Auf der diesjährigen Informatik-Projektmesse der Hochschule Osnabrück präsentieren sieben studentische Teams Projekte, die sie eigenständig im letzten Semester bearbeitet haben. Den zahlreichen Gästen konnte wieder eine breite Palette an Themen angeboten werden. Ob Computerspiele, ein selbstfahrendes Auto, eine Veranstaltungs-App, Software zur automatisierten Textgestaltung oder die Digitalisierung der Datenerfassung eines Unternehmens – kurz vor ihrem Studienabschluss beweisen Studierende, dass sie komplexe Projekte aus der Praxis pünktlich und erfolgreich umsetzen können.
43 Studierende der Medieninformatik und der Technischen Informatik an der Hochschule Osnabrück haben seit Oktober 2016 sieben praxisnahe Projekte bearbeitet. Ihr Ziel war es, komplexe Aufgaben im Bereich „Software-Entwicklung“ zu lösen.
Software-Entwicklung gewinnt an Bedeutung in allen Lebensbereichen
„Diese von Fachleuten anerkannte ‚Königsdisziplin der Programmierung‘ gewinnt angesichts der wachsenden Digitalisierung der Industrie und aller Gesellschaftsbereiche immer mehr an Bedeutung“, betont Prof. Dr. Rainer Roosmann. Der Professor für Software-Design und Software-Architektur hat den Informatik-Studierenden in seiner Vorlesung die theoretische Basis dafür vermittelt. Gemeinsam mit sechs Kollegen betreute er danach Projekte, in denen Studierende ihre Kenntnisse von der initialen Anforderungsanalyse bis zur finalen Übergabe an den Kunden unter Beweis stellen mussten.
Auf der Projektmesse, die trotz Semesterferien zahlreiche Gäste auf den Westerberg-Campus lockte, zeigte sich: „Fünftsemester, die kurz vor ihrer Abschlussarbeit stehen, haben allesamt gute bis hervorragende Ergebnisse erzielt“, so Organisator Prof. Roosmann.
Neue Schreib-Software: Trennung von Text und Layout
Das von ihm betreute Team erhielt eine Aufgabe vom Osnabrücker Startup SALT AND PEPPER Software: Entwicklung eines sog. „Stylesheet-Editors“ als Teil einer neuen Schreib-Software, um die Textgestaltung komplett losgelöst vom Verfassen von Textes zu ermöglichen. „Mit dieser Software kann sich der Autor vollkommen auf das Schreiben konzentrieren“, erklärt Teamleiterin Laureen Wiedemann. „Die Trennung von Text und Gestaltung vereinfacht die Veröffentlichung in beliebigen Formaten – wie Ausdruck, Website, E-Book –, ohne den Textinhalt verändern zu müssen.“ Der Auftraggeber zeigte sich mit dem Verlauf des Projekts und den Ergebnissen zufrieden: „Wir arbeiten gern und viel mit der Hochschule Osnabrück zusammen“, so Malte Blanken vom Osnabrücker Unternehmen. „Das aktuelle Projekt hat wieder einmal gezeigt, wie sinnvoll diese Zusammenarbeit für beide Seiten ist: Die Studierenden konnten die Arbeit in einem agilen Entwicklungsprojekt kennen lernen, ebenso wie eine ganze Reihe neuer Webtechnologien. Wir bei SALT AND PEPPER Software können Ergebnisse und Erkenntnisse der Studierenden in unsere weitere Entwicklung einfließen lassen.“
Von Papierformularen zur Datenbank: Digitalisierung eines Chemie-Unternehmens
Viel Lob bekam auch ein sechsköpfiges Team um Lukas Ottenhaus. Für die Huntsman (Germany) GmbH entwickelten die Studierenden die Möglichkeit, sämtliche Produktionsdaten digital zu erfassen. Das Osnabrücker Chemie-Unternehmen stellt eine Vielzahl an unterschiedlichsten Produkten aus sog. thermoplastischen Polyurethanen her. Diese Kunststoffe werden von Firmenkunden später etwa zu Schuhsohlen, Folien, Schläuchen oder Kabelummantelungen weiterverarbeitet. „Jedes unserer Granulate erfordert ein individuelles Rezept, und pro Rezept benötigen wir an hundert unterschiedliche Werte“, beschreibt Prozessingenieur Maik Schramm die Herausforderung des Projekts. Früher wurde für Produktionsprozesse eine Vielzahl an Formularen benötigt, die händisch ausgefüllt werden mussten. Das studentische Team hat die wichtigsten Daten und Zusammenhänge aus den Formularen erfasst und in eine Datenbank überführt, die nun den gesamten Produktionsprozess abdeckt. Zusätzlich entwickelten die Studierenden eine webbasierte Eingabemaske, mit der Mitarbeiter die Daten schnell erfassen und abrufen können.
