MENSCHEN & UNTERNEHMEN
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 32 develop 3 systems engineering 01 2016
AUS DER MENSCHEN & UNTERNEHMEN Bild: GfSE Arbeitsgruppe auf dem internationalen Workshop von INCOSE in Los Angeles Arbeitsgruppen auf dem nationalen GfSE-Workshop in 2016 Bild: GfSE Teams sprachen die Programmierung der Software sowie eine leistungsfähige 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. 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. Internationale und nationale SE Workshops Die SE-Interessierten treffen sich zweimal im Jahr zu intensiven Workshops. Der eine findet Ende Januar im internationalen INCOSE-Umfeld in den USA statt – der Internationale Workshop. In diesem Jahr wurde der MBSE-Workshop mit in den Internationalen Workshop integriert. Einige GfSE Mitglieder bringen sich hier aktiv mit Vorträgen und neuen Entwicklungen ein. Insgesamt gibt es 44 internationale Arbeitsgruppen zu Prozess, Industrie und Wissensthemen. Dazu gehören 2 spezielle Initiativen, die sich direkt aus der Vision 2025 ableiten und eine besondere Aufmerksamkeit bekommen. Es handelt sich um die MBSE-Initiative und die Standardisierungsinitiative, welche auch einen direkten Einfluss auf das neue Handbuch Version 4.0 hatten. Als GfSE-Mitglied ist man übrigens automatisch auch Mitglied bei INCOSE und kann alle weltweiten Informationen und Vorteile genießen. Der GfSE-Workshop fand in diesem Jahr am 11. und 12. Februar 2016 in Hannover mit einem neuen Teilnehmerrekord statt. Auch in diesem Jahr wurden interessante Vorschläge gemacht: • A: Funktionale Architektur Hausautomatisierung – Weiternutzung des im Rahmen der FAS-Workshops 2014 & 2015 entwickelten FAS-Beispielmodells zur Hausautomatisierung für weitere Analysen und Schritte im Rahmen einer Produktentwicklung. • B: SysML für sicherheitskritische Systeme – Für die Entwicklung von Systemsicherheitsanalysen (System Safety Assessment) sollte ein mit SysML kompatibles Modell entwickelt werden. Es wurde untersucht, welche Ansätze hierfür bereits existieren und ob eine Integration in SysML möglich ist. • C: PLM4MBSE – Die Arbeitsgruppe PLM4MBSE beschäftigt sich mit Aspekten der Integration von MBSE und PLM. Dabei ging es einerseits um die Ausarbeitung von Anforderungen an MBSE-Authoring-Werkzeuge (SysML, Modelica, etc.) hinsichtlich der Unterstützung von Entwicklungskollaboration, Modellversionierung, Modellaustausch und Change Management, umgekehrt auch um Anforderungen aus dem MBSE an die Architektur und Schnittstellen von PLM-Systemen für eine disziplinübergreifende Zusammenarbeit. • D: Deutsches Handbuch – Ziel ist es, das eher normativ ausgerichtete „INCOSE Systems Engineering Handbook“ und die von der GfSE herausgegebene deutsche Übersetzung durch ein eigenes Buch zu ergänzen, welches auch die gelebte Praxis der Industrie im deutschsprachigen Raum berücksichtigt. Neben diesen Inhalten, gab es noch administrative Treffen zum SE-Zert, dem Zertifizierungsprogramm, und das Netzwerken spielte ebenfalls wieder eine große Rolle. Der Autor: Sven-Olaf Schulze, Vorsitzender, GfSE Zu dieser Rubrik Die Gesellschaft für Systems Engineering (GfSE) e.V. als deutsches Chapter des International Council on Systems Engineering (INCOSE) ist seit 1997 die größte deutschsprachige Interessensvertretung rund um das Thema Systems Engineering. In der Rubrik ‚Aus der GfSE‘ berichten wir regelmäßig über aktuelle Aktivitäten und Initiativen. Mitglieder der GfSE erhalten die develop 3 systems engineering digital im Rahmen ihrer Mitgliedschaft über den Newsletter der GfSE. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, ein Printabonnement zum ermäßigten Mitgliederpreis zu beziehen. Angaben zu Verfahren und Gutscheincode finden sich ebenfalls im Newsletter der GfSE. www.gfse.de I N F O develop 3 systems engineering 01 2016 33
