Erweiterung Kugelfallversuch & Modelleisenbahn
Das Fachgebiet System- und Software-Engineering schlägt im Rahmen des CrossLab-Projektes die Weiterentwicklung der zwei bestehenden Labore „Kugelfallversuch“ und „Modelleisenbahn“ vor. Beide Labore wurden bzw. werden derzeit für Lehrveranstaltung und für weitere studentische Arbeiten verwendet. Für den Kugelfallversuch plant das Fachgebiet bereits eine Erneuerung und Erweiterung des Versuches für die nächsten Jahre und hat daher die höhere Priorität.
Erweiterter Kugelfallversuch
Im Rahmen der Lehrveranstaltung „Komplexe informationstechnische Systeme“ wird bereits seit Jahren ein einfacher Kugelfallversuch als Aufgabe für die Studenten angeboten. Aufgrund des langen und intensiven Einsatzes des Versuchsaufbaus (ca. 30 Gruppen pro Sommersemester) ist eine Erneuerung und Überarbeitung des Kugelfallversuchs notwendig. Ziel dieser Überarbeitung ist zum einen die Erstellung eines robusten Versuchs, der im intensiven Gebrauch zuverlässig laufen muss. Zum anderen stellen die zwei zur Verfügung stehenden Laboraufbauten einen Engpass dar, da sich die Gruppen in Vorort-Terminen einteilen müssen. Ein Remote-Zugang oder eine Simulation der Hardware würde es ermöglichen, dass die Studenten auch von zu Hause arbeiten können und so die Vorort-Termine (von bis zu 10 Terminen pro Gruppe) deutlich reduziert werden können. Das würde außerdem die Situation unter Kontaktbeschränkungen sehr erleichtern. Ebenso ist es schwierig, die
Aufgabenstellungen jedes Jahr zu variieren, um eine Abgabe fertiger Lösungen zu verhindern. Eine etwas komplexere Aufgabenstellung wäre sicherlich auch für die Studenten interessanter. Möglich wäre im Gegensatz zum bisherigen einfachen Kugelfallversuch die Verwendung verschiedener
Sensoren und Aktoren, aber auch einfache Sortieraufgaben. Hierzu lief in den letzten Jahren schon eine studentische Arbeit, die erste Voruntersuchungen zu diesem Thema geleistet hat. Zur Realisierung dieses Versuchs sind auch Konstruktions- und Maschinenbauarbeiten notwendig, für die sich bisher kein Student gefunden hat. Daher wäre die Realisierung im Rahmen dieses Projektes sehr hilfreich für das Vorhaben des Fachgebiets.
Projekt Modelleisenbahn
Am Fachgebiet SSE wurde im Rahmen diverser studentischer Projekte eine digital steuerbare Modelleisenbahn aufgebaut. Diese wurde im Rahmen verschiedener Lehrveranstaltungen („Software & Systems Engineering“ und „Modellgetriebene Softwareentwicklung“) bereits eingesetzt. Auch zum Tag der offenen Tür und für den Schülerworkshop wird der Aufbau verwendet. Leider ist der Aufbau durch Verschleiß, mechanischen Unzulänglichkeiten z.B. bei der Weichenstellung und auch firmwareseitig derzeit nicht zuverlässig einsetzbar. Das Ziel des Aufbaues ist es, die am Fachgebiet verwendeten Modellierungs- und Simulationstechnologien anschaulich an realer Hardware zu demonstrieren. So soll zukünftig die modellgetriebene Entwicklung von Steuerungen demonstriert oder auch die Leistungsbewertung eines vorher simulierten Systems praktisch überprüft werden. Zusätzlich kann der Aufbau aber auch für einfache Steuerungsaufgabenstellungen verwendet werden. Da nur eine Modelleisenbahn zur Verfügung steht, müssen sich die Studentengruppen den Zugang zur Modelleisenbahn derzeit einteilen, wobei in der Regel mehrere Vorort-Termine in einem Semester nötig sind. In einer früheren Version gab es bereits für die Eisenbahn eine Simulation, bei der die Arbeit von zu Hause aus möglich war. Eine Remote-Simulation der Eisenbahn könnte die Anzahl der notwendigen Vorort-Termine deutlich reduzieren. Ein Remote-Zugang zur Modelleisenbahn bringt viele Herausforderungen mit sich. Zunächst muss die Robustheit des Aufbaus erhöht werden. So können Loks durch unzuverlässige mechanische Weichenstellung entgleisen, durch zu spätes Bremsen in ein Hindernis fahren oder kollidieren oder durch zu langsames Fahren den Kontakt zur Stromversorgung verlieren. Ansätze zur Lösung dieser Herausforderungen zu finden sind unseres Erachtens passende Aufgabenstellung für ein CrossLab-Projekt.