„Das Reizvolle am Projekt war für uns seine klare praktische Nutzbarkeit“, sagt Lukas Ottenhaus. Rund 250 Arbeitsstunden hat jedes Mitglied seines Teams ins Projekt investiert – umso größer ist die Freude über die Anerkennung des Projektbetreuers Prof. Dr. Heiko Tapken und des Auftraggebers. „Mehr als erhofft“, „sehr zufrieden“, „ein wichtiger Schritt in der Welt von Huntsman“: Maik Schramm spart nicht an Lob, schließlich seien auch seine Kollegen aus anderen Abteilungen und Standorten des international agierenden Unternehmens stark an den Ergebnissen interessiert. Die Huntsman Corporation mit Sitz in den USA beschäftigt weltweit 15.000 Angestellte und erzielte 2015 einen Umsatz von über 10 Milliarden Dollar. Geplant ist, demnächst die Lösung der Studierenden aus Osnabrück der Unternehmensführung zu präsentieren. Mag sein, dass sie nicht nur in der Friedenstadt zum Einsatz kommt.
Von der Arbeitswelt in die Freizeit: Computerspiel „Blink Escape“
Dass Informatik nicht nur in der Industrie wichtig ist, sondern für die meisten auch in der Freizeit fest dazu gehört, zeigte sich am Projektstand „Virtual Reality (VR) – Ego Shooter“. Hier demonstrierten neun künftige Medieninformatiker ihr selbst entwickeltes Computerspiel namens „Blink Scape“; ihr Stand erwies sich über Stunden als wahrer Publikumsmagnet. Jan Friesen beschreibt die Idee: „Der Spieler setzt eine VR-Brille auf und findet sich in einer völlig dunklen Raumstation wieder. Hier soll er sich in der ersten Phase orientieren und Energiezellen sammeln, um damit einen Generator zu aktivieren. In Phase zwei sollte die Raumstation möglichst schnell verlassen werden: Denn überall lauern gefährliche Monster.“ Einen Trailer zu ihrem nicht ganz ungefährlichen Spiel haben Studierende auf Youtube veröffentlicht: https://www.youtube.com/watch?v=QPdMYNpBrv8
Das Spiel verfügt über vier Monstertypen, für die das Team unterschiedliche Körper, Bewegungsmuster, Geräusche und Kampfarten entwickelt haben. Mit drei Waffen – und viel geschicktem Körpereinsatz – kann der Spieler seine Gegner besiegen. Dank sog. „prozeduraler Level-Erstellung“ sind die Größe der Raumstation und somit die Schwierigkeitsstufen unendlich erweiterbar.
