Umwelterprobung und Qualifikation elektronischer Steuergeräte
Elektronische Systeme unter definierten Belastungen prüfen
Ein Steuergerät muss unter den spezifizierten Einsatzbedingungen die jeweils festgelegten Funktionskriterien erfüllen. Dazu können Hitze und Kälte, Vibration, Feuchtigkeit und elektrische Störungen gehören. Je nach Belastung können auch definierte Funktionseinschränkungen oder eine anschließende Wiederherstellung zulässig sein. Ein bestandener Funktionstest unter normalen Laborbedingungen zeigt das noch nicht.
Silver Atena plant und begleitet die Umwelterprobung elektronischer Systeme. Wir leiten aus den Produkt- und Projektanforderungen ein Prüfprogramm ab, bereiten die Prüflinge vor, führen Tests durch oder koordinieren externe Labore. Die Ergebnisse werden ausgewertet und für die Qualifikation dokumentiert.
Warum Umweltbedingungen die Produktentwicklung beeinflussen
Umweltbelastungen wirken auf unterschiedliche Teile eines Produkts. Temperaturwechsel können Verbindungen und Materialien beanspruchen. Vibration und Schock belasten Bauteile, Befestigungen und Gehäuse. Feuchtigkeit, Wasser oder Staub stellen andere Anforderungen an Schutz und Dichtheit. Elektrische Belastungen und elektromagnetische Einflüsse können das Verhalten der Elektronik beeinträchtigen.
Eine einzelne bestandene Prüfung belegt deshalb nicht die Eignung für alle Einsatzbedingungen. Entscheidend ist, welche Belastungen für das Produkt spezifiziert sind, in welcher Form sie geprüft werden und welches Verhalten während und nach der Belastung gefordert ist.
Werden Schwachstellen erst spät in der Qualifikation sichtbar, können Änderungen an Hardware, Gehäuse oder Aufbau nötig werden. Entwicklungsbegleitende Vorprüfungen helfen, solche Befunde früher an die Entwicklung zurückzugeben.
Umweltprüfungen und Qualifikation für Steuergeräte und elektronische Baugruppen
Silver Atena verfügt über einen eigenen Fachbereich für Umwelt-, elektrische und EMV-Prüfungen. Das Team verbindet die Planung und Durchführung von Tests mit der Entwicklung der geprüften Produkte. Es stimmt Prüfumfänge mit den zuständigen Fachbereichen und Kunden ab, wertet Ergebnisse aus und begleitet die Klärung von Abweichungen.
Die Umwelterprobung untersucht das Verhalten eines Produkts unter definierten Belastungen. Für die Qualifikation werden die projektspezifisch geforderten Prüfungen und Nachweise geplant, durchgeführt und dokumentiert. Der Nachweis gilt für den betrachteten Produktstand und die festgelegten Prüfbedingungen. Er ersetzt keine darüber hinaus erforderliche Serienfreigabe oder behördliche Zulassung. Der Umfang der Umweltqualifikation richtet sich nach Anwendung, Einbauort, Kundenanforderungen und geltenden Vorgaben.
Temperatur-, Klima- und Feuchteprüfungen
Hitze, Kälte und wechselnde Temperaturen können die Funktion und den Aufbau elektronischer Geräte beeinflussen. Silver Atena prüft Produkte entsprechend den festgelegten Anforderungen unter Temperatur- und Klimabedingungen. Zum Prüfspektrum gehören auch Temperaturwechsel, Temperaturschock und Feuchteprüfungen.
Je nach Testziel wird untersucht, ob das Produkt während einer Belastung wie gefordert arbeitet oder ob es seine Anforderungen nach der Belastung weiterhin erfüllt. Die konkreten Temperaturbereiche, Prüfzeiten und Bewertungskriterien werden aus den Vorgaben des jeweiligen Projekts abgeleitet.Vibration und mechanischer Schock
Elektronik in Fahrzeugen und Flugzeugen ist mechanischen Belastungen ausgesetzt. Vibrations- und Schockprüfungen untersuchen, ob das Produkt unter und nach den spezifizierten Belastungsprofilen die jeweils geforderten Funktions- und Zustandskriterien erfüllt.
Auffälligkeiten können beispielsweise an Befestigungen, Verbindungen oder im mechanischen Aufbau sichtbar werden. Die Ergebnisse sind deshalb auch für die Hardware- und Gehäuseentwicklung relevant. Belastungsprofil, Einbausituation und Prüflingszustand müssen zur vorgesehenen Anwendung passen, damit der Test eine aussagekräftige Antwort liefert.Wasser, Staub, Salz und weitere Einflüsse
Wasser- und Staubprüfungen untersuchen den Schutz des Produkts gegenüber den jeweils festgelegten Einwirkungen. Hinzu kommen, sofern gefordert, Salzsprüh- oder andere festgelegte Korrosionsprüfungen sowie Steinschlagprüfungen. Welche dieser Belastungen relevant sind, ergibt sich aus dem Einsatzort und den Anforderungen an das Produkt.
