PICKPLACE | Portierungen

1:1-Updates im großen Stil

Elektronik-
Portierungen

Um die Lieferfähigkeit zu erhalten sind Portierungen in regelmäßigen Abständen notwendig. Dabei werden Controller, Prozessoren oder zentrale funktionale Bausteine ausgetauscht. Weil am Ende dasselbe Device in unterschiedlichem Gewand entstehen soll, ist ein methodisches Vorgehen essenziell.

Die Portierung von Hardware bezieht sich auf den Austausch und die Anpassung von funktionalen ICs (integrierten Schaltungen) in einem bestehenden System. Dies betrifft in der Regel Prozessoren oder Mikrocontroller (µCs), da diese Komponenten häufig aktualisiert oder ersetzt werden müssen. Ein weiterer häufiger Fall ist der Austausch verwandter Kommunikationsbausteine, wie beispielsweise der Wechsel von CAN zu CAN-FD, RMII zu 1-Gigabit-Ethernet oder Profibus zu Profinet.

Portierungsprojekte sind in Unternehmen verhältnismäßig unbeliebt, da sie keine funktionale Erweiterung oder einen Entwicklungsmeilenstein darstellen, sondern ausschließlich dazu dienen strategische Sicherheiten zu schaffen und die Lieferfähigkeit zu erhalten. Wir als Portierungsspezialist erklären, worauf es beim Austausch funktionaler Hardware ankommt.

MOTIVE FÜR HARDWARE-PORTIERUNGEN

In einer immer komplexer werdenden globalen Lieferkette und angesichts schneller technologischer Entwicklungen sehen sich Unternehmen zunehmend vor die Herausforderung gestellt, ihre Embedded Systems an neue Gegebenheiten anzupassen. Hardware-Portierungen bieten eine Möglichkeit, sich gegen Risiken wie Lieferengpässe, technologische Veralterung und steigende Kosten zu wappnen. Sie helfen dabei, Systeme langfristig zukunftssicher zu machen, die Kostenstruktur zu optimieren und die Abhängigkeit von spezifischen Lieferanten zu reduzieren. Im Folgenden werden fünf zentrale Gründe erläutert, warum Unternehmen die Portierung ihrer Hardware stets in Betracht ziehen sollten.

Sicherstellung der Lieferfähigkeit und Einkaufssicherheit

Umstieg auf alternative Komponenten zur Reduzierung der Abhängigkeit von bestimmten Lieferanten und Regionen.

Zukunftssichere Entwicklungs-Roadmap

Anpassung an zukünftige Anforderungen und Integration neuer Technologien durch leistungsfähigere Hardware.

Standardisierung und Plattformisierung

Effizientere Entwicklungsprozesse durch die Nutzung einheitlicher Plattformen und erhöhte Wiederverwendbarkeit von Software.

Kostenreduktion von Hardware und BoM

Einsparungen durch den Einsatz kostengünstigerer Komponenten und Optimierung der Bill of Materials (BoM).

Diversifizierung der Lieferkette

Erweiterung der Lieferantenbasis für mehr Flexibilität und Resilienz gegenüber externen Störungen.

PORTIERUNGEN ERFOLGREICH GESTALTEN

Die erfolgreiche Portierung von Embedded Systems erfordert eine gut strukturierte Planung, um sicherzustellen, dass das neue System nicht nur leistungsfähig ist, sondern auch alle funktionalen Anforderungen erfüllt. Neben der technischen Umsetzung ist die enge Zusammenarbeit mit dem Kunden entscheidend, um Klarheit in den Anforderungen zu schaffen und den Entwicklungsprozess effizient zu gestalten. Ein systematischer Ansatz gewährleistet, dass alle Schritte – von der Anforderungsdefinition bis zur Abnahme – reibungslos verlaufen.

1

Requirements

Requirements identifizieren und formulieren

2

Test criteria

Testcases erstellen und vom Kunden absegnen

3

Build device

Parallel Hardware- und Software-Entwicklung

4

Final test

Gesamttest und finale Abnahme durchführen

Identifikation und Formulierung von Requirements

Der erste Schritt in einem Portierungsprojekt ist die Identifikation der relevanten funktionalen Bausteine des bestehenden Systems. Diese Bausteine werden detailliert analysiert und in konkrete Anforderungen (Requirements) ausformuliert. Die Requirements dienen als Grundlage für die Entwicklung und sind entscheidend für die Erstellung von Testcases.

Erstellung und Review von Testcases

Basierend auf den identifizierten Requirements werden spezifische Testcases als Abnahmekriterien erstellt. Diese Testcases sind von zentraler Bedeutung, da sie später als Akzeptanzkriterien für das Projekt dienen. Es ist essenziell, dass der Kunde diese Testcases absegnet, um sicherzustellen, dass alle funktionalen Anforderungen klar definiert und akzeptiert sind.

Parallel laufende Hardware- und Software-Entwicklung

Nachdem die Testcases abgenommen wurden, beginnen parallel die Hardware- und Software-Entwicklung. Die Hardware-Entwicklung startet mit der Identifikation der geeigneten Controller-Bausteine. Gemeinsam mit dem Kunden wird ein Ziel-IC festgelegt. Danach erfolgt der Austausch in den Schaltplänen (Schematics) und Layouts, gefolgt von der Erstproduktion der neuen Hardware. Nach der ersten Produktion wird die Hardware in Betrieb genommen und das Design durch eine Zweitproduktion abgesichert. Zeitgleich mit der Hardware-Entwicklung beginnt die Software-Entwicklung. Zunächst wird eine Treiber-Bibliothek aufgebaut. Danach erfolgt der Austausch der Treiberschicht und das Umschreiben der Treiberzugriffe. Dieser Prozess beinhaltet iteratives Testen, um sicherzustellen, dass alle Komponenten korrekt funktionieren. Anschließend werden Kommunikationsstacks integriert und Timings optimiert. Eine wichtige Phase ist die Build-Optimierung, um sicherzustellen, dass das gesamte System effizient und stabil läuft.

Gesamttest und Abnahme

Nach Abschluss der Hardware- und Software-Entwicklung wird ein umfassender Gesamttest durchgeführt. Dieser Test überprüft, ob alle funktionalen Bausteine korrekt implementiert und alle Testcases erfüllt sind. Der Gesamttest bildet die Grundlage für die finale Abnahme durch den Kunden.

Vom Nischenprodukt zum strategischen Device

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