„Ego Shooter sind Königsklasse der Computerspiele“, weiß Projektbetreuer Prof. Dr. Philipp Lensing, der Computeranimation und Spieleprogrammierung unterrichtet. Deshalb sei er „stolz auf die Teamleistung“ seiner Studierenden. Ein halbes Jahr lang trafen sie sich dreimal wöchentlich, um im Medienlabor der Hochschule an ihrem komplexen Spiel zu arbeiten. Das Ergebnis überzeugte alle, die „Blink Escape“ auf der Messe ausprobiert haben: „Als begeisterter Daddler kann ich die Qualität des Spiels nur in höchsten Tönen loben“; „1A!“, „Sehr realistisch und ein bisschen gruselig“, so die Kommentare der Messebesucher. Das Computerspiel wird im Juni breiter Öffentlichkeit vorgestellt. Im Medienlabor der Hochschule kann es schon jetzt ausprobiert werden.
Selbstfahrendes Auto namens OsCar 3
Autos, die selbst parken und Spur halten können, sind für manche nicht mehr wegzudenken. Viele Autohersteller werben heute mit diesen praktischen Funktionen. Was in der Werbung recht einfach aussieht, ist in der Realität jedoch aufwendig und kompliziert. Das stellte ein elfköpfiges Team fest, das die entsprechende Software für ein Modellauto im Maßstab 1:10 programmiert hat – und das in nur einem Semester.
Bereits seit zwei Jahren lösen Studierende der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik unterschiedliche Software-Aufgaben an Modellautos. Mit ihren Entwicklungen nehmen sie am internationalen Wettbewerb Carolo Cup der TU Braunschweig teil. „Unser Ziel war, ein möglichst kostengünstiges und energieeffizientes Gesamtkonzept eines autonomen Fahrzeuges zu entwickeln, herzustellen und zu demonstrieren“, berichtet Studentin Kristina Kruse. Beim Wettbewerb Anfang Februar mussten Modellautos möglichst schnell und fehlerfrei Strecken mit und ohne Hindernisse selbständig abfahren und – ebenfalls autonom – einparken. Zudem gab es Punkte für die Präsentation des erarbeiteten Konzepts. Unter den elf beteiligten Teams in der Standard-Leistungsklasse aus Deutschland und Schweden kamen die Osnabrücker Studierenden auf Gesamtplatz sechs, genau in der Mitte: „Ein Super-Ergebnis“, freut sich Projektbetreuer Prof. Dr. Winfried Gehrke. „Es hat sich gezeigt, dass man auch mit wechselnden Teams gute Resultate zustande bringen kann und das Problem der geringen Kontinuität im Team handhabbar ist. Das macht Hoffnung auf mehr!“
Weitere Informatik-Ideen für morgen
Auch andere Projektteams zeigten Lösungen, die das Arbeiten und Leben in (nächster) Zukunft erleichtern könnten.
So entwickelten Michael Kroll und seine Mitstudierenden ein VR-Spiel, das Bewegungen von Patienten untersucht – beispielsweise nach Sportunfällen oder schwierigen Operationen. Spieler müssen dabei virtuelle Wege ablaufen, dabei Felsen umgehen, Baumstämme übersteigen oder Kühen ausweichen. Das Programm wertet die Aufzeichnungen aus und überprüft sie so auf Symptome.
Für die alljährliche Osnabrücker Kulturnacht entwickelte das Team um Alexander Baumtrog eine Veranstaltungs-App. Damit werden auf Smartphones der Gäste alle wichtigen Informationen rund um diese traditionelle Großveranstaltung angezeigt, die die Friedensstadt am letzten Samstag im August in Kooperation mit kulturellen Institutionen ausrichtet. Verschiedene Events der Kulturnacht sollen mit der App von überall abrufbar sein – auch von Orten mit schlechter Internetverbindung.
Acht mal fünf mal vier Meter: Das sind die Maße der Produktionsstraße im Hochschul-Labor für Handhabungstechnik und Robotik. Um deren Kontrolle in Abwesenheit des Personals zu ermöglichen, haben sechs Studierende eine Webanwendung programmiert. Sie stellt alle Zustände der Anlagenkomponenten – wie Roboter und Warenträger – übersichtlich dar: In einer grafischen Illustration zum Gesamtüberblick und in einer Detailansicht mit bis zu sechs gleichzeitig angezeigten Tabellen. Mit einer Steuerung, die durchgängig alle Informationen des Systems in eine Datenbank speichert, entsteht somit ein Live-Abbild der realen Anlage, ihr „digitaler Zwilling“.
