universität stuttgart wissensverarbeitung und numerik i nstitut für k ernenergetik und e...
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Institut für Kernenergetikund Energiesysteme
Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Simulation komplexer technischer AnlagenWas wir bisher gelernt haben
Ziel der VorlesungKennen lernen von Methoden zum Bau virtueller AnlagenVorlesung 1: Modelle als Basis realer und virtueller AnlagenVorlesung 2: Ingenieurmethoden zur Reduktion und Beherrschung von Komplexität
Abstraktion und Strukturierung mit den Elementen
Strukturierung der Systeme - Ganzes und Teile
- Allgemeines und spezielles
Diversifikation der Funktionalitäten - fachlich + zeitlich
Verbergen von Details hinter Schnittstellen
Formalisierung der Beschreibungen - Produktmodelle
Formalisierung der Funktionen - Dienste und Komponenten
Wiederverwendung bewährter Komponenten
Qualitätssicherung mit den Elementen
Prozessüberwachung
Produktüberprüfung
Projektmanagement
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Institut für Kernenergetikund Energiesysteme
Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Das sollten Sie heute lernen
Teil I: Reale und virtuelle Anlagen
Kapitel 2: Wie lässt sich eine Anlage auf dem Rechner modellieren ?
Klassische Methoden des Software Engineerings
Was ist eine virtuelle Anlagen
Grundelemente der Informationsverarbeitung:
Daten und Methoden
Algorithmen und Datenstrukturen
Abstrakte Datentyp Module und Funktionsmodule
Methoden des Software Engineerings zur Reduktion der Komplexität:
Strukturierung, Funktionale Zerlegung, Lebenszyklus RSYST als Beispiel eines Systems zum Bau virtueller Anlagen auf Basis von
ADT- und Funktions-Modulen.
Techniken zur Unterstützung des kooperativen Arbeitens
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Institut für Kernenergetikund Energiesysteme
Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Virtuelle Anlagen -1
Definition
Modellierung eines komplexen Systems auf Rechner
Eigenschaften
Beschreibung als System- Gesamtsystem mehr als Summe von Teilen
Systembeiträge aus verschiedenen Bereichen- Erstellung interdiszipliär
Systemerscheinung benutzerangepasst- verschiedene Sichten nötig
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Virtuelle Anlagen -2
Nutzung (analog detaillierter Modelle)
Einhaltung von äußeren Vorgaben, z.B. Sicherheitsanforderungen
Überprüfung innerer Konsistenzz.B. Verbindung von Teilsystemen
Datenkonsistenz zwischen einzelnen Abteilungenz.B. Komponentenauslegung, Verfahrenstechnik, Leittechnik
Einbringung von Änderungen
Vereinheitlichung der Dokumentation
Bindeglied zwischen Theorie und Realität
ErstellungAnalog Planung, Bau und Betrieb realer Anlagen
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Virtuelle Anlagen -3
Zusammenfassung
Virtuelle Anlagen müssen Grundeigenschaften der Anlagen haben, sind also hierarchisch und funktionsbezogen aufzubauen
Virtuelle Anlagen müssen parallel zur Planung der Anlage entstehen, sind also dynamisch anzusetzen
Virtuelle Anlagen müssen direkt in Anlagen umsetzbar sein, sind also über projektangepasstes Produktmodell zu beschreiben
Virtuelle Anlagen sind Formalisierungen des Planungsprozesses und können daher in reale Anlagen umgesetzt werden
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Beispiel Gebäudemodellierung
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Techniken zum Bau virtueller und realer Anlagen
Bildung hierarchischer Modelle zur Beschreibung und funktionalen Zerlegung (SIMPLIFIZIERUNG)Identifizierung funktionaler Einheiten
Beschreibung von Funktionen, Schnittstellen und Verbindungen
Verschiedene Sichten auf Produktdaten ermöglichen
Reduktion der Komplexität durch (SPEZIALISIERUNG)Beschreibung über Entitäten, die Funktionen und dazu benötigte Daten kapseln
