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Entwicklung von Embedded Systems, LED-Leuchten und Lichtsteuerungen von der Idee bis zur Serienreife

Ingenieurbüro Andreas Stahlkopf

33659 BielefeldNeu auf Amplifa

2013Gegründet

Einzelunternehmen (Ingenieurbüro)Rechtsform

BielefeldStandort

Einzelstück bis 100kBegleitete Stückzahlen

bis 500k RGB PixelLED-Matrixsysteme

Über das Ingenieurbüro Stahlkopf

Das Ingenieurbüro Stahlkopf ist ein von Dipl.-Ing.(FH) Andreas Stahlkopf geführtes Einzelunternehmen mit Standort in Bielefeld und bietet Dienstleistungen in nahezu allen Bereichen der Elektronikentwicklung an. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung eingebetteter Systeme mit 8/16/32-Bit-Mikrocontrollern, simulationsgestützter Schaltungsentwicklung, EMV-gerechtem PCB-Design, FPGA-Systemen, ANSI-C-Firmware sowie PC-basierter Softwareentwicklung. Besondere Expertise besteht in der Projektierung von LED-Leuchten, Lichtsteuerungen und LED-Matrixsystemen bis zu 500k RGB Pixeln für Ambient Lighting und Fassadenbeleuchtung. Neben der Entwicklung unterstützt das Büro bei Ideenfindung, Produktspezifikation und Produktionseinführung einschließlich Testfixtures und Testsoftware, mit Erfahrung in Deutschland, den USA, China und Irland bei Volumina vom Einzelstück bis 100k. Hausintern stehen ein 3D-Drucker (FDM, ABS/PLA), eine BGA-Rework-Station und ein IR-Reflow-Ofen für Prototyping zur Verfügung. Zielgruppe sind vor allem kleine und mittelständische Unternehmen ohne eigene Elektronikentwicklung.

Standort: Bielefeld
Verfahren: 3D-Prototyping (FDM-Druck von Mechanikteilen/Gehäusen), Elektronikentwicklung/Embedded Systems (8/16/32-Bit MCU, FPGA, Schaltplan, PCB-Layout), Hausinternes Prototyping von Elektronikbaugruppen inkl. BGA/QFN-Löttechnik und Reflow, Produktionsbegleitung/Produktionseinführung mit Testfixtures und Testsoftware, Elektronikentwicklung / Embedded Systems (8/16/32-Bit Mikrocontroller), Schaltungsentwicklung und PCB Design (EMV-gerecht), FPGA Design, Simulation und Verifikation, Firmware-Entwicklung (ANSI-C)
Werkstoffe: ABS, PLA, FDM 3D-Druck, Schaltungsentwicklung und PCB-Design, FPGA Design, Embedded Systems (8/16/32-Bit MCU), BGA/QFN-Löttechnik
Gegründet: 2013
Branchen: Lichtechnik / LED-Leuchten, Ambient Lighting / Fassadenbeleuchtung, Industrie / Steuerungstechnik, IT-Infrastruktur, Funktechnik (DMR), ÖPNV / Events / Werbetechnik

01
Ideenfindung und Produktspezifikation
02
Schaltungs- und PCB-Design
03
FPGA-Design und Firmware-/Softwareentwicklung
04
3D-Prototyping von Mechanik und Baugruppen
05
Produktionseinführung mit Testfixtures und Testsoftware
06
Begleitung und Qualitätskontrolle über den Lebenszyklus

Werkstoffe und Verfahren

FDM

FDM 3D-Druck

Hausinternes Prototyping von Gehäusen und Mechanikteilen mit Dual-Extruder-Drucker.

ABS

3D-gedruckter Werkstoff für mechanische Prototypen und Gehäuseteile.

PLA

3D-gedruckter Werkstoff, auch für auswaschbare Stützkonstruktionen und Bicolor-Druck.

PCB

Schaltungsentwicklung und PCB-Design

Simulationsgestützte Schaltpläne und EMV-gerechtes Leiterkartenlayout mit Altium Designer.

FPGA

FPGA Design

Herstellerübergreifende Entwicklung von FPGA-Systemen und IP-Cores mit HDL-Simulationsumgebung.

