lagerkapazität im Bereich

Power Supplies und die Ausweitung der

Optical-Bonding-Aktivitäten in den USA und

in der Tschechischen Republik. Der Neubau eines

neuen Lagers für den Stromversorgungsbereich

in der Nähe von Frankfurt ist die größte

Investitionsentscheidung, welche diese

Unternehmensgruppe jemals getroffen hat. Parallel

dazu wird die Ausweitung der Optical-

Bonding-Aktivitäten in den USA und in der

Nähe von Pilsen in Zukunft einen entscheidenden

Beitrag zur weiteren Steigerung der Profitabilität

der FORTEC Elektronik Group leisten.

Ihre Stärke lag bislang vor allem im Standardbereich.

Mit der Fokussierung auf

kundenspezifische Subsystemlösungen

verändert sich sicher auch das Anforderungsprofil

für den Vertrieb.

Eines unserer wichtigsten Ziele in der Unternehmensentwicklung

2018 ist der Ausbau unseres

Vertriebs sowohl im Bereich Display

Technology und Embedded als auch bei den

Power Supplies. Um es ganz klar zu sagen: Wir

brauchen in Zukunft verstärkt Mitarbeiter, die

unser gesamtes, aufeinander abgestimmtes

Leistungsportfolio an Kunden verkaufen können,

die ganz spezifische Ansprüche an die von

ihnen benötigten Projektlösungen in den unterschiedlichsten

Anwendungsbereichen haben.

Die Fragen stellte Engelbert Hopf,

Markt&Technik.

Sandra Maile, FORTEC Elektronik Group

„Unsere Hauptaufgabe

als neues Führungsteam

der FORTEC Elektronik Group

besteht in der erfolgreichen

Transformation eines traditionellen

Handelshauses zu einem Anbieter

komplexer kundenspezifischer

Subsystemlösungen.


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9


Special

FORTEC hebt im Stromversorgungsbereich Synergien

»Wir bieten die Komplettlösung

aus einer Hand«

Rund 30 Millionen Euro steuert die FORTEC Power Group mit ihren Aktivitäten

rund um das Thema Stromversorgungen zum Gesamtumsatz der FORTEC Group bei.

Mit der konsequenten, europaweiten Umsetzung eines Full-Solution-Provider-

Konzepts soll der Umsatz deutlich gesteigert werden.

Zum Wachstum beitragen sollen in Zukunft auch passende Akquisitionen.

Wir waren in der Vergangenheit mit

unsrem Ansatz, Stromversorgungsdistribution

vor allem über Emtron

abzuwickeln, das Value-Add-Geschäft von der

FORTEC Elektronik bedienen zu lassen und

kundenspezifische Lösungen von Autronic anzubieten,

bereits sehr erfolgreich«, so Jörg

Traum, COO der FORTEC Power. »Nun heben

wir das Ganze auf ein neues Level, indem wir

die Synergien zwischen den einzelnen Subdivisions

heben und das Power-Know-how der

einzelnen Unternehmensbereiche zum Nutzen

des Kunden in einer Unternehmenseinheit zusammenführen.«

»Viele Kunden interessieren sich immer weniger

für die einzelnen technischen Details und

die feinen Unterschiede zwischen dieser und

jener Stromversorgung«, erläutert Holger

Schierenbeck, Sales Director der FORTEC Power

Group. »Sie suchen vielmehr einen kompetenten

Partner, der ihnen komplette Lösungen

für die jeweilige Aufgabenstellung liefern

kann.« Teil dieser Power-Partnerschaft könne

es dann auch sein, dass man den Kunden zu

Zulassungen begleitet, »ein Service, den ein

Distributor im Regelfall nicht bieten wird«.

Bild: FORTEC/Artesyn Embedded Techno-

In Kürze wird auch dieses

digital geregelte geregelte Netzteil

aus der LCM3000-Serie von Artesyn

Embedded Technologies zum Vertriebsprogramm

der FORTEC Power Group gehören.

Jörg Traum, FORTEC Power Group

„Unser Anspruch ist es, in einem

Zeitraum von 5 Jahren unser bisher

DACH-zentriertes Geschäftsmodell

in einen paneuropäischen

Geschäftsansatz zu überführen.

Erste Vereinbarungen dazu

befinden sich gerade in der

Endabstimmung, oder wurden

bereits unterschrieben.


Auf der Linecard der FORTEC Power stehen

aktuell acht Partner: Artesyn Embedded Technologies,

Cosel, Mean Well, Cincon, Efore/

ROAL, Skynet Electronic, Minmax, Crane Aerospace

& Electronics, EOS Power und die zur

FORTEC gehörende Autronic. »Zu Artesyn und

Mean Well unterhalten wir bereits seit

25 Jahren Geschäftsbeziehungen«, berichtet

Traum, »im Fall Cosel sind es sogar 30«.

Diese Kernhersteller unterstützen

den sich nun vollziehenden

Wandel zum Full-Solution-Provider

im vollen Umfang: »Wir

übernehmen damit Aufgaben,

die sie entlasten, um die sich

diese Hersteller in der Fülle gar

nicht mehr kümmern können.«

Neben der Zusammenfassung aller Stromversorgungsaktivitäten

unter dem Dach der

Holger Schierenbeck, FORTEC Power Group

„Die Kunden suchen

heute nach einem Partner,

der ihre unterschiedlichsten

Stromversorgungs-Aufgaben lösen

kann. Mit unserem Full-Solution-

Provider-Ansatz bieten wir den

Kunden die komplette Power-

Kompetenz der FORTEC Power

Group aus einer Hand.


FORTEC-Power-Gruppe ändert sich gerade

auch das ursprünglich auf die DACH-Region

ausgerichtete Geschäftskonzept. »Durch die

Integration der Data Display in die FORTEC

Group sind wir ja bereits mit eigenen Niederlassungen

in Großbritannien und den USA

vertreten«, erläutert Schierenbeck, »damit haben

wir den DACH-Ansatz bereits überschritten«.

Und so gibt es bereits den einen oder

anderen Hersteller, wie etwa Minmax, der die

Vertriebsvereinbarung bereits auf Großbritannien

ausgedehnt hat. »Unser Anspruch wird

in Zukunft paneuropäisch in der Betreuung

unserer Hersteller sein«, versichert Traum,

»bereits auf der diesjährigen electronica wird

es dazu eine Erklärung eines namhaften

Stromversorgungsherstellers geben, und wir

befinden uns in intensiven Gesprächen mit

einem zweiten Hersteller«. Mittelfristig wollen

Traum und Schierenbeck den EMEA-wei-

10 www.fortecag.de


Erster Spatenstich in Riedstadt

für das neue Firmengebäude

für Emtron. Neben dem Bürokomplex

entsteht dort auch

das neue Logistikcenter, das

die Lagerkapazitäten gegenüber

den heutigen Räumlichkeiten

verdreifachen wird. (v.l.n.r.)

Sandra Maile, Vorstandssprecherin,

Marcus Kretschmann,

Bürgermeister Riedstadt, Jörg

Traum, Vorstand Power Supplies,

Giuseppe Graceffa, Architekt,

Jochen Dill, Volksbank.

ten Ansatz in den kommenden zwei bis fünf

Jahren über die komplette Linecard weg umsetzen.

Bislang entfallen etwa 60 Prozent des Umsatzes

der FORTEC Power Group auf Industrieapplikationen.

Etwa 10 Prozent erwirtschaften

die Power-Spezialisten von FORTEC im Bereich

Medizinelektronik und etwa genau so viel mit

Applikationen im Bereich der Bahntechnik. Die

restlichen 20 Prozent entfallen auf Stromversorgungslösungen

für die Lichttechnik. »Licht

zählt auch weiterhin zu unseren am dynamischsten

wachsenden Anwendungsbereichen«,

versichert Traum. Zunehmend an Bedeutung

gewinnt inzwischen aber auch das

schnell aufkommende Thema Gebäudeautomatisierung.

Gleichzeitig wollen Traum und

Schierenbeck in Zukunft den Fokus auf DC/DC

verstärken. »Traditionell dominiert bislang eindeutig

der AC/DC-Bereich unser Stromversorgungsgeschäft«,

so Traum; »in Zukunft wollen

wir auch den DC/DC-Anteil am Umsatz der

FORTEC Power Group erhöhen.«

Um die nötigen räumlichen Voraussetzungen

dafür zu schaffen, dass in Zukunft alle Räder

mit maximaler Wirkung bei der FORTEC Power

Group ineinander greifen, wird derzeit in

Riedstadt bei Frankfurt/Main das neue Firmengebäude

von Emtron errichtet. Rund

www.fortecag.de

3,5 Millionen Euro fließen in den Neubau. Er

wird nicht nur die Logistikfähigkeiten und Lagerkapazitäten

auf ein neues Niveau bringen,

sondern auch ein deutlich größeres und leistungsfähigeres

Labor beinhalten. »Bisher

konnten wir Geräte bis zu 3 kW testen«, so

Traum, »ab März nächsten Jahres werden wir

dort Stromversorgungslösungen bis in den

Leistungsbereich von 24 kW kritisch unter die

Lupe nehmen können«.

»In Zusammenarbeit mit einem Logistikpartner

setzen wir ein Konzept um, das das bisherige

Lagervolumen verdreifacht«, beschreibt

Schierenbeck das Ziel der Baumaßnahme.

»Natürlich sind wir weiterhin unabhängig

von unserem Full-Service-Provider-Ansatz

auch ein Stocking-Distributor, der ein leistungsfähiges

europäisches Lager braucht«.

Aber FORTEC ist eben auch deutlich mehr als

nur ein Dienstleister, der eine möglichst effiziente

und termintreue Verbindung zwischen

Herstellern von Standardstromversorgungen

und den Kunden herstellt.

Dass die FORTEC Power Group deutlich mehr

kann, belegt ein gerade erst für Siqens realisierter

Auftrag, bei dem es um die Integration

einer Brennstoffzelle in eine kundenspezifisch

zu realisierende Stromversorgungslösung

ging. »Bisher war die Autronic der Unternehmensteil,

der Plug-and-Play-fähige Komplettlösungen

angeboten hat«, führt Schierenbeck

aus; »inzwischen bieten wir mit der neuen

AER-Linie, die in Deutschland entwickelt und

in Asien gefertigt wird, auch Standardprodukte

in diesem Bereich an«.

Die verstärkte Interaktion zwischen den verschiedenen

Unternehmensbereichen schafft

nicht nur neue Geschäftsmöglichkeiten, sondern

auch Arbeitsplätze. Das gilt sowohl für

den Innen- wie den Außendienst. Gerade befindet

sich Traum auf der Suche nach zwei

neuen Account-Managern. »Zum Teil hat sich

das Anforderungsprofil geändert, wir suchen

darum neue Mitarbeiter mit Fähigkeiten, die

bislang nicht so präsent im Team waren«, so

Traum.

Neue Wachstums- und Jobchancen könnten in

der Zukunft auch Joint Ventures oder Akquisitionen

eröffnen. »Wir müssen nicht überall mit

eigenen Mitarbeitern präsent sein, auch Joint

Ventures bieten ihre ganz speziellen Vorteile«,

erläutert Schierenbeck. Er verweist darauf, dass

gerade die Elektroniklandlandschaft in Großbritannien

da Möglichkeiten biete. »Wenn es

passt, dann würden wir aber auch nicht vor einer

Akquisition im mittleren zweistelligen Millionenbetrag

zurückschrecken«.

Engelbert Hopf, Markt&Technik

11


Display Technology

Benutzerschnittstellen entwickeln

Systemdesign ist mehr

als Zusammenstellen

Die Wahl des richtigen Displays für Industrie-Anwendungen

erlaubt nun mehr Freiheiten. Beim allgemeinen Design

der Benutzerschnittstelle (HMI) kann man jedoch einiges

richtig oder falsch machen. Worauf man achten sollte.

Von Matthias Keller,

Head of Sales &

Marketing bei Distec

PCAP Touchscreens

Neu entwickelte HMI-Systeme sollen

selbstverständlich modern wirken und

aktuellen Techniktrends folgen. Wer

möchte schon ein veraltet wirkendes Design

neu vorstellen? Durch den Einsatz neuer Technologien

steigt die Komplexität und damit erhöhen

sich natürlich auch die Anforderungen

an die technische Umsetzung der Integration.

Das lässt sich sehr gut an einem einfachen

Beispiel veranschaulichen: Der Einbau eines

bewährten resistiven Touchscreens war verhältnismäßig

unkompliziert. Solange die

Frontblende nicht auf die aktive Fläche drückte,

gab es auch keine Fehlauslösungen. Lagen

die Umgebungsbedingungen innerhalb der

spezifizierten Parameter, musste nicht viel

mehr beachtet werden. Bei PCAP-Systemen

gestaltet sich die Umsetzung jedoch etwas

komplizierter. Hier gilt es, einige nicht unwesentliche

Parameter zu beachten, um ein einwandfrei

funktionierendes Gesamtsystem in

großer Serie produzieren zu können. Das kann

bereits beim Abstand zwischen Touch-Sensor

und LCD-Modul beginnen und in zahlreichen

Einstellungen in der Firmware des Touch-Controllers

enden.

Was bedeutet das konkret für ein neues HMI-

Projekt? Dazu lässt sich keine pauschale Aussage

treffen. Wir bewegen uns hier im Bereich

der Systemintegration und des technischen

Systemdesigns. Werden via Internet oder Printwerbung

vermeintlich passende Komponenten

ausgesucht und zusammengestellt, kann dies

in einigen Fällen durchaus funktionieren. Das

ist aber sicherlich nicht die Regel. Während

jede Komponente einzeln betrachtet meistens

die vom Hersteller zugesagte Leistung erbringt,

können die Bauteile in Kombination ein vollkommen

anderes Ergebnis liefern. Dabei gibt

es Faktoren, die sich gegenseitig auch negativ

beeinflussen können. Dies gilt sowohl für technische

als auch kommerzielle Aspekte. Manche

Kombinationen sind zwar technisch umsetzbar,

lassen jedoch die Projektkosten überproportional

ansteigen.

Veranschaulichen wir diesen Fall an zwei Beispielen:

Im medizinischen Bereich gilt es, bei

Stromversorgungen die Ableitströme zu beachten.

Wird ein Netzteil mit entsprechenden

Zulassungen eingesetzt, ist man theoretisch

auf der sicheren Seite. Setzt man in einem System

jedoch zwei oder mehr dieser medizinisch

zugelassenen Netzteile ein, können die Ableitströme

in Summe trotzdem zu hoch werden

und außerhalb der zulässigen Grenzwerte liegen.

Systeme mit projiziert kapazitiven Touch-Sensoren

sind meistens mit einer Frontseite aus

Glas ausgestattet. Damit lassen sich nahezu

alle Designwünsche realisieren, vorausgesetzt

man investiert genügend Zeit und Budget. Das

gilt sowohl für das Glas selbst als auch für die

Sensor- und Controllertechnologie dahinter.

Durch eine gezielte Beratung des Kunden kann

mit minimalen Kompromissen oft eine deutliche

Preissenkung erzielt werden, ohne entscheidende

Veränderung des Designs oder der

Funktionalität.

12 www.fortecag.de


Es handelt sich natürlich um sehr einfach gewählte

Beispiele, aber diese veranschaulichen

gut, worum es geht: Eine Änderung der Betrachtungsweise

des Projekts, weg von der

Komponentenebene und hin zum großen Ganzen.

Das erarbeitete Endprodukt soll mehr sein

als nur die Summe seiner Einzelteile. Durch die

Projektleitung eines erfahrenen Systemarchitekten

wird die Realisierung des Endproduktes

überwacht. Er hat stets den Überblick über die

technische Umsetzung, also sowohl das Zusammenspiel

der einzelnen Komponenten als

auch die Zeitschiene und die Kosten. Der Systemarchitekt

nimmt Kundenwünsche auf und

formuliert ein Lastenheft für die Entwicklungsingenieure,

Konstrukteure und Designer,

ohne dabei zu technisch zu werden. Darin sind

alle nötigen Informationen für ein tadellos

funktionierendes Endprodukt enthalten. Außerdem

bewertet er das daraus resultierende

Pflichtenheft, bevor dieses zur Freigabe an den

Kunden geschickt wird. Der Kunde kann sich

darauf verlassen, dass er nach Designfreigabe

ein genau an seine Wünsche angepasstes System

erhält. Dazu arbeitet der Systemarchitekt

eng mit dem Kunden zusammen und berät ihn

von Anfang an kompetent.