43 Studierende der Medieninformatik und der Technischen Informatik an der Hochschule Osnabrück haben seit Oktober 2016 sieben praxisnahe Projekte bearbeitet. Ihr Ziel war es, komplexe Aufgaben im Bereich „Software-Entwicklung“ zu lösen.
Software-Entwicklung gewinnt an Bedeutung in allen Lebensbereichen
„Diese von Fachleuten anerkannte ‚Königsdisziplin der Programmierung‘ gewinnt angesichts der wachsenden Digitalisierung der Industrie und aller Gesellschaftsbereiche immer mehr an Bedeutung“, betont Prof. Dr. Rainer Roosmann. Der Professor für Software-Design und Software-Architektur hat den Informatik-Studierenden in seiner Vorlesung die theoretische Basis dafür vermittelt. Gemeinsam mit sechs Kollegen betreute er danach Projekte, in denen Studierende ihre Kenntnisse von der initialen Anforderungsanalyse bis zur finalen Übergabe an den Kunden unter Beweis stellen mussten.
Auf der Projektmesse, die trotz Semesterferien zahlreiche Gäste auf den Westerberg-Campus lockte, zeigte sich: „Fünftsemester, die kurz vor ihrer Abschlussarbeit stehen, haben allesamt gute bis hervorragende Ergebnisse erzielt“, so Organisator Prof. Roosmann.
Neue Schreib-Software: Trennung von Text und Layout
Das von ihm betreute Team erhielt eine Aufgabe vom Osnabrücker Startup SALT AND PEPPER Software: Entwicklung eines sog. „Stylesheet-Editors“ als Teil einer neuen Schreib-Software, um die Textgestaltung komplett losgelöst vom Verfassen von Textes zu ermöglichen. „Mit dieser Software kann sich der Autor vollkommen auf das Schreiben konzentrieren“, erklärt Teamleiterin Laureen Wiedemann. „Die Trennung von Text und Gestaltung vereinfacht die Veröffentlichung in beliebigen Formaten – wie Ausdruck, Website, E-Book –, ohne den Textinhalt verändern zu müssen.“ Der Auftraggeber zeigte sich mit dem Verlauf des Projekts und den Ergebnissen zufrieden: „Wir arbeiten gern und viel mit der Hochschule Osnabrück zusammen“, so Malte Blanken vom Osnabrücker Unternehmen. „Das aktuelle Projekt hat wieder einmal gezeigt, wie sinnvoll diese Zusammenarbeit für beide Seiten ist: Die Studierenden konnten die Arbeit in einem agilen Entwicklungsprojekt kennen lernen, ebenso wie eine ganze Reihe neuer Webtechnologien. Wir bei SALT AND PEPPER Software können Ergebnisse und Erkenntnisse der Studierenden in unsere weitere Entwicklung einfließen lassen.“
Von Papierformularen zur Datenbank: Digitalisierung eines Chemie-Unternehmens
Viel Lob bekam auch ein sechsköpfiges Team um Lukas Ottenhaus. Für die Huntsman (Germany) GmbH entwickelten die Studierenden die Möglichkeit, sämtliche Produktionsdaten digital zu erfassen. Das Osnabrücker Chemie-Unternehmen stellt eine Vielzahl an unterschiedlichsten Produkten aus sog. thermoplastischen Polyurethanen her. Diese Kunststoffe werden von Firmenkunden später etwa zu Schuhsohlen, Folien, Schläuchen oder Kabelummantelungen weiterverarbeitet. „Jedes unserer Granulate erfordert ein individuelles Rezept, und pro Rezept benötigen wir an hundert unterschiedliche Werte“, beschreibt Prozessingenieur Maik Schramm die Herausforderung des Projekts. Früher wurde für Produktionsprozesse eine Vielzahl an Formularen benötigt, die händisch ausgefüllt werden mussten. Das studentische Team hat die wichtigsten Daten und Zusammenhänge aus den Formularen erfasst und in eine Datenbank überführt, die nun den gesamten Produktionsprozess abdeckt. Zusätzlich entwickelten die Studierenden eine webbasierte Eingabemaske, mit der Mitarbeiter die Daten schnell erfassen und abrufen können.