Zerlegung in unabhängig bearbeitbare Teilaufgaben, die Lösungsdetails hinter Schnittstelle verbergen
Verteilung der Aufgaben an Spezialisten entsprechend dem Projektstand
Integration von Teilen zu Systemen (STANDARDISIERUNG)Systementwicklung interdisziplinär und iterativ
Systemverständnis theoriegestützt und dynamisch
Verbindung der Komponenten durch Verbinden der Schnittstellen
Qualitätssicherung durch
organisatorische Maßnahmen
technische Maßnahmen (Kooperation, Koordination, Kommunikation)
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Lösung von Problemen
Methoden zurBeschreibung
Datenstruktur Algorithmen
Problem
ModellReduktion
Modulares System
AbstrakteDatentyp-Module
Methoden zur Lösung (Beschreibung des Verhaltens)
Simulationsprogramm
Reduktion Komplexität
Komplexität
Funktions-Module
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Datenstruktur -1
Definition Zusammenfassung von Daten verschiedenen Typs zur Beschreibung eines Problems
Realisierung eines Abstrakten Datentyps auf Rechner
Datentypen Beschreibt für die Variablen eines Typs die Menge der möglichen Werte und die darauf zulässigen Operationen
Abstrakter DatentypDatenstruktur + darauf definierten Operationen
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Datenstruktur -2
Implementierung einer Datenstruktur
bestimmt Effizienz der darauf definierten Operationen
Erfahrung Falsch gewählte Datenstrukturen können Lösung eines Problems unmöglich machen
Schlussfolgerung Es müssen verschiedene Sichten auf Daten eines Problems möglich sein
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Abstrakte Datentypen qualitative Beschreibung
Ein ADT ist eine Klasse von Datenobjekten, welche durch Operationen, die mit diesen Datenobjekten ausführbar sind, die Resultate dieser Operationen und evtl. Korrekt-heitsbedingungen und Ausnahmebedingungen vollständig charakterisiert ist.
ADT's heißen abstrakt, weil
- keine Aussage darüber gemacht (und benötigt) wird, wie die Operationen auf den Datenobjekten der Klasse realisiert (implementiert) sind,
- die Operationen, ihre Ergebnisse und die Ausnahmebedingungen vollständig in einem mathematischen Formalismus definiert werden können, der u.U. später sogar zum formalen Beweis der Korrektheit einer Implementierung des ADT
herangezogen werden kann.
Da man nicht weiß und auch nicht herausfinden kann, wie der ADT 'von innen aussieht', ist für die Verwendung des ADT in einem System nur der Satz von Operationen relevant, die ihn charakterisieren.
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Eigenschaften eines ADT
1. Ein ADT ist durch die Definition der Operationen auf allen Datenobjekten des Typs, die zulässigen Parameter sowie die festgelegten Bedingungen erschöpfend beschrieben.
2. Der Benutzer des ADT weiß nichts über dessen Realisierung.
3. Datenobjekte eines ADT sind ausschließlich über die definierten Operati-onen ansprechbar; evtl. zur Implementierung benötigte Speicherstrukturen sind (idealerweise) unerreichbar, dürfen aber jedenfalls nicht verwendet werden.
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Abstrakte Datentypen: formale Beschreibung
Definition:
ADT enthält Datenstrukturen und definiert Funktionen bzw. Schnittstellen zu ihrer Verarbeitung. Datenstruktur und Funktionen (Methoden) bilden Klasse.
Klasse benötigt Beschreibung (Definition, abstrakte Klasse)
Ausprägung (Exemplar, Objekte, Instanz)
Nachrichten (messages) aktivieren in Klasse definierte Methoden.
Sie liefern von Exemplar abhängige Resultate - Polymorphie
Strukturierte Klassen:
Klassen enthalten als Attribute Klassen
Oberklasse + Unterklasse.
Kann Unterklasse Methoden und Daten ihrer Oberklasse verwenden, spricht man von Vererbung.
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Beispiele für abstrakte Datentypen
GrundtypenInteger, Real, Character, etc.
