Objektorientierte Informationssysteme II: Neue Trends und aktuelle Applikationen PDF
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Forschung und Praxis BandT29 Berichte aus dem Fraunhofer-lnstitut für Produktionstechnik und Automatisierung (I PA), Stuttgart Fraunhofer-lnstitut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart, und Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) der Universität Stuttgart Herausgeber: H. J. Warnecke und H.-J. Bullinger IAO-Forum 12. Mai 1992 Objektorientierte Informationssysteme II Neue Trends und aktuelle Applikationen Herausgegeben von H.-J. Bullinger Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH 1992 Dr.-lng. Dr. h. c. Dr.-lng. E. h. H. J. Warnecke o. Professor an der Universitat Stuttgart Fraunhofer-lnst1tut fur Produkt1onstechnik und Automatis1erung (IPA), Stuttgart Dr.-lng. habil. Dr. h. c. H.-J. Bullinger o. Professor an der Univers1tat Stuttgart Fraunhofer-lnst1tut fur Arbeitswirtschaft und Organ1sat1on (IAO), Stuttgart ISBN 978-3-540-55540-7 ISBN 978-3-662-01584-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-01584-1 Dieses Werk ist urheberrechtl1ch geschutzt. Oie dadurch begrundeten Rechte. msbesondere die der Uberset zung, des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroveriilmung ader der Vervielfal!lgung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbe1tungsanlagen, bleiben, auch be1 nur auszugswe1ser Verwertung, vorbehalten. Eme Vervlelfalt1gung d1eses Werkes ader von Teilen die ses Werkes ist auch 1m Einzelfall nur 1n den Grenzen der gesetzlichen Best1mmungen des Urheberrechtsge setzes der Bundesrepubl1k Oeutschland vom 9. September 1965m der Fassung vom 24.Junl1985 zulassig. S1e 1st grundsatzl1ch vergutungspflichtig. Zuw1derhandlungen unterliegen den Strafbest1mmungen des Urheber rechtsgesetzes. © Spnnger-Verlag Berlin Heidelberg,1992 Ursprunglich erschienin bei Spnnger-Verlag Berlin Heidelberg 1992 01e W1edergabe von Gebrauchsnamen. Hanclelsnamen, Warenbeze1chnungen usw.m d1esem Werk berecht1gt auch ohnc besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dal3 solche Namen 1m S1nne der Warenzelchen und Markenschutz-Gesetzgcbung als fre1 zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden durften. Sollte 1n diesem Werk d1rekt oder indirekt auf Gesetze, Vorschnften odor Rlchtllnlen (z. B. DIN, VOI, VDE) Bezug genommen oder aus 1hnen z1t1ert worden sem. so kann der Verlag ke1ne Gewahr fur Richtigke1t. Vollstand1gke1t oder Aktualitat ubernehmen. Es empf1ehlt sich, gegebenenfalls fur d1e eigenen Arbeiten die vollstandigen Vor schnften ader R1chtlin1en 1n der Jeweils gult1gen Fassung hmzuziehen. Gesamtherstellung: Copydruck GmbH, Heimsheim 2362/3020-543210 Vorwort Objektorintierte DV-Systeme werden insbesondere im technischen Bereich in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen. Eigenschaften wie erhöhte Wiederverwendbar keit von Softwaremoduln verringern die Entwicklungszeit, vereinfachen die Wartung und steigern die Performance der Anwendungssysteme. Nach objektorientierten Programmiersprachen und Benutzeroberflächen erobern derzeit die Datenbanksysteme diese zukunftsträchtige Technologie. Objektorientierte Datenbanken sind die Systeme der kommenden Jahre: Sie sind anwenderfreundlich, flexibel, mächtig in der Modellierung, und in der Performance können sie relationale Systeme um Größenordnungen übertreffen. Besonders für anspruchsvolle Anwendungsgebiete wie CAD/CAM, Büroautomatisie rung, Sottware Engineering oder Wissenrepräsentation ist die hohe Ausdrucksfähig keit des objektorientierten Modells von entscheidender Bedeutung. Objektorientierte Datenbanksysteme begegnen den komplexen Anforderungen dieser Anwendungen vor allem dadurch, daß ihr Datenmodell Konzepte anbietet, mit denen die Struktur und das Verhalten von realen Objekten weitgehend 1 : 1 durch Datenbankobjekte abbildbar sind. Dadurch vereinfachen sich Datenbankentwurf sowie Datenverwaltung und wei sen den Vorteil erhöhter Fehlertoleranz auf. Außerdem werden die Konsistenz der Datenbank verbessert und die Effizienz des Anwendungssystems gesteigert. Im Forum werden die in objektorientierten Anwendungssystemen implementierten Ansätze sowie die daraus gewonnenen praktischen Erfahrungen aufgezeigt und dis kutiert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der praktischen Anwendung der Konzepte und wird durch Vorführung von kommerziellen Produkten sowie von am IAO entwickel ten Prototypen veranschaulicht. Stuttgart, Mai 1992 Prof. Dr. H.-J. Bullinger Inhalt Objektorientiertes Informationsmanagement im Engineering 9 H.