Online-Tools und KI für das Steckverbinder-Design Was bringt die Digitalisierung bei Steckverbindern?

Was sind die wichtigsten Kriterien für die Auswahl von Steckverbindern? Welche technischen Anforderungen werden an die Strom- und Datenübertragung gestellt? Welche regionalen Unterschiede gibt es bei der Nutzung von Online-Tools im Konstruktionsprozess?

Ein wesentlicher Bestandteil der Elektronikentwicklung ist die Wahl zuverlässiger Steckverbinder für die Strom-, Signal- und Datenübertragung. Ohne Steckverbinder, die eine ausreichende Zuverlässigkeit gewährleisten, besteht die Gefahr, dass das Design in der Praxis versagt.

Es gibt viele Fehlerursachen, gegen die sich Entwicklungsteams absichern müssen. Vibrationen, Stöße, Feuchtigkeit und Temperatur spielen alle eine wichtige Rolle, insbesondere in Branchen wie der Automatisierungstechnik oder Defence. Externe und systeminterne Störungen können die Signalintegrität beeinträchtigen, wodurch die Systemsoftware in scheinbar zufälligen Abständen ausfällt.

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Es gibt auch weniger technische Gründe, warum die Wahl eines Steckverbinders suboptimal sein kann. Engpässe und Verzögerungen in der Lieferkette können dazu führen, dass ein OEM oder ODM die Nachfrage nicht bedienen kann, wodurch möglicherweise Aufträge an die Konkurrenz verloren gehen. Das Entwicklungsteam muss neben der Wahl eines technisch geeigneten Steckverbinders auch darauf achten, wie einfach sich Komponenten bei Bedarf beschaffen lassen.

Neben diesen Anforderungen steht das für die Auswahl zuständige Designteam unter Zeit- und Kostendruck, um einen Wettbewerbsvorteil zu sichern. Ohne effektive Unterstützung beim Design können die engen Entwicklungszeitpläne zur Auswahl eines nicht optimalen Steckverbinders und einem fehlerhaften Layout führen.

Zunehmender Einsatz von modernen Hilfsmitteln

Um die angestrebte Zuverlässigkeit über den gesamten Lebenszyklus hinweg trotz kurzer Entwicklungszeiten zu erreichen, greifen Entwickler und Beschaffer auf externe Unterstützung und neuartige Tools zurück, um Beschaffungsoptionen zu identifizieren. Die Optionen reichen dabei von herstellerseitigen Online-Designtools bis hin zu KI und 3D-Druck.

Diese Dienste, Tools und Techniken beschleunigen den Entwicklungsprozess von der Komponentenauswahl bis hin zur Testphase. Zwei kürzlich vom Steckverbinderhersteller Harwin veröffentlichte Umfragen unterstreichen die zunehmend wichtige Rolle, die Online-Tools und digitale Technologien bei dieser Unterstützung spielen.

Im Rahmen der beiden Umfragen wurde ein breiter Querschnitt aus europäischen und nordamerikanischen Entwicklern, Einkäufern und Führungskräften befragt, die mit der Spezifikation, dem Design und der Beschaffung von Verbindungstechnik befasst sind. Dabei wurde ermittelt, welche Arten von Design-Tools sie einsetzen und welche davon für ihre Projekte am wichtigsten sind. Die Branchen reichten von der Luft- und Raumfahrttechnik über die Telekommunikation bis hin zur Industrie und Automobil. Die Umfragen hoben regionale Unterschiede in den Einstellungen hervor, diagnostizierten jedoch häufig gemeinsame Trends.

Das Internet erweist sich als zuverlässige Quelle für Informationen und Daten zu Steckverbinderauswahl und Design-In. Fachleute nutzen unterschiedliche Informationsquellen, wenn sie nach Steckverbindern für ein Design suchen. Sie wenden sich häufig an Distributoren von Steckverbindern, wobei sich eine beträchtliche Anzahl auch auf Vertriebs- und Produktteams, Medien sowie unabhängige Bauteildatenbanken stützt.

Neben der technischen Eignung der Produkte ist für Entwickler auch eine einfache Beschaffung wichtig. Im Durchschnitt bewerteten die Befragten sowohl in Europa als auch in Nordamerika Aspekte wie Marktverfügbarkeit, Verfügbarkeit von Zweitlieferanten (Second Source), Lieferantenunterstützung und kurze Lieferzeiten mit mehr als 3,5 von 5 möglichen Punkten hinsichtlich ihrer Wichtigkeit.

