N & H Technology GmbH

Fallstudie als PFD >>

Bei der Entwicklung neuer Geräte stellt sich häufig die Frage, ob ein Standardgehäuse für die Elektronik verwendet werden kann. Der Grund für diese Überlegung liegt auf der Hand, denn Standardgehäuse sind kurzfristig verfügbar, erfordern keinen zusätzlichen Konstruktionsaufwand und verursachen zunächst nur geringe Einstiegskosten. Aus diesem Grund erscheinen sie gerade in frühen Projektphasen attraktiv. Besonders bei kleinen Stückzahlen oder sehr einfachen Anwendungen ist der Einsatz eines Standardgehäuses daher eine naheliegende Wahl.

Anders stellt sich die Situation bei höheren Stückzahlen dar. Bereits ab mittleren Seriengrößen von rund 1.500 bis 2.000 Stück über die gesamte Projektlebensdauer rechnet sich in der Regel die Entwicklung eines kundenspezifischen Gehäuses. Zwar entstehen zunächst Werkzeugkosten, doch diese Investition amortisiert sich schnell, da die Serienpreise sinken, der Montageaufwand deutlich reduziert wird und sich mehrere Funktionen in einer einzigen Baugruppe integrieren lassen.

Zum Beispiel im Bereich Wearables oder bei Handsendern stößt der Einsatz von Standardgehäusen schnell an Grenzen. In diesen Anwendungen entscheiden Faktoren wie Ergonomie, Hygiene, Funktionsintegration und Wirtschaftlichkeit über den Erfolg des Produkts.

Genau an diesem Punkt setzt unsere Fallstudie an: Ein Medizintechnik-Unternehmen plante die Entwicklung eines Patientenarmbandes mit integriertem Notrufknopf. Der erste Gedanke war, ein Standardgehäuse mit Zusatzkomponenten einzusetzen. Doch im direkten Vergleich erwies sich ein kundenspezifisches 2K-Spritzguss-Gehäuse als technisch sinnvoller und wirtschaftlich deutlich vorteilhafter – insbesondere bei den geplanten Stückzahlen im mittleren Bereich.

Die Herausforderung

Das Armband sollte für Patienten im Alltag komfortabel zu tragen sein, die Baugruppe musste kompakt und robust sein, und das Design durfte keine schwer zugänglichen Spaltstellen aufweisen, die eine hygienische Reinigung erschweren könnten. Darüber hinaus sollte das Endprodukt über Jahre hinweg in mittleren bis hohen Stückzahlen wirtschaftlich produziert werden können.

Die Standardlösung

Ein Unternehmen plante die Entwicklung eines Patientenarmbandes mit integriertem Notrufknopf und erwog zunächst den Einsatz eines Standardgehäuses. Die Lösung hätte ein Kunststoffgehäuse, ein separates Silikonarmband sowie eine Folientastatur kombiniert. In Summe ergab dies rund 11,50 € pro Stück – bei hohem Montageaufwand, eingeschränkter Ergonomie und begrenzter Hygiene.

Die kundenspezifische Lösung

Als Alternative wurde ein speziell entwickeltes Gehäuse im 2K-Spritzgussverfahren realisiert. Dabei konnten unterschiedliche Materialeigenschaften in einem Bauteil kombiniert werden – ein weiches, hautfreundliches Armband mit einem stabilen, widerstandsfähigen Gehäusekern. Gehäuse, Armband und Notrufknopf wurden zu einer vormontierten Baugruppe zusammengefasst, sodass beim Kunden lediglich noch die Leiterplatte eingesetzt werden musste.

Das Ergebnis: ein deutlich reduzierter Montageaufwand, verbesserte Ergonomie und ein fugenarmes, hygienisches Design. Ein separater Deckel mit Dichtung sorgte zusätzlich für zuverlässige Dichtheit und erleichterte die Reinigung. Gleichzeitig bot das 2K-Verfahren Gestaltungsspielraum: Farben und Materialien konnten kombiniert werden, um Funktionsteile hervorzuheben und das Produkt optisch wie funktional aufzuwerten – ohne zusätzliche Nachbearbeitungsschritte.

Die Werkzeugkosten beliefen sich auf rund 41.000 Euro. Der Stückpreis der kundenspezifischen Lösung lag anschließend bei nur 3,84 Euro – ein klarer Vorteil ab mittleren Seriengrößen.

Wirtschaftlichkeitsanalyse über fünf Jahre

Ein besonders aufschlussreicher Aspekt der Fallstudie war die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung über einen Zeitraum von fünf Jahren mit Stückzahlen von insgesamt rund 29.000 Einheiten. Während die Standardlösung bei einem Stückpreis von 11,50 Euro Gesamtkosten von etwa 333.500 Euro verursachte, lagen die Kosten der kundenspezifischen Variante trotz anfänglicher Werkzeugkosten von rund 41.000 Euro bei insgesamt nur 152.360 Euro. Die Einsparung über den Lebenszyklus betrug damit beeindruckende 181.000 Euro. Bereits ab dem dritten Jahr erwies sich die kundenspezifische Lösung als kostengünstiger.

Fazit

Die Fallstudie macht deutlich: Standardgehäuse können bei kleinen Stückzahlen und einfachen Anwendungen eine sinnvolle Wahl sein. Doch sobald Stückzahlen steigen und zusätzliche Anforderungen wie Ergonomie, Hygiene oder Funktionsintegration hinzukommen, ist die kundenspezifische Gehäuselösung in der Regel die wirtschaftlich und technisch überlegene Wahl. Entscheidend ist dabei nicht nur der kurzfristige Einstiegspreis, sondern die Betrachtung der gesamten Produktlebenszeit. Wer bereits in der frühen Entwicklungsphase auf eine maßgeschneiderte Lösung setzt, profitiert langfristig von geringeren Gesamtkosten, höherer Qualität und einer besseren Marktpositionierung.