Objektorientierte Methode zur Entwicklung von Produktmodellen als Basis integrierter Ingenieursysteme:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
1995
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| Series: | Berichte aus der Konstruktionstechnik
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zsfassung in engl. Sprache |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Objektorientierte Methode zur Entwicklung von Produktmodellen als Basis integrierter Ingenieursystem
Autor: Genderka, Martin
Jahr: 1995
Inhaltsverzeichnis
1 Produktmodelle als Basis integrierter Ingenieursysteme zur Effizienzsteigerung
des CAE-Prozesses 1
1.1 Problemstellung 1
1.2 Zielsetzung 9
1.3 Vorgehen 10
2 Anforderungen an eine Methode zur Entwicklung von Produktmodellen ................. 11
2.1 Begriffsbestimmung 11
2.1.1 Modell 11
2.1.2 Modelherungsmethode 12
2.1.3 Produktmodell 12
2.2 Anforderungen an eine Methode zur Produktmodellentwicklung 15
2.2.1 Anforderungen an das Vorgehen 15
2.2.2 Anforderungen an die Modellierungssprache 15
3 Analyse der Entwicklung von Produktmodellen mit STEP . .. 19
3.1 STEP-Produktmodell und Produktmodellentwicklung 20
3.1.1 Zielsetzung von STEP 20
3.1.2 Aufbau und Konzepte von STEP 22
3.1.2.1 Anwendungsprotokolle 25
3.1.2.2 Vorgehen zur Entwicklung von Anwendungsprotokollen 27
3.1.3 Eingesetzte Methoden 29
3.1.4 Diskussion des Ansatzes STEP 30
3.2 EXPRESS und EXPRESS-G 33
3.2.1 Konstrukte von EXPRESS 33
3.2.2 Konstrukte von EXPRESS-G 35
3.2.3 Modellierung 38
3.2.4 Diskussion der Modellierungsmethoden EXPRESS bzw. EXPRESS-G 38
4 Objektorientierte Methode zur Entwicklung von ProduktaiodeUen (VlsOOP3) 41
4.1 Grundkonzepte und Aufbau der Methode 41
4.1.1 Grundkonzepte der Methode 41
4.1.1.1 Objektorientierter Ansatz 41
4.1.1.2 3D-Visualisierung 42
4.1.1.3 Anwendergerechte Sprach- und Verhaltensadaption 43
4.1.1.4 Vorgehensweise zur Produktmodellentwicklung 43
4.1.1.5 Schnittstelle zum Standard STEP 44
4.1.2 Aufbau der Methode 44
4.2 Objektorientierte 3D-Modellierungssprache der Methode VisOOP3 46
4.2.1 Grundelemente der Modellierungssprache 47
4.2.1.1 Objekte 47
4.2.1.2 Klassen 50
4.2.1.3 Attribute, Operationen und Typsystem 54
4.2.2 Beziehungstypen 63
ü Inhahsvcraeicbnis
4.2.2.1 Spezialisierung/Generalisierung 64
4.2.2.2 Aggregation 72
4.2.2.3 Assoziation/Referenz 78
4.2.2.4 Instanzbeziehung 80
4.2.2.5 Kommunikationsbeziehung 81
4.3 Komplexitätsreduktion 82
4.3.1 Aspektmodelle 82
4.3.1.1 Aspektmodell Klassenhierarchie 84
4.3.1.2 Aspektmodell Assoziation 89
4.3.1.3 Aspektmodell Kommunikation 93
4.3.2 Partitionen 94
4.3.3 Benutzerdefinierte Sichten 96
4.4 Versionskonzept 98
5 Vorgehensmodell der Methode VlsOOP3 99
5.1 Basiskonzepte zum Vorgehen der Produktmodellentwicklung 99
5.1.1 Rahmenbedingungen 99
5.1.2 Prinzip des Partitiomerens 100
5.1.3 Arbeitsorganisation 101
5.2 Phasenmodell 102
5.2.1 Analyse 104
5.2.1.1 Identifikation der Objekte 1°7
5.2.1.2 Derivation der Klassen 108
5.2.1.3 Integration 111
5.2.2 Design 112
5.2.3 Implementierung 114
6 Modellierungstool der Methode VlsOOP3......... . .... l17
