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Roboter-Wettbewerb der GfSE an der Hochschule Pforzheim

München – 21. Dezember 2015 – Für die angehenden Systems Engineers in Deutschland endet das Jahr 2015 mit einem studentischen Vergleich, dem RobSE, zwischen den Hochschulen. Es sollten die Markt- und Kundenwünsche in nachvollziehbaren Schritten und mit einer Systematik, ohne Trial und Error, zu einem Produkt entwickelt werden, um im Abschluss in einem Wettkampf die Anforderungen nachweisen zu können.

Es gibt vielerlei Arten Systems Engineering zu unterrichten. Der Lerneffekt ist jedoch dann besonders hoch, wenn die theoretischen Inhalte direkt am praktischen Beispiel ausprobiert werden. Daher hat sich die Gesellschaft für Systems Engineering (GfSE) gemeinsam mit den Industriepartnern Invensity GmbH und Unity AG entschlossen, einen Roboterwettbewerb an den Hochschulen auszuschreiben. Für diese Idee hat sich die GfSE von der französischen Partnerorganisation AFIS (Association Francaise d'Ingénierie Système) inspirieren lassen, die einen ähnlichen Wettbewerb bereits seit einigen Jahren durchführt. In diesem ersten Probelauf traten zwei Teams der Hochschule Pforzheim gegen eine Gruppe der Hochschule Esslingen an. Die Aufgabe bestand in der Entwicklung eines Roboters, der sowohl autonom als auch ferngesteuert fahren kann und dabei drei unterschiedliche Missionen erfüllt: Bewegen einer Palette, Umsetzen eines Containers und Ziehen eines Anhängers. Die Entwicklung des Roboters und der Steuerungssoftware erfolgte dabei unter Anwendung der Methoden des Systems Engineering.

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Bild1: Ein Roboter beim Transport einer Palette

Für die Realisierung des Systems stellte die GfSE jedem Team ein spezielles Set von Lego-Mindstorms sowie ein Spielfeld von 2 Meter Länge und 1 Meter Breite zur Verfügung. Die drei Gruppen starteten den Wettbewerb Anfang Oktober mit Beginn des Wintersemesters. Die Professoren Ralf Schuler von der Hochschule Esslingen und Hanno Weber von der Hochschule Pforzheim begannen die Entwicklungsprojekte parallel zur passenden Vorlesungsreihe über Methoden des Systems Engineering.

Im Wettbewerb am 18.12.2015 prüften die Jury-Mitglieder Jan Zutter (Invensity), Dr. Daniel Steffen (Unity) und Prof. Dr. Claudio Zuccaro (Hochschule München) die Roboter auf Regelkonformität. Im Anschluss erfolgte ein vollständiger Funktionstest, indem die Roboter in möglichst kurzer Zeit sämtliche Aufgaben ausführten. Nachdem alle Missionen erfüllt waren, präsentierten die drei Teams Ihre Vorgehensweisen, aufgetretene Schwierigkeiten und wie sie diese schließlich bewältigen konnten. In diesen kurzweiligen Vorträgen präsentierte sich das Pforzheimer Team "Bumblebee" mit gelben Westen in einheitlicher "Tracht" und Darth Vader nahm als Roboter mit Laserschwert die Reminiszenz zur aktuellen Star-Wars Folge auf. Im Unterschied zu anderen Wettbewerben werden nicht nur das Ergebnis und die Leistung des Produktes bewertet, sondern auch die Vorgehensweise in der Entwicklung und Realisation unter Berücksichtigung des Lebenszyklus mittels Systemanforderungen, Architektur und Design, Konfigurationsmanagement, Integrationsnachweis und Validierungsplan, Machbarkeitsstudie zur Instandhaltung und letztlich auch dem Projektmanagement.

Es war interessant zu sehen, wie groß die Variationsbreite der realisierten Lösungen ist, obwohl alle Teams mit derselben Aufgabenstellung aus demselben Baukasten schöpften. Die ausschlaggebenden Vorteile für den Sieg des Pforzheimer Teams lagen allerdings in der Programmierung der Software sowie in einer leistungsfähigen Mensch-Maschine-Schnittstelle. Durch Adaption eines PS4-Controllers einer Spielkonsole an die Lego-Steuerung konnte der "Fahrer" den Roboter deutlich präziser lenken und dadurch mit hoher Geschwindigkeit fahren und wertvolle Punkte einsammeln.

Gruppenfoto1

Bild 2: Gruppenbild - Team Bumblebee in gelben Westen (Pforzheim),
Team Esslingen in weißen T-Shirts, das Sieger-Team aus Pforzheim: vorne und links hinten,
sowie die Jury mit Organisatoren

In der abschließenden Siegerehrung wurde klar, dass Systems Engineers auch feiern können - auch wenn sie nicht alle den ersten Platz gemacht haben. Rüdiger Kaffenberger aus dem GfSE-Vorstand kündigte an, dass der Wettbewerb künftig bundesweit ausgeschrieben wird. Das nächste Turnier wird dann voraussichtlich an der Hochschule München stattfinden.

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