Die Hürden beim Einkauf

Angesichts dieser Anforderungen empfinden Fachleute bestimmte Aspekte der Online-Auswahl und -Beschaffung als hinderlich. Befragte in Nordamerika wiesen dabei auf Probleme mit uneinheitlicher Produktdokumentation der Anbieter hin. Dies erschwert es, Bauteile miteinander zu vergleichen oder deren Kompatibilität mit automatisierten Fertigungsprozessen sicherzustellen.

Für die Websites von Lieferanten und Händlern ist es somit wichtiger denn je, über die reine Bereitstellung von Produktdaten hinauszugehen und fundierte Informationen, Design-Leitfäden sowie Analysetools anzubieten. Zusammen können diese die Identifizierung geeigneter Produkte vereinfachen und beschleunigen sowie Vergleiche erleichtern.

Die Umfragen zeigten, dass Entwickler und Einkäufer zunehmend auf Online-Tools zurückgreifen, die immer häufiger auf KI basieren. Damit lassen sich wichtige Produkteigenschaften leichter erfassen, bevor einzelne Datenblätter im Detail geprüft werden müssen. Fundierte Vergleiche sind so in einem sehr frühen Stadium möglich.

Da KI-gestützte Suchfunktionen an Bedeutung gewinnen, liegt die Vermutung nahe, dass die bereitgestellten Links zu den Websites von Herstellern und Händlern führen – denn genau dort suchen Entwickler und Einkäufer nach den erforderlichen Komponenten. Oftmals suchen Nutzer, die auf KI-gestützte Suchfunktionen zurückgreifen, aktiv nach Lösungen für Design-Herausforderungen und nicht nur nach reinen Produktdaten.

Mehr als die Hälfte der Befragten in Nordamerika gab an, von Anbietern bereitgestellte Online-Designtools zu nutzen, um eine Auswahl zu treffen. In Europa liegt die Nutzungsrate mit 37% etwas niedriger. Fachleute schätzen diese Tools nicht nur für den Produktvergleich und die Produktauswahl, sondern auch, weil sie das Herunterladen von Designdateien für EDA-Tools erleichtern. Auch die Möglichkeit, mithilfe der Online-Tools Konfigurationen anzupassen und zu simulieren, erwies sich als beliebt.

KI und digitale Zwillinge halten Einzug

Zunehmend greifen Elektronikentwickler in den Bereichen Design, Prototyping und Validierung auf Simulationstools und KI-Unterstützung zurück. Mehr als ein Viertel der Befragten in Nordamerika gab an, KI, digitale Zwillinge oder beides in ihren Projekten einzusetzen. Die Nutzung hat rasant zugenommen.

Die Zahl der nordamerikanischen Nutzer, die den Einsatz von KI oder digitalen Zwillingen angaben, ist im Vergleich zu 2025 um 50% gestiegen. In Europa verläuft die Einführung von KI und digitalen Zwillingen langsamer. Knapp 17% gaben an, diese Techniken mittlerweile einzusetzen. Die eingesetzten Hilfsmittel decken jedoch ein breites Spektrum ab.

Neben dem Einsatz im Auswahl- und Designprozess nutzen einige KI auch zur vorausschauenden Wartung, um Komponentenausfälle im Feld vorherzusehen. Wichtige Anwendungsbereiche von KI decken die Möglichkeit ab, Layouts bereits vor der Prototypenerstellung zu optimieren, um potenzielle Probleme so schnell wie möglich zu beseitigen. In Nordamerika sehen Fachleute KI als Hilfsmittel bei der Auswahl und Optimierung von Steckverbindern.

Digitale Zwillinge ermöglichen es, die Funktion eines Designs bereits vor dem Erstellen des ersten Prototypen zu beurteilen. Sowohl Fachleute in Europa als auch in Nordamerika wiesen auf die Notwendigkeit hin, die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Steckverbindern unter verschiedenen elektrischen, thermischen und mechanischen Belastungen vorherzusagen.