In diesem Zuge ist es auch sinnvoll, über Qualität

zu sprechen. Qualität bedeutet, dass das

gelieferte Produkt beziehungsweise der erbrachte

Service die Erwartungshaltung entweder

voll erfüllt oder übertrifft und dabei zur

richtigen Zeit und zum vereinbarten Preis am

zuvor definierten Ort bereitgestellt wird. Speziell

im professionellen Umfeld kommen allerdings

auch noch zwei weitere Dimensionen

hinzu. Einerseits, wie lange ein Produkt ohne

Änderung geliefert werden kann. Stichwort:

Langzeitverfügbarkeit. Andererseits, wie lange

die Vorlaufzeit für eine Änderung ist.

Stichwort: Obsoleszenz-Management.

Zunächst einmal ist das

jetzt nichts Neues. Produktverfügbarkeit

ohne

Änderungen über viele

Jahre und ein ordentlicher

Ablauf mit rechtzeitigen

Änderungsmitteilungen

ist bei industriellen

Produkten meistens

Standard. Auch im

Hinblick auf frühzeitige

Abkündigungsmitteilungen

und Vorstellung eines möglichen

Nachfolgers sind die namhaften

Hersteller von professionellen Komponenten

sehr zuverlässig.

www.fortecag.de

Tianma – 8-Kant Display

Es kommt nun allerdings ein neuer Aspekt hinzu.

Da die Distec GmbH, Mitglied der FORTEC

Group, seit vielen Jahren Spezialist für Display-

Anwendungen ist, bleiben wir der Einfachheit

halber beim Display-Markt. Sinngemäß lässt

sich das aber auf alle kundenspezifischen Sonderanfertigungen

übertragen: Mehr und mehr

bewerben Hersteller und Distributoren sogenannte

Freeshape-Displays. Das sind Displays,

die nicht dem traditionellen Rechteck entsprechen,

also beispielsweise runde oder sternförmige

LCDs oder OLEDs. Obwohl Bar-Type-Displays

zwar klassisch rechteckig sind, zählen

diese aber ebenfalls zu den Sonderfällen. Für

Anwendungen mit kleineren Stückzahlen, wie

im professionellen Umfeld oft üblich, waren

diese Sonderbauformen lange Zeit tabu. Solche

Produkte waren zum Beispiel für Consumer-

oder Automotive-Applikationen mit Millionenstückzahlen

pro Jahr gedacht. Diese

Eintrittshürde verschiebt sich aber für manche

Varianten immer weiter nach unten. Es hat

sich zum Beispiel eine breite Palette an industriellen,

„echten“, also nicht nachträglich geschnittenen

Bar-Type-Modellen etabliert. Dabei

handelt es sich um Displays, die viel breiter

als hoch sind. Während klassische Displays im

„Wide“-Format ein Seitenverhältnis von 16:9

oder 16:10 besitzen, liegt ein Bar-Type beispielsweise

bei 16:3. Sie lassen sich oft schon

in Einzelstückzahlen ab Lager bestellen und

sind in der Regel auch längerfristig verfügbar.

Typische Applikationen sind elektronische Regalauszeichnungen

oder Verkaufsmaschinen.

Auch bei runden Displays gibt es Versionen,

deren Mindestbestellmengen nun auch für

kleinere Projekte tauglich sind. Neuerdings

bieten jetzt auch große Display-Hersteller für

relativ niedrige Einmalkosten und Mindestabnahmemengen

entweder komplette Sonderformen

oder projektspezifische Anpassungen

von Standardmodellen an.

Perfekt für kleinere Projektvolumina,

die dennoch ein hohes

Maß an Individualität

aufweisen sollen.

Das klingt alles sehr vielversprechend

und unproblematisch.

Allerdings

muss hier wieder der Gesamtkontext

des Projektes

betrachtet und der

Kunde umfassend beraten

werden. Zunächst müssen einmal

alle Anforderungen im Vorfeld

exakt definiert werden.

Nachträgliche Änderungen können

entweder gar nicht mehr umsetzbar

oder mit hohen Kosten

verbunden sein. In jedem Fall aber

Thermoplan – Black&White 4c

verschiebt sich die Zeitschiene dramatisch.

Schnelle Änderungen oder Verbesserungen und

die Reifung des Produktes während der Entwicklung

sind nur sehr bedingt möglich. Teilweise

sprechen wir hier von circa sechs Monaten

zwischen Konzept und erster

Serienlieferung, sofern alles optimal läuft.

Außerdem sind derartige Sonderlösungen nicht

für jedes Projekt geeignet, auch wenn es zunächst

die Mindestanforderungen in Bezug auf

Volumen und verfügbares Budget zu erfüllen

scheint. Es können Probleme auftreten, wenn

man sich mit seinen Endprodukten in einem

schlecht vorhersehbaren Projektgeschäft bewegt

und der Absatz nicht wie geplant läuft.

Dann ist man zur Abnahme der Sonderanfertigungen

gezwungen, obwohl die eigenen Produkte

nicht an Endkunden abgesetzt werden

können.

Nicht außer Acht lassen sollte man auch, dass

man sich zum Beispiel mit einem höchst individuellen

Sonderprodukt in eine Single-Supply-Situation

begibt. Wenn ein wichtiges Bauteil

End-of-Life geht und dadurch das Produkt

abgekündigt wird, gibt es erstmal keine Alternative.

Diese Herausforderungen meistert ein erfahrener

Dienstleister für Systemintegration wie

die Fortec Group kompetent, schnell und mit

einer zielgerichteten Beratung, Produktion und

Lieferung aus einer Hand: Vom direkten Kontakt

zu den großen Komponentenherstellern

dieser Welt über die Entwicklung und Konstruktion

der Teile bis hin zum Zusammenbau

und Test erledigt Fortec alles im Haus. So stellt

der Embedded-Spezialist sicher, dass Gesamtsysteme

entstehen, die die Kunden vom Auspacken

der Prototypen an für viele Jahre begeistern.

n

13


Display Technology

Mit Distec zum Erfolg

Zielorientiertes und effizientes

Projektmanagement

Die Schweizer Thermoplan AG mit Sitz in Weggis

produziert seit über 20 Jahren hochwertige

Kaffeevollautomaten für den internationalen Markt.

Durch Schweizer Präzision und Erfindergeist

konnte unter anderem mit robusten Mahlwerken

und patentierter Milchaufschäumtechnik

der Kaffeevollautomatenmarkt revolutioniert werden.

Von Ludwig Deimel,

Project Manager Components

bei Distec

Diese Kaffeevollautomaten von Thermoplan

werden über ein Touch-Display

bedient, auf dem der Kunde sein

Produkt wählen und individuell anpassen

kann.

Für diese Bedieneinheit war Thermoplan auf

der Suche nach einem zuverlässigen Partner,

der ein hochwertiges Produkt in entsprechender

Stückzahl liefern konnte. Distec, eine

Tochterfirma der Fortec Elektronik, war der

Partner, der eine passende Lösung präsentieren

konnte. Ein kompetentes und hochmotiviertes

Team steht im Hintergrund des Vertriebsmitarbeiters

bereit, die Anforderungen

des Kunden aufzunehmen und umzusetzen.

Nach der Formulierung der Anforderungen an

das Produkt erarbeitete das Team zusammen

mit dem Kunden eine individuell zugeschnittene

Lösung. Dabei greift Distec auf bewährte

Komponenten namhafter Hersteller und ein

breit aufgestelltes Partnernetzwerk zurück.

Die Konstruktionsvorgaben des Kunden wurden

dabei ebenso berücksichtigt wie die produktspezifischen

Vorgaben. Für Thermoplan

wurde ein 7-Zoll-Display ausgewählt, das

mittels Tape-Bonding mit einem 10-Finger-

PCAP-Touchscreen ausgestattet wurde. Nach

vorne wird die Einheit von einem bedruckten

Glas abgerundet, auf das der Touch laminiert

wird. Auf der Rückseite befindet sich ein Metallrahmen.

Mit diesem wird das Display später

in die Maschine des Kunden installiert.

Distec übernahm im Projekt die komplette

Beschaffung aller Komponenten bei den verschiedenen

Partnern, vom Frontglas mit

Projektteam Distec GmbH

14 www.fortecag.de


Touch über das Display bis hin zum Metallrahmen

und den benötigten Kleberahmen und

Dichtungsbändern.

Nach der Designfreigabe werden üblicherweise

mehrere Muster zur Freigabe gebaut. Nach

deren Freigabe durch den Kunden werden gegebenenfalls

Änderungen vorgenommen und

im Anschluss eine Nullserie produziert. Wenn

diese den Anforderungen des Kunden gerecht

wird, startet die Serienproduktion. Distec ist

dabei in der Lage, auch große Mengen selbst

zu produzieren und auszuliefern.

Die Aufgabe ist für Distec aber nicht am eigenen

Werkstor abgeschlossen, denn die Verpackung

rundet das Produkt ab. Der Versand

der fertigen Displays erfolgt in diesem Fall

auf Palette. Dazu werden die Displays in Trays

aus ESD-gerechtem Material in mehreren

Lagen in Umkartons verpackt. Die komplette

Verpackung besteht dabei aus recycelten

Materialen. Einer der Schlüsselfaktoren ist

jedoch, dass die Trays direkt als Warenträger

in der Produktion des Kunden genutzt werden

und somit ein aufwändiges Umpacken

entfällt. Während der gesamten Projektlaufzeit

steht der Projektleiter als Ansprechpartner

zur Verfügung und sorgt für einen

reibungslosen Ablauf, auch über die Designphase

hinaus. Inzwischen sind bereits mehrere

Tausend dieser Bedieneinheiten an Thermoplan

geliefert worden und es werden

täglich mehr.

n

Thermoplan Black&White 4c

Tianma_Fortec.pdf;S: 1;Format:(230.00 x 143.00 mm);09.Aug 2018 13:31:56

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PASSION

EFFECTIVENESS

WIN-WIN

TOUCH DISPLAYS FÜR DIE INDUSTRIE-, AUTOMOBIL- UND MEDIZINTECHNIK

• PCAP – Projected Capacitive Touch Technologie

• Standard Touchdisplays von 3.5“ bis 15.6“

•Bedienbar mit Handschuhen und bei nasser Oberfläche •Kundenspezifische Lösungen von 1.5“ bis 30“

www.tianma.eu


Display Technology

Modernes Optical-Bonding-

Verfahren

Schnell, flexibel, prozesssicher: Das Optical-Bonding-Verfahren

VacuBond ® eignet sich hervorragend, um Displays bis zu einer Größe

von 32“ mit Touch-Sensoren oder Schutzgläsern zu verbinden.

Dabei kann der Kunde auf ein breites Spektrum an Standard-Touches

und -Gläsern zurückgreifen oder aber projektbasiert

komplett kundenspezifische Varianten anbieten.

Von Michael Stadler,

Project Manager

Components Bonding

bei Distec

Durch diese neue Technologie erweitert

Distec, ein Unternehmen der FORTEC

Group, sein bisheriges Portfolio an

Tape-assemblierten Einheiten. Der große Vorteil

gegenüber klassischem Wet-Bonding ist,

dass sich sowohl Displays mit als auch ohne

Rahmen verarbeiten lassen. Ein „Dammbauen“

ist nicht nötig, da die Gel-Matte bereits vollständig

polymerisiert ist.

Die Entwicklung des eigenen Optical-Bonding-

Fertigungsprozesses fand in enger strategischer

und technischer Zusammenarbeit mit der

japanischen Taica-Gruppe statt. Im Vergleich

zu anderen Bonding-Verfahren ermöglicht VacuBond®

das Laminieren von verschiedensten

Gläsern und Touches aller Technologien bis

32“. Der Laminierungsprozess findet im Gegensatz

zum Autoklav-Laminieren bei Raumtemperatur

statt und vermeidet das Überschreiten

des spezifizierten Temperaturbereichs

der Komponenten.

Dabei kann die Stärke des Schutzglases frei

gewählt werden und es können Touch-Sensoren

aller gängigen Technologien verwendet

werden. Während des

Bonding-Prozesses werden

die einzelnen Komponenten

mit Optα-Gel®

der japanischen Firma

Taica verbunden. Die Gefahr

von Splittern bei

Glasbruch wird durch die

vollflächige Fixierung mit

dem hoch adhäsiven

Optα-Gel erheblich reduziert.

Zudem wirkt das

Hi-Tech-Gel Schwingungsresonanzen entgegen

und leitet Frontenergien zur Seite ab.

Im Prozessverlauf wird der Luftspalt zwischen

den einzelnen Komponenten mit dem Optα-

Gel gefüllt; Reflexionen einfallenden Lichts

werden an den Oberflächen zu 99 Prozent eliminiert.

Dadurch entstehen auch beim Einsatz

im Freien und bei Auflicht perfekte Kontraste

und Farbbrillanz. Die Ablesbarkeit des Displays

wird deutlich verbessert, ohne dass die Helligkeit

erhöht werden muss und damit der Stromverbrauch

steigt.

Darüber hinaus können weder Staub noch

Feuchtigkeit eindringen und den optischen Eindruck

beeinträchtigen. Die Widerstandsfähigkeit

gegenüber starken mechanischen Einwirkungen

wie Vibration, Schock und Frontschlag

wird deutlich erhöht. So hat die VacuBond®-

Technologie bereits die notwendigen Drop-

Ball-Tests für öffentliche Terminals sowie die

sehr strengen Testläufe für die Eisenbahnzulassung

bestanden und ist erfolgreich die Zertifizierung

für IEC 60721-3-7 und MIL-STD 810F

durchlaufen.

VacuBond® PCAP-Bonding

16 www.fortecag.de


Die VacuBond®-Technologie ist auch von Vorteil

für Umgebungen, die einen Explosionsschutz

erfordern. Denn freie Lufträume innerhalb

des TFT-Displays, die zu Einschränkungen

bei den zertifizierten Schutzklassen führen,

können geschlossen beziehungsweise eliminiert

werden.

Die hohe Produktionspräzision wird durch automatisierte

Maschinenprozesse und die Verwendung

von exakten Produktionswerkzeugen

erreicht. Dabei handelt es sich um Präzisionswerkzeuge

mit langer Lebensdauer, welche die

korrekte Position der einzelnen Komponenten

Optical-Bonding-Effects

während des Bonding-Prozesses garantieren

und für eine gleichbleibende Qualität bei der

Produktion jeder Stückzahl sorgen. Durch den

Einsatz modernster 3D-Drucker lassen sich zudem

schnell und flexibel Werkzeuge für die

Musterproduktion erstellen.

Vergleich VacuBond® Optical Bonding und

nicht gebondetes Display

Die Grundlage jeder neuen Kombination aus

TFT-Display, Touch-Sensor und/oder Schutzglas

ist eine exakte Messung der Kontaktwinkel.

Diese Messung erfolgt mit modernsten

Messgeräten und einer Software, die mithilfe

spezieller Flüssigkeiten die Oberflächenenergie

aufschlüsselt. Der VacuBond®-Prozess ist reversibel,

das heißt, die einzelnen Komponenten

können auch wieder entbondet werden, was

zum Beispiel die Durchführung von Reparaturen

stark vereinfacht.

Distec bietet neben dem Hauptsitz in Germering

Produktionsstandorte mit identischen Fertigungsprozessen

in Ronkonkoma, New York

(USA) und Dýšina bei Pilsen (CZE) und hat so

durch die Redundanz ein optimales Risikomanagement

geschaffen.

n

Mitsubishi_Fortec.PDF;S: 1;Format:(230.00 x 143.00 mm);09.Aug 2018 13:26:14

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TFT-LCD Modules

Höchste Zuverlässigkeit –

in jeder Situation:

TFT-LCD Module von

Mitsubishi Electric.

Die Anforderungen übertreffen: TFT-LCD Module von Mitsubishi Electric setzen

neue Standards im Bereich der industriellen Nutzung. Dafür sorgt die Kombination aus

innovativer Bildwiedergabe für eine optimierte Ablesbarkeit und weiteren Top-Eigenschaften:

einzigartige PCAP Multitouch- und Gestensteuerung, höchste Widerstandsfähigkeit

und Zuverlässigkeit sowie ein breites Produktsortiment mit unterschiedlichen

Formaten. Darum entscheiden sich professionelle Anwender für TFT-LCD Module

von Mitsubishi Electric.

