Backstage: Hardwareentwicklung

„Ein großartiger Ort, um sich durch tägliche Herausforderungen beruflich und persönlich weiterzuentwickeln"

Markus, Hardware-Entwickler | Anton Paar GmbH

Bei der Entwicklung von Präzisionsmessgeräten spielt die Hardware eine entscheidende Rolle, denn jede physikalische Messung muss in ein elektrisches Signal umgewandelt werden, bevor sie weiterverarbeitet werden kann. Dieser erste Schritt in der Messkette ist entscheidend für den Erfolg von Präzisionsmessgeräten. Für optimale Ergebnisse ist das perfekte Zusammenspiel mehrerer Disziplinen erforderlich.

Die Aufgaben in der Hardware-Entwicklung sind breit gefächert und vielfältig. Als Hardware-Entwickler/-Entwicklerin sind Sie für das gesamte elektrische/elektronische System eines Messgeräts verantwortlich und begleiten das Messgerät von Anfang an, über alle Entwicklungsphasen bis hin zum Produktionsbeginn und darüber hinaus.

Um alle Anforderungen zu erfüllen, erfordert die Erstellung eines elektrischen/elektronischen Gerätekonzepts eine intensive Zusammenarbeit zwischen Systemarchitekten, Design- und Firmware-Entwicklung. Sie müssen auch sicherheitstechnische Aspekte gemäß den Normen und Richtlinien berücksichtigen. Ausgehend vom Gerätekonzept entwickeln Sie erste Details, wie die Auswahl der elektrischen/elektromechanischen Komponenten sowie die Dimensionierung von Schaltungen und die Erstellung von Schaltplänen. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor ist die gute Zusammenarbeit im Team sowie die Abstimmung mit der Einkaufsabteilung und der Leiterplattenkonstruktion, die auf Basis der Schaltungsplanung das Design der Leiterplatte vorbereitet.

Nachdem die Leiterplatte die hauseigene Montagelinie durchlaufen hat, beginnt der praktische Teil. Die Hardware-Entwicklerin bzw. der Hardware-Entwickler führt Inbetriebnahme- und Verifizierungstests der Leiterplatte durch, die dann – zusammen mit anderen zugekauften Komponenten – in den Prototyp integriert werden. Bei allen Änderungen an der Hardware oder dem Prototyp können Sie Ihre praktischen Fertigkeiten unter Beweis stellen.

Nachdem der Prototyp einen gewissen Reifegrad erreicht hat, erfolgt ein elektromagnetischer Verträglichkeitstest. Dieser Schritt wird von der Hardware-Entwicklung begleitet. Die daraus resultierenden Erkenntnisse sowie die Ergebnisse der Prototyp-Verifikationsmessungen fließen in die nächste Designiteration ein. Dieser iterative Prozess wird so lange fortgesetzt, bis das Gerät Serienreife erlangt hat und alle Leistungs-, Funktions-, Kosten- und Qualitätsanforderungen erfüllt sind.

Ich habe 2012 als Hardware-Entwickler bei Anton Paar begonnen und war Teil eines interdisziplinären Teams, das ein Rasterkraftmikroskop entwickelt hat. Dieses konnte unter anderem die Oberflächentopografie im Sub-Nanometerbereich erfassen. Das Herzstück des Geräts ist ein mit einem kapazitiven Abstandsmesssensor gekoppelter Piezo-Aktuator, der – unterstützt durch ein optisches Rückkopplungsgewinde – eine Cantileverspitze entlang der Probenoberfläche bewegt und so die Topografie aufnimmt. Der kapazitive Abstandssensor deckt ein Messspektrum von 15 µm ab, bei einem Signal-Rausch-Verhältnis von nur 50 pm!

Sie wollen die Grenze des physikalisch Möglichen durch technische Innovationen und ausgeklügelte Lösungen ausloten. Genau das ist es, was mich an der Entwicklung von Präzisionsmessgeräten fasziniert: Ich finde die Arbeit in einem interdisziplinären Team sehr spannend, denn nur wenn alle Disziplinen zusammenarbeiten, kann die bestmögliche Lösung für ein Produkt gefunden werden. Das bedeutet, dass Sie immer wieder mit neuen Herausforderungen konfrontiert sind, die kreatives Denken, intensive Teamarbeit und Kompromissbereitschaft erfordern.

Was mich in der Hardware-Entwicklung bei Anton Paar motiviert und inspiriert, ist die große Bandbreite an Tätigkeiten. In der Entwurfsphase müssen Konzepte für komplette Geräte- oder Fertigungsgruppen entwickelt werden. Gleichzeitig muss man sich auch mit kleinen, aber wichtigen Details im Schaltungsentwurf befassen und die technischen Daten der gekauften Komponenten berücksichtigen. Die Testphase erfordert unterschiedliche Fähigkeiten. Es ist sehr lehrreich und interessant für mich, im Labor zu sein. Die von mir selbst entwickelte Hardware zu modifizieren. Sie in Betrieb zu nehmen und zu überprüfen. Besonders gerne wende ich verschiedene Werkzeuge, Messgeräte und Methoden an.

Das interessante und abwechslungsreiche Arbeitsumfeld bietet mir die Möglichkeit, mich beruflich und persönlich weiterzuentwickeln – und an jeder Herausforderung zu wachsen.