ADT's aus der DatenverarbeitungTupel - Satz von Grundtypen
Operationen: SQL
Menge - Sammlung gleichartiger Datenobjekte
Operationen: Schnitt und Vereinigung
Abbildung - Relation zwischen ADT's
Operation: Erzeugung von Tupeln
Folge - Geordnete Menge
Operation: Warteschlangen
ADT's aus der NumerikVektor - Folge von Zahlen, Länge N
Operationen: Vektoroperationen
Matrix - zweidimensionale Anordnung einer Menge
Text - Folge von Character
Operationen: abhängig von Semantik
(Beschreibung, Programm, Prozedur,
Eingabe)
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
ADT - Modul
Zu jeder Datenstruktur gehören Basisoperationen wie
Generieren, Modifizieren, Speichern oder Darstellen
Module, die diese Operationen für einen Datentyp zur Verfügung stellen, heißen
Abstrakte Datentyp-Module.
ADT-Module können als Folge von Operationen unter einer Schnittstelle beschrieben werden. Sie verbergen Details der Implementierung der Datenstruktur.
Beim Aufruf eines ADT-Moduls muss die gewünschte Operation angegeben werden. Das Resultat der Operation ist vom Zustand des Datenobjektes abhängig, ADT-Module haben ein Gedächtnis.
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Algorithmen -1
Definition Verfahren zur Lösung von Problemen, die auf Modellen basieren
Eigenschaften Korrektheit - durch Testen kann man Anwesenheit von Fehlern nachweisen
Effizienz - Speicherbedarf
Rechenzeitbedarf je als Funktion der Problemgröße
Implementierung Abbildung eines Verfahrens auf Grundoperationen
- einer konkreten Programmiersprache
- eines konkreten Rechners
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Algorithmen -2
Grundoperationen Methoden abstrakter Datentypen (Algorithmen können so formuliert werden, dass sie nur auf Datentypen
und ihre Methoden zurückgreifen).
Erfahrung Es sind in der Regel
konkurrierende Verfahren,
konkurrierende Implementierungen,
konkurrierende Datentypen
möglich.
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Modul
Fasst man die Operationen zur Lösung einer Aufgabe unter einer Schnittstelle zusammen, so erhält man ein Modul.
Beschreibung Funktion
Interface
Validierung
Typen Funktionsmodul
Eingabedaten - aus Eingabe folgt eindeutige Ausgabe in Form neuer DatenAbstrakter Datentyp-Modul
Eingabe Methode - aus Eingabe folgt Zustandsveränderung.
Realisierung Unterprogramm
Prozedur
Hierarchische Strukturierung des Kontrollflusses
Hierarchische funktionale Zerlegung durch schrittweise Verfeinerung (HIPO)
Modularisierungskonzepte betreffen sowohl den Entwurf, die Spezifikation als auch die Programmierung.
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Beispiel Modul zur Beschreibung des Wärmetransportes in einem Rohr
IN P U T
O U T P U T
Te i n
Te m b
Te x
m
.
m
.Q.