Neue AT-Serie für extreme Outdoor-Anforderungen

–Line-up von 7,0" bis 10,4" Displaydiagonale

–Höchste Schock- und Vibrationsfestigkeit (6,8G)

–Betriebstemperaturbereich von –40°C bis +85°C

–Hohe Leuchtdichten bis zu 1.500 cd/m²

–Breite Blickwinkel bis 170°

–Langzeitverfügbarkeit

NEU!

Mehr Informationen: lcd.info@meg.mee.com /www.mitsubishichips.eu


Kundenspezifische HMIs

Ein Display von der Stange

oder lieber à la Carte?

Displays für Embedded- und

industrielle Produkte kann man

als Serienware kaufen und das

Gerät entsprechend drumherum

bauen. Oder man lässt das

Display an das Gerät anpassen.

Von Leonhard Spiegl,

Product Manager Components

bei der Distec GmbH

Die Entscheidung für ein kundenspezifisches

Display, maßgeschneidert auf die

persönlichen Bedürfnisse des Kunden,

wird aus den unterschiedlichsten Gründen getroffen.

Besteht die Anforderung darin, ein bestehendes

Design mit einem aktuelleren Display

auszustatten, sind die meisten Faktoren

bereits festgelegt. In diesem Fall muss das neue

Display mechanisch exakt in das bestehende

Design passen und Steckerposition und -typ

sollten idealerweise mit der Vorgängerversion

identisch sein.

Was nicht passt,

wird passend gemacht

Deutlich flexibler ist der Kunde mit einem komplett

neuen Design. Aber auch hier stößt man

immer wieder an die Grenzen der Machbarkeit

und der am Markt verfügbaren Komponenten,

obwohl es eine unglaubliche Vielfalt unterschiedlichster

Displays gibt. In der heutigen

Zeit wird der Erfolg eines Produktes oft maßgeblich

vom Design beeinflusst. Warum also

auf ein Display von der Stange setzen, wenn

die Möglichkeiten so vielfältig sind?Für

kundenspezifische Displays können

einige gute Gründe sprechen:

• Spezifische optische, mechanische

oder elektronische

Anforderungen beziehungsweise

Vorgaben

• Spezielle Ausstattung wie

ein PCAP-Touchscreen oder

eine individuelle Formgebung

• Langzeitverfügbarkeit ohne die

Gefahr von Abkündigungen

• Freie Stecker-Konfiguration und individuelle

Leitungsführung

• Ein auf das Wesentliche reduziertes Display

spart Kosten und Gewicht.

• Ein einzigartiges Display hebt sich vom

Wettbewerb ab.

Von der Idee zur machbaren Lösung

Ist die Entscheidung für eine eigene, individuelle

Lösung getroffen, kommt das Spezialisten-

Team der FORTEC Elektronik zum Einsatz. Erfordert

das Projekt die Veredelung mit einem

kundenspezifischen Frontglas – auch mit individueller

Bedruckung – nebst speziell angepasstem

PCAP-Touchscreen, ist das Know-how

im eigenen Hause vorhanden. Innerhalb

einer Woche liegen dem Kunden

alle relevanten Informationen

vor und die Produktions- sowie

Detailplanung kann starten.

Sind hingegen komplexe

mechanische, optische oder

elektronische Änderungen

am Display selbst erforderlich,

erfolgt die weitere Planung

in enger Zusammenarbeit

mit dem passenden Displayhersteller.

FORTECs jahrelange Erfah-

Tianma – Freeform Display

18 www.fortecag.de


Display Technology

rung in der Entwicklung und Produktion professioneller

Displays ermöglicht eine

zielgerichtete, zeit- und kosteneffiziente Planung.

Zum Projektstart wird geprüft, was wie

in welchem Zeit- und Kostenrahmen zu realisieren

ist. Die Entwicklungskosten für ein kundenspezifisches

Display in einem vernünftigen

Rahmen zu halten ist eine der größten Herausforderungen.

Tianma, ein sehr erfolgreicher und

kompetenter Partner bei der Entwicklung kundenspezifischer

Displays, macht klare Vorgaben

hinsichtlich des Mindestumsatzes für die Realisierung

des Projekts. Als Distributor und

In enger

Zusammenarbeit

mit

dem FORTEC-

Projekt- und

Entwicklungsteam

werden alle

Möglichkeiten

analysiert, um

ein optimales,

exakt den

Kundenwünschen

entsprechendes

Display zu

entwickeln.

Dienstleister unterstützt FORTEC seine Kunden

bei der Ermittlung der kundenspezifischen Anpassungen

oder einer ganzheitlichen Neuentwicklung.

Im Anschluss erfolgt eine Abstimmung

mit Tianma über die Möglichkeiten der

Umsetzung des individuellen Projekts im Rahmen

der Produktionsvorgaben durch den Hersteller.

Teilweise können Anpassungen dieser

Art bereits ab einem jährlichen Umsatz in Höhe

von 100.000 Euro realisiert werden.

Wird das Projekt dann umgesetzt, erhält der

Kunde ein speziell seinen Bedürfnissen angepasstes

Display, welches garantiert über viele

Jahre produziert wird. Welcher zeitliche Aufwand

ist nun für den Prozess „kundenspezifisches

Display“ anzusetzen?

Nachdem alle Eckdaten geklärt sind und ein

Pflichtenheft erstellt wurde, dauert es nach der

Auftragserteilung etwa 12 bis 14 Wochen, bis

die erste Musterproduktion vom Band läuft. Für

die komplette Dokumentation nebst 3D-Zeichnungen

sind weitere vier Wochen einzuplanen.

Im Anschluss erhält der Kunde das Display, um

dieses intensiv zu testen. Sind danach nur noch

kleinste Änderungen erforderlich, kann die Produktion

bereits nach weiteren vier Wochen und

nach Unterzeichnung der finalen Spezifikationen

starten.

Ein Partner für das Besondere

FORTEC Elektronik bietet ein breites Spektrum

kundenspezifischer, optimal den Kundenbedürfnissen

angepasster Lösungen und empfiehlt

sich daher als Dienstleister mit langjähriger

Erfahrung in den Bereichen Displays,

Monitore, Scalerkarten und Touchscreens. ■

DMC_Fortec_SH.pdf;S: 1;Format:(230.00 x 143.00 mm);09.Aug 2018 13:25:03

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Display Technology

Touch-Displays in beliebigen Formen

Völlig losgelöst

Nicht jedes Display muss rechteckig sein. Der Display-Spezialist Tianma

stellt neue Prototypen und Prozesstechniken vor, mit denen Entwickler und

Designer nun Displays nach ihren eigenen Vorstellungen gestalten können –

ganz nach dem klassischen Design-Motto „Form Follows Function“.

Bild: Tianma

Von Christian Horn,

Marketing Engineer Industrial

bei Tianma Europe

Neben kundenspezifischen Ausführungen

bietet der Hersteller mittlerweile immer mehr

standardisierte Modelle an. Auf der electronica

will Tianma einige neue Freeform-Displays

erstmals in Europa präsentieren.

Mit dem Einzug der Elektronik in immer

mehr Bereiche des täglichen Lebens

wächst auch die Nachfrage

nach innovativen Interaktionsmöglichkeiten

zwischen Mensch und Maschine. Als intuitives

Medium hat sich das Touch-Display weitgehend

durchgesetzt.

Bisher waren diese Displays in aller Regel

rechteckig geformt. Tianma entwickelt ständig

neue Verfahren, um solche Displays in nahezu

beliebigen Formen bauen zu können. Das dürfte

nicht nur für Hersteller von Konsumgütern

und Wearables interessant sein; auch sind viele

industrielle Anwendungen denkbar, bei denen

die Wahl des Freeform-Displays einer

technischen Ratio folgt, etwa bei ergonomisch

geformten Produkten oder medizinischen Apparaten.

Als Demonstration der Möglichkeiten für die

Herstellung solcher neuer und unkonventionell

geformter Displays hat Tianma ein rundes Display

mit einem Loch in der Mitte vorgestellt.

Solche Formen waren bislang wegen der erforderlichen

matrixförmigen Anordnung der

Pixelelemente schwierig herzustellen. Mit individuell

eingebetteten Gate-Treibern als „Virtual

Gate Inline Pixel Array“ (VGIA) ergeben

sich die gewünschten Freiheitsgrade bei der

Designgebung des Displays.

Um der Nachfrage der Kunden nach Freeform-

Displays gerecht zu werden, hat Tianma verschiedene

Probleme im Herstellungsprozess

gelöst. Dazu gehören die geringe Schnittgenauigkeit

und eingeschränkte Schnittformen,

die bisher derartigen freien Gestaltungsmöglichkeiten

entgegenstanden. Lasergestützte

Materialbearbeitung bietet die Möglichkeit

hochpräziser Schnitte in der Größenordnung

von 100 µm. Durch schonende Laserablation

lassen sich beispielsweise sehr feine

Löcher erzeugen. Diese Fertigungstechnik ermöglicht

so klassische analoge Zeiger in Kombination

mit einem Hintergrund-Display. Anwendungsmöglichkeiten

gibt es unter anderem

bei „smarten“ Armbanduhren oder Cockpit-

Instrumenten im Automotive-Bereich.

Ein von Tianma vorgestellter Prototyp verdeutlicht

mit seinen Eigenschaften die spezifischen

Möglichkeiten dieser Technik. Das Display mit

einem Durchmesser von 5 Zoll (12,7 cm) weist

einen mit 3 mm extrem schmalen konzentrischen

Rand auf. Dies wird ermöglicht durch

die Verwendung eines speziellen Oxid-Halbleitermaterials

als aktive TFT-Backplane, welches

im Vergleich zu konventionellem amorphem

Silizium eine vielfach höhere Elektronenbeweglichkeit

bietet. Bei gleicher Stromstärke

lassen sich so kleinere Pixelstrukturen sowie

kompaktere, transparente Treiberschaltkreise

realisieren. Letztere können platzsparend im

Bildschirmrand untergebracht oder sogar innerhalb

des aktiven Display-Bereichs angeordnet

werden.Trotz kapazitivem Touch-Sensor

(PCAP) ist das Display mit einer Dicke von gerade

einmal 2,1 mm als ultraschlank zu bezeichnen.

Mit einer Auflösung von 1080 ×

1080 Bildpunkten und einem sehr hohen Kontrastverhältnis

von 1.000.000:1 kann das Display

beeindruckende Grafikdarstellungen erzeugen.


n

20 www.fortecag.de


Mitsubishi Electric: Schlankes Design & sehr hohe Helligkeit

Neue 7“-TFT-LCD-Module

Für den Einsatz in extremen Umgebungen erweitert

und optimiert Mitsubishi Electric

fortlaufend das Produktportfolio. Die neue

AA070TA-Serie von Mitsubishi Electric verbindet

Top-Eigenschaften auf kompakten 7 Zoll.

Die beiden 7“- (17,8 cm) TFT-LCD-Module mit

LVDS-Schnittstelle überzeugen durch ihr extra

dünnes Design (8,9 mm) und eine Auflösung

von 1280 × 768 Bildpunkten (WXGA, 213 ppi).

Sowohl der Betrieb als auch die Lagerung können

bei Temperaturen zwischen –40 °C bis

+80 °C erfolgen, so dass weder Hitze noch Frost

die Leistungsfähigkeit der Displays beeinträchtigen.

Eine Helligkeit von 1000 cd/m 2 und ein

Kontrastverhältnis von 1000:1 ermöglichen

auch in hellem Umgebungslicht eine gute Ablesbarkeit

der angezeigten Inhalte. Die LED-

Hintergrundbeleuchtung ist mit 100.000 Stunden

spezifiziert, was einer Zeitspanne von mehr

als 11 Jahren bis zum Erreichen der halben Helligkeit

entspricht. Je nach Befestigungsart können

die robusten Displays Vibrationen bis zu

6,8 G widerstehen. Abgerundet werden diese

Eigenschaften von einem besonders weiten

Blickwinkel von 176 Grad (horizontal und vertikal)

und einer Langzeitverfügbarkeit von bis

zu 10 Jahren. Die Displayoberfläche ist entspiegelt

und somit werden störende Reflexionen

verhindert. Auf Kundenwunsch sind die neuen

Road Map AA070TA-Serie

Mitsubishi Electric TFT-Module

Module auch mit einem integrierten PCAP

Touchscreen erhältlich, wodurch eine Bedienung

mit bis zu zehn Fingern gleichzeitig möglich

ist. Zusätzlich kann der Schutz der neuen

Module gegen äußere Einflüsse und Schmutz

durch das Optical-Bonding-Verfahren von Distec,

einem Mitglied der FORTEC-Group, erhöht

werden. Mittels einer reduzierten Lichtbrechung

erreicht VacuBond® außerdem eine verbesserte

Ablesbarkeit der Display-Anzeige. Die

neuen Module AA070TA01 und AA070TA11 sowie

die entsprechenden Versionen mit integriertem

PCAP-Touchscreen AA070TA01ADA11

und AA070TA11ADA11 werden ab dem 1. Quartal

2019 bei Distec erhältlich sein. ■

Taica_Fortec.pdf;S: 1;Format:(230.00 x 142.50 mm);09.Aug 2018 13:29:53

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www.taica.co.jp/gel-english/index.html

gel.overseas@taica.co.jp

Bei Taica wird das Wissen und die Erfahrung aus über 30

Jahren Forschung im Bereich der Silikonpolymere genutzt, um

für jeden Kunden die optimale individuelle Lösung zu finden.

Taicas Alpha GEL Produkte werden international in verschiedensten

Branchen, wie Automotive, Elektronik, Industrie und

Sport verwendet.

Besuchen Sie uns im Automotive

Bereich der electronica 2018

Halle B4, Stand W15


Industrial Monitors

Transparente Produktionsdaten mit Industriemonitoren

Visualisierung ist Trumpf

Monitore dienen in der Industrie der Transparenz,

indem sie Produktion und Prozesse visualisieren.

Dabei stellt die industrielle Anwendung höchste Ansprüche.

Von Axel Schäfer,

Head of Division Industrial Monitors

bei Distec

Für den Einsatz in der Industrie müssen

Monitore besonderen Anforderungen genügen.

Sie sollen robust sein und hohen

Belastungen wie Temperaturunterschieden, Vibrationen

oder Stößen standhalten. Neben

dem Visualisieren von Prozessdaten kommen

Industriemonitore auch in Leitwarten, Schiffsbrücken

oder der Medizintechnik zur Anwendung.

Um auch für das Internet der Dinge (IoT)

gerüstet zu sein, müssen sie zudem netzwerkfähig

sein.

Moderne Maschinen sind computergesteuert

und sammeln bereits heute eine Unmenge an

Maschinen- und Produktionsdaten. Auch besitzen

sie eine IT-Schnittstelle, über die sich

Bild: Distec

diese Daten abrufen lassen. Viele Unternehmen

nutzen aber dieses Potenzial nicht. Dabei würde

es helfen, Prozesse transparenter zu machen,

Fehler frühzeitig zu erkennen oder die

Gesamtanlageneffektivität zu steigern.

Visualisierung des Produktionsprozesses

Die Lösung hierfür ist das Visualisieren der gesammelten

Maschinendaten mit der entsprechenden

Software, z.B. „antsolutions“ oder

Produkten der Optimum datamanagement solutions

GmbH, und einem netzwerkfähigen

Monitorsystem mit neuester TFT-Technologie

und Multitouch-Bedienung. Höchste Fertigungsqualität

und Langzeitverfügbarkeit sind

hierbei unerlässlich.

Die TFT-Lösungen von Distec sind bestens geeignet

für derartig anspruchsvolle industrielle

Applikationen und zudem IoT-fähig, um das

ganze Spektrum möglicher Industrie-4.0-Anwendungen

auszuschöpfen. Verfügbar in allen

Bildschirmdiagonalen, eignen sie sich auch für

Digital Signage: Wegeleitsystem oder Besucher-

und Mitarbeiterinformation, Infotainment,

Werbung, digitale Beschilderung im Innen-

und Außenbereich.