Ein digitaler Zwilling ist dafür ein wirksames Hilfsmittel. Er erfasst Informationen über das Design und seine Zielumgebungen. Simulationen mit den kombinierten Datenquellen können das Verhalten physischer Systeme im Feld nachbilden. Sie helfen dabei, Annahmen über die Beständigkeit des Designs gegenüber extremen Bedingungen und Alterung zu überprüfen – was im Labor nur schwer zu simulieren ist.

Einige Befragte in Europa wiesen darauf hin, dass die Tools auch dazu beitragen, den Fertigungsdurchsatz zu optimieren und zu steigern. Eine Änderung der Reihenfolge bei der Montage von Bauteilen kann den Durchsatz bei Bestückungsautomaten erheblich beeinflussen. So können hochprofilige Bauteile, zu denen auch Steckverbinder gehören, die SMD-Bestückung verlangsamen, da der Bestückungskopf gezwungen ist, eine langsamere Bewegungsbahn auszuführen.

Tools, die einen digitalen Zwilling des montierten Systems erstellen, können diese Hindernisse sowie andere Abfolgeoptionen aufzeigen, die zu übermäßigen Transportzeiten innerhalb der Fertigung führen. Ein weiterer wichtiger Anwendungsfall ist das automatisierte Erstellen von Tests, um die Validierung und Verifikation zu beschleunigen.

3D-Druck gewinnt an Bedeutung

Während der Einsatz von KI in Europa derzeit geringer ist als in Nordamerika, gab mehr als die Hälfte der Befragten an, dass sie bereits 3D-Druck nutzen oder planen, ihn für die Herstellung von Prototypen oder Serienteilen einzusetzen. In Nordamerika ist die Akzeptanz des 3D-Drucks geringer: Etwas mehr als ein Drittel der Befragten gab an, diese Technik bereits zu nutzen oder dies zu planen.

Es gibt mehrere Gründe für die zunehmende Nutzung des 3D-Drucks. Einer der wichtigsten ist die Unterstützung für das schnelle Prototyping. Dies geht mit einem weiteren zentralen Anliegen einher, das in den beiden Umfragen hervorgehoben wurde: der Möglichkeit, schnell Muster von Steckverbindern von Lieferanten und Distributoren zu erhalten. Die schnelle Bereitstellung von Mustern war für die Befragten in Europa das wichtigste Kriterium und lag knapp vor dem lokalen technischen Support und der Verfügbarkeit ergänzender Technologien durch wichtige Lieferanten.

Fachleute sehen im 3D-Druck die Möglichkeit, die Designverifikation zu beschleunigen. Es lässt sich leichter überprüfen, inwieweit ein Entwurf die Anforderungen an Passform, Form und Funktion erfüllt, indem Modelle von Bauteilen erstellt werden, ohne auf die Fertigung gegossener oder bearbeiteter Komponenten warten zu müssen. Der 3D-Druck lässt sich sogar direkt in die Produktion übertragen. Einige der Befragten nannten den 3D-Druck als Möglichkeit, die Fertigung in kleinen Stückzahlen zu unterstützen, bevor sich das Team auf teure Spritzgussformen und andere Einrichtungen für die Serienfertigung festlegen muss.

Diese Ergebnisse zeigen, wie wichtig es für Zulieferer ist, bei den Veränderungen in den Design- und Verifikationsabläufen auf dem Laufenden zu bleiben. Sie müssen ihre Strategien so ausrichten, die sie ihren Kunden genau die Unterstützung bieten, die sie benötigen. Harwin hat mehrere Tools und Dienstleistungen eingeführt, die darauf abzielen, die Auswahl-, Design-In- und Qualifizierungsprozesse zu optimieren.

Das Unternehmen stellt virtuelle Modelle seiner Steckverbinder zum Download bereit und bietet Designtools wie einen Kabelkonfigurator an. Zusätzlich zu diesen Tools stellt Harwin in Echtzeit Informationen zum Lagerbestand der Vertriebspartner bereit, um Auskunft über die Verfügbarkeit von Produkten zu geben. In einem virtuellen Showroom kann man das via Augmented Reality immersiv erleben. Das Ergebnis ist ein besserer Kundenservice und ein vereinfachtes Design-In – in einem Umfeld, in dem zahlreiche Faktoren die Arbeit zunehmend komplexer gestalten.(kr)

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