„Das Reizvolle am Projekt war für uns seine klare praktische Nutzbarkeit“, sagt Lukas Ottenhaus. Rund 250 Arbeitsstunden hat jedes Mitglied seines Teams ins Projekt investiert – umso größer ist die Freude über die Anerkennung des Projektbetreuers Prof. Dr. Heiko Tapken und des Auftraggebers. „Mehr als erhofft“, „sehr zufrieden“, „ein wichtiger Schritt in der Welt von Huntsman“: Maik Schramm spart nicht an Lob, schließlich seien auch seine Kollegen aus anderen Abteilungen und Standorten des international agierenden Unternehmens stark an den Ergebnissen interessiert. Die Huntsman Corporation mit Sitz in den USA beschäftigt weltweit 15.000 Angestellte und erzielte 2015 einen Umsatz von über 10 Milliarden Dollar. Geplant ist, demnächst die Lösung der Studierenden aus Osnabrück der Unternehmensführung zu präsentieren. Mag sein, dass sie nicht nur in der Friedenstadt zum Einsatz kommt.
Von der Arbeitswelt in die Freizeit: Computerspiel „Blink Escape“
Dass Informatik nicht nur in der Industrie wichtig ist, sondern für die meisten auch in der Freizeit fest dazu gehört, zeigte sich am Projektstand „Virtual Reality (VR) – Ego Shooter“. Hier demonstrierten neun künftige Medieninformatiker ihr selbst entwickeltes Computerspiel namens „Blink Scape“; ihr Stand erwies sich über Stunden als wahrer Publikumsmagnet. Jan Friesen beschreibt die Idee: „Der Spieler setzt eine VR-Brille auf und findet sich in einer völlig dunklen Raumstation wieder. Hier soll er sich in der ersten Phase orientieren und Energiezellen sammeln, um damit einen Generator zu aktivieren. In Phase zwei sollte die Raumstation möglichst schnell verlassen werden: Denn überall lauern gefährliche Monster.“ Einen Trailer zu ihrem nicht ganz ungefährlichen Spiel haben Studierende auf Youtube veröffentlicht: https://www.youtube.com/watch?v=QPdMYNpBrv8
Das Spiel verfügt über vier Monstertypen, für die das Team unterschiedliche Körper, Bewegungsmuster, Geräusche und Kampfarten entwickelt haben. Mit drei Waffen – und viel geschicktem Körpereinsatz – kann der Spieler seine Gegner besiegen. Dank sog. „prozeduraler Level-Erstellung“ sind die Größe der Raumstation und somit die Schwierigkeitsstufen unendlich erweiterbar.
„Ego Shooter sind Königsklasse der Computerspiele“, weiß Projektbetreuer Prof. Dr. Philipp Lensing, der Computeranimation und Spieleprogrammierung unterrichtet. Deshalb sei er „stolz auf die Teamleistung“ seiner Studierenden. Ein halbes Jahr lang trafen sie sich dreimal wöchentlich, um im Medienlabor der Hochschule an ihrem komplexen Spiel zu arbeiten. Das Ergebnis überzeugte alle, die „Blink Escape“ auf der Messe ausprobiert haben: „Als begeisterter Daddler kann ich die Qualität des Spiels nur in höchsten Tönen loben“; „1A!“, „Sehr realistisch und ein bisschen gruselig“, so die Kommentare der Messebesucher. Das Computerspiel wird im Juni breiter Öffentlichkeit vorgestellt. Im Medienlabor der Hochschule kann es schon jetzt ausprobiert werden.