Distec – POS-Line

Netzwerkfähigkeit

iStock – kadmy

Dank ihrer Netzwerkfähigkeit sind die Distec-

Monitore der Serie POS-Line IoT praktisch

Stand-alone-Systeme. Sie helfen somit Kosten

zu sparen, da sie nicht an einem teuren Computer

mit Peripheriegeräten angeschlossen

werden müssen und direkt ansteuerbar sind.

Zu den verfügbaren Schnittstellen gehören unter

anderem USB, GPIOs, I 2 C, UART. Die Langzeitverfügbarkeit

beträgt mindestens sechs

Jahre und kommt damit den Forderungen der

Industrie entgegen. Typische Anwendungsgebiete

sind HMI-Geräte, digitales schwarzes

Brett und Produktions- bzw. Prozessvisualisierung

(Werkerführung, Andon-Systeme, Prozessstatusanzeigen),

Medizintechnik, Schiffsbau,

Luft- und Raumfahrttechnik. n

22 www.fortecag.de


Monitorsysteme im Kundenauftrag

Maßgeschneidert

Bild: Distec

Displays für Industrie und Digital Signage gewinnen

zunehmend an Komplexität. Kundenprojekte erfordern

daher immer häufiger komplette Systemlösungen.

Von Axel Schäfer,

Head of Division Industrial Monitors

bei Distec

In vielen industriellenAnwendungen werden

sehr spezielle Displays und Monitor-

Lösungen eingesetzt, die oft aus dem

Standardportfolio nicht abgedeckt werden

können. Immer mehr Kunden fragen nach

kompletten, kundenspezifischen Systemen mit

unterschiedlichen Touch-Lösungen und

Touch-Controllern. In vielen Projekten kommen

zum Ansteuern der Displays auch im eigenen

Hause entwickelte TFT-Controller-

Boards zum Einsatz.

www.fortecag.de

Kundenspezifische Projekte

verwirklichen

Das Ziel von Distec ist die richtige Lösung für

die Projekte ihrer Kunden. Unter diesem Motto

erfüllt der Monitor-Solution-Provider den

Kundenwunsch nach immer mehr hochauflösender

und optimierter Bildqualität mit höchstem

Kontrast bei großen Bilddiagonalen. Gefragt

sind optisch ansprechendes Design mit

neuesten Technologien für Touch, PC und

Kommunikationsschnittstellen. Um den un-

terschiedlichsten Anforderungen

zu begegnen, bietet

Distec daher zusätzlich

zum umfassenden Angebot

an Standard-Displays auch maßgeschneiderte

Lösungen. »Wir schneiden unsere kundenspezifischen

Displays genau auf die Bedürfnisse

unserer Kunden zu, seien sie auch

noch so komplex«, erläutert Axel Schäfer,

Head of Division Industrial Monitors bei Distec.

»Die Ergebnisse reichen von modifizierten

Standardprodukten bis zu komplett neu entwickelten

Monitoren. Beispielsweise haben

wir auf der Messe Integrated Systems Europe

in Amsterdam kundenspezifische Displays mit

4K-UHD-PCAP-Technologie im Großformat

bis 75 Zoll vorgestellt.« Aber auch kleinformatige

TFT-Lösungen für besondere Einbausituationen,

Schnittstellen, spezielle Schutzgläser

und Maßnahmen zur optimierten

Ablesbarkeit (z.B. VacuBond Optical Bonding)

werden natürlich realisiert. So setzt Distec in

modernen Visualisierungssystemen der Industrie

immer mehr hochauflösende Monitore

mit Farb- und Gammawert-Anpassung und

mit PCAP-Multitouch-Technologie ein.

Dabei stellen sich die einzelnen Schritte eines

Projekts in der Regel folgendermaßen dar:

• Definition der Anforderungen des TFT-Systems

durch den Kunden und den Experten

der Distec

• Festlegen der einzelnen Komponenten wie

Display, Touch, Ansteuerung

• Erstellen von Zeichnungen, auch in fotorealistischer

3D-Darstellung, und ggf. von

vorläufigen Datenblättern

• Klären weiterer Anforderungen wie Einbausituation,

Werkstoffe, Zulassungen

• Prüfen der Machbarkeit durch Spezialisten

der Distec

• Angebotserstellung

Distec stattet industrielle POS-Line

Touchscreen-Monitore jetzt optional

auch mit elektromechanischen Tastern aus

• Erzeugen der Fertigungsdaten, z.B. finale

Zeichnungen zur Freigabe

• Aufbau eines Freigabemusters inkl. Erstmuster-Prüfbericht

• Freigabe durch Kunden

• Anlauf der Serienproduktion

Die Definition eines Kundenprojekts kann unter

Umständen eine Semi-Custom-Lösung

sein, bei der das Anpassen eines bestehenden

Standardproduktes ausreicht. Bei einer Full-

Custom-Lösung ist fast alles möglich, denn es

lassen sich alle Einzelkomponenten nach Kundenwunsch

designen und herstellen. Je nach

den Anforderungen der Anwendung, der optischen

Performance und der Preisvorstellung

wählt, optimiert und entwickelt Distec die

passenden Komponenten. Distec entwickelt

eigene TFT-Controller, um so ihre Kunden von

den oftmals kurzen Lebenszyklen asiatischer

Controller zu entkoppeln. Als leistungsfähige

Rechner-Plattform steht im unteren Leistungsbereich

eine Raspberry-Lösung mit vielen

Vorteilen (IoT-Lösung) zur Verfügung. Höhere

Ansprüche bedient eine moderne und

energiesparende Atom-Baytrail-Architektur

mit vier CPU-Kernen oder im oberen Leistungsbereich

die aktuellen Core-i5/i7-CPUs

sowie Marken-SSDs. Bei Bedarf sorgt eine

CPU mit passiver Kühlung ohne Lüfter für einen

geräuschlosen Betrieb von 0 Dezibel und

dadurch erhöhte Haltbarkeit der Geräte. Und

natürlich kann Distec aufgrund des individuellen

Designs eine relativ lange Verfügbarkeit

der Monitor-Lösung gewährleisten. Auf

Wunsch bietet Distec den Kunden ein umfassendes

Servicekonzept mithilfe des Partners

„LetMeRepair“.

n

23


Embedded

Flexibel erweiterbare industrielle Embedded-Box-PCs

Das Herz des Systems

Industrielle und Embedded-Systeme beinhalten oft eine Vielzahl

von Schnittstellen, auch solche abseits der Konsumelektronik.

Und klein soll das steuernde Herz des robust auszulegenden Systems

auch sein. FORTEC und Advantech können helfen.

Von Thomas Schrefel,

Product Manager Embedded

bei FORTEC Elektronik

FORTEC bietet eine Vielzahl von industriellen

Embedded-Box-PCs verschiedener

Hersteller mit einer großen Auswahl an

Abmessungen, Schnittstellenausstattung und

Performance-Klassen an. Es gibt aber Fälle, in

denen der Kunde etwas Besonderes benötigt.

Hier besteht die Möglichkeit, einen kundenspezifischen

Box-PC zu entwickeln. Dies kann

intern bei FORTEC, also „Made in Germany“,

oder in Zusammenarbeit mit FORTEC-Partnern

und entsprechenden Zulassungen erfolgen.

Hierzu prüfen wir die speziellen Anforderungen

des Kunden und suchen für ihn den optimalen

Lösungsweg. Für eine kundenspezifische

Entwicklung prüft der Embedded-Spezialist die

Mindestbestellmenge immer individuell nach

den jeweiligen Anforderungen.

iDoor – flexible Erweiterung

mit miniPCIe-Modulen

Hier kommen die industriellen Embedded-Box-

PCs von Advantech zum Einsatz. Um auch bei

kleineren Stückzahlen flexibel auf Kundenanforderungen

reagieren zu können, wurden die

iDoor-Module entwickelt. Damit kann FORTEC

einen Standard-Box-PC mit iDoor-Erweiterungsmöglichkeit

um weitere Schnittstellen

ergänzen und nach individuellen Bedürfnissen

konfigurieren.

Die iDoor-Module basieren auf miniPCIe-Erweiterungskarten

mit einem I/O-Shield für

spezielle Advantech-Box-PCs. Dadurch kann

eine Vielzahl weiterer Schnittstellen für Wireless-Kommunikation,

I/O & Peripherie und industrielle

Feldbusse realisiert werden.

Die industriellen Feldbus-Module der iDoor-

Serie unterstützen die meisten bekannten Protokolle

wie CANopen, Profibus, Profinet, Ether-

CAT, EtherNet/IP, Powerlink und Sercos II. Zu

den I/O- und Peripherie-Modulen gehören u.a.

Module für Display, Audio, Gigabit-Ethernet,

USB 3.0, CFast-Slot, isolated/non-isolated RS-

232/422/485, Digital I/O und Parallel-Port. Bei

den iDoor-Produkten für die drahtlose Kommunikation

sind Module für WiFi, Bluetooth,

GSM, GPRS, 3G und LTE-Lösungen für das industrielle

IoT zu finden.

ARK-Plus – flexible Erweiterung

mit MIO-Extension

Neben den iDoor-Modulen bietet Advantech

die Möglichkeit, die industriellen Embedded-

Advantech ARK-2121-Fanless-Box-PC

24 www.fortecag.de


Box-PCs um ein ARK-Plus-Erweiterungsmodul

zu ergänzen. Das Erweiterungsmodul ist in einem

zusätzlichen Gehäuse verbaut und wird

über die MIO-Extension-Schnittstelle mit der

Haupteinheit verbunden. Im Gegensatz zu den

iDoor-Modulen bietet es mehrere zusätzliche

Signale wie z.B. Power, PCIe, USB, SMBUS,

SATA und LPC. Durch diese Vielzahl an Signalen

können noch mehr I/Os realisiert werden

als bei den iDoor-Modulen. Hier gibt es z.B.

Erweiterungsmöglichkeiten für 3x Gigabit-

Ethernet, 4x COM, 4x POE-Modul oder 2x isolated

CAN.

Performance

Die Embedded-Box-PCs sind in unterschiedlichen

Leistungsklassen und Größen verfügbar.

Dies beginnt beim Intel®-Atom-Prozessor

und geht vom Celeron®/Pentium® bis zum

Core-i7/i5/i3-Prozessor.

Spannungsversorgung

Neben der Standardstromversorgung mit 12 V

DC besteht die Möglichkeit, die industriellen

Embedded-Box-PCs mit einem Weitbereichs-

www.fortecag.de

ARK-Serie

Die Vorteile auf einen Blick

• Lüfterloses Design

• Unterschiedliche Performance-Klassen, Größen und Schnittstellen verfügbar

• Kompakte Abmessungen

• Kürzere Lieferzeiten im Gegensatz zu kundenspezifischen Lösungen

• Kosteneinsparung bei Entwicklungs- und Zertifizierungskosten

• Individuell konfigurierbar – 100+ Konfigurationen möglich

• Bereits mit Zertifizierungen

• Life-Cycle-Management

• Mit vorinstalliertem Betriebssystem

Advantech-ARK-2151V-

Fanless-Box-PC

spannungseingangsmodul von 9 bis 36 V DC

auszustatten. Der Weitbereichsspannungseingang

wird gerade im industriellen Umfeld benötigt,

wo bereits Spannungen vorgesehen

sind und möglicherweise instabile Spannungen

vorhanden sind, die ausgeglichen werden

müssen.

Mechanik und Zertifizierung

Für industrielle Embedded-Box-PCs im modularen

Design sind ausgefeilte Fachkenntnisse

im mechanischen und elektronischen Design

sowie bei Schock- und Vibrationsdämpfung,

Wärmeableitung und Leistungsaufnahme erforderlich.

Da die Systeme oft in rauen Umgebungen

eingesetzt werden, bedarf es einer

hohen Stabilität und Zuverlässigkeit. Um diese

Herausforderung zu lösen, weisen modulare

ARK-Systeme (inklusive iDoor und ARK-

Plus) eine stärkere mechanische

Gesamtstruktur auf. Darüber hinaus verwendet

das modulare ARK-System ein verriegelbares

I/O-Design für Kabelverbindungen wie

Stromeingang, VGA, HDMI, GbE, COM und Digital

I/O. Alle möglichen Konfigurationen werden

getestet und verifiziert, bevor sie den

Advantech-ARK-1124-Fanless_Box_PC

Kunden erreichen. Die Rezertifizierung ist ein

schwerwiegendes Problem für die Systemanpassung,

die erhebliche Mengen an Zeit und

Ressourcen erfordert. Jede Art von I/O-Konfiguration

muss Zertifizierungstests bestehen.

Alle aufgeführten iDoor- und ARK-Plus-Module

für modulare ARK-Systeme sind bereits

von Advantech getestet, geprüft und zertifiziert.

Sie erfüllen umfangreiche internationale

Standards einschließlich EMV-Standards

wie CE/FCC (Klasse B), CCC und BSMI und Sicherheitsstandards

wie UL, CCC und BSMI. Sie

bieten eine der umfangreichsten Listen an

Zertifizierungen für ihren Bereich.

Betriebssystem

Alle Embedded-Box-PCs sind mit vorinstalliertem

Betriebssystem erhältlich. Auf Wunsch

erstellt FORTEC ein individuelles Betriebssystem.

Embedded-Box-PCs

Der kleinste Embedded-Box-PC ist die ARK-

1124 mit Intel-Apollo-Lake-CPU und misst in

der kleinsten Konfiguration gerade mal 133 mm

× 46,4 mm × 94,2 mm. Er ist in verschiedenen

Ausstattungsvarianten erhältlich und kann unter

anderem um CAN-Bus, LPT, USB, Gigabit-

Ethernet und RS-232/422/485 erweitert werden.

Sein größerer Bruder, ARK-2230, ist mit

dem Intel-Bay-Trail-Prozessor J1900 ausgestattet

und misst im kleinsten Fall 260 × 44 ×

140,2 mm 3 . Zusätzlich zu seinem kleineren Bruder

kann er mit vier weiteren RS-232/422/485,

Removable HDD, 2x isolated CAN, zusätzlicher

iDoor-Schnittstelle und 3x Gigabit-LAN ausgestattet

werden. Kaum größer ist die ARK-2250

und verfügt entweder über einen Intel Core-i7-

6600U oder Intel Core-i3-6100U. Trotz Core-

Performance misst die kleinste Variante 260 ×

54 × 140,2 mm 3 . n

25


Embedded

Embedded Computing

Standardformate und kundenspezifische

Anpassungen

Die Gegebenheiten beim Kunden verstehen, den genauen Bedarf

erfassen und eine passgenaue Lösung liefern:

Industrielle Anforderungen sind schon lange nicht mehr

durch das einfache Anliefern regulärer Standardprodukte erfüllbar.

Einfach ein Produkt anzubieten reicht heutzutage nicht mehr aus.

Von Robert Rozsnyai,

Project Manager Embedded

bei FORTEC Elektronik

Pico-ITX, 3,5“-SBC und

Mini-ITX-Motherboard

mit Intel-Apollo-Lake-

Prozessor

Auch im Embedded-Bereich geht es

heute nicht mehr nur darum, Produkte

von der Stange zu verkaufen, sondern

Lösungen zu liefern. Anwender erwarten kompetente

Beratung und exakt passende Lösungen,

die auch spezielle, zusätzliche Anforderungen

erfüllen. Noch besser ist es natürlich,

wenn der Partner gleich alles aus einer Hand

liefern kann, z.B. hochwertige Embedded-PCs

mit geprüfter Peripherie sowie Displays mit

PCAP-Touchscreen. Natürlich inklusive passender

Kabel und vorinstalliertem Betriebssystem.

Formatvielfalt

Single-Board-Computer (SBCs) sind in diversen

Formfaktoren verfügbar. Am häufigsten

werden Boards in den Formaten Mini-ITX,

3,5 Zoll sowie Pico-ITX eingesetzt. Gerade die

schnelle Umsetzung von Projekten bis zur

Marktreife durch die Verwendung von sofort

lauffähigen Standardprodukten macht diese

auch für kleinere und mittlere Stückzahlen interessant.

Pico-ITX-Modelle bieten aufgrund ihrer geringen

Abmessungen zwar eine geringere Anzahl

an Schnittstellen, eignen sich dafür aber gerade

überall dort, wo Platzmangel herrscht. Die

eingesetzten CPUs sind meist aus dem Low-

Power- oder Value-Segment und für einfache

Aufgaben ausgelegt. Der Energieverbrauch sowie

die Anschaffungskosten sind erfreulich gering.

