Entwicklung eines Beleuchtungssystems für das Produkt-Service System PSSycle

von Lucas van den Bosch

 


Januar 2014

Die letzten Tage vor der Abgabe waren zwar angespannt, aber gottseidank nicht extrem stressig gewesen. Viele der gemachten Vorbereitungen, vorallem die verlässliche Formatierung seitens LaTeX, haben sich ausgezahlt und mein Programm „Forschungsarbeit“ ließ sich am Montag Abend wie gewohnt fehlerfrei kompilieren und brachte mir die PDF-Datei, auf die ich gut ein Jahr hingearbeitet hatte. Doch nicht nur diese musste erstellt werden, auch eine begleitende CD durfte nicht fehlen.

Den Druck der Arbeit übernahm mein Betreuer komplett, für das ich teilweise sehr dankbar bin, aber auch ein wenig traurig, nicht die Entstehung der gedruckten Arbeit mitverfolgen zu können. Wir trafen uns am Tag vor der Abgabe in München, ich unterschrieb alle nötigen Formulare und Erklärungen und wir redeten eine Weile über die Zeit und die Erfahrungen. Mein Feedback zur gemeinsamen Zeit werde ich in einem separatem Treffen abgeben können, im Moment gibt es wichtigeres:

FA Druckversion

Am nächsten Tag war der Tag der Abgabe gekommen. War ein komisches Gefühl, die Dokumentation eines Jahrs kontinuierlicher Arbeit abzugeben, doch mir bleibt noch meine eigene Version der Arbeit und viele schöne Erinnerungen an die Zeit. Ich habe vieles gelernt, bin viel U-Bahn gefahren, und werde mich an diese Zeit, genauso wie auch an das Auslandspraktikum im letzten Jahr, noch lange erinnern. Und die LaTeX-Datei wird wieder-verwertet, für die Bachelor-Arbeit…


Dezember 2013

Der Dezember war, wie davor schon erwartet, ohne Frage der anstrengendste Monat im TUMKolleg. Ein Großteil der Klausuren fallen in diese Zeit und unsere Forschungsarbeit muss ebenfalls finalisiert werden – wichtige Vorarbeiten für den Endspurt im Januar.

Ich hatte in den vorangegangenen Monat die Gehäuseteile der Lampe fertigen lassen, teilweise aus selbst konstruierten CAD-Modellen, teilweise wurde mir in der Werkstatt geholfen. Im Dezember war die Hauptaufgabe, diese Teile zu einem funktionierenden Gesamtsystem zusammenzubringen, der Hauptteil der Entwicklungsarbeit lag dabei in der Schaltung. Ihre Haupteigenschaft sollte die externe Steuerung aller Lampe durch den PSSylce-Service sein, der am E-Bike selbst aus mehreren Mikrocontrollern besteht und mit einem vorne angebrachten Tablet kommuniziert. Am Ende, und nicht zu früh, kam mir der finale Gedankenblitz, auf welche Weise die höhere Wichtigkeit des PSSycle-Services über den Willen des Fahrers in der Schaltung realisiert werden kann – mit anderen Worten: Wie die Elektronik des E-Bikes immer über die Lampen Kontrolle behält, egal was der Fahrer will. Am Ende, genauer gesagt dem letzten Treffen in Garching, wurden alle von mir zu Hause finalisierten Komponenten am E-Bike angebracht, und es funktionierte, nein ES LEBT ;)

PSSycle Lampen 1

Ist die praktische Arbeit fertig, ging die Dokumentation erst richtig los. Zwar hatte ich davor schon einige Texte geschrieben, diese machten aber im Rückblick nur etwa 30–40% des Gesamten aus. Die Weihnachtsferien wurden so etwa zur Hälfte dazu genutzt, mich zu entspannen und für die kommenden Schulwochen im neuen Jahr vorzubereiten. Der andere Teil war das Schreiben, verteilt auf einen Block vor Weihnachten und einen an den Neujahrstagen. In diesen Zeiträumen beschäftigte ich mich mit mehreren Tätigkeiten: Projektarbeit, Textarbeit, Grafikarbeit und Formatierung. Erste war relativ wenig, wie es auch sein sollte. Die Grafikarbeit und Formatierung hatte ich anfangs der Ferien ein wenig überschätzt, obwohl andere mich sicherlich als gut vorbereitet kennen. Aufgrund meines persönlichem Interesses in der Typografie, Fotografie und Webdesign, habe ich mich besonders um eine ansprechende Gestaltung der Ergebnisse bemüht. Ich blieb bei LaTeX für den Textsatz und konnte bis zur Abgabe der Arbeit noch zahlreiche Details und zwingende Formatierungen einbringen. Auch wenn ich nicht das obige Bild der fertigen Lampen verwendete, kam auch die Fotografie auf ihre Kosten, und Grafikdesign sowieso, denn viele illustrierende Tabellen, Zeichnungen und Bilder mussten finalisiert, vorbereitet oder teilweise von Grund auf neu erstellt werden.


