Develop³ Systems Engineering 01.2016

MENSCHEN & UNTERNEHMEN
AUS DER
Bild: GfSE
Bild: GfSE
Ein Roboter im Wettkampf beim Transport einer
Palette – Methoden des Systems Engineerings
lassen sich bei der Entwicklung solcher Roboter
im Wettbewerb mit mehreren Teams sehr lehrreich
testen
Gruppenbild – Team Bumblebee in gelben Westen (Pforzheim), Team Esslingen in weißen T-Shirts und
das Sieger-Team aus Pforzheim: vorne und links hinten, sowie die Jury mit Organisatoren
Roboter-Wettbewerb und Überblick zu Systems-Engineering-Workshops
Die Zukunft des Systems Engineerings
im Wettstreit kennen und schätzen lernen
Für die angehenden Systems Engineers in Deutschland endete das Jahr 2015 mit einem studentischen
Vergleich 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 Erfüllung der Anforderungen nachweisen zu können. Nachfolgend
werfen wir deshalb einen Blick auf den Roboter-Wettbewerb der GfSE an der Hochschule Pforzheim
und geben einen Überblick zu Systems-Engineering-Workshops.
Es gibt vielerlei Arten Systems Engineering (SE) zu unterrichten. Der
Lerneffekt ist jedoch 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. Im 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 Engineerings.
Für die Realisierung des Systems stellte die GfSE jedem Team ein spezielles
Set von Lego-Mindstorms sowie ein Spielfeld von 2 m Länge und
1 m 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 Hoch-
schule Pforzheim begannen die Entwicklungsprojekte parallel zur passenden
Vorlesungsreihe über Methoden des Systems Engineerings. Im
Wettbewerb am 18. Dezember 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. 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-Episode 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. Für den Sieg des Pforzheimer
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