System Design Project

Transkript

1 System Design Project Prof. Dr. Leonhard M. Reindl Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Institute für Mikrosystemtechnik

2 Skript Ein Skript liegt auf dem Netz unter: oder unter Lehre Forschung System Design Project Elektrische Mess- und Prüfverfahren Lehre Seite 2

3 Was sollen Sie hier machen? Sie sollen ein System entwerfen (ein selbständig agierender Roboter / Fahrzeug) die Hardware planen und aufbauen eine Regelstrategie entwerfen die Software programmieren das System testen, die Parameter abgleichen das System bei einem Wettbewerb vorführen Seite 3

4 Wie sollen Sie arbeiten? Sie sollen ein Team (4-er Gruppe) aufbauen das Projekt im Team planen das Projekt in Ihrem Team bearbeiten Ihre Arbeit dokumentieren Seite 4

5 Zeitplan heute, Einführung 1., 8., 15., keine Vorlesung Projekteinführung bis Anmeldung Verteilung der LEGO-Kästen Projektdurchführung mit Hilfestellung , 16:00 Start des Wettbewerbs Dokumentation und Rückgabe der LEGO-Kästen Seite 5

6 Anmeldung: System Design Projekt Pro Gruppe 4 Studenten Elektronische Anmeldung per An: lego@imtek.de Betreff: Inhalt: Projektanmeldung 1. Zeile: Name, Vorname, , Matrikelnummer Zeile: Name, Vorname der gewünschten Mitglieder Jeder muss eine schicken! : Kurze Einführung : Endgültige Gruppeneinteilung Ausgabe der Mindstorm-Kästen Seite 6

7 Ihre Ressourcen Seite 7 Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren

8 Der Wettbewerb Wann: , 16:00 Wo: Georges-Köhler-Allee 101 im Foyer Partyservice: Getränke Fleischkäse mit Brötchen belegte Brötchen mit Käse Zuschauer: Professoren Sponsoren Presse Seite 8

9 Auf diese Steine können Sie bauen! LEGO-Wettbewerb der Fakultät für Angewandte Wissenschaften Pressemitteilung Auch dieses Jahr veranstaltet die Fakultät für Angewandte Wissenschaften der Albert- Ludwigs-Universität Freiburg wieder den LEGO Mindstorm Wettbewerb: Am 14. Februar 2006 wetteifern die Erstsemester der Studiengänge Informatik und Mikrosystemtechnik von 16 bis etwa 19 Uhr in der Eingangshalle des Gebäudes 101 an der Georges- Köhler-Allee um die beste Systemlösung. Ausgestattet mit etwa 250 teuren LEGO Mindstorm-Baukästen treten die Studierenden in Vierer-Gruppen gegeneinander an. Die Aufgabe besteht dieses Jahr darin, ein Fahrzeug zu bauen, das selbständig einen den Teilnehmern unbekannten Parcours abfährt. Der Schwierigkeitsgrad des Parcours ist allerdings bekannt. Die Erstsemester müssen also: ein Projekt planen und durchführen das Fahrzeug entwerfen und aufbauen eine autonome Regelung planen und implementieren die Regelung optimieren und die Parameter abgleichen in einem Team zusammenarbeiten und damit ihr ganzes Können unter Beweis stellen. Sieger des Wettbewerbs ist, wessen Fahrzeug den Parcours in der schnellsten Zeit durchfährt. Die spielerische Förderung des Teamgeists schon zu Beginn des Studiums macht sich später beim Berufseinstieg positiv bemerkbar. Gemischte Teams der Mikrosystemtechnik und Informatik garantieren auch den interdisziplinären Aspekt. Finanzielle Unterstützung erfährt das LEGO Mindstorm-Projekt vom Forum Angewandte Mikrosystemtechnik e.v., sowie von den Firmen Sick AG, Micronas GmbH und Endress & Hauser. Kontakt Leonhard Reindl, Wolfram Burgard Seite 9

10 Was müssen Sie für Ihre Note tun? Sie müssen: sich in 4-er Gruppen zusammenfinden sich anmelden die LEGO-Kästen abholen (Mietvertrag) ein selbstständig geregeltes Fahrzeug bauen am Wettbewerb teilnehmen (= 2/3 der Note) einen Abschlußbericht schreiben (=1/3 der Note) den Abschlußbericht und den LEGO-Kasten abgeben Seite 10