Die 3,5-Zoll-SBCs bedienen dagegen alle CPU-

Performance-Klassen, besitzen grundsätzlich

eine große Schnittstellenauswahl und sind zudem

flexibel erweiterbar. Je nach eingesetzter

CPU ist inzwischen auch der Betrieb von mehreren,

unabhängig voneinander agierenden

Displays bis hin zu 4K-Auflösungen möglich.

Zu guter Letzt erweisen sich Mini-ITX-Mainboards

als Allrounder und können durchaus

auch im Serverbereich eingesetzt werden. Diese

Mainboards bieten ein sehr breites Feld an

Schnittstellen und können mit zahlreichen Erweiterungsmöglichkeiten

zusätzliche Aufgaben

übernehmen.

Ein Beispiel

Ein nach kundenspezifischen Vorgaben bestücktes

3,5-Zoll-Atom-Board diente als Ausgangspunkt

für ein Projekt. Es galt, ein sehr

raues Arbeitsumfeld zu berücksichtigen. Neben

einem sehr weiten Arbeitstemperaturbereich

von –40 bis +85 °C mussten die eingesetzten

Embedded-PCs starke Vibrationen verkraften.

Zusätzlich wurde schon beim Beratungstermin

festgestellt, dass die Messgeräte immer wieder

26 www.fortecag.de


MIO-5350 – 3,5“ SBC

für den erweiterten Temperaturbereich

mit angepasstem LVDS Display und Kabel

einer hohen Sulfat-Belastung ausgesetzt sein

würden. Setzt sich Sulfat an Bauteilen fest,

besteht die Gefahr, dass Widerstände sehr

schnell korrodieren. Durch die Verwendung von

speziellen Anti-Sulfur-Komponenten konnten

hier auch ohne aufwändiges Coating von vorneherein

Ausfälle vermieden werden.

In einem anderen Projekt wurde auf Grundlage

der Vorabinformationen des Auftraggebers

eine Auswahl hochwertiger Panel-PCs für den

industriellen Einsatz vorgestellt. Funktion und

Verarbeitung überzeugten sofort, jedoch gab

es den zusätzlichen Wunsch, das Gehäuse-Design

anzupassen. So sollten neben der Farbgebung

noch ein Notausschalter sowie ein prominent

platzierter Front-USB-Anschluss

realisiert werden. Um die Professionalität bis

ins kleinste Detail widerzuspiegeln, wurde

auch das BIOS mit neuen Standardwerten versehen.

Dadurch ist nun der interne LVDS-Ausgang

immer aktiviert. Dies verhindert, dass

nach einem Ausfall der BIOS-Batterie die

LVDS-Einstellungen verstellt werden und der

Bildschirm schwarz bleibt. Das wäre unter realen

Einsatzbedingungen, wo nicht so einfach

ein externer Bildschirm angeschlossen werden

kann, um die benötigten Einstellungen wiederherzustellen,

eine Katastrophe.

Egal, ob extreme Betriebsumgebungen bedient

werden müssen oder es sich nur um zusätzliche

Schnittstellen und Einstellungen handelt,

lassen sich mit einem erfahrenen Partner wie

FORTEC Elektronik an der Seite Projekte einfacher

realisieren.

n

www.fortecag.de


Embedded

Besondere Anforderungen im Industriesektor

Das IIoT in der Praxis

Die beiden Schlagworte Internet of Things (IoT) und Industrie 4.0

sind aus dem Sprachgebrauch der industriellen Prozesskontrolle

und Prozessoptimierung nicht mehr wegzudenken.

Bei Systemen fürs Industrial Internet of Things

sind besondere Anforderungen zu berücksichtigen.

Von Thomas Schrefel,

Product Manager Embedded

bei FORTEC Elektronik

Advantech ACP-2010-2320-

MicroATX-Motherboard

Während IoT als Sammelbegriff für die

Vernetzung aller (fast schon unzähliger)

unterschiedlicher Geräte, Sensoren,

Messinstrumente und Datensammler

fungiert, wird die Bezeichnung Industrie 4.0

immer mehr vom Begriff „Industrial Internet of

Things“ (IIoT) abgelöst.

Das Industrial Internet of Things

Der Sammelbegriff IoT umfasst ein sehr breites

Gebiet und ist kaum greifbarer als der Begriff

Internet. Spricht man von IoT, kann einfach nur

ein modisches Wearable gemeint sein, das persönliche

Freizeitaktivitäten auswertet. Fällt

dieses wegen Störung aus, drohen nicht gleich

Produktionsverzögerung und mögliche Gewinneinbrüche.

Ganz anders verhält es sich mit Steuereinheiten

im industriellen Umfeld. Hier, im Industrial

IoT, welches zumeist in einem vom Internet abgegrenzten

und gesicherten Subnetzwerk

agiert, zieht ein Ausfall eines Gliedes in einer

Kette präzise aufeinander abgestimmter Produktionsabläufe

schnell Schaden nach sich.

Ausfälle darf es erst gar nicht geben und um

dieses Ziel zu erreichen, ist der Einsatz von

hochzuverlässigen Komponenten sowie entscheidende

Erfahrung und Fachwissen nötig.

Diese Kenntnisse müssen bereits während der

Grundplanung gezielt eingesetzt werden.

Verwendung von Komponenten

aus der Konsumer-Elektronik?

Spezielle Aufgaben erfordern spezielles Werkzeug.

Auch wenn sich immer wieder die Frage

nach günstigen Komponenten aus dem

Konsumer-Bereich stellt, ist davon dringend

abzuraten. Welcher Rennfahrer, der gerne aufs

Siegertreppchen steigen möchte, käme auf den

Gedanken, mit einem normalen PKW direkt von

der Straße an einem professionellen Rennen

teilzunehmen? Da die Antwort ganz klar „Niemand!“

ist, können wir den Consumer-Sektor

getrost links liegen lassen. Denn neben kurzen

Lebenszyklen, Produktlinien, die erst beim Kunden

reifen, unangekündigten Änderungen von

Komponenten und fehlenden Schnittstellen ist

der Aufwand in Administration und Entwicklung

oft weder zu rechtfertigen noch realistisch

zu stemmen.

Ohne kompetente Beratung

geht es nicht

Anders verhält es sich bei industriell optimierten

Komponenten. Zunächst erhält hier der

Auftraggeber kompetente Beratung, die darauf

abzielt, ihm eine dauerhafte Lösung anzubieten,

auf die er sich verlassen kann. Dem Kunden

werden Dinge abgenommen, die ihn nur Zeit

und Nerven kosten. Die Mitarbeiter der FORTEC

Elektronik AG legen großen Wert darauf, direkt

funktionelle und optimale Lösungen anzubieten.

Statt hier mit einer Flut von Möglichkeiten

zu verwirren, wird zielgenau das erreicht, was

der Kunde erwartet: die Realisierung seiner Anforderungen.

Und mit den richtigen Erfahrungswerten

aus jahrelanger Praxis werden

mögliche Stolpersteine schon vorab aus dem

Weg gerollt.

Unschlagbares Know-how

Die eingesetzten Komponenten, ob Motherboard,

Systeme oder Zubehör, werden speziell

für den industriellen Einsatz ausgewählt, umfangreich

getestet und hochwertig produziert.

Neben wichtigen Langzeittests wurden relevante

Prüfsiegel, Verfahren und Audits bereits

absolviert. Die Lieferanten sind im Industrieumfeld

tätig und können, wie auch FORTEC,

langjährige Erfahrung vorweisen. Durch diese

Erfahrung und die Verwendung von hochwertigen

Komponenten sind die Produkte bestens

28 www.fortecag.de


für den 24/7-Dauerbetrieb ausgelegt. Darüber hinaus kann FORTEC mit

ihren Lieferanten auch bei kleineren Stückzahlen flexibel auf Änderungswünsche

der Kunden reagieren, wo andere Partner nicht tätig

werden.

Ist die optimale Out-of-the-Box-Lösung dennoch nicht direkt durch

den Markt abgedeckt, besteht die Möglichkeit einer Entwicklung exakt

nach kundenspezifischen Vorgaben.

Enabling an

intelligent Planet

powered by Advantech

Zuverlässigkeit

Egal ob es sich um Systeme der Kategorien Single-Board-Computer

(SBC), Panel-PC, Box-PC oder Industrial-PC handelt, die für industrielle

Aufgaben optimierten Steuereinheiten werden platzsparend gefertigt

und verzichten nach Möglichkeit auf jedes bewegliche Bauteil.

Denn was sich nicht dreht oder rotiert, kann auch nicht durch Schmutz,

Vibration oder Verschleiß ausfallen. Genau auf ihre Zielaufgaben optimierte

CPUs agieren energieeffizient, entwickeln hierdurch weniger

Abwärme und optimieren Betriebskosten.

Passiv gehaltene und durchdachte Kühllösungen wie Heatspreader und

Heatsink, die die Abwärme zuverlässig ableiten, bis hin zur kundenspezifisch

speziell angepassten Lösung decken auch den Bedarf über das

Standardzubehör hinaus ab. Dies gilt selbstverständlich auch für alle

anderen zusätzlich benötigten Komponenten wie Arbeitsspeicher oder

Erweiterungsmodule. Ein Einsatz unter besonders rauen Einsatzbedingungen

und Sonderumgebungen wird durch angepasste Gehäuse sowie

optimierte Steck- und Verbindungselemente zusätzlich abgesichert.

SOM-2569

● Industrial grade

● Camera support

SOM-7569

● Industrial grade

● Soldered memory

● ECC support

Jahrelange sichere Verfügbarkeit

Die Langzeitverfügbarkeit von Geräten, Elementen und Zubehör ist im

Schnitt mit sieben bis zu fünfzehn Jahren sehr großzügig bemessen

und ermöglicht es auch, später Produktionsstätten zu erweitern. Selbstverständlich

gibt es auch einen geregelten Abkündigungsprozess für

alle Komponenten, so dass man sich im Fall der Fälle frühzeitig und in

aller Ruhe nach einem Ersatz umsehen kann. Dank vollständiger Dokumentation

sind Administration und Entwicklung stets über den aktuellen

Produktstatus informiert.

SOM-5992

● 7

th

Gen Intel Core

Processors

SOM-6898

● 7

th

Gen Intel

Core Processors

Beschränkung auf das Wesentliche

Planung und Einsatz der Geräte können schon von Anfang an auf dem

Grundprinzip des Minimalismus aufgebaut werden – eine Betätigungs-

Philosophie, die mittlerweile jedes Betriebssystem sowie die entsprechende

Hardware im professionellen Einsatz berücksichtigt. Funktionen

und Schnittstellen, die man für den Einsatz nicht benötigt, werden

kurzerhand weggelassen oder deaktiviert. Das reduziert mögliche Fehlerquellen

enorm. Auch kann auf Wunsch selbst das BIOS der gelieferten

Systeme angepasst und in gewünschter Form modifiziert werden.

So ist sogar die exakte Auflösung einzelner Grafikschnittstellen vorab

festsetzbar, was die Wiederaufnahme nach einem Stromausfall oder

Reset sofort reibungslos garantiert.

SOM-3569

● Industrial grade

● Soldered memory

● ECC support

SOM-5871

● AMDRyzen

● Incrediblegraphic

performance

Als digitales i-Tüpfelchen ist selbstverständlich auch ein Labeling im

BIOS möglich. Das Einblenden des eigenen Firmenlogos beim Systemstart

weist stolz auf den eigenen Fachbetrieb hin. Klingt nach viel? Ist

aber Tagesgeschäft im Industrial Internet of Things.

n

www.fortecag.de

more information on

www.advantech.eu

Visit us in Hall B5.211

Messe Munich, November 13-16, 2018


Power Supplies

Modulare Netzteile

Wenn‘s mehr als eine Spannung

sein soll

Nicht jede Anwendung kommt mit einer einzigen Gleichspannung aus.

Für solche Fälle gibt es die modularen Netzteile.

Gleich mehrere Hersteller haben für verschiedene Spannungen

und Leistungen konfigurierbare Netzteile im Programm.

30

Von Stefan Bergstein,

Product Manager Power Supplies

bei Emtron electronic

Netzteile sind im Wesentlichen als Festspannungsgeräte

gebräuchlich. Benötigt

man für eine Applikation mehrere

unterschiedliche Spannungen, ist man, abhängig

vom jeweiligen Leistungsbedarf, auf

entsprechende zusätzliche Lösungen angewiesen.

Bei kleinen Leistungsbedarfen genügt

oftmals der Einsatz eines geeigneten DC/DC-

Wandlers.

Steigt allerdings die Leistungsanforderung für

die zusätzlich benötigten Spannungen, ist

man beim konventionellen Design auf den

Einsatz mehrerer Netzteile angewiesen. Dafür

haben die Hersteller seit Längerem sogenannte

modulare Netzteile im Programm.

Stand der Entwicklung

Diese modularen Netzteile bestehen grundsätzlich

aus einer Grundeinheit mit dem

AC-Teil und den unterschiedlichen nachgeschalteten,

steckbaren DC-Modulen. Die DC-

Module sind mechanisch gleich aufgebaut,

unterscheiden sich nur im Design und der Bestückung,

abhängig von der gewünschten

Spannung bzw. der Leistungsanforderung. Das

Bild 1: Artesyn µMP

voll ausgebaut

mit sechs Modulen

bedeutet, der Kunde kann gemäß seinen Anforderungen

das modulare Netzteil zusammenstellen

bzw. konfigurieren lassen, abhängig

von der jeweiligen Spannung und der gewünschten

Leistung. Auch sind Parallel- und

Reihenschaltungen der DC-Module durchaus

gängige Praxis. Grenzen sind nur durch die

Maximalleistung der Grundeinheiten oder

durch die Ausnutzung der möglichen Steckplätze

gesetzt.

In der Vergangenheit bedurfte die Konfiguration

eines modularen Netzteils weitreichender,

umfangreicher Tests. Akkreditierte Organisationen

wie z.B. UL und TÜV mussten die

Fertigungsstandorte regelmäßig auditieren.

Da die Mehrzahl der Hersteller ihre Produktionsstätten

in Asien unterhält, bedeutete dies

für Muster- und auch Kleinserien-Fertigung

entsprechende Liefer- bzw. Wartezeiten und

erhöhte Kosten für den Transport und die damit

verbundene Abwicklung.

Um die Durchlaufzeit für Muster deutlich zu

verkürzen, haben einige Hersteller das Design

der modularen Netzteile grundlegend überarbeitet.

Damit ist es nun möglich, innerhalb der

FORTEC Group dank des entsprechend ausgerüsteten

Labors und der geschulten Techniker

Konfigurationen gemäß Kundenwunsch zeitnah

durchzuführen. Zwar ist die Zertifizierung

der Arbeitsplatzumgebung durch akkreditierte

Organisationen nicht gänzlich entfallen, allerdings

sind die damit verbundenen Auflagen

deutlich gelockert. Für die Anwender bieten

sich nun hieraus entscheidende Vorteile. Dank

der ebenfalls vorhandenen umfangreichen Lagerhaltung

in Bezug auf Basiseinheiten und

Ausgangsmodule ist es möglich, innerhalb von

24 bis 48 Stunden Muster oder auch Kleinserien

zur Verfügung zu stellen.

Emtron electronic kann als qualifizierter Partner

und Konfigurations-Center namhafter

www.fortecag.de


Netzteilhersteller wie Artesyn, Efore und Mean

Well ab Lager viele Applikationen mit unterschiedlichen

Geräteserien bedienen. Die Geräte

werden von eigenen Mitarbeitern mit den

gewünschten Modulen bestückt und nach Prüfung

binnen ein bis zwei Tagen ausgeliefert.

