Kundenspezifische Gehäuse Individuelles Outfit

Elektronikgehäuse und Schaltschränke sind heute deutlich mehr als Blechkisten mit Einbauschächten: Sie integrieren beispielsweise Eingabeeinheiten und müssen auch gestiegenen ästhetischen Ansprüchen Genüge tun. Dementsprechend passen sich die Hersteller an und bieten Möglichkeiten des individuellen Zuschnitts.

Elektronische Steuerungen und ergonomische Mensch-Maschine-Schnittstellen tragen heute maßgeblich zu einer höheren Effektivität und leichteren Bedienbarkeit traditionell mechanischer Systeme bei. Die »Verpackung« für diese Elektronik – vom rein zweckmäßigen Standardgehäuse über Eingabeeinheiten bis hin zur applikationsspezifisch maßgeschneiderten Gehäuselösung – erfordert präzise Planung im Vorfeld. Generell wächst, ausgelöst durch den Erfolg von Tablet-Computern, der Markt für Gehäuselösungen mit »intelligenten« Eingabeeinheiten. Das Ziel der Hersteller ist das »intelligente« Gehäuse.

Dementsprechend sind die Anforderungen an die Fertigung hoch, denn 
Kleinserien zu annehmbaren Kosten herzustellen, ist nicht ganz einfach. Um die Produktion diesen Bedingungen anzupassen, hat beispielsweise Bopla »Lean Production« nebst einer automatisierten Lagerlogistik und flexiblen Fertigungsteams eingeführt, die viel individuelle Handarbeit leisten. Dabei setzen sich die einzelnen Gehäuseserien aus standardisierten Teilen zusammen, die überwiegend in osteuropäischen Werken in Serie gefertigt werden. Bei Bedarf werden die Standardgehäuse dann in sogenannten »Flexshops«, etwa am Stammsitz, zu kundenspezifischen Gehäusen weiterbearbeitet (Bild 1). Dazu zählen unter anderem das Anbringen von Bohrungen oder das Aufbringen von Folientastaturen. In den »Local Shops«, den Vertretungen beziehungsweise Händlern vor Ort, erfolgt dann zur schnellen Unterstützung des Kunden eventuell noch die applikationsspezifische Bearbeitung einzelner Gehäuse.

Vielfalt in Serie

Ein Beispiel für die Variabilität ist die Aluminiumprofil-Gehäuseserie »Filotec«. Aktuell stehen Gehäuse in insgesamt fünf Baubreiten (30 mm, 40 mm, 50 mm, 70 mm und 100 mm) in je drei Bauhöhen (sechs 
in Größe F 10) sowie drei Profiltypen in Standardlängen von 50 mm bis zu 1000 mm zur Verfügung. Diese Auswahl an Standardgehäusen erspart oft meist aufwendige Sonderanfertigungen und minimiert den Anpassungsaufwand.

Sämtliche Filotec-Gehäuse bestehen aus zwei Aluminiumprofil-Halbschalen, die durch Deckel miteinander verbunden werden. Auf der Innenseite der Gehäuseprofile sind serienmäßig Nuten zum einfachen und sicheren Fixieren von Leiter- und Montageplatten eingearbeitet. Durch den modularen Aufbau der Gehäuse können die Entwickler bei Bopla neben den Standardausführungen auf Anfrage auch weitere Varianten verhältnismäßig schnell und mit recht geringem Aufwand realisieren. Sonderlängen oder kundenspezifisch gefertigte Frontplatten sowie eine individuelle Bearbeitung beziehungsweise Bedruckung des Gehäuses und der Frontplatte sind ebenso möglich wie beliebige Kombinationen der Halbschalen. So kann beispielsweise in den Gehäusegrößen F 5 und F 10 eine Halbschale mit Folientastatur für die Gehäuseoberseite mit einem Profil mit außenliegenden Kühlrippen oder einer Unterseite mit angeformter Wandlasche kombiniert werden. Der Deckel lässt sich bedrucken und bietet zudem Möglichkeiten zum Anbringen von Steckverbindern und Ähnlichem. Bei größeren Stückzahlen empfiehlt der Hersteller eine separate Produktion der Frontplatte inklusive kundenspezifischer Bearbeitung. Das ist häufig kostengünstiger, senkt aber vor allem das Ausschussrisiko für den Kunden.