Dabei geht es um mehr als die Frage, ob ein Gehäuse äußerlich unbeschädigt bleibt. Für die Bewertung ist maßgeblich, ob der Prüfling die für den Test festgelegten Kriterien erfüllt und ob die geforderte Funktion erhalten bleibt.Elektrische Belastungsprüfungen
Auch die elektrische Versorgung gehört zu den Betriebsbedingungen eines Steuergeräts. Das Prüfprogramm kann Prüfungen mit Nieder- und Hochvoltprofilen, Lastwechseln und transienten Impulsen entsprechend den Projektvorgaben umfassen. Durchführung und Laborzuordnung richten sich nach dem konkreten Prüfbedarf und der verfügbaren Infrastruktur. Untersucht wird, wie das Produkt unter den definierten elektrischen Bedingungen reagiert und ob es die dafür festgelegten Anforderungen erfüllt.
EMV-Prüfungen und Voruntersuchungen
Bei EMV-Prüfungen wird betrachtet, welche elektromagnetischen Störungen ein Produkt verursacht und wie es auf Störungen von außen reagiert. Silver Atena kann Vorabtests in einer eigenen EMV-Kammer durchführen und externe Prüfungen koordinieren.
Die technische Auslegung zur Vermeidung oder Begrenzung von EMV-Problemen gehört zum Zusammenspiel mit der Kompetenz EMV & Thermomanagement. In der Qualifikation stehen der festgelegte Prüfablauf und der dokumentierte Nachweis im Vordergrund.
Von der Qualifikationsplanung bis zum Abschlussbericht
Ein belastbarer Qualifikationsplan beginnt mit den Anforderungen an Produkt und Einsatzumgebung. Nicht jede Prüfung ist für jedes Gerät relevant. Silver Atena klärt deshalb zunächst, welche Belastungen zu berücksichtigen sind, welche Prüfbedingungen gelten und welche Kriterien für die Bewertung herangezogen werden. Je nach Anwendung beziehen wir neben dem Betrieb auch Transport- und Lagerbedingungen ein. Im Prüfplan legen wir zudem die Anzahl und Zuordnung der Prüflinge sowie die Reihenfolge der Prüfungen fest, soweit die Projektvorgaben dies erfordern.
Anschließend werden die Prüflinge und Testaufbauten vorbereitet. Für die einzelnen Prüfungen wird festgelegt, in welchem Zustand sich das Produkt befindet und welche Funktionen während oder nach der Belastung überprüft werden. Silver Atena führt die vorgesehenen Tests durch und koordiniert bei Bedarf externe Labore.
Nach jeder Prüfung werden Ergebnisse und mögliche Abweichungen ausgewertet. Zeigt ein Prüfling ein unerwartetes Verhalten, gehen die Befunde an die Entwicklung zurück. Entwicklung, Qualifikation und gegebenenfalls der Kunde bewerten gemeinsam, ob eine Anpassung erforderlich ist und welche Nachweise nach einer Änderung erneut erbracht werden müssen. Abschlussberichte fassen den durchgeführten Umfang und den erreichten Nachweisstand zusammen.
Entwicklungsbegleitende Vorprüfungen und formale Qualifikation
Eine Vorprüfung kann früh zeigen, ob ein gewählter Aufbau unter einer relevanten Belastung auffällig wird. Die Ergebnisse helfen den Teams aus Hardware-, Mechanik- und EMV-Entwicklung, Ursachen frühzeitig zu untersuchen und erforderliche Änderungen vor der abschließenden Qualifikation umzusetzen.
Die spätere Qualifikation beantwortet eine andere Frage: Erfüllt der dafür vorgesehene Produktstand die festgelegten Prüfanforderungen? Dazu müssen Prüfbedingungen, Prüflingsstand, Ergebnisse und Abweichungen nachvollziehbar dokumentiert werden. Entwicklungsbegleitende Tests und formale Nachweise haben damit unterschiedliche Aufgaben im selben Produktentstehungsprozess.
