Masterarbeit: Eventgetriebene Kommunikation für moderne Testsystemsoftware

Die MCF Technologie GmbH entwickelt und realisiert kundenspezifische industrielle Testsysteme für die Entwicklung & Produktion elektronischer und mechatronischer Komponenten. Der Schwerpunkt liegt auf der Kombination aus Hardware, Automatisierungstechnik und leistungsfähiger Software, um Prüfprozesse zuverlässig, reproduzierbar und effizient abzubilden.

Neben der mechanischen und elektrischen Auslegung von Prüfständen entwickelt MCF auch die komplette Testsystem-Software – von der Ansteuerung der Prüfhardware über die Ablaufsteuerung bis hin zur Datenerfassung und -auswertung. Dabei entstehen zunehmend komplexe, vernetzte Softwaresysteme, in denen verschiedene Programme, Dienste und Prozesse flexibel und ereignisgetrieben miteinander kommunizieren müssen.

Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich MCF aktuell mit modernen Kommunikations- und Architekturkonzepten für industrielle Software.
Im industriellen Produktionsumfeld müssen Softwarekomponenten zuverlässig, performant und flexibel miteinander kommunizieren – häufig über Prozess- und Systemgrenzen hinweg. Klassische REST-APIs sind hierfür zwar weit verbreitet, stoßen jedoch bei ereignisgetriebenen Abläufen, Asynchronität, Echtzeit-Events und lose gekoppelten Architekturen schnell an ihre Grenzen.

VRPC (Variadic Remote Procedure Calls) ist ein Open-Source-Framework von Heisenware, das einen alternativen Ansatz verfolgt:

Statt klassischer Client-Server-Kommunikation nutzt VRPC einen Message Broker (MQTT) und macht bestehenden Code mittels Reflection non-invasiv über das Netzwerk verfügbar. Methoden können direkt als Funktionen aufgerufen werden, während Events und asynchrone Abläufe native Konzepte sind.

Die Masterarbeit soll evaluieren, ob dieses Konzept für die Softwarelösungen im Testsystemumfeld geeignet ist. Da VRPC derzeit nicht für alle bei MCF eingesetzten Programmiersprachen verfügbar ist, soll im Rahmen dieser Masterarbeit untersucht werden, wie das VRPC-Prinzip auf andere Programmiersprachen bzw. Architekturen übertragen werden kann.

• Technische Analyse von VRPC (Architektur, Kommunikationsmodell, Stärken und Grenzen)
• Einordnung von VRPC im Vergleich zu REST und gRPC für Software in Produktionsumgebungen
• Bewertung des ereignisgetriebenen, brokerbasierten Ansatzes (MQTT)
• Untersuchung der Übertragbarkeit des VRPC-Konzepts auf weitere Programmiersprachen
• Designentwurf für weitere Programmiersprachen
• Implementierung ausgewählter Kernkonzepte (z. B. RPC-Aufrufe, Events, Discovery)
• Demonstration in einer Testsystemapplikation
• Bewertung der Lösung hinsichtlich Entkopplung, Entwicklungsaufwand, Performance und Wartbarkeit
• Dokumentation und Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen für den industriellen Einsatz

• Masterstudium im Bereich Informatik, Software Engineering, Elektrotechnik, Mechatronik oder vergleichbar
• Sehr gute Kenntnisse in mindestens einer Programmiersprache (z. B. Python, C#, Java, Dart)
• Interesse an Softwarearchitekturen, verteilten Systemen und Kommunikationsprotokollen
• Grundverständnis von asynchroner Programmierung und Event-Handling
• Analytische Denkweise und Freude daran, bestehende Konzepte kritisch zu hinterfragen
• Interesse an praxisnaher Forschung im industriellen Umfeld

• Eine technisch anspruchsvolle Masterarbeit mit direktem Praxisbezug
• Tiefe Einblicke in moderne industrielle Testsysteme
• Betreuung durch erfahrene Software- und Systemingenieure
• Hohe Freiheit bei Technologie- und Architekturentscheidungen
• Kurze Entscheidungswege und offene technische Diskussionen
• Option auf eine weiterführende Zusammenarbeit nach Abschluss der Arbeit