Embedded-Systeme sind aufgrund ihrer Flexibilität traditionellen Steuerungs- und Automatisierungssystemen in vielerlei Hinsicht überlegen. Maßgeschneiderte Hard- und Softwarelösungen können in vielen Fällen PC-basierte Systeme ersetzen und bieten deutliches Einsparpotential, sowohl bei den Stückkosten, als auch beim Energieverbrauch. Letzterer liegt bei Embedded-Systemen um Größenordnungen unter dem üblicher IPCs. Die hohe Energieeffizienz leistet nicht nur einen aktiven Beitrag zur Schonung unserer Umwelt, Embedded-Systeme kommen in der Regel auch mit passiver Kühlung aus. Mechanischer Verschleiß und Lärm sind somit oftmals kein Thema mehr. Der Wartungsaufwand von Embedded-Systemen ist verglichen mit dem von IPCs ebenfalls geringer.
Das Potential speziell zugeschnittener eingebetteter Hard- und Softwarelösungen ist in der Industrie bisher erst teilweise erschlossen. Diese Tatsache ist mehreren Punkten geschuldet: Zum Einen der Marktmacht der großen Hersteller von Automatisierungstechnik, zum Anderen ist die Lernkurve ist für Neueinsteiger in die Embedded-Welt vergleichsweise flach, was diese oft demotiviert und abschreckt. Zusätzlich haben viele Unternehmen das Thema Embedded schlicht und einfach noch nicht „auf dem Schirm".
Wir möchten das ändern! Deshalb ist ein wichtiger Fokus unseres Unternehmens die Migration von Bestandsprodukten auf Embedded-Systeme. Wir bieten unsere langjährige Erfahrung an, um mit Ihnen zusammen maßgeschneiderte und nachhaltige Embedded-Lösungen zu entwickeln. Dabei verstehen wir uns als Full Service Provider: Von der Anforderungsanalyse über die Entwicklung bis hin zur Serienüberführung und Zertifizierung können wir uns in dem von Ihnen gewünschten Maße einbringen.
Embedded war für Sie bisher kein Thema? Vielleicht sollten Sie das überdenken. Als Full Service Provider bringen wir uns im gewünschten Maße ein: Von der Anforderungsanalyse über die Entwicklung bis hin zur Serienüberführung und Zertifizierung.
Anfrage
Anlagenbauer Mustermann
Die Mustermann GmbH, ein mittelständiges Familienunternehmen im Anlagenbau, liefert pro Jahr etwa 2.000 Anlagen an seine Kunden aus. Damit diese funktionieren und der Kunde sie in seine Prozessleittechnik integrieren kann, muss Mustermann die Anlagen mit Automatisierungstechnik ausstatten. Mustermann ist Marktführer in seinem Bereich, Software- oder gar Elektronikentwicklung zählen jedoch nicht zu den Kernkompetenzen des Maschinenbau-geprägten Unternehmens. Er setzt deshalb auf bewährte Industrie-PCs mit einer Soft-SPS-Lauzeitumgebung unter Windows, da sich die Soft-SPS mit graphischen Hilfsmitteln leicht programmieren lässt, was noch durch das eigene Personal abgedeckt werden kann.
Das Steuerungssystem bringt keinen direkten Kundennutzen, wird aber zwingend benötigt um die Anlagen funktionsfähig zu machen und ausliefern zu können. In unserem Beispiel entsteht Mustermann bei 1.200 € pro Anlage für IPC, Lizenzkosten und etwas Klemmentechnik jährlich ein Aufwand in Höhe von 240 T€ allein für die Automatisierungstechnik. Um diese Kosten zu reduzieren, entscheidet sich Mustermann externes Know-How bei uns einzukaufen und mit uns zusammen die Soft-SPS-basierte Steuerung auf ein Embedded-Linux-System auf ARM-Basis zu migrieren.
Hierbei entstehen dem Kunden einmalig Kosten von 325 T€ für die Entwicklung eines maßgeschneiderten Embedded-Systems sowie der Portierung der Funktionalität der Soft-SPS. Die Entwicklung kann innerhalb von anderthalb Jahren abgeschlossen werden, ab Jahr 2 können die Anlagen mit der neuen Automatisierungstechnik ausgeliefert werden, die Mustermann jetzt nur noch ca. 700 € pro Anlage kostet.
In diesem Beispiel:
- Interner Zinsfuß: 18%,
- Break-Even: 4 Jahre nach Projektstart
- nach Break-Even: 100 T€ zusätzlicher Gewinn pro Jahr
Bei gleichbleibendem Absatz hat sich die Investition bereits nach vier Jahren amortisiert. Mustermann kann außerdem mit einer Entlastung des Servicepersonals rechnen, bedingt durch die Abnahme von Feldeinsätzen aufgrund der neuen Plattform (hier nicht betrachtet).
Unternehmen im Transportsektor
Ein großes Unternehmen im Transportsektor möchte die Herstellungskosten seiner On-Board-Units reduzieren, um langfristig konkurrenzfähig zu bleiben. Die Software der OBUs ist über ein Jahrzehnt historisch gewachsen und wird zur Zeit auf einem Embedded-Windows-System mit Quad-Core Intel-Atom-Prozessor ausgeliefert. Langfristig soll die Plattform auf eine Embedded-Linux-Plattform migriert werden, um von der hohen Flexibilität von Linux profitieren und auf günstigere Hardware wechseln zu können. Der Kunde liefert im Mittel pro Jahr mehr als 2.000 Geräte aus. Aktuell kostet ihn eine OBU rund 1.700 € in der Herstellung.
Die FMEA ergibt, dass es aufgrund der großen Code-Basis und der mit der Zeit aufgebauten „technischer Schulden“ zu riskant wäre, Hardware und Software parallel anzugehen. Die Migration soll deshalb in zwei Phasen erfolgen:
- Portierung der Software auf Linux bei Beibehaltung der HW-Plattform
- Entwicklung einer maßgeschneiderten HW-Plattform auf ARM-Basis
Die Portierung der Software in Phase I zieht sich über zwei Jahre und kostet den Kunden rund 500 T€. Sie bringt keinen direkten Kundennutzen, schafft aber erst die notwendigen Voraussetzungen, um auf ein potentiell günstigere ARM-basiertes Linux-System wechseln zu können. Außerdem werden durch die Portierung die Windows-Lizenzgebühren eingespart (75 € pro Gerät), bei der großen Stückzahl an ausgelieferten Geräten ein nicht zu vernachlässigender Posten. In Phase II muss der Kunde 300 T€ für die Entwicklung der neuen HW-Plattform ausgeben. Anschließend werden weitere 300 T€ benötigt für BSP-Entwicklung, Inbetriebnahme und Tests der neuen HW sowie für den Aufwand die portierte Software an diese anzupassen. Die Herstellungskosten der OBUs lassen sich durch die Maßnahmen auf 1.450 € pro Stück reduzieren, für die Pflege der eignen Plattform werden fortan 50 T€ pro Jahr veranschlagt.
In diesem Beispiel:
- Ramp-Up neue HW ab dem 4. Jahr, Abschluss im 6. Jahr
- Interner Zinsfuß: 12%
- Break-Even: 5½ Jahre nach Projektstart
- nach Break-Even: 600 T€ zusätzlicher Gewinn pro Jahr, Protabilität gesteigert, HW-Plattform unter eigener Kontrolle