11 Notenschlüssel beim Wettbewerb Sie müssen am Wettbewerb erscheinen Ihr Fahrzeug muss zumindest versuchen, einer vorgegebenen Bahn zu folgen Note ausreichend oder besser Wenn Ihr Fahrzeug entsprechend den Regeln das Ziel in 3 Minuten erreicht Note = 1, d.h. sehr gut Extra: Wenn Ihr Fahrzeug unter den ersten 3 das Ziel erreicht erhalten Sie zusätzlich einen Preis und eine Urkunde. Zusätzlich gibt's noch einen Sonderpreis Seite 11

12 Urkunde Im Rahmen des LEGO TM Robot Battle 2005 der Fakultät für Angewandte Wissenschaften erreichte Institut für Mikrosystemtechnik Institut für Informatik Freiburg, 08. Februar 2005 den 1. Platz Prof. Dr. Jan G. Korvink Dekan ALBERT-LUDWIGS- UNIVERSITÄT FREIBURG Seite 12

13 Notenschlüssel beim Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Abschlussbericht Ihr Abschlußbericht darf maximal 4 Seiten umfassen und muss enthalten: Ihre Projektplanung einschließlich Zielspezifikation, Arbeitsplanung und Zeitplanung Welches Gruppenmitglied welche Arbeit durchführte Eine kritische Beurteilung des Projektverlaufs und des Wettbewerbs Die Unterschrift aller Gruppenmitglieder Zusätzlich freuen wir uns immer über Vorschläge zur Verbesserung! Seite 13

14 1. Phase: Einführung Projektarbeit Hardware Sensoren, Aktoren Betriebssystem, Software Reglungstechnik typische Fehler Seite 14

15 Warum Projektplanung? Pleiten, Pech und Pannen Seite 15 Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren

16 Mechanik Software typische Fehler Parameterwahl Signal-zu-Rausch- Verhältnis Seite 16 Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren

17 Projektarbeit Die 5 Phasen eines Projekts (nach Aussage eines Bekannten beim Film): Begeisterung Panik Suche nach den Schuldigen Bestrafung der Unschuldigen Auszeichnung der Unbeteiligten Seite 17

18 Merkmale von Projekten Klarer Auftrag Zielvorgabe bzw. Zieldefinition Zeitliche Begrenzung Abgrenzung gegenüber anderen Vorhaben Projektspezifische Organisation Seite 18

19 Grundsätze des Projektmanagements Klare Projektstruktur Betonung der Definitionsphase Ziele und Vorgabe sind allen transparent Transparenz über den jeweiligen Projektstand Schnelle Reaktion auf Störungen Personifizierte Verantwortung Seite 19

20 Risikoanalyse im Vorfeld Kriterien, die vor dem Start eines Projekts zu klären sind Einmaligkeit Bedeutung Risiko Umfang Erfahrung Komplexität Schwierigkeitsgrad Kommt eine derartige Aufgabe nochmals vor? Einfluss auf Qualität; Wettbewerbssituation Schaden bei Nichterreichung der Ziele? Sind die Aufgaben mit der bestehenden Organisation lösbar? Vorhandene oder externe Hilfe erforderlich? Wie weit müssen interne und externe Stellen koordiniert werden? Ressourcenlage, Termine, Leistungsumfänge? Seite 20

21 Abschluss Systemimplementierung Projektevaluation Realisierung Arbeitspakete durchführen Information sicherstellen Steuerung bei Abweichungen Planung aktualisieren Phasen des Projektmanagements Definition Problemanalyse Zielklärung Projektdefinition Grobplanung Durchführbarkeitsüberprüfung Projektauftrag Planung Definition der Arbeitspakete Feinplanung Verantwortung klären Definition der Schnittstellen Seite 21

22 Merkmale: S M A R T Projektziele pezifisch Ziele müssen klar erkennbar und eindeutig sein. Dann wissen alle Beteiligten, was von ihnen erwartet wird. essbar -usführbar -elevant Ziele müssen messbar sein. Man muss erkennen können, ob und inwieweit Fortschritte gemacht wurden und woran man den Zeitpunkt der Zielerreichung erkennen kann. Ziele müssen ausführbar und selbst erreichbar sein. Realistische Ziele erhöhen die Erfolgswahrscheinlichkeit Ziele müssen ein wichtiges Instrument zum Erreichen der Vorgaben und der Aufgaben sein. - erminiert Ziele sollen einen Anfang und einen festgelegten Endpunkt haben. Projektziele werden schriftlich formuliert. Seite 22

23 Projekterfolg Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Ein Projekt ist dann erfolgreich, wenn die Projektziele erreicht sind. Alle Beteiligten ziehen an einem Strang. Sie sind sich ihrer Aufgaben und ihrer Verantwortung bewusst. Alle Beteiligten sind in die Organisations- und Kommunikationsstruktur des Projekts eingebunden. Lenkungsmanagement ist installiert: Projektleiter ist für Steuerung zuständig. Er hat das nötige Wissen und Können, sowie die Erfahrung um eine Konfliktbewältigung durchführen zu können. Seite 23

