Produktentwicklung für die Gebäudetechnik

Eine erfolgreiche kunststofftechnische Produktentwicklung für die Gebäudetechnik braucht interdisziplinäres Know-how: vom richtigen Material und den komplexen technischen Anforderungen über die Erwartungen der unterschiedlichen Marktakteure bis hin zu hohen Designansprüchen. M.TEC macht diese Komplexität für Sie beherrschbar – in Ihrer kommenden Produktidee.
Gebäudetechnik - Smart Home Türkommunikation, Brandmeldesystem, Gastherme
Produktentwicklung Gebäudetechnik
Warum M.TEC als Ingenieurdienstleister?

M.TECs Stärken als Entwicklungsdienstleister für kunststofftechnische Produktentwicklung in der Gebäudetechnik:

Innovative / revolutionäre Lösungen

Ein hoher Innovationsgrad, revolutionäre Produktideen

Raum für Innovationen ergibt sich aus der Konstruktionssystematik – sie steigert die Anzahl möglicher Lösungsprinzipien und Konzeptvarianten. M.TEC verlässt auch bekannte Wege und entwickelt als Vordenker, Ideengeber und Wegbereiter revolutionäre Lösungen. Und das in allen wichtigen Teilbereichen Ihres Projekts:

  • Produktidee, Produktdefinition, Produktfunktion
  • Entwicklung, Konstruktion
  • Produktion, Fertigung

Kurze Entwicklungszeiten / Time to Market

Eine stringente, zügige Produktentwicklung

Die Ausgangssituation analysieren, die Anforderungen im Lastenheft erfassen und Pflichtenheft konkretisieren – das ist die Basis einer stringenten Produktentwicklung und kurzen Entwicklungszeit. Diese zu Projektbeginn investierte Zeit sichert den termingerechten Zieleinlauf, in Verbindung mit Simultaneous Engineering. Die Konstruktionssystematik hilft, folgenreiche und zeitintensive Anpassungen im Projektverlauf zu vermeiden.

Robustheit in der Funktion

Zuverlässigkeit der Produktfunktionen

Während des Entwicklungsprozesses prüft der Geschäftsbereich M.TEC CAE per Simulation/FEM-Berechnung alle Aspekte von Funktion, Belastung und Produktion. Die Vorteile sind:

  • Prognosen zur Funktionserfüllung des Bauteils
  • Vorhersagen zur Belastbarkeit der Konstruktion
  • Optimale Ausnutzung von Materialeigenschaften, insbesondere in der Kunststofftechnik
  • Frühe Erkenntnisse zur Auslegung des Herstellungsprozesses

Robust Design Optimierung ermöglicht es, mithilfe von Simulation & Berechnung unter unzähligen Einflussparametern die entscheidenden Faktoren zu erkennen und Projektressourcen gezielt darauf anzusetzen. So entstehen Produkte, die für reale, teils hochkomplexe Einsatzbedingungen optimal ausgelegt sind.

Robustheit in der Produktion

Geringer Ausschuss, hohe Taktzahlen, flexible Werkzeugtechnik

Die Massenproduktion funktionsintegrierter, nacharbeitsfreier Kunststoffbauteile unterliegt stets schwankenden Randbedingungen. Diese können in der Prozessauslegung und der Werkzeugtechnik berücksichtigt und damit abgefedert werden. Die Expertise des Geschäftsbereichs M.TEC MECHANICS, Spezialist für die Auslegung von Produktionsverfahren, Anlagen und Werkzeugtechnik, sichert diese Bereiche ab – für eine robuste Produktion.

Produktvarianten und Derivate können mit Gleichteilekonzepten und intelligenter Werkzeugtechnik ebenfalls kosteneffizient in Massen produziert werden. Mit dem besonderen Know-how von M.TEC MECHANICS ergeben sich hierbei ebenso effiziente, robuste Prozesslösungen.