Nachfolgend werden einige Modulserien der

unterschiedlichen Hersteller aus dem Lieferprogramm

kurz vorgestellt.

www.fortecag.de

Artesyn µMP

Die aktuelle Generation-II-Serie umfasst insgesamt

vier Grundeinheiten (μMP04/09/10/16)

mit vier bzw. sechs Modulsteckplätzen. Um

den höheren Verlusten bei niedrigen Eingangsspannungen

Rechnung zu tragen, werden

für 85 bis 180 V AC für die vier Typen

Ausgangsspitzenleistungen von 400, 550,

1000, 1000 W und für Eingangsspannungen

von 180 bis 263 V AC maximal 600, 1100,

1200, 1800 W spezifiziert. Sie verfügen über

einen Weitbereichs-AC-Eingang (85 bis 264 V

AC), eine hohe Effizienz (bis zu 91,5 %), Drehzahl-

bzw. leistungsgeregelte Lüfter und eine

ausgereifte PMBus-Schnittstelle zur digitalen

Kontrolle und Kommunikation.

Die verfügbaren Modulbaugruppen können

grundsätzlich in allen Grundmodulen eingesetzt

werden. Die Baureihe S2 belegt jeweils

einen Steckplatz und umfasst fünf Module mit

Einfachgleichspannung: 3,3 V/144 W (0,9 bis

3,6 V), 5 V/180 W (3,2 bis 6 V), 12 V/240 W (6

bis 15 V), 24 V/240 W (12 bis 30 V), 48 V/240 W

(33 bis 60 V); darüber hinaus enthält die S2-

Reihe auch ein Modul mit zwei Ausgängen,

die von 3,3 bis 30 V DC (max. 96 W pro Ausgang)

einstellbar sind.

Die Baureihe SK umfasst drei Module, die jeweils

drei Steckplätze belegen. Erhältlich sind

die Module mit Gleichspannungen von 6 bis

15 V/1000 W, 18 bis 30 V/1000 W und 33 bis

60 V/1000 W. Die Module verfügen also über

einen weit einstellbaren Ausgangsbereich.

Abhängig von den jeweiligen Anforderungen

an die Spannung und die erforderliche Leistung

lassen sich die Module somit auf fast

jede gewünschte Spannung konfigurieren bzw.

mittels Reihen- oder Parallelschaltung anpassen.

Die µMP-Einheiten (Bild 1) sind durchgängig

sowohl gemäß EN 60950 (EN 62368

in Vorbereitung) für industrielle Anwendungen

als auch gemäß EN 60601 für medizinische

Anwendungen zugelassen und ermöglichen

einen flexiblen Einsatz in den unterschiedlichsten

Applikationen.

Efore, Serien RCB und MCB

Dieser Hersteller bietet in der Serie äußert

kompakte Grundeinheiten für 600 W mit vier

Modul-Steckplätzen und ein Grundgerät mit

1200 W an, das über acht Steckplätze verfügt.

Das RCB600 ist zum einen für industrielle Anwendungen

mit Zulassungen gemäß EN/UL

60950 und zum anderen als MCB600 für medizinische

Anwendungen gemäß EN/ES 60601

erhältlich. Die Grundeinheiten verfügen einen

Weitbereichseingang, leistungsgeregelte Lüfter

und eine Effizienz bis zu 89 %.

Es stehen sechs DC-Module mit je 150 W zur

Verfügung: 5 V (max. 125 W), 12, 24, 48 V als

Einzelausgang sowie Module mit 2 × 12 V und

2 × 24 V mit je 75 W. Alle Module verfügen

über weite Einstellbereiche der jeweiligen Ausgangsspannung.

Beispiel: 12-V-Modul – Einstellbereich

4,5 bis 15 V.

Die Module sind beliebig parallel- und in Serie

schaltbar.

Mean Well, Serie NMP

Mean Well präsentierte vor Kurzem eine neue,

kompakte Modular-Serie mit der Bezeichnung

NMP. Die Serie NMP ist mit einem Ableitstrom

von


Power Supplies

Netzteil-Kühlung

Grenzen verschieben

mit Baseplate-Cooling

Bei der Auswahl einer Stromversorgung sind Anwender

oftmals gezwungen, ein 300-W-Netzteil einzusetzen,

um einen Verbraucher mit 100 W Leistungsaufnahme zu versorgen.

Warum ist das so?

Bilder: Cinon

Von Ovid Chen, Vice Manager,

R&D Department

bei Cincon electronics

und

Volker Gräbner,

Produktmanager

bei FORTEC Elektronik

Bild 1: CFM200M, ein medizinisch zertifiziertes 200W Netzteil,

Baseplate und Gehäuse wirken hier als großer Kühlkörper

In den meisten Fällen handelt es sich um

Geräte, in denen Luftschlitze oder gar Lüfter

zum Abtransport der Verlustwärme

nicht vorgesehen oder sogar ausdrücklich unerwünscht

sind. Die Kühlkörper und Gehäuseflächen

von leistungsmäßig angepassten Netzteilen

reichen für eine saubere Konvektionskühlung

nicht aus, also wird ein überdimensioniertes

Netzteil genommen und im Teillastbetrieb

betrieben. Trotz des dort meist schlechteren

Wirkungsgrades wird über die für größere

Leistung ausgelegten Kühlflächen der gewünschte

Effekt erzeugt.

Wesentlich eleganter und effizienter ist der

Einsatz angemessener Netzteile mit anderem

Kühlkonzept, wie sie Cincon seit 2010 entwickelt

(Bild 1).

Vergleich der Kühlkonzepte

Wenn ein Netzteil in ein geschlossenes System

eingesetzt wird, finden sich dort üblicherweise

nicht mehr als reservierte Plätze für die Befestigungslöcher

oder Stehbolzen zur Montage.

Gerade bei modernen, sehr kompakt

aufgebauten Hochleistungsnetzteilen reicht

aber die zur Verfügung stehende Luftzirkulation

im Systemgehäuse nicht aus, um die Verlustwärme

abzuführen. In der Folge werden

Bild 2: Der Testaufbau für den Leistungstest

Bauteile auf der Netzteilplatine gestresst und

fallen früher aus als nötig. Die Produktlebensdauer

verkürzt sich deutlich.

Wenn der Einsatz eines Lüfters nicht möglich

ist, bleibt als Ausweg aus diesem Dilemma nur

der Weg, die Wärme über Kontaktkühlung aus

dem Gehäuse zu schaffen. Dabei werden die

Hitze entwickelnden Bauteile wie z.B. die

Schalttransistoren so platziert, dass sie nicht

an einen freistehenden Kühlkörper angebunden

werden, sondern z.B. an eine metallische

Bodenplatte unterhalb der Trägerplatine, die

in ihrer vollen Fläche als Kühlfläche dient. So

kann die Hitze durch thermische Kopplung dieser

Bodenplatte an das metallene Systemgehäuse

nach außen transportiert und die Innentemperatur

deutlich gesenkt werden.

Vorteile der Baseplate-Kühlung

Kontaktkühlung zeigt den Weg, Luftschlitze

und wartungsintensive Lüfter zu vermeiden.

Damit können staub- und dampfdichte Systeme

mit einer zuverlässigen Stromversorgung

bestückt und Wartungsintervalle für den Lüfterwechsel

eingespart werden. Außerdem ist

der Systementwickler freier in der Platzierung

des Netzteils. Es muss nicht mehr flach am Boden

liegend montiert werden, um beste Konvektion

zu erreichen, sondern es kann weitgehend

frei platziert werden, solange die

32 www.fortecag.de


CFM200M

CFM200M-C

Bild 3: Derating des CFM200M mit externer Grundplatte (links) und CFM200M-C (cover kit) mit derselben Grundplatte (rechts)

thermische Ankopplung an das Außengehäuse

sichergestellt ist.

Die Praxis

An Beispiel des CFM200M soll gezeigt werden,

welchen Effekt die Kontaktkühlung hat. Ohne

aktive Kühlung durch einen Lüfter ist das CF-

M200M für eine Ausgangsleistung bis zu

160 Watt spezifiziert. Aber mit zusätzlicher

Kühlfläche, sei es das metallene Außengehäuse

des Zielsystems oder eine anders geartete

Kühlfläche, erreicht es 200 Watt am Ausgang.

Für den Test wird das CFM200M auf eine Aluminiumplatte

mit den Abmessungen 280 ×

100 × 10 mm 3 montiert (Bild 2). Stellt man sich

diese zusätzliche Kühlfläche um das Netzteil

herum gewickelt vor, sieht das Ergebnis ungefähr

wie das CFM200M-C im Gehäuse aus

(Bild 1, rechts). Diese Variante kann deshalb

schon ohne weitere Kühlmaßnahme 200 Watt

liefern, gut 20 Prozent mehr als das Modell

ohne Gehäuse.

Aber selbst das eingehauste CMF200M-C profitiert

von zusätzlicher Kühlfläche. Wird es auf

eine Platte wie in Bild 2 montiert, kann es seine

volle Leistung ohne Derating bis zu einer

Raumtemperatur von 50 °C liefern. Bei der offenen

Bauform setzt das Derating im gleichen

Testaufbau schon bei 40 °C ein (Bild 3).

Fazit

Mit einer zusätzlichen Kühlfläche, die gut

fünfmal so groß ist wie die Grundfläche des

Netzteils, kann eine Erhöhung der zulässigen

Arbeitsumgebungstemperatur um 10 °C erreicht

werden. Das klingt zunächst nach viel,

Bild 4: Netzteile der neuesten Generation von Cincon mit Baseplate-Kühlung

relativiert sich aber bei Einsatz eines gerippten

Kühlkörpers, der dann nicht mehr größer als

die Netzteilgrundfläche ist.

Die Anforderungen an leise, wartungsarme und

dichte System steigen immer weiter. Auch eröffnen

sich immer neue Anwendungsgebiete,

seien es Überwachungs- oder Kommunikationseinrichtungen

im Außenbereich oder Beleuchtungskörper

in luftfeuchten Umgebungen

wie Gewächshäusern. Cincon antwortet auf

diesen Trend mit einer Reihe von neuen Produkten

in den Leistungsklassen zwischen 100

und 500 Watt (Bild 4), alle mit Kontaktkühlung

über die Grundplatte und alle beim autorisierten

Distributor FORTEC erhältlich. n

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Power Supplies

DC/DC-Wandler

Alle gleich?

Wenn mehr als eine Spannung

benötigt wird, ist auch ein DC/DC-

Wandler nicht weit. Doch Wandler

ist nicht gleich Wandler.

Bild 1: Ein gekapseltes Modul

ist besser gegen Umwelteinflüsse

geschützt

Von Volker Gräbner,

Produktmanager

bei FORTEC Elektronik

Stromversorgungslösungen zu konzipieren

wird zu einer immer herausfordernderen

Aufgabe. Der Anwender erwartet

mit jeder Gerätegeneration mehr Leistung und

geringere Abmessungen zum niedrigeren Preis.

Dafür reicht es nicht aus, irgendeine platinenmontierbare

Stromversorgung zum niedrigsten

Preis auszuwählen. Der Systementwickler von

heute muss hochflexible Konzepte entwickeln,

die sich an dynamische Einsatzbedingen anpassen

können, und dabei muss er stets die

Produzierbarkeit seines Systems im Auge behalten.

Für exotische Designs oder gar Sonderentwicklungen

ist dabei kein Platz.

Betrachten wir zum Beispiel DC/DC-Wandler.

Seit vielen Jahren haben sich diese praktischen

Module zu einem Standardbauteil entwickelt,

das nach Datenblattspezifikation ausgewählt

und oft ohne weitreichende Freigabetests eingesetzt

wird. Ihr über die Jahre stetig steigender

Wirkungsgrad macht sie zu beliebten Bausteinen

in allen Systemen, in denen beengter

Platz optimal genutzt werden muss.

Dank ihrer hohen Effizienz haben sich die DC/

DC-Wandler zu einem der dynamischsten Segmente

der Leistungselektronik entwickelt. Zwei

Bereiche treiben die Weiterentwicklung dabei

besonders stark an:

• Netzwerk- und Telekommunikationscluster,

die aufgrund ihres gigantischen Leistungsbedarfs

schon bei einer halbprozentigen

Steigerung des Wirkungsgrads erhebliches

Sparpotenzial bei den Energiekosten erzielen

können

• Viel Spielraum für Stromversorgungsentwickler,

über die Modifikation von Schaltungsdesign,

Wandlerarchitektur oder -topologie

applikationsspezifische, auch

kundenspezifische Lösungen herzustellen

MDWI08 – kleiner Wandler

mit viel Power

Waren DC/DC-Wandler der 8-Watt-Klasse bis

vor Kurzem noch auf ein Gehäuse der Größe

DIL-24 angewiesen, schafft es Minmax, dieselbe

Leistung in ein superkompaktes DIP-

16-Gehäuse einzubauen. Trotz der Leistungsdichte

von 50 W/Zoll 3 ist der MDWI08 eine

zuverlässige und stabile Versorgung für alle

Systeme, in denen wenig Platz zur Verfügung

steht. Oder der frei gewordene Platinenplatz

kann für die Integration von Zusatz-Features

genutzt werden, die vorher keinen Platz fanden.

Was ein moderner Wandler heute bieten sollte:

• weiter Eingangsspannungsbereich (4:1)

• geregelte Ausgangsspannung

• erhöhte Isolation (1500 V DC)

• weiter Arbeitstemperaturbereich (–40…

+85 °C)

• niedrige bis fast gar keine Leerlaufverluste

• Grundlastfreiheit

• integrierte Schutzfunktionen (Unterspannung,

Überlast, Kurzschluss)

• niedrige Restwelligkeit

• geringe Funkstöraussendungen

Bilder: Minmax Technology

Darauf sollte man

noch Wert legen

Die obige Liste umfasst viele Attribute, die tatsächlich

die meisten der namhaften Marktteilnehmer

mindestens teilweise erfüllen. Aber

über diese Datenblattspezifikationen hinaus

34 www.fortecag.de


Bild 2: Schutzfunktionen eines modernen DC/DC-Wandlers

unterscheiden sich Produkte verschiedener

Quellen und Preisklassen vor allem im dynamischen

Verhalten unter Arbeitsbedingungen.

Parametern wie Einstellgenauigkeit, Netz- und

Lastregelung, schnelles, hohes Einschwingverhalten

und ein niedriger Temperaturkoeffizient

wird leider oft während des Systemdesigns nur

wenig Beachtung geschenkt. Erst wenn das

Gerät sich unerwartet verhält oder Fehlfunktionen

auftreten, geht man der

Ursache auf den Grund.

Minmax mit seiner langen Erfahrung

auch in sicherheitskritischen

Anwendungen legt seit jeher

Augenmerk auf diese

Parameter und testet schon während

der Produktentwicklung das

Wandlerdesign in instabiler Umgebung,

wie sie auch im Feldeinsatz

durchaus erwartbar ist. Augenmerk

bei Neudesigns wird auf

die Verbesserung der Startup-

Zeit gelegt sowie auf die Fähigkeit,

auch bei Anliegen kapazitiver Lasten sauber

hochzulaufen.

Fazit

Die heutigen Anforderungen an Stromversorgungen,

aus möglichst wenig Platz möglichst

viel Leistung herauszuholen und dabei alle Sicherheits-

und Umweltnormen zu erfüllen, die

wesentlichen Schutzfunktionen zu bieten und

störungsfreien, langjährigen Betrieb zu gewährleisten,

führen dazu, dass selbst die Auswahl

eines so standardisiert erscheinenden

Produkts wie die des DC/DC-Wandlers zu einer

Aufgabe für Kenner und Spezialisten geworden

ist.

Systementwickler vertrauen deshalb auf die

Expertise des erfahrenen Spezialdistributors

und seines geschulten Vertriebsteams. Dort bekommt

er auch Informationen, die nicht im

Datenblatt stehen. Der enge Kontakt zu den

Herstellern erlaubt die Klärung offener Fragen

u.a. durch Testläufe im Labor. n

Bild 3: MDWI08 – Beispiel für modernes

Wandlerdesign aus dem Hause Minmax

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Power Supplies

Lebensdauer und MTBF von Stromversorgungen

Was lange währt

In Datenblättern und Produktspezifikationen gehört die Angabe der Mean Time Between Failure (MTBF)

seit Jahrzehnten zum Standard. In den letzten Jahren hat sich

bei manchem Anbieter auch eine Aussage zur Lebensdauer hinzugesellt.

Was unterscheidet diese beiden jeweils in Stunden angegebenen Größen?

