Pacman-Wettbewerb als wichtiger Vergleich für Studierende

Der Studiengang Systemtechnik an der FHNW vermittelt angehenden Ingenieuren die Fähigkeiten, um Maschinen, Anlagen und Apparate für die zukünftige Produktionswelt zu entwickeln. Ein wichtiger Bestandteil ist dabei ein Wettkampf, in dem die Studierenden mit selbstentwickelten Robotern antreten. Wieso dieser Vergleich so wichtig ist, erklärt Prof. Dr. Jürg Keller im Interview.

Im Pacman-Wettbewerb treten Studierende des Bachelorstudiengangs Systemtechnik gegeneinander an. Was für Aufgaben gilt es in diesem zu bewältigen?

Es sind insgesamt vier Aufgaben, die sich vom Schwierigkeitsgrad von Aufgabe zu Aufgabe steigern. Bei der ersten muss der Roboter fünf Scheiben einsammeln und anschliessend in seine Ausgangslage zurückfahren. Bei der zweiten muss dieser in einer bestimmten Zeit möglichst viele Scheiben einsammeln. Die dritte Aufgabe ist ähnlich wie die zweite, wobei der Roboter hier wieder in seine Ausgangslage zurückfahren muss. Bei der vierten und schwierigsten Aufgabe befinden sich zwei Pacman auf dem Spielfeld und es geht bei dieser darum, mehr Spielsteine als der Gegner einzusammeln. Rammt ein Roboter den anderen, scheidet dieser aus.

Diese Aufgaben klingen anspruchsvoll. Was sind bei deren Bewältigung die grössten Herausforderungen?

Das Design der gesamt-mechatronischen Lösung stellt die grösste Herausforderung dar. Sehr schwierig ist ebenfalls die Handhabung der Sensorik, die unter anderem erkennen muss, wie weit sich der Pacman von der Spielfeldbande befindet. Eine weitere Schwierigkeit ist die Aufnahme der Spielsteine. Interessanterweise gibt es bei diesem Wettbewerb keine identischen Lösungen, da jedes Team eine andere Lösung gefunden hat. Diese Lösungen reichen von einem Staubsauger über ein Magnetband bis hin zu mechanischen Bürsten, welche die Spielsteine aufnehmen.

Sehr anspruchsvoll ist ebenfalls die Programmierung des Systems. Während sich die ersten drei Aufgaben noch relativ einfach programmieren lassen, muss das System in der letzten Spielrunde situativ reagieren können, um nicht mit dem anderen Roboter zusammen zu stossen. Bei dieser Aufgabe lernen die Studierenden auch Methoden, mit denen sie ihren Pacman sicher durch das Labyrinth navigieren können.

Ich höre heraus, dass Sie hier mechatronische Fähigkeiten par excellence vermitteln.

Das ist unser Ziel! Wir wollen Ingenieure ausbilden, die später beispielsweise in der Industrie Anlagen automatisieren oder Geräte und Maschinen für die Produktionswelt entwickeln können.

Ich habe Sie während des Wettbewerbs beobachtet und habe den Eindruck, dass Sie einen hervorragenden Draht zu Ihren Studierenden haben. Stimmt dieser Eindruck?

Das ist ein wichtiger Punkt, dass man eine gute Zusammenarbeit mit den Studenten hat und ihnen hilft, wenn sie ein Problem haben. Wir haben immer offene Türen, aber auch Online über Teams kann jemand schnell kommen, wenn er eine Frage hat. Wir sehen uns nicht als böse Lehrer, die mit dem Stock etwas einfordern, sondern als Coachs, welche die Studierenden motivieren sollen.

Lassen Sie uns nochmals kurz über den mechatronischen Ansatz sprechen, der hier vermittelt wird. Hilft dieser dabei, dass in Unternehmen weithin verbreitete Silo-Denken aufzubrechen?

Das auf jeden Fall, wobei man das realistisch sehen muss. Heutzutage ist bereits so vieles optimiert und perfektioniert, dass es gar nicht einfach ist, als junger Ingenieur einen nützlichen, innovativen Beitrag zu leisten. Was unsere Studenten aber gewiss lernen, ist das Zusammenspiel von Mechanik, Software und Elektrik zu verstehen und sie wissen, dass es alle Disziplinen benötigt, damit es am Ende ein gutes Resultat gibt.

In den Projektteams ist es aber schon so, dass sich die einen Studenten eher um die Mechanik kümmern, andere eher um das Elektrische und die anderen mehr um die Programmierung. Also schon dort spezialisieren sie sich und nicht jeder macht alles, aber sie erleben im Team, wie man miteinander arbeiten muss.