Andreas Büttgenbach, M.TEC
Ihr Ansprechpartner bei M.TEC
Andreas Büttgenbach
Teamleiter Produktentwicklung
 
+49 2407 9573-7378

Das komplexe Marktumfeld der Gebäudetechnik

Trends, Marktentwicklungen

Design
Durch die Verbreitung von Smartphones und Tablets ist der Designanspruch gestiegen: Hochwertiges Gehäusedesign und Materialien mit edel anmutender Optik und Haptik sind ein Kaufargument. Bei der Bedienung über Touchscreens etablieren sich brillante, hochauflösende Displays.

Smart Home
Gebäudetechnik kann besser auf Lebensgewohnheiten und Nutzerbedürfnisse eingehen, z. B. durch eine zeitversetzte und räumlich unabhängige Steuerung. Ebenso kommen Randbedingungen der Umwelt ins Spiel, wie etwa schwankende Energieerzeugung oder sich über den Tag ändernde Sonneneinstrahlung. Smart Home-Produkte passen sich solchen Gegebenheiten an.

Vernetzung / IoT (Internet of Things)
Die Anbindung an das Internet ermöglicht den Datenaustausch für alle erdenkliche Einsatzzwecke: Räumlich entfernte Überwachung und Steuerung von Gebäudeautomation/Gebäudeautomatisierung und Gebäudemanagement. Weiter können Geräte Daten untereinander austauschen und mit internetbasierten Dienstleistern und Portalen kommunizieren (Überwachungssysteme, Notrufsysteme, "Intelligenter Kühlschrank" etc.).

Miniaturisierung
Die allgemeine Tendenz zur Verkleinerung von Elektronik erweitert die Einbaumöglichkeiten, ist ein akzeptierter Designtrend und wird von den Marktteilnehmern und vor allem den Endverbrauchern auch in der Gebäudetechnik erwartet.

Design und Funktion

Gebäudetechnik als Life-Style-Produkt
In der Kundenwahrnehmung ist moderne Gebäudetechnik, die den Alltag begleitet, zum Life-Style-Produkt aufgestiegen. Der Anspruch an das Design ist hoch. Die Steuerung über Apps oder Bediengeräte findet unterwegs ebenso statt wie im Wohnzimmer auf der Couch. Es gibt einen Wunsch nach Aufwertung der Gebäudetechnik, die Technik soll "für die Menschen da sein und schick aussehen".

Design als Treiber der Kaufentscheidung
Design spricht Emotionen an und weckt Begehrlichkeiten. Ein einzelnes Produkt kann zum Statussymbol aufsteigen. Kurzum: Gutes Design erhöht den Wert eines Produkts in der Kundenwahrnehmung. Dies ist gerade in der sich rasant entwickelnden intelligenten Gebäudetechnik ein wichtiger Faktor.

Produktaufwertung: Design als Funktionserweiterung
Ein Beispiel für eine gelungene Produktaufwertung sind Schaltersysteme und Steckdosen mit eingebautem LED-Orientierungslicht als Funktionserweiterung (Wegbeleuchtung). Durch die Miniaturisierung und Weiterentwicklung der Lichttechnik wird dies möglich.

Bedienung, Usability

Einfachheit der Bedienung als Kaufargument
Eine durchdachte Bedienungsführung – hohe Usability – ist wichtig: Es ist angenehm, sich schnell und ohne Bedienungsanleitung mit einem Gerät zurechtzufinden. Es erhöht die Akzeptanz eines Produktes. Dies gilt in der Gebäudetechnik gleichermaßen: "Ease of use" bedeutet "Joy of use".

Physische Einschränkungen von Nutzern
Menschen mit physischen Einschränkungen brauchen zu ihren Eingaben verlässliche Rückmeldungen des Geräts. Es gilt, eine Vielzahl möglicher Defizite in der menschlichen Wahrnehmung (haptisch, optisch, akustisch) mit einzubeziehen.

Bedienbarkeit in Gefahrensituationen
Bei Notrufsystemen erfolgt die Bedienung unter Stress. Daher ist ein klarer Aufbau von Design und Bedienelementen entscheidend für die Funktionserfüllung.

Zielgruppen, Marktakteure

Architekt, Planer
Bei der Planung von Gebäuden sind Systemfähigkeit und Flexibilität von Gebäudetechnik-Produkten essentiell. Mehr Design- und Farboptionen ergeben mehr Möglichkeiten für den Einsatz in Großprojekten.