6.1 Integration des Modellierungstools in ein integriertes Ingenieursystem 117
6.2 Architektur des Tools 119
6.2.1 Module des Tools 119
6.2.2 Basiskomponenten des Tools 121
6.3 VisOOPMVorkspace 122
6.3.1 Integration aller Workspace-Elemente in den 3D-Raum l23
6.3.2 Arbeitsbereich des VisOOP^Workspace l27
6.3.3 Navigation im 3D-Raum des VisOOP3 Workspace l^1
6.4 Modul Produktmodell-Designer I34
6.5 Unterstützende Module 140
7 Zusammenfassung und Ausblick .....-.....„............„......„..„...„.....„.„.„............»...•••••• W
Literaturverzeichnis .........™........™........™^„..™...„„„„m„..„..„.„..„„...„.„„.........„......... W
Anhang ««•••.•. •••....«...«.««..«««..«««...„.........„„..„^..^ „. ..„.»..»..••¦.••*•¦• ^^
Abbildungsvcrzcichnis
Bild 1-1 Ertragseinbußen bei Überschreitungen von Zeit und Kosten (nach [Som91]) 1
Bild 1-2 Entwicklungsstufen integrierter Ingenieursysteme (nach [GFG94]) 6
Bild 1-3 Das fehlende dynamische Produktmodell 7
Bild 2-1 Prinzipielles Vorgehen bei der Modellerstellung 14
Bild 3-1 Prinzip der kohärenten Partialmodelle 23
Bild 3-2 Aufbau von STEP 25
Bild 3-3 Aufbau eines Anwendungsprotokolls (nach [And92a]) 26
Bild 3-4 Zusammenspiel von AIC und UoF [Gau94] 27
Bild 3-5 Spezifikation von Anwendungsprotokollen 29
Bild 3-6 Formale Beschreibungsmethoden in STEP [Gau94] 30
Bild 3-7 Beziehungssymbole von EXPRESS-G 35
Bild 3-8 Definitionssymbole von EXPRESS-G 36
Bild 3-9 Kompositionssymbole in EXPRESS-G 36
Bild 3-10 Beispiel zur Beschreibung von Flächen 37
Bild 3-11 Beispiel einer Flächendefinition als EXPRESS-G Schemas 37
Bild 4-1 Komponenten der Methode VisOOP3 44
Bild 4-2 Aufbau der Modellierungssprache 45
Bild 4-3 Methoden im Vorgehensmodell 46
Bild 4-4 Beispiel eines Objektes Freiformfläche 49
Bild 4-5 Objekt Roboter Bosch 800 50
Bild 4-6 Darstellung einer konkreten Klasse 51
Bild 4-7 Darstellung einer abstrakten Klasse 54
Bild 4-8 Attribute und Operationen im Klassensymbol 55
Bild 4-9 Eingabemaske für die Typzuweisung zu Attributen 55
Bild 4-10 Operationen im Klassensymbol 57
Bild 4-11 Visualisierung von polymorphen Operationen 58
Bild 4-12 Symbole für Konstruktor und Destruktor 59
Bild 4-13 Symbol für die Einzigartigkeitsregel 61
Bild 4-14 Symbol für die Bereichsregel 62
Bild 4-15 Beispiel einer Bereichsregel • 63
Bild 4-16 Vererbungshierarchie zwischen Geometrieeiement und Kreis, Quadrat, Dreieck 66
Bild 4-17 Darstellung der Vererbungshierarchie mit Mehrfachvererbung 69
Bild 4-18 Darstellung der multiplen Klassenzugehörigkeit 72
Bild 4-19 Charakteristika zur Aggregatsbeschreibung 73
iv Abbildungsverzeicbnis
Bild 4-20 Darstellung der Aggregation assembly 76
Bild 4-21 Darstellung der Aggregation durch Baumstrukturen 77
Bild 4-22 Beziehungen zwischen Klassen 80
Bild 4-23 Darstellung der Instanzbeziehungen 81
Bild 4-24 Darstellung der Kommunikationsbeziehungen 82
Bild 4-25 Aspektmodelle und die Beziehungen zum Gesamtmodell 84
Bild 4-26 Abstraktionsebenenbasierte Klassen 86
Bild 4-27 Mengenverhältnis zwischen Oberklasse und Unterklassen 87
Bild 4-28 Darstellungsprinzip des Aspektmodells Klassenhierarchie 89
