Requirements
What the course asks
Exam grade, signature, bonus points and the offered-grade path. The exact exam format and the test threshold are announced at the start of the semester.
The requirements come from the same source as the material. What is not yet fixed — the exam format, the test threshold — is stated as such rather than invented.
vizsgaidőszak
Exam grade
A tárgy vizsgajeggyel zárul: a jegyet a vizsgaidőszakban teljesített vizsga adja.
A vizsga a féléves fogalmi anyag átfogó értését kéri számon: rendszerszemlélet, a kiberfizikai keret fogalmai, a termelési mutatók, a formális modellek és a döntési szempontok. A pontos vizsgaformátum a félév elején kerül kihirdetésre.
félévközi
Signature
A félévközi aláírás feltétele a zárthelyi dolgozat sikeres teljesítése.
A zárthelyi a félév minimális kompetenciáját méri: fogalmak pontos használata, egyszerű számítások a termelési mutatókon, és egy rendszer elemzése a szempont-facet szerkezet szerint. A ponthatár a félév elején kerül kihirdetésre.
folyamatos
Bonus points
Heti, illetve témaköri kvízek teljesítésével plusz pontok szerezhetők.
A kvízek célja a folyamatos tanulás: a szakkifejezések gyakorlása, fogalmi önellenőrzés, és felkészülés a küldetésekre. Nem helyettesítik a mérnöki számonkérést, csak támogatják — ezért adnak plusz pontot, nem alappontot.
féléves munka
Offered grade
Megajánlott jegy egy önálló mérnöki feladattal szerezhető. Két kötelező eleme van: egy kiberfizikai rendszerfeladat és egy működő publish/subscribe adatút.
A cél a valódi mérnöki kompetencia elismerése, nem a munkalapok kitöltése. Aki ezt az utat választja, ugyanazokat a fogalmakat használja, amelyeket a félév során tanult — csak most egy saját rendszeren.
kötelező elem
Engineering system task
Egy kisméretű kiberfizikai vagy Ipar 4.0 rendszer megtervezése, elemzése vagy javítása.
Elvárt tartalom, ahol értelmezhető: a probléma megfogalmazása, a rendszerhatár kijelölése, a CPS-komponensek besorolása, legalább egy szempont-facet érvelés, a mért jelek leírása, az architektúra, a mérnöki feltételezések kimondása, a megvalósítás, a verifikáció és az eredmények értelmezése.
Publish/subscribe implementation
Működő publish/subscribe kommunikációs út, valódi adatárammal. MQTT, DDS vagy OPC UA PubSub — a kurzus keretei és az elérhető infrastruktúra szerint.
A minimális értelmes lánc: érzékelő vagy szimulált fizikai folyamat, publikáló, közvetítő infrastruktúra, feliratkozó, feldolgozás vagy állapotértelmezés, végül megjelenítés vagy vezérlési döntés. Egy hello world publikáló-feliratkozó pár önmagában nem elegendő mérnöki munka.
elvárás
Data provenance
Meg kell mondani, mit jelent az adat: mértékegység, mintavételi vagy frissítési gyakoriság, forrás, és ahol értelmezhető, a bizonytalanság vagy a korlátok.
Verification
Be kell mutatni, hogy a megvalósítás működik: tesztesetek, naplók, időzítésmérés, elvárt és megfigyelt viselkedés összevetése, vagy hibainjektálás.
Systems engineering justification
Legalább egy szempont-facet érvelést dokumentálni kell: követelmény, megvalósítás, bizonyíték — például az időzítésre.
Engineering or economic value
Röviden meg kell indokolni, mire jó a rendszer: állásidő, nyomonkövetés, minőség, energia, rugalmasság vagy biztonság. Teljes üzleti terv nem kell.
Reproducibility
A beadás tartalmazza a forráskódot, a konfigurációt, a függőségeket, az indítás módját és egy rövid ismertetőt — annyit, amiből újra elő lehet állítani a működést.
Short technical report or demonstration
Tömör mérnöki jelentés és/vagy élő bemutató. A mérnöki bizonyíték többet ér, mint a hosszú próza.
opcionális
Optional advanced path
Nem kötelező, de külön elismerést ér: digitális iker, Petri-háló modell, PLC-integráció, CNC-adat, robotszimuláció, peremfeldolgozás, anomáliadetektálás, prediktív karbantartás, igazolási érvelés, késleltetés- és ingadozásvizsgálat, OPC UA információmodell vagy HyMeKo-alapú szemantikus modell.
Example projects for the offered grade
01
Érzékelő → MQTT → műszerfal
Szimulált hőmérséklet- vagy rezgésérzékelő, publikáló, közvetítő, feliratkozó, végül műszerfal. Kiterjesztés: anomáliadetektálás és riasztás.
A legrövidebb teljes lánc. A mérnöki tartalom nem a küldésben van, hanem abban, hogy mit jelent az adat, milyen gyakran érkezik, és mikor mondjuk rá, hogy baj van.
02
Kis gyártócella állapotfigyelése
Szimulált gépállapotok publikálása, feliratkozó oldalon állapotfigyelő. Követett állapotok: működik, üresjárat, hiba, blokkolt. Számított mutató: rendelkezésre állás és állásidő.
Itt a nehézség az állapotgép tisztasága: mikor blokkolt és mikor üresjárat egy gép, és hogyan lesz ebből mérhető mutató.
03
Petri-modell és publish/subscribe
Egy Petri-hálóval leírt termelési modell eseményeket publikál; a feliratkozó ebből rekonstruálja az üzem állapotát.
A feladat lényege az, hogy két különböző reprezentáció — a modell jelölése és a rekonstruált állapot — összevethető legyen. Ha eltérnek, az mérési vagy üzenetvesztési kérdés.
04
OPC UA szemantikus eszközmodell
Kis gép- vagy eszközmodell, amely állapotot, hőmérsékletet, darabszámot és riasztást tesz elérhetővé OPC UA-n vagy OPC UA PubSubon keresztül.
Itt a szemantika a tárgy: nem elég publikálni egy számot, meg kell mondani, minek a száma, milyen egységben, és milyen típusú eszközhöz tartozik.
05
Ipari peremfeldolgozás
Érzékelő-szimuláció, peremszintű szűrés, publish/subscribe, majd magasabb szintű alkalmazás. Összevetendő a nyers és a szűrt forgalom, valamint a késleltetés.
A mérés az érdekes: mennyivel kevesebb üzenet megy fel, és mit veszítünk cserébe információban vagy időben.
06
Digitális iker, könnyű változatban
Egy fizikai vagy szimulált folyamat és egy digitális állapotmodell, amelyeket publish/subscribe üzenetek tartanak szinkronban.
A kérdés, amit meg kell válaszolni: modell, árnyék vagy iker készült? A válasz a kapcsolat irányán múlik, nem az elnevezésen.
07
Hálózatminőség-vizsgálat
A frissítési gyakoriság, a mesterségesen bevitt késleltetés, a csomagvesztés és az ingadozás hatásának mérése egy egyszerű ipari megfigyelési vagy szabályozási feladaton.
Ez a projekt méréssel válaszol arra, amit a 10. héten fogalmilag tanulunk: a valós idejű nem a gyorsat jelenti, hanem a kiszámíthatót.