Großhandel, Händler
Für eine reibungslose Distribution spielen Verpackungsgrößen und die Handhabung der Produktverpackungen eine Rolle: Paletten beispielsweise sollten restlos zu befüllen sein.

Handwerker, Installateur
Wesentlich für den Produkterfolg in der Gebäudetechnik ist eine schnelle Montage mit Standardwerkzeugen ohne Erklärungsbedarf oder Anleitungen. Die Montage muss in unterschiedlichen Gebäudezuständen (Neubau, Altbau, Wandunebenheiten, Tapetenausgleich) gleichermaßen reibungslos verlaufen. Ein möglicher Sturz aus einem Meter Höhe oder hohe Belastungen, die einmalig beim Einbau auftreten, erfordern Robustheit in der Bauteilkonstruktion. Montagehilfen wie z. B. Schablonen können den Einbau beschleunigen. Bei aufwändigeren Systemen wird von den verbauenden Betrieben zusätzlich ein guter Hersteller-Service erwartet.

Benutzer, Endverbraucher
Sowohl die Privatperson im Eigenheim als auch der Benutzer in kommerziellen oder öffentlichen Umgebungen hat Ansprüche an das Design, verlangt mechanische Robustheit, möchte klare und unmissverständliche Bedienungsroutinen und erwartet eine hohe Lebensdauer.

Regularien, Normen

Behördliche Regularien
Die zur Zulassung für einen Markt geltenden Normen auf behördlicher Ebene sind oft regional unterschiedlich, z. B. in Europa, Asien und den USA. International vertriebene Gebäudetechnik muss diesen lokalen Unterschieden gleichermaßen gerecht werden.

Hersteller-Anforderungen oft schärfer
Die Hersteller von Gebäudetechnik legen häufig Qualitätsmaßstäbe an, die über behördliche Normen hinausgehen. Dies gilt vor allem für kritische Punkte, die die Qualitätswahrnehmung der Benutzer stark prägen, wie beispielsweise Tapetenvergilbung durch Wärmeeintrag.

Verbandssiegel/Prüfsiegel: VDE, KEMA (DEKRA), CE-Kennzeichnung
Bekannte Prüfsiegel von Verbänden wie VDE, KEMA und auch die CE-Kennzeichnung sind ein selbstverständliches Verkaufsargument. Demnach ist die Erfüllung der entsprechenden Anforderungen in der Produktentwicklung von Anfang an bedeutsam.

Risikomanagement

Unterschiedliche Zielgruppen und Bedürfnisse
Die vielen Marktakteure haben unterschiedliche Anforderungen und Erwartungen, die teilweise widersprüchlich sein können. Je nach Ausrichtung des Produkts gilt es, sie richtig zu gewichten.

Hohe Prüfanforderungen
Im schlimmsten Fall kann es bei Nichtbestehen von behördlichen Prüfungen zu einem möglichen Lieferstopp kommen. Derartige Probleme beseitigt eine schnelle, zielgerichtete Analyse und Problemlösung.

Hohe Umweltanforderungen / Robustheit
Sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich wirken verschiedenste Einflüsse auf Konstruktion und Materialien – teils über lange Zeiträume hinweg. Mögliche Beschädigungen oder Beeinträchtigungen des Produkts sind ein wesentlicher Bestandteil der Risikobewertung eines Produkts.

Unterschiedlichste Einbausituationen
Ziel der Produktentwicklung in der Gebäudetechnik ist das bestmögliche Ergebnis für eine große Anzahl verschiedener Einbausituationen mit zahlreichen möglichen Einschränkungen.

Konstruktion, Technik

Kompatibilität mit Bestands-Produkten
Bestimmte Produktgruppen wie Schaltwippen und Abdeckungen erfordern häufig eine Rückwärtskompatibilität mit bestehenden Herstellersystemen.

