Embedded-Lösungen, die genau das können, was Ihr Produkt braucht.
Bei Serienprodukten mit steigenden Stückzahlen kann eine anwendungsspezifische Steuerung wirtschaftlicher sein als eine SPS. Ginzinger electronic systems entwickelt Embedded-Lösungen, die genau auf die Anforderungen des Produkts zugeschnitten sind, ohne Funktionen, die nicht gebraucht werden. Hier lesen Sie, ab wann sich der Umstieg von der SPS lohnt, was Sie vorher klären sollten und wie er in der Praxis abläuft.
Wenn die Steuerung mehr kann, als das Produkt braucht
Die SPS ist in der Automatisierung seit Jahrzehnten etabliert, und das aus guten Gründen: Die Hardware ist standardisiert, robust und sofort verfügbar, die Programmierung ist bekannt. Mit wachsenden Stückzahlen verschiebt sich jedoch der Blick. Spätestens bei einer neuen Produktgeneration lohnt sich die Frage nach Alternativen.
Aw wann sich ein Umstieg rechnet
Embedded oder SPS?
Bei kleinen Serien und wechselnden Anforderungen ist die SPS oft die wirtschaftlichere und flexiblere Lösung, weil sich der Entwicklungsaufwand weitgehend auf die Applikation beschränkt.
Ein Embedded System erfordert eine höhere Anfangsinvestition. Dafür sinken die Stückkosten, denn die Elektronik ist auf den Anwendungsfall optimiert und nutzt viele Komponenten aus dem Massenmarkt. Bei steigenden Stückzahlen und klar definiertem Funktionsumfang kann sich der Umstieg deshalb rechnen. Der Break-Even hängt dabei vor allem von folgenden Faktoren ab:
- Steuerungskomplexität
- Entwicklungskosten
- Stückkostendifferenz
- Jahresmenge
- Produktlaufzeit
Unser Cheat Sheet für den direkten Vergleich
Was bei einer Gegenüberstellung oft fehlt
Sitzt die Steuerung direkt im Gerät statt im Schaltschrank, werden Verkabelung und Montage häufig einfacher. Stecker, die auf Sensorik und Aktorik abgestimmt sind, vermeiden Fehler in der Querverdrahtung und beschleunigen Inbetriebsetzung und Wartung. Das kann erheblich Kosten sparen.
Was ein Embedded System außer niedrigeren Stückkosten bringen kann
Nur, was gebraucht wird
Ausgelegt auf die tatsächlich benötigten Funktionen. Das reduziert Komplexität und Konfigurationsaufwand.
Eine Plattform
Bedienung, Sensorik und Kommunikation laufen zusammen. Das vereinfacht auch die Bedienung für Ihre Endkunden.
Unabhängig von SPS-Herstellern
Keine Bindung an proprietäre Plattformen. Systemdesign und Entwicklungsumgebung bleiben in Ihrer Hand.
Im Gerät statt im Schaltschrank
Formfaktor, Stecker und Schnittstellen werden an Ihr Produkt angepasst. Verkabelung und Montage werden dadurch häufig einfacher.
Leistung nach Bedarf
Prozessor und Hardware werden passend zur Aufgabe gewählt und lassen sich erweitern, auch für komplexe Anwendungen.
Langfristig verfügbar
Ihr Embedded System kann weiter produziert werden, auch wenn SPS-Hersteller auf neue Generationen umstellen.
Typische Einsatzfelder
Unsere Embedded-Systeme ersetzen SPS-Lösungen z. B. in:
-
Maschinensteuerungen
-
HMI- und Bedienpanels
-
Robotersteuerungen
Was Sie vorher klären sollten
Mit einer eigenen Elektronik übernehmen Sie Aufgaben, die bisher eventuell die SPS abgedeckt hat. Da sich die Hardware nach dem Serienstart nur mit Aufwand ändern lässt, müssen auch die nicht-funktionalen Anforderungen früh feststehen.