Von Jim Liang, Gründer und Chefentwickler

von Skynet Electronic,

und Volker Gräbner,

Produktmanager bei FORTEC Elektronik

Alleine die teils gigantischen Zeiträume

von bis zu mehreren Millionen Stunden

MTBF legen nahe, dass diese Aussagen

nicht aufgrund von Beobachtungen und Tests

als vielmehr durch mathematische Annahmen

und Berechnungen getroffen werden. Der angegebene

Wert ist immer eine Vorhersage, behaftet

mit Wahrscheinlichkeiten und je nach

angewendetem Verfahren mehr oder weniger

zutreffend. Wir wollen an dieser Stelle betrachten,

wie viel oder wie wenig die Datenblattwerte

mit der Realität zu tun haben. Dabei

dienen uns die gesammelten Erfahrungen

als Grundlage, die Skynet in mehr als 30 Jahren

Produktionserfahrung und Fehleranalyse

zusammentragen konnte.

Bedeutung und Anwendung der MTBF

Um zu verstehen, was MTBF eigentlich heißt,

nehmen wir an, wir haben sechs gleiche

Stromversorgungen im Dauerbetrieb. Wenn

jetzt eine davon nach 10 Stunden ausfällt, repariert

wird und nach weiteren 30 Stunden

erneut ausfällt, haben wir in diesem Moment

für dieses Produkt eine MTBF von 120 Stunden

((6 ∙ 10 + 6 ∙ 30)/2). 50 Stunden später fällt

erneut ein Netzteil aus, die MTBF beträgt jetzt

180 Stunden ((6 ∙ 10 + 6 ∙ 30 + 6 ∙ 50)/3).

Dieser Wert wird sich im weiteren Verlauf immer

wieder ändern und mit mehr Prüflingen

und längerem Betrachtungszeitraum um einen

bestimmten Wert einpendeln, der für das betrachtete

Produkt repräsentativ wird und als

Mean Time Between Failure ins Datenblatt

aufgenommen wird. Als Kehrwert (1/MTBF)

dargestellt, spricht man von der Fehlerrate.

Diesen Terminus findet man aber eher selten

in Datenblättern.

Schauen wir einmal, wie die Vorhersage der

MTBF benutzt wird. Wenn von einem Produkt

mit einer MTBF von 200.000 Stunden 10.000

Stück im Feldeinsatz sind, wird alle 20 Stunden

ein Netzteil ausfallen (200.000 h / 10.000

Stück). Sind stattdessen 100.000 Stück im Einsatz,

verkürzt sich die statistische Dauer deutlich.

Alle zwei Stunden dürfte ein Netzteil ausfallen

und zum Reparaturfall werden.

Läuft das Endprodukt, das Gerät oder die Maschine,

24 Stunden am Tag im Dauerbetrieb,

sehen wir statistisch 12 Ausfälle pro Tag, im

8-Stunden-Einschichtbetrieb wären es immer

noch 4 Stück. Als Fehlerrate ausgedrückt, fallen

0,5 Prozent der im Betrieb befindlichen Geräte

alle 1000 Stunden aus. MTBF oder Fehlerrate

helfen z.B. bei der Planung eines

sinnvollen Ersatzteilvorrats oder der Erstellung

von Service- und Wartungsplänen.

Abschätzung der MTBF

Zwei Software-Tools werden heute hauptsächlich

zu Errechnung der MTBF benutzt: der MIL-

HDBK-217 Standard und die Prozedur nach

Bellcore. In beide werden die individuellen

Fehlerraten der im Endprodukt verbauten Einzelteile

eingetragen und um verschiedene Einsatzparameter

ergänzt, wie z.B. Temperatur,

Bauteilklasse oder Stressparameter. Die Software

rechnet mit den Eingaben und gibt die

MTBF aus, die Eingang in das Produktdatenblatt

findet.

Ein wesentlich genauerer Weg führt über das

Bewertungsverfahren. Hier wird eine definierte

Anzahl von Geräten einer speziellen Burnin-Prozedur

im Klimaschrank unterzogen. Dabei

werden akkumulierte und Durchschnittswerte

zur Ausfallrate ermittelt. Der Aufwand

ist immens: um eine MTBF von 200.000 Stunden

darstellen zu können, müssen 200 Einheiten

bei 50 °C etwa 6 Monate pausenlos im Klimaschrank

zubringen.

Skynet produziert seit 1980 Schaltnetzteile

und bis heute haben erst zwei Kunden diesen

Bewertungsansatz angefordert. Alle anderen

ziehen zur Produktauswahl die MTBF heran.

Ausfälle und Reparaturen kosten Geld und haben

Einfluss auf den Ruf des Herstellers. Darum

muss die Fehlerrate niedrig gehalten werden.

Skynet demonstriert seine Qualität seit mittlerweile

drei Jahrzehnten und hat die Fehlerraten

stetig gesenkt. Dabei hat man aber auch

erkannt, dass Kunden oft ein zuverlässiges Produkt

suchen und die MTBF zur Orientierung

heranziehen, aber eigentlich Lebensdauer meinen,

die etwas ganz anderes aussagt.

Die nutzbare Lebensdauer hat nichts mit der

MTBF zu tun! Denken wir an eine Rakete zum

Satellitentransport: extrem niedrige Fehlerra-

36 www.fortecag.de


Bild 1: Die klassische Badewannenkurve

Bild 2: Lebensdauerkurve für erhöhte Ansprüche

te (=lange MTBF), aber nur sehr kurze Lebensdauer

(wenige Minuten).

Lebensdauer

Wenn es um die Zuverlässigkeit von Produkten

geht, wird gerne die sogenannte Badewannenkurve

benutzt, um Schlüsselparameter wie

Fehlerrate, MTBF, nutzbare Lebensdauer, Frühausfälle

und Abnutzung zu erklären. Bild 1

zeigt die Zusammenhänge. Frühausfälle treten

im Zeitraum T0 bis T1 auf, die Abnutzung beginnt

bei T2, zwischen T1 und T2 liegt die Zeitspanne

der nutzbaren Lebensdauer.

Wenn das Produktdesign sorgfältig durchgeführt

wird und erstklassige Komponenten verwendet

werden, können Frühausfälle noch im

Werk beim Produktionsendtest erkannt und

vom Versand ausgeschlossen werden. Regelmäßige

beschleunigte Lebensdauertests unter

erhöhten Anforderungen unterstützen die kontinuierliche

Produktverbesserung. So kommen

nur Produkte zum Anwender, die sich bereits

im Bereich der nutzbaren Lebensdauer befinden,

die Ausfallrate hat sich hier bereits auf

niedrigem Niveau eingeschwungen.

Die Lebensdauer ist die Zeitspanne, in der das

Produkt sinnvoll und wirtschaftlich genutzt

werden kann und wofür es ausgelegt ist. Dabei

ist es wichtig, auf die Umgebungsbedingungen

zu achten, die der Hersteller seinen Aussagen

zugrundelegt. Wird Elektronik dauerhaft an der

Leistungsgrenze betrieben und dabei den maximal

spezifizierten Temperaturen ausgesetzt,

ist ihre Lebensdauer deutlich kürzer als unter

Teillast bei Zimmertemperatur. Ein seriöser

Hersteller wie Skynet wird seinen Lebensdauerberechnungen

immer die zugrunde liegenden

Einsatzparameter beilegen, um die Bewertung

zu erleichtern.

Wie baut man ein zuverlässiges

und langlebiges Produkt?

Die Badewannenkurve für ein zuverlässiges

und langlebiges Produkt zeigt Bild 2. Immer

mehr Anwendungen verlangen danach. Nicht

nur die schon immer anspruchsvolle Medizintechnik,

nein, auch die Industrie setzt nach

manchen Erfahrungen mit nicht preiswerten,

sondern billigen Produkten heute verstärkt auf

Qualität und Nachhaltigkeit.

Betrachten wir die Langzeitaufzeichnungen

der vergangenen 30 Jahre, sehen wir bei Skynet

beinahe null Fehler bei Widerständen und

Skynet_SH_Fortec.pdf;S: 1;Format:(230.00 x 143.00 mm);09.Aug 2018 13:41:33

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Kondensatoren sowie bei sorgfältig spezifizierten

und präzise hergestellten Wickelgütern.

Sie alle werden von der klassischen MTBF-Bewertung

nicht erfasst. Bei richtiger Produktauswahl

stellt auch das Austrocknen von

Elektrolyt-Kondensatoren kein ernstes Problem

dar, solange die Temperaturen im Griff behalten

werden.

Um ein hoch zuverlässiges Netzteil zu entwerfen,

müssen ein paar wesentliche Punkte beachtet

werden:

Schon in der Entwurfsphase müssen die Spannungen

der Halbleiter und Elkos überprüft und

ausreichende Sicherheitsreserven eingeplant

werden. Der größte Feind aller Elektronik ist

Hitze, daher muss für ausreichende und gleichmäßige

Wärmeabfuhr gesorgt werden, sei es

durch vergrößerte Kühlflächen, großzügigere

Bild 3: Sauberes Design und hochwertige

Komponenten verlängern die Lebensdauer.

Bauteilplatzierung oder Einplanung eines leistungsstarken

Lüfters.

Der Ausfall der Stromversorgung legt das von

ihr versorgte System sofort und komplett lahm

und ist daher nach bester Möglichkeit zu vermeiden.

Deshalb müssen alle beim Endtest

aufgedeckten Fehler, die dieselbe Komponente

betreffen, vom Produktionsleiter begutachtet

werden und die Fertigung darf erst weiterlaufen,

wenn die Ausfallursache gefunden und

abgestellt ist. Jeder signifikante Ausfall beim

Anwender muss nach Fehleranalyse vom Entwicklungsleiter

bewertet werden, der daraus

Konsequenzen für die kontinuierliche Qualitätssteigerung

ableitet und umsetzt.

Ein Stromversorgungshersteller muss genug

Ressourcen vorhalten, nicht nur einen schnellen

Retouren- und Reparaturprozess zu gewährleisten,

er muss auch in der Lage sein,

aussagefähige 8D-reports zu erstellen und geeignete

Maßnahmen zur Produktverbesserung

daraus abzuleiten. FORTEC sucht seine Partner

auch nach diesen Kriterien aus und kann nach

einer Vielzahl erfolgreich durchgeführter Projekte

bescheinigen, dass Skynet diese Ansprüche

in besonderem Maße erfüllt. n

Stromversorgung für die Bahntechnik

Brick- oder Plug&Play-Lösung?

Autronic, seit über 45 Jahren Lieferant für robuste Stromversorgungen,

die größtenteils in der Bahntechnik eingesetzt werden,

hat das Sortiment an DC/DC-Wandlern und Brick-Lösungen

mit kompakten Versionen von 3 bis 75 W erweitert und

wird in naher Zukunft weitere Brick-Lösungen bis 200 W anbieten.

Von Giovanni Rodio, Vertriebsleiter

bei Autronic Steuer- und

Regeltechnik

Autronic ist als Lieferant für fertige

Stromversorgungen bekannt, die der

Kunde ohne größeren Aufwand verwenden

kann, denn die PSU wird direkt

in die Applikation eingebaut

und reduziert den Aufwand des

Kunden auf ein Minimum. Ein

Funktionstest der Applikationen

ist selbstverständlich notwendig.

Die Abnahme der robusten Stromversorgungen

läuft reibungslos ab,

sodass von einer Plug-and-Play-Lösung

gesprochen werden kann. Je nach Spezifikation

des Kunden sind geringe Modifikationen

notwendig. Diese Anpassungen übernimmt

gerne das erfahrene Entwicklerteam der Autronic.

Durch die größere Verfügbarkeit der DC/DC-

Wandler aus dem asiatischen Raum stellt sich

öfters die Frage: Soll die Stromversorgung mit

Einsatz einer Brick-Lösung selbst umgesetzt

Bild 1: Autronic-

Stromversorgung AER50-W

werden oder ist der Einsatz einer komplett fertigen

Autronic-Lösung die bessere Alternative?

Kunden haben die Wahl, die Integration in ihre

Applikation in Eigenregie umzusetzen, mit oder

ohne Support durch Autronic, oder die Auswahl

einer Plug-and-Play-Lösung.

38 www.fortecag.de


Brick-Ansatz

Die Datenblätter der Bricks verweisen auf EN

50155 und EN 50121-3-2. Wichtig ist allerdings,

ob die PSUs als Stand-alone-Geräte betrieben

werden können oder eine externe Beschaltung

benötigt wird, um die genannten

Normen umfänglich erfüllen zu können. Schaltungsvorschläge

liegen teilweise vor oder können

beim Lieferanten angefordert werden. Im

Allgemeinen kann man davon ausgehen, dass

wichtige und grundlegende Kernanforderungen

nach Bahnnormen erfüllt werden.

Eigenschaften wie Schock- und Vibrationsfestigkeit

sind für den Einsatz unter extremen

Umweltbedingungen ein Muss. Diese Anforderungen

erfüllt die AER50-W-Serie mit ultraweitem

Eingangsbereich, ebenso wie die

HFC50-Serie. Aber wie sieht die EMV aus?

Welche thermischen Anforderungen sind gegeben?

Wie kann eine 10-ms-Netzausfallüberbrückung

gewährleistet werden? Welcher Aufwand

entsteht beim Einsatz beider Typen? Der

Vergleich beider 50-W-Wandler hilft, die Vor-

teile der beiden Lösungen zu erkennen und

diese mit den Anforderungen beim Designin

abzugleichen (Tabelle 1). Dieser

Vergleich kann auch auf höhere Leistungsklassen

übertragen werden.

Vergleicht man beide DC/DC-

Wandler anhand des Preises

und dem, was der Wandler von

Haus aus leistet, ist ein deutlicher

Unterschied zu sehen. Preislich kann

die Plug-and-Play-Lösung inklusive aller

integrierten Features mit der Brick-Lösung

nicht konkurrieren. Weiterhin gilt es zu beachten,

dass die technischen Eigenschaften unter

den verschiedenen Bricks selbst vom geschulten

Anwender kaum zu unterscheiden sind

bzw. kaum ein Vergleich zu einer einsatzfertigen

Lösung möglich ist.

Doch ein Vergleich ist möglich, um beide

Wandler in der Bahntechnik nach EN 50155

und EN 50121-3-2 einsetzen zu können. Beim

HFC50 ist es eine sehr simple Berechnung:

Preis DC/DC-Wandler (A) und Montagematerial

wie Wärmeleitpads (B) und Schrauben (C).

Bild 2: Autronic-

Stromversorgung HFC50

A + B + C ergibt den Bezugspreis für den einsatzfertigen

DC/DC-Wandler.

Beim AER50-W oder auch anderen Brick-Lösungen

sind mehrere Schritte notwendig. Zusätzlich

muss die Applikationsleiterkarte des

Kunden den entsprechenden Platz zur Verfügung

stellen. Dies sollte jedoch kein Problem

darstellen, mehr als die 1,5-fache Fläche des

Cincon_Fortec SH.pdf;S: 1;Format:(230.00 x 146.00 mm);20.Aug 2018 08:41:43

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Power Supplies

Wandlers wird nicht benötigt, somit bleibt die

Brick-Lösung weiterhin kompakt.

Die zu entwickelnde Schaltung muss den

Wandler oder die Applikation gegen Surge und

Burst schützen, die Störaussendungen über die

Leitungen und das Gehäuse reduzieren und bei

Bedarf eine Netzausfallüberbrückung von mindestens

10 ms bieten (Klasse S2). Die korrekte

Anbindung zur Kühlung kann über einen Kühlkörper

erfolgen oder direkt über das Gehäuse

der Anwendung.

Schaltungsbeispiel

Wie im Schaltungsbeispiel für das AER50-W

in Bild 3 zu sehen ist, sind Kondensatoren in

den Eingangsleitungen notwendig zum Schutz

gegen Surge und Burst. Neben stromkompensierten

Drosseln und weiteren Kondensatoren

im kompletten Schaltkreis sind weitere Kapazitäten

für die Netzausfallüberbrückung im

Einsatz. Je nach Bedarf oder Anforderung sollten

die Einschaltströme begrenzt oder ein Verpolschutz

realisiert werden. Spätestens hier ist

ersichtlich, dass neben gutem Know-how der

Entwickler auch einiges an Material (Tabelle 2)

investiert werden muss, um den DC/DC-Wandler

bahntauglich zu machen. Und es wird komplexer

zu überschauen, wie viel die fertig eindesignte

PSU am Ende kosten wird.