Normen und Prüfanforderungen in Automotive, Aerospace und Defence
Die anzuwendenden Prüfverfahren und deren Ausgaben ergeben sich aus dem konkreten Projekt. Im Automotive-Bereich behandelt die ISO-16750-Reihe verschiedene Umweltbelastungen, etwa elektrische, mechanische und klimatische Einflüsse. Daneben können Kundenspezifikationen wie LV 124 oder LV 148 relevant sein. Für Luftfahrtausrüstung kann RTCA DO-160 Umwelt- und EMV-Prüfverfahren mit projektspezifisch festgelegten Kategorien vorgeben. MIL-STD-810 beschreibt Umweltprüfmethoden und die Anpassung an das Einsatzprofil, nicht einen einheitlichen Prüfumfang für jedes Defence-Produkt. Je nach Prüfgegenstand kommen weitere Umwelt- und EMV-Vorgaben hinzu.
Die Nennung einer Norm legt noch nicht fest, dass jedes Produkt sämtliche darin beschriebenen Prüfungen durchlaufen muss. Maßgeblich sind die für das Gerät vereinbarten Anforderungen, Belastungsprofile und Nachweise.
Umwelterprobung für Automotive, Aerospace und Defence
Silver Atena richtet das Prüfprogramm an den spezifizierten Einsatzbedingungen aus, statt für unterschiedliche Produkte denselben Prüfumfang anzusetzen.
Automotive
Ein Automotive-Steuergerät kann unter anderem durch Temperaturwechsel, Vibration, Wasser oder elektrische Transienten beansprucht werden. Die Anforderungen an die Prüfung ergeben sich aus dem Produkt und den Vorgaben des jeweiligen Kundenprojekts.
Aerospace
In Aerospace-Projekten sind neben den relevanten Umweltbedingungen die Planung und Dokumentation der Nachweise besonders wichtig.
Defence
Für Defence-Anwendungen können erweiterte Temperatur- sowie Schock- und Vibrationsprofile gefordert sein.
Was eine geplante Umweltqualifikation für Ihr Projekt leistet
Wer die erforderlichen Umweltprüfungen früh kennt, kann sie in Produktdesign und Entwicklungsplanung berücksichtigen. Vorprüfungen machen mögliche Schwachstellen sichtbar, bevor die abschließende Qualifikation ansteht. Befunde lassen sich dann gezielt an die zuständigen Fachbereiche zurückgeben.
Ein abgestimmter Qualifikationsplan macht außerdem transparent, welche Tests erforderlich sind und welche Nachweise bereits vorliegen. Die dokumentierten Ergebnisse unterstützen die Bewertung des Produkts vor Serienfreigabe oder weiteren projektspezifischen Freigabeschritten. Sie zeigen zugleich, ob Abweichungen offen sind und welche Maßnahmen noch ausstehen.
Umwelterprobung im Zusammenspiel mit Entwicklung, Test und EMV
Die Qualifikation beginnt nicht erst mit dem Prüfling im Labor. Anforderungen und Produktdesign bestimmen, welche Belastungen relevant sind und wie das Gerät geprüft werden kann. Deshalb arbeitet die Umwelterprobung mit Systementwicklung, Hardwareentwicklung, Mechanik- und Gehäuseentwicklung sowie EMV und Thermomanagement zusammen.
Test und Validierung prüft das funktionale Verhalten anhand der System-, Hardware- und Softwareanforderungen. Die Umwelterprobung untersucht, ob das Produkt unter und nach den spezifizierten Umweltbelastungen die jeweils festgelegten Funktions- und Zustandskriterien erfüllt. Erkenntnisse aus beiden Bereichen fließen in die Entwicklung zurück. Für Änderungen in Richtung Serie ist zudem die Abstimmung mit Industrialisierung und Serienüberführung wichtig.
Warum Silver Atena für Umwelterprobung und Qualifikation?
Silver Atena verbindet Produktentwicklung und Qualifikation innerhalb eines interdisziplinären Entwicklungsprozesses. Ein eigener Fachbereich plant und begleitet Umwelt-, elektrische und EMV-Prüfungen; eigene Vorprüfmöglichkeiten und die Zusammenarbeit mit externen Laboren ergänzen das Prüfspektrum.
Das erleichtert den fachlichen Austausch, wenn eine Prüfung eine Schwachstelle aufzeigt. Ein Befund kann mit den Entwicklungsbereichen bewertet und eine Änderung am Produkt gezielt überprüft werden. Silver Atena begleitet dabei sowohl einzelne Prüfungen als auch die Planung und Dokumentation umfangreicherer Qualifikationsprogramme.
Umwelterprobung für Ihr Produkt planen
Welchen Belastungen muss Ihr Steuergerät nachweislich standhalten? Silver Atena unterstützt Sie dabei, die Anforderungen in ein geeignetes Prüfprogramm zu übersetzen, Tests durchzuführen und die Ergebnisse für Ihr Projekt zu dokumentieren.