Selbstfahrendes Auto namens OsCar 3
Autos, die selbst parken und Spur halten können, sind für manche nicht mehr wegzudenken. Viele Autohersteller werben heute mit diesen praktischen Funktionen. Was in der Werbung recht einfach aussieht, ist in der Realität jedoch aufwendig und kompliziert. Das stellte ein elfköpfiges Team fest, das die entsprechende Software für ein Modellauto im Maßstab 1:10 programmiert hat – und das in nur einem Semester.
Bereits seit zwei Jahren lösen Studierende der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik unterschiedliche Software-Aufgaben an Modellautos. Mit ihren Entwicklungen nehmen sie am internationalen Wettbewerb Carolo Cup der TU Braunschweig teil. „Unser Ziel war, ein möglichst kostengünstiges und energieeffizientes Gesamtkonzept eines autonomen Fahrzeuges zu entwickeln, herzustellen und zu demonstrieren“, berichtet Studentin Kristina Kruse. Beim Wettbewerb Anfang Februar mussten Modellautos möglichst schnell und fehlerfrei Strecken mit und ohne Hindernisse selbständig abfahren und – ebenfalls autonom – einparken. Zudem gab es Punkte für die Präsentation des erarbeiteten Konzepts. Unter den elf beteiligten Teams in der Standard-Leistungsklasse aus Deutschland und Schweden kamen die Osnabrücker Studierenden auf Gesamtplatz sechs, genau in der Mitte: „Ein Super-Ergebnis“, freut sich Projektbetreuer Prof. Dr. Winfried Gehrke. „Es hat sich gezeigt, dass man auch mit wechselnden Teams gute Resultate zustande bringen kann und das Problem der geringen Kontinuität im Team handhabbar ist. Das macht Hoffnung auf mehr!“
Weitere Informatik-Ideen für morgen
Auch andere Projektteams zeigten Lösungen, die das Arbeiten und Leben in (nächster) Zukunft erleichtern könnten.
So entwickelten Michael Kroll und seine Mitstudierenden ein VR-Spiel, das Bewegungen von Patienten untersucht – beispielsweise nach Sportunfällen oder schwierigen Operationen. Spieler müssen dabei virtuelle Wege ablaufen, dabei Felsen umgehen, Baumstämme übersteigen oder Kühen ausweichen. Das Programm wertet die Aufzeichnungen aus und überprüft sie so auf Symptome.
Für die alljährliche Osnabrücker Kulturnacht entwickelte das Team um Alexander Baumtrog eine Veranstaltungs-App. Damit werden auf Smartphones der Gäste alle wichtigen Informationen rund um diese traditionelle Großveranstaltung angezeigt, die die Friedensstadt am letzten Samstag im August in Kooperation mit kulturellen Institutionen ausrichtet. Verschiedene Events der Kulturnacht sollen mit der App von überall abrufbar sein – auch von Orten mit schlechter Internetverbindung.
Acht mal fünf mal vier Meter: Das sind die Maße der Produktionsstraße im Hochschul-Labor für Handhabungstechnik und Robotik. Um deren Kontrolle in Abwesenheit des Personals zu ermöglichen, haben sechs Studierende eine Webanwendung programmiert. Sie stellt alle Zustände der Anlagenkomponenten – wie Roboter und Warenträger – übersichtlich dar: In einer grafischen Illustration zum Gesamtüberblick und in einer Detailansicht mit bis zu sechs gleichzeitig angezeigten Tabellen. Mit einer Steuerung, die durchgängig alle Informationen des Systems in eine Datenbank speichert, entsteht somit ein Live-Abbild der realen Anlage, ihr „digitaler Zwilling“.