24 Projektmanagement Zeit Inhalt und Umfang Spannungsdreieck Ressourcen Seite 24 Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren

25 Die Aufgabe der Führung Vermittlung der Ziele Management des Projekts nicht so sondern so Seite 25 Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren

26 Projektmanagement * Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Projektmanagement bedeutet ein Projekt/Vorhaben zu planen zu koordinieren zu überwachen zu steuern Projektmanagement ist eine Führungsaufgabe... beinhaltet eine systematische Vorgehensweise... verlangt Technik und Methodenwissen... verlangt Kenntnisse der Konfliktsteuerung * nach Heide Sauer, OSA Tübingen, Stabsstelle Qualitätsmanagement Seite 26

27 Projektmanagement Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Wenn du wenig Zeit zur Verfügung hast, dann nimm dir am Anfang viel davon Seite 27

29 Zeitplanung Je genauer man plant, desto härter trifft einen der Zufall. Managerweisheit Seite 29 Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren

30 Projektplanung Was muss getan werden? Projektstrukturplan Was muss wann getan werden? Projektablaufplan Wann muss wer etwas tun? Terminplan Wer tut was (wie viel) mit wem? Kapazitätsplan Wo wird was getan? Raumplan Wie und womit wird was getan? Wie viel kostet was? Ressourcenplan Welche Unterstützung brauchen wir? Seite 30

31 Projektplanung Notfall-Plan Ablaufplan Projektstrukturplan Projektstart Ressourcenplanung Aufwandschätzung Risikoanalyse Planoptimierung Kostenschätzung Auf Vorgänge verteilen Bestimmung der Dauer der Arbeitspakete (Pufferzeiten) Festlegung der Reihenfolge Definition der Arbeitspakete Seite 31

32 Zeitplanung A Aktivitäten, Aufgaben und Termine schriftlich zusammenstellen L Länge der Aktivitäten schätzen P Pufferzonen reservieren E Entscheidungen über Prioritäten und Delegationsmöglichkeiten treffen N Nachkontrolle Seite 32

33 Projektteam Projektleiter Kompetenzen des Projektleiters: Soziale Kompetenz Fachlicher Überblick Moderationskompetenz Durchsetzungskraft im Hinblick auf Projektziele Projektkernteam Seite 33

35 Projektcontrolling Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Unumgängliche, begleitende Maßnahme zur Überwachung der Projektabwicklung Vorbeugender, geplanter Vorgang mit abgeleiteten Maßnahmen; findet mehrmals während des Projektverlaufs statt und wird im Team durchgeführt. Leistungscontrolling: Projektstrukturplan-Abgleich Termincontrolling: Projektablaufplan-Abgleich Ressourcencontrolling: Abgleich zwischen verbrauchten und geplanten Ressourcen Personaleinsatzcontrolling Organisationscontrolling Dokumentation Seite 35

36 Lernende Organisation Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Zielvereinbarungen Ergebnisverantwortung (was? wie? wann? wer?) Transparenz und offene Kommunikation Controlling Kontinuierliche Weiterentwicklung der Organisation Seite 36

38 Systemimplementierung = Wettbewerb Verteilung der LEGO-Kästen Projektdurchführung mit Hilfestellung , 16:00 Start des Wettbewerbs Dokumentation und Rückgabe der LEGO-Kästen Seite 38

39 Projektevaluation: Universität Freiburg - Lehrstuhl für Elektrische Mess- und Prüfverfahren Abschlussbericht Ihr Abschlußbericht darf maximal 4 Seiten umfassen und muss enthalten: Ihre Projektplanung einschließlich Zielspezifikation, Arbeitsplanung und Zeitplanung Welches Gruppenmitglied welche Arbeit durchführte Eine kritische Beurteilung des Projektverlaufs und des Wettbewerbs Die Unterschrift aller Gruppenmitglieder Zusätzlich freuen wir uns immer über Vorschläge zur Verbesserung! Seite 39

40 Literatur zu Projektmanagement Schelle, Heinz: Projekte zum Erfolg führen, dtv Dyrda, Klaus Innovationen erfolgreich organisieren Pädagogisches Projektmanagement an Schulen, Gabal Hemmrich/Harrant Projektmanagement, Hanser Kraus/Westermann Berger/Schubert Wischnewski Projektmanagement mit System, Gabler Projektmanagement, Manz Modernes Projektmanagement, Vieweg Seite 40