Transformations-Challenge: Weisser Spulenkörper und EVERSION

Heidenheim, 16. Dezember 2024 - Additive Fertigung für individuelle Ganganalyse: Die Weisser Spulenkörper GmbH & Co. KG unterstützt die EVERSION Technologies GmbH bei der Entwicklung und Skalierung eines robusten Gehäuses für Sensorsohlen zur Analyse des individuellen Gangs im Alltag.

Im Rahmen der Transformations-Challenge, die Unternehmen, Start-ups und wissenschaftliche Partner zusammenzubringt, wird gemeinsam an Lösungen für drängende Zukunftsfragen gearbeitet und langfristige Kooperationen aufgebaut. Die Kooperation zwischen der Weisser Spulenkörper GmbH & Co. KG (kurz: Weisser) und der EVERSION Technologies GmbH (kurz: EVERSION) ist ein Best Practice für die Weiterentwicklung innovativer Lösungen. Gemeinsam wurde ein Sensorgehäuse entwickelt, das nicht nur für den Prototypenbau, sondern auch für eine skalierbare Fertigung mittels Kunststoffspritzguss geeignet ist – mit einer klaren Perspektive auf spätere kundenspezifische Serienproduktionen.

Ausgangssituation und Zielsetzung

Als Spezialist für die Serienfertigung von technischen Kunststoffteilen mit hohem Präzisionsanspruch verfolgt Weisser das Ziel, seine Fertigungskapazitäten durch die Erweiterung auf additive Fertigungstechnologien zu diversifizieren und Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen, insbesondere in der Medizintechnik, anzubieten. Im Rahmen der Transformations-Challenge suchte das Unternehmen High-Tech-Startups mit marktfähigen Produkten, die sich an der Schwelle zur Serienfertigung befinden. Das Start-up EVERSION nutzt Sensorsohlen, um den individuellen Gang von Personen zu analysieren, ein gesundes Gangbild im Schuh zu fördern und die Ursachen von Beschwerden transparent zu machen.

Die Zielsetzung der Zusammenarbeit zwischen Weisser und EVERSION war die Entwicklung eines Gehäuses zum Schutz der Elektronik für die Sensorsohle. Dabei sollten ein optimiertes Design, die Machbarkeit unterschiedlicher Fertigungstechnologien und eine Skalierung für unterschiedliche Produktionsmengen sichergestellt werden. Die frühzeitige Zusammenarbeit zielte darauf ab, EVERSION bei einer bedarfsgerechten Skalierung zu unterstützen – zunächst basierend auf dem eigenen Bedarf und später auf den Anforderungen der Kunden – und dabei hohe Anfangskosten sowie Risiken zu minimieren.

Gemeinsame Herausforderungen und Lösungsansätze

Die Zusammenarbeit zwischen Weisser und EVERSION zeichnete sich durch die enge Abstimmung während eines dynamischen Entwicklungsprozesses aus. Beide Partner haben sich als fachliche Sparringspartner auf Augenhöhe etabliert, um technische, wirtschaftliche und skalierbare Lösungen zu entwickeln.

• Skalierbarkeit als Kernziel: EVERSION hatte erste Prototypen des Gehäuses eigenständig mittels 3D-Druck gefertigt, stieß jedoch an Grenzen hinsichtlich der Optimierung und Serienfertigung. Der passende Zeitpunkt, Weisser als externen Partner hinzuzuziehen, ermöglichte es, das Sensorgehäuse so zu entwickeln, dass die Produktion schrittweise skaliert werden kann – von kleinen Serien im industriellen 3D-Druck bis hin zu größeren Losgrößen im Kunststoffspritzguss. Diese Zusammenarbeit führte zu einer präzisen Bauteiloptimierung und Machbarkeitsanalysen für ein robustes, skalierbares Gehäuse bei gleichzeitiger Minimierung des finanziellen Risikos und einer klaren Perspektive für die Serienfertigung.
• Parallele Entwicklung mit iterativen Anpassungen: Eine zentrale Herausforderung war, dass die Elektronik des Produkts zu Beginn der Kooperation noch nicht final definiert war. Die laufende Entwicklung erforderte regelmäßige Anpassungen des Gehäusedesigns, bis die Elektronik ihren Design Freeze erreichte. Durch die iterative Zusammenarbeit sowie schnell und kostengünstig gefertigte Prototypen konnten Anforderungen wie die Absicherung gegen Auftrittsbeschleunigungen bis zu 26G berücksichtigt und die Stabilität des Gehäuses kontinuierlich verbessert werden.
• Integration technischer und wirtschaftlicher Anforderungen: Neben der technischen Optimierung lag ein weiterer Fokus auf der Verifizierung des Produktdesigns und der Auswahl eines effektiven Fertigungsverfahrens. Dies umfasste die Kalkulation der Produktionskosten für 3D-Druck und Spritzguss sowie die Sicherstellung einer variablen Skalierbarkeit von Losgrößen zwischen 1 und 1.000.000. Die iterative Entwicklung ermöglichte es, bereits früh Prototypen unter realen Bedingungen zu testen und fundierte Entscheidungen für den Übergang zur Serienproduktion vorzubereiten.

Erfolgsfaktoren der Zusammenarbeit

Die Zusammenarbeit zwischen Weisser und EVERSION basierte auf einem offenen Austausch und der Bereitschaft, iterative Anpassungen vorzunehmen. Insbesondere die nahtlose Überführung vom industriellen 3D-Druck in den Kunststoffspritzguss ermöglichte eine skalierbare Lösung, die flexibel auf Marktanforderungen reagiert.