PA R A M E T E R
L , D , , c
h o r iso n ta le o d e r
v e rtik a le R o h re
p
T Y P E 7 0
R o h rle itu n g
T Y P E -IN P U T S :T ein E in tri t ts te m p e ra tu r d e s H e iz w a ss e rm a ss e n flu s se i [G ra d C e ls iu s ]m H e iz w a ss e rm a s se n flu ß [k g /s ]T am b U m g e b u n g s te m p e ra tu r [G ra d C e ls iu s]
T Y P E -P A R A M E T E R .L R o h rlä n g e l [m ]D R o h rd u rc h m e ss e r [m ] E m is s io n s z a h l fü r d ie ä u ß e re R o h ro b e r flä c h e [ .]c p s p e z if isc h e W ä rm e k a p a z ite t d e s F lu id s [ J /k g K ]
> o d e r = 0 v e rtik a le s o d e r h o riz o n ta le s R o h r [ .]T Y P E -O U T P U T S :
T ex A u s trit ts te m p e ra tu r d e s H e iz w a s se rm a ss e n f lu ss e s [G ra d C e ls iu s ]m H e iz w a ss e rm a s se n flu ß [k g /s ]
Q a b g e g e b e n e W ä rm e s tro m [W ]
Durchführung:
Prinzip: Input - Prozess - Output
Erweiterung zu Hierarchischem Input - Prozess - Output HIPO
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Integration von Modulen im System
Schritt 1: Verbinden der Schnittstellen (Semantik)
Regelung
Wärme-Erzeuger
Wärme-Verteiler
Wärme-ÜbergabeRaum 3
Wärme-ÜbergabeRaum 2
Wärme-ÜbergabeRaum 1
Nutzer 1
Nutzer 2
Nutzer 3
T,M T
Schritt 2: Steuerung des Ablaufes
Schritt 3: Verfeinerung einzelner Teilaufgaben
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Beispiel Auswertungsmodellierung Verbindung von ADT- und Funktions- Modulen
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Was unterscheidet Module von Komponenten
Mit Funktionsmodulen kann man das Verhalten technischer Komponenten nachbilden. Dies gelingt bisher nur ungenügend, da Module an folgenden Einschränkungen leiden: Trennung von Daten und Methoden prozedurales Abarbeiten von Operationen als grundlegendes Modellierungsmodell Keine inhärente Rekursivität
kein Vererben keine Polymorphie
Keine Berücksichtigung von Semantik oder Ontologie
(es werden auch falsche Eingaben verarbeitet)
Konsequenzen- Ansatz mächtig, aber in seiner Reichweite beschränkt- geringe Wiederverwendbarkeit- geringe Erweiterbarkeit- Master-Slave Beziehung statt Koordination, Kooperation, Kommunikation- Erweiterung führt zu Objektorientierung, zu komponentenbasierten Systemen und zu
aktiven Objekten oder Agenten
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SE-Methoden zur Reduktion der Komplexität
ZerlegungZeitliche Zerlegung - Software-Lebenszyklus
Funktionale Zerlegung - Modularisierung
StrukturierungStrukturierung der Beschreibung - Datenabstraktion, strukturierte Analyse
Strukturierter Entwurf
Strukturierte Programmierung
Basisprinzipien zur Kapselung
Abstraktionsprinzip Beschreibung
Geheimnisprinzip Implementierung
Schichtenkonzept Teilsysteme
Trennung von Beschreibung und VerarbeitungProduktmodell bestehend aus Produktdatenmodell und Verhaltensmodell
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Zeitliche Zerlegung Software-Lebenszyklus
1. Problemanalyse - Pflichtenheft
2. Programmentwurf - Spezifikation
3. Programmierung - Programm
4. Testprogramm - Testbericht
5. Abnahme - Abnahmebericht
6. Verifikation
7. Wartung
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Kritik am Modell Lebenszyklus
ErfahrungDie Behebung von Fehlern ist umso schwieriger, je früher sie im Lebenszyklus-Modell entstanden ist.
Kritik am LebenszyklusmodellZu starrer Ablauf,
zu wenig Wechselwirkung zwischen Phasen,
zu unflexibel bei
Fehlern,
Änderungen.
Kaum Möglichkeiten für
Überspringen von Phasen,
Überarbeitung früherer Phasen,
inkrementelle Erweiterung.
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Beispiel für strukturierte Analyse: die YOURDON-Methode
Daten-Flussdiagramm
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Elemente der Yourdon-Methode
Im Rahmen der Yourdon-Methode werden Systeme durch Angabe von Datenströmen und den darauf wirkenden Prozessen beschrieben. Datenflussdiagramme (DFD) zeigen die Verbindung von Prozessen durch Daten als ein Netzwerk von Aktivitäten, das durch einen Informationsfluss verbunden ist. Datenflussdiagramme sind hierarchisch angeordnet. Die Wurzel der DFD-Hierarchie, das Kontextdiagramm, zeigt die Schnittstelle eines Systems mit der Außenwelt.