MCU

Embedded Systems (8/16/32-Bit MCU)

Maßgeschneiderte Steuerungssysteme mit und ohne FPGA-Anbindung.

BGA

BGA/QFN-Löttechnik

Hausinternes Prototyping inklusive BGA-Rework und Reflow.

Standort

Bielefeld

Büro, Entwicklung und Prototyping

Losgröße: Einzelstück bis 100k (Produktionsbegleitung)
Werkstoffe: ABS, PLA, Leiterplatten

3D-Drucker (FDM, Dual Extruder)
BGA Rework Station (2016)
IR-Reflow-Ofen (2015)

Einblicke in die Fertigung

3D-Prototyping (FDM) von Mechanikteilen in ABS und PLA

Programmiertool macPRG für MAC-Programmierung und Firmware-Update

Branchen

Lichtechnik / LED-LeuchtenAmbient Lighting / FassadenbeleuchtungIndustrie / SteuerungstechnikIT-InfrastrukturFunktechnik (DMR)ÖPNV / Events / WerbetechnikKMU ohne eigene Elektronikentwicklung

Verfahren & technische Grenzen

Verfahren	Toleranz	Max. Bauteil	Gewicht	Losgröße	Werkstoffe
3D-Prototyping (FDM-Druck von Mechanikteilen/Gehäusen)Additiv	–	–	–	–	ABS, PLA
Elektronikentwicklung/Embedded Systems (8/16/32-Bit MCU, FPGA, Schaltplan, PCB-Layout)Engineering	–	–	–	–	–
Hausinternes Prototyping von Elektronikbaugruppen inkl. BGA/QFN-Löttechnik und ReflowFügen	–	–	–	–	–
Produktionsbegleitung/Produktionseinführung mit Testfixtures und TestsoftwarePrüfung	–	–	–	Einzelstück – 100k	–

3 Anlagen & Maschinen

Maschine	Hersteller / Modell	Anzahl	Arbeitsraum	Baujahr	Standort
3D Drucker (FDM, Dual Extruder)	–	1	–	–	Bielefeld
BGA Rework Station	–	1	–	2016	Bielefeld
IR Reflow Ofen	–	1	–	2015	Bielefeld

Zusatzleistungen

Elektronikentwicklung / Embedded Systems (8/16/32-Bit Mikrocontroller)Schaltungsentwicklung und PCB Design (EMV-gerecht)FPGA Design, Simulation und VerifikationFirmware-Entwicklung (ANSI-C)Softwareentwicklung (Windows, Android, iOS, macOS)Produktionsbegleitung / SerienreifeBeratung / ConsultancyMechanikdesign und 3D Prototyping (FDM, ABS/PLA)Hausinternes Prototyping inkl. BGA Rework und ReflowMAC-L/OUI Adresspool-Nutzung für KundenprojekteKonstruktion von LED Leuchten, Lichtsteuerungen und LED Matrixsystemen

Historie

2012
Gründung des Ingenieurbüros Stahlkopf durch Andreas Stahlkopf in Bielefeld.
2013
Einführung von Altium Designer; Zuweisung einer DMX Manufacturer ID (ANSI E1.11-2004) durch ESTA/Plasa.org und eines eigenen MAC-L/OUI-Adressbereichs durch die IEEE.
2015
Einführung von TurboCAD Professional V21, eines 3D-Druckers mit Dual Extruder und eines IR-Reflow-Ofens; Projekte u. a. LED-Matrixmodule und Konzeptleuchte.
2016
Beschaffung einer BGA Rework Station; Projekte WLAN-LED-Steuerung und Powerbank-Management.
2017
Erteilung des deutschen Patents DE102009007505 B4 'Halbleiterbauteil und Beleuchtungseinrichtung'.
2018
Erteilung des europäischen Patents EP2413667 B1 'Steuervorrichtung einer Leuchte und Leuchte'.
2020
Updates auf Altium Designer 20 und Embarcadero RAD Studio 10.4 für Cross-Plattform-Entwicklung.
2023
Zehnjähriges Bestehen des Ingenieurbüros Stahlkopf.