Bild 4-29 Beziehungen zwischen den Aspektmodellen Klassenhierarchie und Assoziation 90
Bild 4-30 Aspektmodell Assoziation 91
Bild 4-31 Beispiel der Mehrfachverwendung der Klasse part 92
Bild 4-32 Das Kommunikationsmodell - Zuordnung von Nachrichten und Operationen ... 94
Bild 4-33 Darstellung einer Partition 95
Bild 4-34 Partitionen am Beispiel von Geometrie und Topologie 95
Bild 4-35 Darstellung der Komponenten der Partition compound_B_rep_model 96
Bild 4-36 Das Sichtenkonzept 97
Bild 5-1 Vorgehensprinzip Partitionierung und Integration 101
Bild 5-2 Prinzipielle Arbeitsorganisation bei der Produktmodellentwicklung 102
Bild 5-3 Übergeordnete Phasen der Produktmodellentwicklung 103
Bild 5-4 Vorgehen in der Analysephase 106
Bild 5-5 Liste von Objekten aus einem Geschäftsprozeßmodell 107
Bild 5-6 Ableitung der Klassen aus dem Objektmodell mit Toolunterstützung 109
Bild 5-7 Aggregationsbeziehung des Objektes Produkt mit der FN 110
Bild 5-8 Spezialisierung des Objektes Item 110
Bild 5-9 Klassen-Partitions-Abgleichmatrix 111
Bild 5-10 Vorgehen in der Designphase 112
Bild 5-11 Ergebnisse des Vorgehensmodells 114
Bild 5-12 Vorgehen in der Implementierungsphase 115
Bild 6-1 Dynamische Produktmodellerweiterung mit dem VisOOP3-Tool 118
Bild 6-2 Architektur eines integrierten Ingenieursystems 119
Bild 6-3 Architektur des VisOOP3-Tools 120
Bild 6-4 Hierarchischer Toolaufbau aus Standardsoftwarepaketen 122
Bild 6-5 Startwürfel des VisOOF-Tools 125
Bild 6-6 Operationswürfel im VisOOP3 Workspace 126
Bild 6-7 Operationen am Objekt 126
Bild 6-8 Arbeitsraum des Workspace 127
Bild 6-9 Abbildung des sichtbaren Arbeitsbereiches für den Benutzer 128
Bild 6-10 Szene in Teleperspektive 129
Abbildungsverzeichnis v
Bild 6-11 Szene in Weitwinkelperspektive 129
Bild 6-12 Wirkung des Level of Detail am Beispiel der Klasse part 130
Bild 6-13 Gesteuerte Bewegung in Richtung eines interessierenden Objektes 132
Bild 6-14 Grundformen der Markierungsbojen 132
Bild 6-15 Markierungsbqjen im Arbeitsraum 133
Bild 6-16 Overview-Modus 134
Bild 6-17 Zwei-Ebenenkonzept des Moduls Produktmodell-Designer 134
Bild 6-18 Eingelesene Klassenhierarchie 136
Bild 6-19 Operationen am Modellkonstrukt Klasse 136
Bild 6-20 Einstellmöglichkeiten für die Positionierung von Klassen 137
Bild 6-21 Attributsdefinition im VisOOP3-Tool 138
Bild 6-22 Partitionen im VisOOP3-Tool 139
Bild 6-23 Kommunikation der Benutzer im virtuellen Arbeitsraum 141
Bild 7-1 CIMOSA Referenzarchitektur (nach [Sto89]) 166
Bild 7-2 Sichten des Vorgangskettenmodells (nach [Sch91]) 171
Bild 7-3 ARIS-Architektur 172
Bild 7-4 ERM des Fachkonzeptes Daten (nach [Sch91]) 174
Bild 7-5 V-Modell zur Objektmodellierung im SOM-Ansatz (nach [FS93]) 178
Bild 7-6 Beziehungsarten im KOS von SOM (nach [FS93]) 180
Bild 8-1 Graphische Darstellung des ERM 187
Bild 8-2 Entitätstypen und Beziehungstypen im SERM 192
Bild 8-3 Realisierung von Referenzen auf Attributebene (nach [FS90]) 193
Bild 9-1 Aufbau eines Produktmodells in der EXPROO-Notation 199
Bild 9-2 Prinzipieller Aufbau der Klassendefinition in EXPROO 202
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