Noch teilweise in der Entwicklung befindet sich die neue Gehäuseserie »BoTouch«, die neben der Integration von handelsüblichen Displays auch den Einbau von resistiven und kapazitiven Touchscreens ermöglicht. Zur Montage der Komponenten, die häufig nicht einmal über geeignete Befestigungspunkte verfügen, kommt ein spezielles Vergussverfahren zum Einsatz. Resistive Touchscreens benötigen eine flexible Gehäuseoberfläche, ermöglichen aber beispielsweise eine Bedienung mit Arbeitshandschuhen. Kapazitive Touchscreens können hinter einer soliden Glasoberfläche verbaut werden, verlangen aber einen direkten Fingerkontakt. Möglich sind hierbei Scroll-Funktionen, Drop-down-Menüs und Multitouch-Operationen.

Die Integration des Touchscreens lässt sich in beiden Fällen auf vielfältige Weise realisieren. Für Anwendungen, bei denen keine Schmutzkanten verbleiben dürfen (Medizintechnik oder im Lebensmittelbereich), bietet der Hersteller auch Lösungen mit durchgehender Frontfolie – vollflächig laminiert oder mit rückseitigen Abstandsdots. Generell sind Touchscreens aber recht unempfindlich gegen Verschmutzungen und weisen eine bedingte Fett- und Chemikalienbeständigkeit auf. Darüber hinaus sind sie leicht zu reinigen. Zudem soll es möglich sein, einige Gehäuse des bereits bestehenden Produktportfolios mit der Touchscreen-Technik auszurüsten.

Noch individueller

Obwohl Bopla über ein recht breites Angebot an Standardgehäusen verfügt, kann es passieren, dass kein Gehäuse den spezifischen Anforderungen des Kunden entspricht. Der Unternehmensbereich »Sondergehäuse« ist auf die Entwicklung und Produktion völlig neuer und individueller Gehäuse spezialisiert, exakt nach den Vorstellungen des Kunden. Diese können aus Kunststoff, Aluminium- oder Biegeblech bestehen. In der Entwicklungsphase bietet der Hersteller die Möglichkeit, die am PC erstellten 3-D-Modelle mittels eines 3-D-Prototypen-Druckers maßstabsgetreu zu fertigen.

Wenn Standardgehäuse als Basis dienen können, sinken die Kosten – der Entwurf eines komplett neuen Gehäuses bedeutet durchaus eine signifikante Investition. Ergänzt mit kundenspezifischen Gehäuseteilen wie farbig gestaltete Zierblenden oder neu entworfenen Frontteilen erhalten die aus Standardkomponenten entstandenen Lösungen eine individuelle Erscheinung und Funktion (Bild 2). Insbesondere bei den modular aufgebauten Gehäusesystemen sind der Austausch von Standardteilen und das Einfügen speziell hierfür entworfener Elemente einfach realisierbar. Das ursprüngliche Gehäusemodell wird durch diese Änderung der Optik erst auf den zweiten Blick erkennbar.

Ist die Wahl der »Verpackung« getroffen, muss über mechanische Bearbeitung, Bedruckung, Eingabemöglichkeiten und Anderes entschieden werden. Neben der Entwicklung und Fertigung kundenspezifischer Eingabeeinheiten von der Folientastatur bis zur Integration eines Touchscreens zählen die Montage elektronischer Komponenten, die Verdrahtung und elektrische Prüfung sowie die Schutzartprüfung, EMV-Prüfung und ein Klimatest zum Leistungsumfang.