-J. Bullinger, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organ1sat1on (IAO), Stuttgart Objektorientierte Datenbanksysteme - leistungsfähige Basis komplexer Anwendungssysteme 37 K. R. Dittrich, Universität Zürich, A. Geppert, Universität Zünch Objektmodeliierung betrieblicher Informationssysteme 63 E. Sinz, Otto-Friedrich-Universität Bamberg Objektorientierte Datenbanksysteme- Marktübersicht 1992 85 D. Koch, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organ1sation (IAO), Stuttgart Einsatzpotentiale objektorientierter Datenbanken im Produktionsmanagement 113 D. Fischer, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart F. Wagner, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organ1sat1on (IAO), Stuttgart Objektorientiertes Datenmanagement in Automatisierungssystemen 135 W. Olberding, AEG Aktiengesellschaft, Frankfurt/M., S. Brand! Technische Dokumentation für den Engineeringprozeß 205 J. Matthes, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organ1sat1on (IAO), Stuttgart F. MarCial, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart Objektorientierte Ingenieursysteme in der Raumfahrt 223 J. Eickhoff, Dornier GmbH, Friedrichshafen Siframe - Eine objektorientierte Umgebung für Concurrent Engineering 245 B. Schulz, Siemens Nixdorf Informationssysteme AG, München, H. G. Thonemann, S1emens Nixdorf Informationssysteme AG, München, M. D. lrvine, S. Keßler Objektorientiertes Klassensystem zum Bau von anwendungsspezifischen Leitständen 259 Th. Otterbein, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart Methoden und Werkzeuge zur Analyse und Auslegung objektorientierter Systeme 285 F. Wagner, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart U. Fischer, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart IAO-Forum Objektorientierte Informationssysteme II Objektorientiertes Informationsmanagement im Engineering H.-J. Bullinger 11 1 Industrielle Trends Potentiale und Probleme bei der industriellen Pro du ktentwicklu ng Der zunehmende internationale Wettbewerbsdruck in der industriellen Produktent wicklung zwingt die Unternehmen dazu, qualitativ hochwertige Produkte, die sehr ge nau auf Kundenbedürfnisse, Aktivitäten des Wettbewerbs und neue technologische Entwicklungen abgestimmt sind, zugeringstmöglichen Kosten anzubieten. Durch die Wettbewerbsstrukturen und als Folge des geforderten hohen Innovationstempos er geben sich sinkende Produktlebenszeiten. Zudem sehen sich die Groß- und Mittel betriebe der Technikbranche aufgrundder erhöhten Komplexität der Produkte, der wachsenden Variantenvielfalt und zunehmender Qualitätsansprüche mit drastisch steigenden Entwicklungsaufwänden konfrontiert. Produkt Bild 1: Strategische Erfolgsfaktoren im Wandel der Zeit Direkte Folge dieser Situation sind steigende Amortisationszeiten für Investitionen in neue Produkte. Sie nähern sich in allen Branchen bedrohlich den Produktlebenszei ten an. Im Bereich der Unterhaltungselektronik und der Computerbranche verkürzen sich beispielsweise die Produktlebenszeiten um ganze 46% auf unter 5 Jahre. Gleichzeitig steigt die Pay-off-Periode, d.h. die Zeitspanne vom Markteintritt bis zur Amortisation der jeweiligen Entwicklungsausgaben, um 5,5% auf knapp 4 Jahre an. Bei bestimmten Unternehmen und Produkten finden sich bereits Überschneidungen 12 nicht nur zwischen Produktentwicklungszeit und Produktlebenszeit, sondern in Ein zelfällen auch schon zwischen Produktlebenszeit und Pay-off-Periode /1/. 15 Jahre •12,5% Änderung in den letzten 10 Jahren . . . 10 27,8% 50;1% 5,5% 7,9% 17,3% 5,1:% 0 Kfz-Zu I. Sonstige Anlagenbau Fahrzeugbau E·T I Comp allg. Ma. Bild 2: Produktlebenszeit und Pay-off-Periode im Vergleich Time-to-Market, die Zeitspanne vom Bedarfsimpuls bis zur Vermarktung, wird von Unternehmen der industriellen Produktentwicklung mit großer Mehrheit als strategi scher Erfolgsfaktor im internationalen Wettbewerb angesehen. Die Unternehmen müssen sich nicht nur auf immer kürzer werdende Produktlebenszyklen einstellen, sondern sie müssen sich auch der Herausforderung kürzerer Entwicklungs- und Durchlaufzeiten stellen. Im direkten Produktionsbereich wurden durch Just-in-Time als organisatorische Strategie, Ressourcen zu optimieren, erhebliche Kostenent lastungen und Verkürzungen der Produktionszeit erreicht. 13 steigende Entwicklungsaufwände - - • rascher sinkende Technologiewandel Produktlebenszelt t - - Globallslerung der Märkte Bild3: Wettbewerbsfaktor Zeit Um weitere Verbesserungspotentiale freizusetzen, bedarf es der Ausdehnung der zeit- und kostenorientierten Betrachtungsweise auf die der Produktion vorgelagerten Bereiche Entwicklung, Konstruktion und Arbeitsvorbereitung, d. h. den gesamten Engineering-Bereich. Diese Forderung wird durch die deutliche Zunahme des Anteils der produktionsvorgelagerten Bereiche an der Wertschöpfung eines Produkts zusätz lich gerechtfertigt. Zur Entschärfung der Zeitproblematik und zur Vermeidung eines stetig steigenden Entwicklungsaufwands muß die Produktivität des Entwicklungspro zesses erhöht werden. Simultaneaus Engineering ist eine ablauforganisatorische Strategie, die als Pro blemlöser im Kampf gegen die Zeit insbesondere auf die Senkung des Änderungs aufwands abzielt. Durch Simultaneaus Engineering sollen die einzelnen Engineering Prozesse im Rahmen des komplexen Produktentstehungsprozesses von der Idee bis zur Auslieferung des Produktes durch organisatorische sowie technologische Maß-
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