- Nichtfunktionale Anforderungen
Da sich die Hardware nach dem Serienstart nur mit Aufwand ändern lässt, müssen auch Anforderungen wie Umgebungsbedingungen, Produktlaufzeit und Update-Konzept von Beginn an berücksichtigt werden. - Funktionale Sicherheit
Der Nachweis nach den einschlägigen Normen ist aufwendig. Pragmatisch kann eine zertifizierte Sicherheitssteuerung sein, kombiniert mit einer Embedded-Steuerung für die übrigen Funktionen. - Lebenszyklus und Security
Bauteile werden abgekündigt, Software braucht Updates und Sicherheitspatches, der Cyber Resilience Act muss erfüllt sein. Obsoleszenzmanagement und Softwarepflege müssen geklärt sein, im eigenen Haus oder beim Entwicklungspartner.
Die Software muss nicht bei null anfangen
In vielen Maschinen arbeiten Steuerungen und Industrie-PCs unterschiedlicher Hersteller nebeneinander, jede mit eigener Programmierumgebung. Das erhöht den Schulungs- und Pflegeaufwand und ein Hardwarewechsel zieht of eine Neuentwicklung der Software nach sich.
Codesys auf Embeddded Systems
Unsere Embedded-Lösung läuft bereits mit CODESYS, einer IEC 61131-3-konformen Entwicklungsumgebung.
- Bekannte Programmiermethodik (ST, FBD, LD u.a.)
- Einfache Migration bestehender SPS-Programme
- Offene Standards
- Plattformunabhängig erweiterbar
Hardwareunabhängige Steuerungsplattformen
Sie trennen Entwicklungsumgebung und Applikation von der ausführenden Hardware. Ein Beispiel ist die cloudbasierte Plattform Ubique, deren Softwae auf Industrie-PCs, auf individuellen Embedded Systems oder auf bestehenden SPS läuft. Ist die Applikation nicht an eine bestimmte Hardware gebunden, lässt sich die Steuerung bei steigenden Stückzahlen leichter durch ein Embedded-System ersetzen, ohne Neuentwicklung und ohne Vendor-Lockin.
Praxisbeispiel Bene
Raumsteuerung ohne SPS: die NOOXS Think Tanks
Die Think Tanks des Büromöbelherstellers Bene sind Raumsysteme für Rückzugs- und Kreativzonen, mit gesteuerter Lüftung, Beleuchtung und Klimatisierung. Ende 2023 zeigte sich: Die bisherige SPS war überdimensioniert, aufwendig zu konfigurieren und wartungsintensiv.
90% der SPS-Funktionen blieben ungenutzt
Gemeinsam mit Ginzinger umgesetzt:
- Kompakte Steuereinheit, direkt in der Decke des Think Tanks
- Standardverkabelung mit Steckerlösung statt Sonderverkabelung: weniger Montageaufwand und Material
- Kosten erheblich unter jenen der früheren SPS-Lösung
- Serienfertigung der Elektronik bei Ginzinger seit Sommer 2025
Sechs Fragen vor dem Umstieg
Ob sich der Umstieg lohnt, entscheidet eine Betrachtung über den gesamten Produktlebenszyklus. Diese Fragen sollten Sie beantworten können:
- Wie viele Einheiten sind pro Jahr und über die Produktlaufzeit geplant?
- Welcher Anteil der SPS-Funktionen wird tatsächlich genutzt?
- Welche Funktionen ließen sich in eine individuelle Elektronik mitintegrieren?
- Welche Echtzeit- und Sicherheitsfunktionen sind gefordert, und wie werden sie nachgewiesen?
- Wer übernimmt Obsoleszenzmanagement und Softwarepflege, im eigenen Haus oder beim Entwicklungspartner?
- Ist die Steuerungssoftware an eine bestimmte Hardware gebunden?
"Haben Sie noch offene Fragen? Sie interessieren sich für unsere Lösungen, sind aber noch unsicher? Wenn Sie mehr über Ginzinger erfahren möchten, kontaktieren Sie mich gerne!"
Mail: mario.salhofer(at)ginzinger(dot)com | Tel: +43 7723 5422 510