Zur Beschreibung der Datenströme wird ein Data Dictionary angelegt. Im Data Dictionary können Einzeldaten (Attribute) und Datenklassen (Entities) beschrieben werden. Die Beziehungen zwischen den Objekten des Data Dictionary sind in einem erweiterten Entity-Relationship-Diagramm festgehalten.
Zur Beschreibung der Prozesse wird ein Process Dictionary angelegt. Die physikalische Struktur eines Prozesses wird mit Hilfe von Strukturdiagrammen (Structure Chart) beschrieben. Ein Strukturdiagramm zeigt die hierarchische Anordnung von Modulen, den Kontrollfluss und den Datentausch.
Module lassen sich als die Gruppe von Instruktionen auffassen, die nötig sind, eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Es wird angenommen, dass immer nur ein Modul aktiv sein kann.
Zur Dokumentation von Modulen dienen die Prozess-Spezifikationen. Sie können in Pseudo-Code oder im Quell-Code erfolgen.
Ältere Case-Werkzeuge unterstützen den Software-Entwurf nach der Yourdon-Methode.
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Kritik am datenorientierten Ansatz
Sicht Datenfluss berücksichtigt zu wenig
Kontrollfluss Beschreibung von Beziehungen Koordination mit Modellierung
Module hauptsächlich Prozeduren auf Daten
Keine interagierenden Prozesse
Keine Mehrfachbenutzung (Kopieren durch Transformatoren ist verboten)
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Funktionale Zerlegung - Modularisierung
Wie finden wir Module ? Sprachliche modulare Einheiten Module müssen zu syntaktischen Einheiten der Sprache passen. Minimum an Schnittstellen Module sollten möglichst wenig untereinander kommunizieren. Schwache Kopplung Bei der Kommunikation sollte so wenig Information wie möglich ausgetauscht werden.
Was charakterisiert Module ? Explizit erkennbare Schnittstelle Geheimnisprinzip (Information Hiding) Abgeschlossenheit Handhabbarkeit Isolierte Prüfbarkeit Integrierbarkeit Planbarkeit Lokalität der Entwurfsentscheidung
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Kritik am funktionalen Ansatz
Operation 1
Operation n
:
Ausgangsdaten
Ergebnisdaten
• Zu starke Ausrichtung auf von Neumann-Maschine• Zu wenig Berücksichtigung der Datenaspekte• Zu wenig Berücksichtigung von Vernetzungen und Parallelität• Modul: Input - Prozess - Output nur für einfache Datenstrukturen übersichtlich • Strukturelement Funktionsmodul ist zu ergänzen durch ADT-Modul
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RSYSTEntwicklungssystem zur Modellierung komplexer Systeme
Reduktion der Komplexität
a) Zerlegung - Modularisierung
- Software Life Cycle
b) Abstraktion - Abstrakte Datentypen
- Schnittstellen
Zerlegung: Funktionales Entwicklungsparadigma ŸWelche Aufgaben sollen auf einer Datenstruktur durchgeführt werden ?
Problem: Menge von Operationen (Module)
Ÿ Top-Down-Zerlegung
Ÿ Struktursystem analog Struktur der Funktionen
Abstraktionsprozess: Integration der Datenmodellierung mit Hilfe Abstrakter Datentypen (ADT)
Ÿ ADT’s = Struktur + Funktionen
Ÿ Zugriff über ADT-Modelle mit bekannten Schnittstellen
Ÿ Information-Hiding
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Allgemeine Architektur von RSYST
FunctionalModules(Tools)
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Modul in RSYST
MONITOR(Control Programm)
RSYST Data Base
......FunctionalModules
.........ADT-Modules
Tools, Applications
AbstractDataTypes
DATA
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Systeme in RSYST
Struktur komplexer Systeme auf der Basis von RSYSTAnwender-Ebene
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
CAE-Integration in der Fahrzeugentwicklung
Simultaneous Engineering erfordert eine strategische Entwicklungsplanung und ein unternehmerisch orientiertes Projektmanagement. Dann können die einzelnen Entwicklungsphasen zeitparallel angegangen werden, d.h. dass bereits in der Definitionsphase eines neuen Fahrzeugs Teams gebildet wer-den, in denen neben den Konstrukteuren auch Berechnungs- und Versuchs-ingenieure, Fertigungsplaner, Werkstoffspezialisten usw. hinzugezogen wer-den. Dieses Zusammenarbeiten erfordert ein hohes Maß an Vertrauen und Zuverlässigkeit.