„Als Start-up konnten wir von der umfassenden Expertise von Weisser profitieren und mithilfe des industriellen 3D-Drucks schnell und kostengünstig verschiedene Varianten entwicklungsbegleitend testen.“ – Timon Sutter, EVERSION Technologies GmbH

Ein weiterer Erfolgsfaktor ist die gemeinsame Vision, die während des Vor-Ort-Workshops und in der Zusammenarbeit präzisiert wurde. Beide Unternehmen einigten sich darauf, nicht nur ein robustes Gehäuse für die Ganganalyse zu entwickeln, sondern auch eine gemeinsame Basis für eine erfolgreiche Markteinführung zu schaffen. Besonders bemerkenswert ist, dass Weisser sich als Pilotunternehmen zur Verfügung stellt: Mit Hilfe der von EVERSION entwickelten Technologie sollen zukünftig Arbeitsunfähigkeitstage der eigenen Mitarbeitenden reduziert werden. Dies unterstreicht das gegenseitige Vertrauen und den Blick auf eine langfristige Partnerschaft.

Ergebnisse und Ausblick

Im Rahmen der Kooperation zwischen Weisser und EVERSION wurde ein optimiertes Gehäusedesign entwickelt, das in mehreren Varianten getestet wurde. Die Prototypen wurden durch industriellen 3D-Druck gefertigt, was eine schnelle und flexible Anpassung des Designs ermöglichte. Der erste Testlauf des Gehäuses mit verbauter Platine war erfolgreich und bildet die Grundlage für die weitere Entwicklung.

Aktuell befindet sich die Produktion von 100 Gehäusen in vollem Gange, die von EVERSION für umfangreiche Studien verwendet werden Die Zusammenarbeit liefert nicht nur einen Proof of Process, sondern zeigt auch, wie die additive Fertigung einen nahtlosen Übergang zur Serienproduktion ermöglicht. Diese erfolgreiche Entwicklung bestätigt die Möglichkeit, Produktentwicklungen effizient zu begleiten und mit industriellem 3D-Druck als Fertigungstechnologie zu beginnen.

Der nächste Schritt nach der Transformations-Challenge wird die Ausweitung der Testperiode sein. Der nächste Schritt umfasst eine Grenzkostenkalkulation, um den Wechsel vom 3D-Druck zum Kunststoffspritzguss weiter vorzubereiten sowie die Überführung des Produkts in die Serienproduktion. Zudem ist ein Pilottest der Sensorsohlen bei Weisser geplant.

„Durch die Teilnahme an der Transformations-Challenge und den Einsatz industrieller additiver Fertigung konnten wir schnell und kostengünstig ein Produkt mit entwickeln und können nahtlos zur Serienfertigung übergehen – ein klarer Proof of Process.“ – Maximilian Ruoff, Weisser Spulenkörper GmbH & Co. KG

Über die Weisser Spulenkörper GmbH & Co. KG

Die Weisser Spulenkörper GmbH & Co. KG ist seit fast 80 Jahren führend im Kunststoffspritzguss und setzt Maßstäbe als Markt- und Technologieführer für Spulenkörper und Gehäuse in elektrotechnischen Anwendungen. Als Familienunternehmen mit über 200 Mitarbeitenden treibt Weisser Spulenkörper Innovation und neue Entwicklungen kontinuierlich voran und verteidigt seine Marktstellung durch höchste Qualität und Präzision bei der Verarbeitung technischer Kunststoffe in Kombination mit Metall. Von seinem Standort in Neresheim aus versorgt das Unternehmen die Industrie jährlich mit 500 Millionen Bauteilen, die in relevanten Branchen wie der Automobilindustrie, Elektrotechnik, Medizintechnik, Informationstechnologie und vielen anderen zum Einsatz kommen.

Lesen Sie mehr über Weisser auf deren Webseite.

Über die EVERSION Technologies GmbH

Die EVERSION Technologies GmbH ist ein 2023 gegründetes MedTech-Start-up aus Konstanz, das Menschen auf dem Weg zu einem schmerzfreien Leben begleitet. Getreu dem Motto EINFACH. BESSER. LAUFEN. analysiert das Unternehmen mithilfe von Inertialsensorsohlen den individuellen Gang über mehrere Stunden in alltäglichen Situationen. Unabhängig von Ort, Zeit und Fachpersonal simulieren wir die Auswirkungen des Gehens und der Schuhe auf den Körper anhand eines präzisen biomechanischen 3D-Modells. Dadurch können Kund:innen erstmals die Ursache ihrer Beschwerden transparent nachvollziehen. Auf Basis der Analyse werden dann geeignete Handlungsempfehlungen getroffen. Eine unserer Lösungen ist die automatisierte Anpassung des Schuhes anhand der Berechnungen, um wieder ein optimales, gesundes Gangbild im Schuh zu erreichen.

Lesen Sie mehr über EVERSION auf deren Webseite.

Interessiert an der Transformations-Challenge 2025?

Im Jahr 2025 geht die Transformations-Challenge in die zweite Runde. Nutzen Sie Ihre Chance für innovative Kooperationsprojekte! Melden Sie sich bei Marleen Keller unter keller(at)ostwuerttemberg.ihk.de.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Veranstaltungsseite.