Die Plug-and-Play-Lösung HFC50 hat da ihre

Vorteile. Direkt nach der Verifizierung im Komplettsystem

kann der Wandler ohne weiteren

Aufwand in Betrieb genommen werden. Aufwändiges

Design-in entfällt und Eigenschaften

wie Schock- und Vibrationsfestigkeit oder

Brandschutzprüfung bringt der Wandler von

Haus aus mit.

Bei der Brick-Lösung liegen Verantwortung

und Designaufwand inklusive Integration der

PSU beim Kunden. Ebenso die Endabnahme im

Gesamtgerät und gegebenenfalls Redesigns.

Anforderungen

nach EN 50155/50121-3-2

AER50-W

HFC50

Eingangsbereich DC 14,4 V bis 160 V, ein Gerät 14,4 V bis 154 V, ein Gerät

Verpolschutz nein Ja, aktiv

Schutz gegen Übertemperatur /

Überspannung / Überstrom

ja / ja / ja

ja / ja / ja

Einschaltstrombegrenzung Nein Ja, aktiv

Surge und Burst Mit externer Beschaltung Integriert

Störaussendung/Störfestigkeit

Gehäuse

Mit externer Beschaltung

Integriert

Störaussendung/-festigkeit

über die Leitungen

Integriert

Integriert

Höhe Ripple/Spike Nach Spezifikation Nach Spezifikation

Parallelschaltung

zur Leistungssteigerung

Nein

Ja, bis zu 3 Geräte

10 ms Netzausfallüberbrückung Mit externer Beschaltung Integriert

Schock/Vibration EN 61373 Brick ja, externe Beschaltung nein Ja, wird eingehalten

Einsatz bei trockener Wärme

und tiefen Temperaturen

(–40 °C bis +85 °C) – Klasse

Brick ja, externe Beschaltung nein Ja, wird eingehalten

OT4 ST1 (ehemals TX)

MTBF-Berechnung Brick ja, externe Beschaltung nein Ja, liegt vor

Brandschutz EN 45545-2 Brick ja, externe Beschaltung nein Ja, HL 3

Tabelle 1: Vergleich wichtiger Eigenschaften von Autronic-Stromversorgungen

Support durch Autronic kann jederzeit gewährleistet

werden.

Der Vorteil des AER50-W liegt darin, dass der

Preis des Quarter-Bricks ca. 40 % unter der

fertigen Lösung liegt, weniger Platz beanspruchen

kann und sehr flach aufbaut. Bei korrekter

Beschaltung liegt der Materialpreis immer

noch 20 % unter dem HFC50. Ein weiterer Vorteil

der Brick-Lösung ist, dass die Beschaltung

des Wandlers direkt auf dem Kunden-Board

erfolgen kann, also keine weitere Bestückung

einer separaten Leiterkarte notwendig ist.

Als Fazit bleibt zu sagen: Es ist nicht immer

einfach, eine geeignete Stromversorgung für

Bahnanwendungen auszuwählen. Es liegt beim

Anwender, selbst zu entscheiden, ob beim

Design-in eigene Entwicklungsressourcen gebunden

werden sollen oder ob die Arbeit den

Power-Spezialisten überlassen wird.

15 Stück Kondensatoren

4 Stück Strokos / Drosseln

6 Stück Y-Kondensatoren

9 Stück Widerstände

1 Stück Sicherung

11 Stück Weitere Bauteile

Tabelle 2: Materialliste

für die Befilterung

Autronic bleibt ihrer Linie treu und bietet nun

zusätzlich ein breiteres Spektrum an DC/DC-

Wandlern für die Bahntechnik an, ganz nach

den Anforderungen und Wünschen der Kunden.

Verfügbar sind fertige COTS-Lösungen

(Components-off-the-Shelf) im Brickformat,

Plug-and-Play-Geräte, Value-Add-Lösungen

und modifizierte oder neuentwickelte Stromversorgungen

komplett nach Kundenspezifikation.

n

Bild 3: Beispiel der externen Beschaltung des AER50-W

40 www.fortecag.de


Stromversorgungen für die „künstliche Sonne“ im Gewächshaus

Gewächshaus 2.0

Einer der am schnellsten wachsenden Anwendungsbereiche

der Beleuchtungstechnik ist das „Horticulture Lighting“,

der Einsatz von Licht zur Beschleunigung des Wachstums von Pflanzen.

Bei der Auswahl der richtigen Stromversorgung

für derartige Anlagen gibt es einiges zu beachten.

Von Stefan Bergstein,

Product Manager Power Supplies

bei Emtron electronic

Im Jahr 2050 werden neun Milliarden Menschen

die Erde bevölkern, schätzen Wissenschaftler.

Für deren Ernährung werden neue

Methoden des Pflanzenanbaus nötig werden.

Ansätze wie Urban Gardening und Vertical Farming

sollen bei geringstmöglichem Flächenbedarf

die Produktivität des Nahrungsmittelanbaus

steigern. Gemeinsam ist diesen Ansätzen

die Notwendigkeit für künstliche Beleuchtung,

um auch diejenigen Bereiche mit Licht zu versorgen,

die kein natürliches Sonnenlicht erhalten.

Licht aber ist für die Aufzucht von Pflanzen

unentbehrlich – ohne Licht gibt es keine Photosynthese

und damit auch kein pflanzliches

Wachstum. Auch heute übliche „horizontale“

Gewächshäuser kommen kaum ohne zusätzliches

Kunstlicht aus.

Um die Pflanzen mit dem lebensnotwendigen

Licht zu versorgen, sind heute vielfach noch Natriumdampf-Hochdrucklampen

im Einsatz. Diese

Lampen, für die auch häufig das Kürzel HPS-

Lampen (für High-Pressure Sodium) geläufig ist,

gelten mit einem Lichtstrom um 100 Lumen/

Watt als recht energieeffizient. Im Gegensatz

zu den hinsichtlich des Energieverbrauchs noch

besseren Natriumdampf-Niederdrucklampen

erzeugen sie kein gänzlich monochromatisches

Licht im Na-Spektrum (gelb), sondern auch einen

längerwelligen Anteil, der mit 670 Nanometer

exakt in jenen Teil des Lichtspektrums

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fällt, der bei vielen Pflanzen für die Photosynthese

von essenzieller Bedeutung ist. Dieser

Umstand ist bedeutend genug, um der HPS-

Lampe in Gewächshaus-Anwendungen meist

den Vorzug gegenüber der Niederdrucklampe

zu geben.

Allerdings lässt auch die HPS-Technik noch umfangreichen

Spielraum für Wünsche. Ihr immer

noch relativ hoher Energieverbrauch etwa

macht sich nachteilig bei den Kosten bemerkbar.

Zudem erzeugt die Lampe eine signifikante

Verlustwärme, sodass zwischen Pflanzen und

Beleuchtung ein vergleichsweise großer Abstand

gehalten werden muss. Dieser Umstand

wiederum beschränkt den Einsatzbereich dieser

Lichtquellen auf Anlagen mit Decken-Lichtsystemen.

Gleichzeitig setzt es dem Bestreben nach

möglichst effektiver Raumnutzung in den Vertical-Farming-Anlagen

enge Grenzen. Wegen

der hohen Wärmeerzeugung benötigen HPSbeleuchtete

Farming-Anlagen zudem eine intensive

Bewässerung.

All diese Gründe lassen die LED-Beleuchtung als

Technik der Wahl für den Einsatz bei innovativen

Gewächshäusern erscheinen. Sie benötigt

deutlich weniger Energie als alle anderen Beleuchtungsarten.

Gleichzeitig überzeugt die LED

durch eine enorm hohe Lebensdauer – Hersteller

von LEDs der aktuellen Generation sprechen

von 50.000 Betriebsstunden und mehr. Beides,

die Langlebigkeit ebenso wie der niedrige Energiebedarf,

machen die LED für Anwender interessant,

die mit spitzem Stift rechnen. Doch diese

Lichttechnik hat noch mehr zu bieten. Weil

sie kaum Wärme abstrahlen, können LEDs sehr

nahe an die Pflanzen heranrücken. Zudem

leuchten LEDs je nach Bauart einen breiten

Winkel von bis zu 150 Grad aus. Diese beiden

Eigenschaften ermöglichen eine optimale Nutzung

des knappen Raums in den Gewächshäusern.

Weitere Vorteile ergeben sich aus dem flexibel

definierbaren Farbspektrum, den

vielfältigen Optionen bei der Gestaltung der

Leuchtkörper und den umfassenden Steuerungsmöglichkeiten.

Bei all diesen Überlegungen darf ein wichtiger

Aspekt nicht unter den Tisch fallen: die Stromversorgung.

Sie steht selten im Rampenlicht,

doch ohne sie läuft nichts. Um optimale Ergebnisse

zu erzielen, ist eine sorgfältige Auswahl

unerlässlich. LED-Beleuchtungen erfordern eine

exakt auf die jeweilige Konfiguration abgestimmte

Versorgung. Der Anforderungskatalog

ist umfangreich. Beginnen wir mit dem wichtigsten

Aspekt: Im Gegensatz zu den meisten

anderen Lichttechniken arbeiten LEDs nicht mit

konstanter Spannung, sondern mit eingeprägtem

Strom. Sie müssen daher aus einer Konstantstromquelle

gespeist werden. Um den hohen

Ansprüchen an die Lichtqualität gerecht zu

werden, kommen hier nur präzise geregelte

41


Power Supplies

HVGC-650 für Eingangsspannungen

von 90 bis 528 V AC

Die HLG(C)-480 ist das neuste Modell aus der

Familie mit Leistungen von 40 bis derzeit 600 W.

Produktfamilie ELG(C) mit Leistungen

von 75 bis 240 W im Metallgehäuse

Ausführungen infrage – als Beispiel seien die

Produktfamilien ELG(C), HLG(C) oder HVG(C) des

Herstellers Mean Well, im Vertrieb von Emtron

electronic, genannt. Der hohen Energieeffizienz

der LED-Beleuchtung steht dabei ebenso ein

hoher Wirkungsgrad der Stromversorgung gegenüber:

Gute Netzteile, oft als Treiber bezeichnet,

bieten eine Effizienz von mehr als 90 Prozent;

die besten ihrer Klasse kommen auf bis zu

95 Prozent. Auch ist durch die Auswahl des geeigneten

Modells dafür Sorge zu tragen, dass

die Stromversorgung eine ähnlich hohe Lebenserwartung

mitbringt wie die LED-Beleuchtung.

Das ist keineswegs selbstverständlich – damit

die Stromversorgung nicht vorzeitig schlappmacht,

ist die Verwendung qualitativ hochwertiger

aktiver und passiver Bauelemente wie bei

den Geräten von Mean Well eine Voraussetzung.

Das Anforderungsprofil von LED-Beleuchtungen

in der Pflanzenzucht sieht aber noch weitere

Eigenschaften vor. So ist es wünschenswert oder

gar notwendig, die Beleuchtungsstärke

über den Tagesverlauf hinweg zu verändern

oder gar die spektrale Zusammensetzung

dem Tagesrhythmus anzupassen. Diese Anforderung

lässt sich realisieren, wenn sich die

Stromversorgungstreiber über einen externen

Steueranschluss dimmen lassen. Idealerweise

bieten sie darüber hinaus auch die Möglichkeit,

den gewünschten zeitlichen Tagesgang der Beleuchtung

auf dem Treiber zu hinterlegen und

abzurufen – Stichwort „Smart Timer Dimming“.

Erfolgt die Lichtsteuerung über eine zentrale

Anlage, etwa im Rahmen der Automatisierung,

so ermöglicht die Ausrüstungsoption der genannten

Treiber mit der analogen 3-in-

1-Schnittstelle, diese Steuer- und Dimmfunktionen

auf drei unterschiedliche Arten zu

realisieren. Hiermit ist es möglich, die Bauteile

über ein und dieselbe Schnittstelle entweder per

Widerstand, per Steuerspannung oder mittels

PWM-Signal zu steuern. Darüber hinaus verfügen

die Familien auch über die Option einer digitalen

DALI-Schnittstelle. Damit kann eine

Steuerung jedes Gerät individuell ansprechen,

seinen Status abfragen und Einstellungen vornehmen.

Mit all den angesprochenen Dimmfunktionen

werden bei den genannten Treibern jeweils nur

die linearen Ausgangsströme begrenzt. Es entstehen

keine unerwünschten Flickereffekte oder

gar hochfrequente Helligkeitsschwankungen,

wie es bei preiswerten Modellen oft der Fall ist.

Über die Steuer- und Dimmfunktionen hinaus

bietet das Modell HVGC-650 die Möglichkeit

zur direkten Versorgung weiterer Steuer- und

Sensorfunktionen mittels eines Auxiliary-Ausgangs.

Hierdurch kann wiederum eine zusätzliche

Stromversorgung oder gar die Verkabelung

für diese Aufgabe eingespart werden. Ebenfalls

wichtig ist die Schutzklasse der Stromversorgung.

In Gewächshäusern herrscht typischerweise

erhöhte Temperatur sowie eine hohe Luftfeuchtigkeit;

nicht selten werden die Pflanzen

künstlich bewässert. Selbst wenn die Stromversorgung

nicht dem künstlichen Regen ausgesetzt

sein sollte, ist die Wahl einer erhöhten

Schutzart wie etwa IP65 (staubdicht, Schutz

gegen Strahlwasser) oder IP67 angesagt. Realisiert

wird diese Schutzart durch die Einbettung

der Elektronik in eine Vergussmasse und die

Umhüllung des Geräts mit einem robusten, allseitig

geschlossenen Ganzmetallgehäuse. Die

Vergussmasse gewährleistet zusätzlich eine homogene

Verteilung der entstehenden Wärme

auf die Gehäusebauteile.

Bei der Suche nach Treiber-Bausteinen, welche

alle diese Eigenschaften erfüllen und darüber

hinaus ihre Robustheit durch eine fünf- oder

gar siebenjährige Hersteller-Garantie unter Beweis

stellen, wird der Systemkonfigurator mit

hoher Wahrscheinlichkeit wieder auf die genannten,

von Emtron vertriebenen Produktfamilien

ELG(C), HLG(C) und HVG(C) stoßen.

Sie bieten mit den bereits integrierten Optionen

geringe Instandhaltungskosten und durch ihre

hohe Effizienz geringe Betriebskosten für die

Beleuchtungsanlage und somit einen doppelten

Gewinn.

n

Impressum

Redaktion: Sandra Maile (FORTEC Elektronik, V.i.S.d.P.), Engelbert Hopf (Markt&Technik), Matthias Keller (Distec), Ludwig Deimel (Distec), Michael Stadler (Distec),

Leonhard Spiegl (Distec), Christian Horn (Tianma Europe), Thomas Schrefel (FORTEC Elektronik), Robert Rozsnyai (FORTEC Elektronik),

Axel Schäfer (Distec), Stefan Bergstein (Emtron electronic), Ovid Chen (Cincon electronics), Volker Gräbner (FORTEC Elektronik), Jim Liang (Skynet Electronic),

Giovanni Rodio (Autronic Steuer- und Regeltechnik)

Schlussredaktion: Achim Grolman (Markt&Technik)

Anzeigenleitung: Manuela Pfahl (FORTEC Elektronik)

Layout & Design: Wolfgang Bachmaier (Markt&Technik), Alexander Zach (Markt&Technik)

Druck: L.N. Schaffrath Druck Medien, Marktweg 42 – 50, 47608 Geldern

Herausgeber & Anschrift: FORTEC Elektronik AG | Lechwiesenstr. 9 | 86899 Landsberg am Lech

Urheberrecht: Alle in „FORTEC image guide, powered by Markt&Technik“ erschienenen Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.

Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art, ob Fotokopie, Mikrofilm oder Erfassung in Datenverarbeitungsanlagen, nur mit schriftlicher

Genehmigung des Verlages und des Herausgebers. Aus der Veröffentlichung kann nicht geschlossen werden, dass die beschriebene Lösung oder verwendete Bezeichnung

frei von gewerblichen Schutzrechten sind.

Haftung: Für den Fall, dass in „FORTEC image guide, powered by Markt&Technik“ unzutreffende Informationen enthalten sein sollten,

kommt eine Haftung nur bei grober Fahrlässigkeit des Verlages oder seiner Mitarbeiter und des Herausgebers in Betracht.

Auflage: 35.000

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