Den CAE-Anwendern fällt dabei die ganz wichtige Aufgabe zu, konzeptionelle Ideen eines Lastenheftes für ein neues Fahrzeug frühestmöglich und umfas-send im Rechner auszutesten und mögliche Schwachstellen bzw. Zielkonflikte zu bewerten.
Nach Schelkle bietet sich dabei eine CAx-Prozesskette an, die die Schritte Design (CAD), Styling (CAS), Engineering (CAE), Manufacturing (CAM), Qualitätskontrolle (CAQ) und Test (CAT) umfasst.
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Einsatz der Datenmodelle in CAE
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Mechanical Computer Aided Engineering (MCAE)
als Beispiel für die Integration von Entwurf, Konstruktion und Berechnung
Ablauf einer Entwicklung nach MCAE-Stufe II MCAE verbunden mit dem Simultaneous Engineering-Konzept erlaubt es, Entwicklungszeiten zu
verkürzen, Kosten zu sparen und optimale Lösungen zu finden (Vorlesung Schelkle).
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
LOTUS Notes zum Management von Dokumenten
Dokumente
sind Datensätze variabler Länge, die aus Feldern des Typs Text, Zahl, Zeit oder Rich-Text aufgebaut sind (unstrukturierte Daten).
Dokumente werden über Formulare (Master) erstellt und in Reports (Ansichten) zusammengefasst.
Dokumente, Masken, Reports und Ablaufsteuerungen werden gemeinsam in einer Datenbank (Daten-System) gespeichert und verwaltet. Sie werden über elektronische Post getauscht und über Replikation innerhalb einer Arbeitsgruppe abgeglichen. Damit sind innerhalb der Gruppe Daten und die darauf wirkenden Methoden immer auf demselben Stand.
Elemente von NotesServer mit Dateisystemen
Klienten mit nutzerspezifischen Notes-Programmen
Netzwerk zur Verbindung
Dienst elektronische Post
Dienst Replikation
Dienst Sicherheit (Zugriffsschutz und Rollen)
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Simulation technischer Systeme, WS 01/02 Kap. 2: Virtuelle Anlagen
Diese Fragen sollten Sie neu beantworten können
Was ist eine virtuelle Anlage und wozu können wir sie einsetzen
Was ist ein Modul und welche Typen unterscheiden wir Warum trennen wir Beschreibung und Verhalten und wie
hängen beide zusammen, wenn wir Verhalten simulieren Wie unterscheidet sich der modulare Ansatz vom Ansatz
der „technischen Objekte“ Warum sind auch im Softwareengineering die 3S und die
3K unverzichtbar
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Simulation komplexer technischer Anlagen
Literatur:
Parnas, D.L.: On the Criteria to be Used in Decomposing Systems into Mdules. Communications of the ACM, Vol. 5, No. 12, 1053-1058, 1972.
De Marco, T.: Structured Analysis and System Specification. New York: YOURDON Inc., 1978/1979.
Raasch, J.: Systementwicklung mit strukturierten Methoden. München/Wien: Hanser, 2. Auflage,1992.
Ward, P.T.; Mellor, S.J.: Strukturierte Systemanalyse von Echtzeit-Systemen. München/Wien: Hanser; London: Prentice-Hall, 1991.
Wirth, H.: Program Development by Stepwise Refinement. Communications of the ACM, Vol. 14, No. 4, 221-227, 1971.
Yourdon, E.; Constantine, L.L.: Structured Design. New Yor: Yourdon Press, 1975, 1979.
Yourdon, E.: Modern Structured Analysis. Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1989.
Wedeking, H.: Objektorientierte Schema-Entwicklung - Ein kategorialer Ansatz für Datenbanken und Programmierung. Mannheim: B.I. Reihe Informatik, Bd. 85, 1992.