Oktober 2013

High-Power-LEDs

Zwischen dem Anfang des neuen Schuljahres im September und unserem Praktikum im Juli ist eine lange Zeit vergangen, in der ich mich weniger intensiv mit der Forschungsarbeit beschäftigt hatte. Natürlich hatte ich mir etwas Arbeit „aufgehoben“ und diese auch erledigen können, der normale Betrieb jedoch mit Schule und Universität parallel ist jedoch wieder ganz was anderes.

Während der Ferien stand einiges an Grafikarbeit an, die mir vergleichsweise leicht von der Hand ging und sogar Spaß machte. Daneben musste ich auch den kommenden Abschnitt von September bis Dezember planen, sodass ich auch pünktlich fertig werde. In den ersten Treffen mit meinem Betreuer ging es dann, neben der Besprechung der in den Ferien erledigten Dinge, vor allem um die Konkretisierung des Beleuchtungssystems. Innerhalb weniger Wochen habe ich so ein Konzept für die Vorder- und Rückbeleuchtung erstellt, das im Wesentlichen alle im Laufe der Zeit erarbeiteten Anforderungen und wünschenswerten Eigenschaften behält. Leider aber nicht alles davon. Wie ich lernen musste, ist es wichtig, die Beleuchtung nicht mit Funktionen zu überladen (sogenanntes „over eniginnering“). Dabei musste beispielsweise meine erdachte Dimmfunktion per längerem Tastendruck verworfen werden.

Im Laufe der Konkretisierung war es auch mal wieder an der Zeit, das PSSycle eBike selbst einmal wieder zu betrachten, diesmal jedoch mit dem Hintergedanken, wie ich meine Lampen an spezifischen Orten anbringen und verkabeln kann. Die technischen Daten des eBike-Akkus waren dabei noch leicht zu finden, schwieriger gestaltete es sich jedoch, dessen Anschlusskabel in der Box zu finden, in denen neben der eBike-Ladeelektronik noch zahlreiche Platinen von Studentenarbeiten und deren Verkabelungen waren:

pSSycle eBike Verkabelungen

Als ich dann letztes Woche mein finales Konzept ausgearbeitet habe, zeigte sich in den Gesprächen mit dem Werkstattmeister, dass diese doch noch nicht so final sind. Ich war durchaus überrascht, wie viele Aspekte geändert werden mussten, damit das Gehäuse überhaupt zu fertigen ist, und bin glücklich darüber, dass mir in diesen Gesprächen eine ganze Reihe von Verbesserungen eingefallen sind, die alle der Stabilität und dem Design der Lampe zugute kommen werden. Eine Woche später ging es darum, meine technische Zeichnung in CAD-Modelle zu verwandeln, was der Werkstattlehrling für mich erledigt hat. Auch hierbei waren wieder ein paar Änderungen in der Konstruktion vonnöten.

Heute kamen meine bestellten LEDs und Kunststoffoptiken, die später in der Vorderlampe eingebaut werden. Es ist praktisch, dass ich mich auch privat mit Elektronik beschäftige, so habe eine Sammlung elektronischer Bauteile auf Vorrat und kann so die komplette elektrische Realisierung zu Hause erledigen.


Juni 2013

Während der letzten Monate bin ich am Lehrstuhl schon sehr gut vorangekommen und kann mit dem neu erlernten Wissen immer mehr Aspekte der Produktentwicklung erfahren. In den letzten Wochen habe ich unter anderem eine Sammlung von existierenden Beleuchtungsssystemen erstellt, die teilweise sehr überraschende Produkte zu Tage förderte. Vielleicht werde ich einige Ideen für meine eigenen Entwicklung verwenden, denn verboten ist soetwas in der Produktentwicklung nicht, eher empfohlen, um sich so zu neuen Ideen inspirieren zu lassen.