Reibungslose Installation
Schnell, einfach, bruchsicher und mit Standardwerkzeug – so sollte die Installation für den Monteur ablaufen. Bei technisch höherwertigen Produkten erwartet der Handwerker häufig auch einen guten Herstellerservice. Die Installationsroutinen erfolgreicher Produkte sind insgesamt sehr alltagstauglich.

Lange Lebensdauer
Der Endbenutzer erwartet die gleiche Leistung wie in der Konsumerelektronik (Smartphones, Tablets etc.), jedoch bei vielfach höherer Lebensdauer. Eine solide Konstruktion trägt dem Rechnung.

Energieverbrauchsmanagement
Durch permanente Betriebsbereitschaft verbrauchen Gebäudetechnikgeräte auch im Standby-Zustand Energie. Dies beeinflusst viele Dinge: Betriebskosten, Wärmeverluste, Lebensdauer, mögliche Akustikemission durch Lüfter etc.

Umweltanforderungen / Robustheit
Im Innenbereich wirkt die Oberflächenreinigung über große Zeiträume auf die Materialien ein. Im Außenbereich treten ebenso langfristige Belastungen auf: Von der Bewitterung (hohe Temperaturwechsel, Sonnen-/UV-Bestrahlung, Salz durch Winterdienst) über die Reinigung (chemische Belastung durch Reinigungsmittel, mechanische Belastung z. B. durch Hochdruckreiniger) bis hin zu möglichem Vandalismus.

Vernetzung / Schnittstellen
Die Möglichkeit der Vernetzung über zahlreiche Schnittstellen ist bei der hohen Lebensdauer in der Gebäudetechnik ein wichtiges Kaufargument bzw. "Einbauargument", was ein durchdachtes Elektronik-Design erfordert.

Elektrik / Elektronik
Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) kann die Funktionalität des eigenen Geräts oder anderer Geräte als Störfaktor negativ beeinflussen. Die elektrostatische Entladung (ESD) kann bis hin zu einer Beschädigung wirken. Entsprechende Absicherungen (Abschirmungen) der Elektronik dienen als Schutz gegen derartige Einflüsse.

Bauraumbeschränkungen
Einschränkungen des zur Verfügung stehenden Bauraums treten häufig durch alte Unterputzdosen/Hohlwanddosen auf. Ebenso weit verbreitet sind abweichende Größen der Standard-Systeme in unterschiedlichen Ländern.

Montagebedingung "unebene Wand"
Die "unebene Wand" oder auch der Tapetenausgleich ist ein wichtiger Faktor in der Gebäudetechnik. Durch vielfältigste Einbausituationen bzw. Montagebedingungen treten hier häufig Einschränkungen auf, die das Produkt selber ausgleichen muss.

Wärmeeintrag in die Wand
Der sprichwörtliche "PC in der Wand" bringt durch stärker werdende Netzteile auch eine steigende Verlustleistung mit sich. Daher muss die Gerätetemperierung beim Wärmeübergang viele Themen berücksichtigen: sicherheitsrelevante Aspekte wie Überhitzung (Brandgefahr) sowie Aspekte der wahrgenommenen Produktqualität (Perceived Quality): Tapetenvergilbung, Geräuschentwicklung durch Lüfter, mögliche Lebensdauerverkürzung als Folge schlechter Wärmeabführung etc.

Projektauswahl Produktentwicklung Gebäudetechnik

  • Türkommunikation, Türsprechanlage, Gegensprechanlage, Türstationen (Wohnungsseite, Gebäudeseite)
  • Schalter, Schaltersysteme, Schalterprogramm mit KNX Bus-System, Funk-System
  • Steckdosensysteme, Stromsteckersysteme mit KNX Bus-System, Funk-System
  • Schaltwippen, Rahmen mit hohen Designanforderungen und besonderen Materialien (Kunststoffe, Metall, Holz, Linoleum, Stein)
  • Ladestationen/Charger, Docking-Station für Smartphone/Tablet
  • Radio- und Lautsprecherboxen
  • Bediengeräte (KNX-Bussystem)
  • Mobilfunk-Inferface
  • Power-LAN-Adapter
  • Feuermeldebedieneinheit, Brandmelder
  • Bedieneinheit Wandtherme/Gastherme
  • Briefkasten-Systeme