Am Donnerstag, dem 27. Juni werden wir alle ein Exposé abgeben und hierzu noch eine kurze Präsentation halten, in der die bisherige Arbeit vorgestellt wird. Besonders die Exposés, die uns am besten schoneinmal an die Formatierung einer Forschungsarbeit gewöhnen sollte, sind da etwas besonderes.

Ich selbst habe mich wie Elias in das Textsatzsystem LaTeX eingearbeitet, eigentlich schon zum zweiten mal in meinem Leben, weil ich die Programmiersprache schon vor gut einem Jahr entdeckte. LaTeX arbeitet sehr unterschiedlich zu dem bekannten Programm Microsoft Word, da es eher einer Programmierumgebung nahekommt als einem schon sichtbaren Blatt, auf dem der eingetippte Text erscheint. Vielmehr wird der Inhalt, gespickt mit Auszeichnungsbefehlen („das hier ist eine Überschrift“), als unformatierter Reintext eingegeben. Zusammen mit möglichen Zusatzbefehlen zur Formatierung wird dann vom Programm eine PDF-Datei erzeugt, was durch komplizierte Algorithmen typographisch besonders qualitative Dokumente erzeugen kann, sofern kein Fehler besonders erheiternde Ausgaben erzeugt.

latex

Da ich mich aus persönlichem Interesse heraus besonders um eine ansprechende Form der Arbeit bemühe, bedeutete das für mich in den letzten Wochen einiges an Programmierarbeit (bedeutet: Funktion nachschlagen oder googlen, dann ausprobieren), die sich jedoch in Hinsicht auf das Ergebnis gelohnt hat. Nun steuern rund 500 Zeilen LaTeX-Code das Aussehen des Exposés und später der Forschungsarbeit. Der Vorteil bei LaTeX ist hier, was steht, steht, will heißen sobald die Befehle funktionieren werden sie dass auch zuverlässig nach der x-ten Seite oder der x-ten Literaturzitat tun.

 


April 2013

Mir war schon seit längerer Zeit klar, zu welcher Fakultät es wohl gehen wird: Maschinenwesen. Die weitaus interessanter Frage war dann im März diesen Jahres nur noch, welcher der zahlreichen Lehrstühle meine Forschungsarbeit betreuen wird, da ich mich zu dieser Zeit selbst noch nicht in der großen Vielfalt an Forschungsrichtungen im Maschinenbau zurechtfand. Nach Gesprächen mit drei Professoren an den Lehrstühlen Automation, Leichtbau und Produktentwicklung hat mich am Ende letzterer überzeugt, wobei auch der Fakt entscheidend war, dass schon recht viele ehemalige TUMKollegiaten an diesem Lehrstuhl ihre Forschungsarbeiten geschrieben hatten.

Gleich in der darauf folgenden Woche wurde mir mein Betreuer vorgestellt, der mich in mein Thema einführte. Wie schon zuvor mit Professor Lindemann besprochen, werde ich das komplette Beleuchtungssystem eines eBike entwickeln und letztendlich bauen. Das eBike selbst, zu Hause in einer der Werkstätten am Lehrstuhl, ist der Prototyp für einen eBike-Leihservice, der von einer Arbeitsgruppe an der TU München entwickelt wird. Unter anderem wird das eBike mit einem Tablet ausgerüstet sein, das dem Benutzer als Navigationsgerät behilflich sein kann.

Die ersten Treffen mit meinem Betreuer, Christopher Münzberg, dienten vorallem der Einführung sowohl in meine konkrete Aufgabe als auch in die Produktentwicklung allgemein. Als weitere meiner Aufgaben stellte sich heraus, mir das Dutzen von Christopher anzugewöhnen, dass sich aber als sehr hilfreich für eine entspannte Arbeitsatmosphäre herausstellt.

In den letzten beiden Terminen habe ich auch die Werkstatt näher kennenlernen dürfen und als meine erste Aufgabe in der Metallverarbeitung musste ich einen Stahlwürfel so zurechtfeilen, dass eine seiner Flächen zu den anderen rechtwinklig wurde. Dies lässt sich, wie mir der Werkstattmeister nach gut eineinhalb Stunden Arbeit zeigte, auch sehr gut an der Fräsmaschine bewerkstelligen…

In den folgenden Wochen werde ich noch weiter in die Entwicklungsphase für mein Forschungsthema einsteigen und mir dabei auch einiges an Fachliteratur aneignen müssen. Ich bin gespannt auf die kommenden Termine und neu erlernte Fähigkeiten.