Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit
Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau
Bergische Universität Wuppertal Theoretische Methoden und Angewandte Informatik
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Georg PegelsProjektbearbeitung: Dr.-Ing. Michael Huhn
Projekt im DFG-SPP 1103
Mai 03Dr.-Ing. M. Huhn
Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und GlasbauDFG-SPP 1103
Präsentation Herrsching
Forschungsschwerpunkte Stand der Forschung
– Referenzen & Mehrwert Lösungsansatz
– Szenario / Ausschnitt– Generelle Entscheidungen– Details– Modell und Prozess– Status
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Forschungsschwerpunkt
Verteilte Planungssysteme– „Normale“ Infrastruktur, skalierbar bis Internet– Dynamische Zuordnung von Teilnehmern, Modellen,
Diensten– Modell-basiert
Verwendung existierender Systeme– Datenmodelle, Frontend- und Backend-Programme
Entlastung der Planer– Benutzerfreundlichkeit verteilter Systeme– Konkurrierender Zugriff– Erhalt der Lokalität
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Forschungsschwerpunkt
Beschreibung der Dynamik des Systems– Modellbildung und –verteilung (Struktur)– Modellierung des Verhaltens
(Interaktion, Abläufe, Ereignisse) – semantische Ebene der Bauobjekte und Planungsteilnehmer :
Rechte, Zugriff, Überwachung, Koordination, Information Design Framework
– Use Cases & Design Patterns• class diagrams • sequence & object interaction diagrams
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Stand der Forschung : Referenzen– Objektmodelle (in Bauplanungssystemen verwendet), z.B.
• IFC, ifcXML http://www.iai-international.org • ObjectARX http://www.autodesk.com/objectarx
– Generische Modelle• MOF http://www.omg.org/technology/documents/formal/mof.htm
– Forschung Software-Technologie• Design Patterns http://www.hillside.net
• UML, MDA http://www.uml.org
– Normung im Bereich der XML-Technologien, z.B.• Web Services http://www.w3c.org/2002/ws • XSLT, XPath http://www.w3c.org/Style/xsl
– Webserver-Technologie• Apache, Tomcat, Avalon, Cocoon, Axis http://www.apache.org
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Stand der Forschung : MehrwertWie werden Anwender registriert ? (Wie) Kann man ohne Rechtedefinition arbeiten ? Wie werden Anwender registriert ? (Wie) Kann man ohne Rechtedefinition arbeiten ?
Wem werden Rechte zugewiesen ? Wie werden vorab Rechte definiert ? Wie Wem werden Rechte zugewiesen ? Wie werden vorab Rechte definiert ? Wie werden Erzeugungsrechte definiert ? Wie kann man Rechte an komplexen werden Erzeugungsrechte definiert ? Wie kann man Rechte an komplexen Objekten definieren ? Wie kann man Rechte in geometrischen Bereichen Objekten definieren ? Wie kann man Rechte in geometrischen Bereichen definieren (horizontale Trennung) ? Wie kann man Rechte auf Gewerke verteilen, definieren (horizontale Trennung) ? Wie kann man Rechte auf Gewerke verteilen, die im gleichen geometrischen Bereich auftreten (vertikale Trennung) ? Wie die im gleichen geometrischen Bereich auftreten (vertikale Trennung) ? Wie erfolgt das Locking komplexer Objekte ? Wie kann der Anwender korrekt locken, erfolgt das Locking komplexer Objekte ? Wie kann der Anwender korrekt locken, wenn er die Struktur der Objekte nicht kennt ? Muß der Anwender überhaupt wenn er die Struktur der Objekte nicht kennt ? Muß der Anwender überhaupt locken ? Wie wird der Anwender über Änderungen informiert ? Wann wird der locken ? Wie wird der Anwender über Änderungen informiert ? Wann wird der Anwender über Änderungen informiert ? Welchen Einfluß hat der Anwender auf Anwender über Änderungen informiert ? Welchen Einfluß hat der Anwender auf die Aktualisierung seines Datenbestandes ? Wie kann der Anwender Änderungen die Aktualisierung seines Datenbestandes ? Wie kann der Anwender Änderungen "sichtbar" machen ? Wie stellen sich Änderungsindizes im Modell dar ? Wie kann "sichtbar" machen ? Wie stellen sich Änderungsindizes im Modell dar ? Wie kann der Anwender eigene Änderungen freigeben ? Wie kann sich der Anwender für der Anwender eigene Änderungen freigeben ? Wie kann sich der Anwender für Änderungensinformationen registrieren lassen ? Wie kann man diese Änderungensinformationen registrieren lassen ? Wie kann man diese Anforderung formulieren, um die "Flut" an Änderungensinformation zu optimieren Anforderung formulieren, um die "Flut" an Änderungensinformation zu optimieren ? (Wie) Kann der Anwender den kompletten Inhalt seines Partialmodells im Pm ? (Wie) Kann der Anwender den kompletten Inhalt seines Partialmodells im Pm ablegen ? Kann der Anwender (das Partialmodell) die Integrität des Pm ablegen ? Kann der Anwender (das Partialmodell) die Integrität des Pm zerstören ? Wann wird mit dem Pm synchronisiert ? Wie funktioniert das Undo zerstören ? Wann wird mit dem Pm synchronisiert ? Wie funktioniert das Undo beim Anwender ? Wie wird das Undo auf fremde Views übertragen ? Wie meldet beim Anwender ? Wie wird das Undo auf fremde Views übertragen ? Wie meldet sich der Anwender am Modell an ? Wie kann man "geplant" offline arbeiten ? Was sich der Anwender am Modell an ? Wie kann man "geplant" offline arbeiten ? Was geschieht bei unbeabsichtigten Inkonsistenzen (Fehler, spontanes Offline geschieht bei unbeabsichtigten Inkonsistenzen (Fehler, spontanes Offline arbeiten ohne locking) ? Welche Modellkonfigurationen gibt es (Verhältnis von arbeiten ohne locking) ? Welche Modellkonfigurationen gibt es (Verhältnis von Clients und Servern) ?Clients und Servern) ?
„Best Practice“ der Verteilten Verarbeitung in der Bauplanung
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Entwicklung von Szenarien und Design Patterns– Standpunkt des Ingenieurs (!)– Verteilte Produktmodellierung– plattform-, sprach- und systemunabhängig
Evaluierung und Adaption aktueller Technologien– Webserver– Middleware– XML
Stand der Forschung : Mehrwert
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Lösungsansatz
Szenario– Herrsching– Erweiterung Komplettbau
Generelle Entscheidungen Details Zusammenfassung
– Modell– Prozess– Status
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Szenario : Teilnehmer
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Szenario : Objekte
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Szenario : Teilnehmer
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Szenario : lokale Anbindung
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Szenario : Teilnehmer Komplettbau
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Szenario : Teilnehmer Komplettbau
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Szenario : Raum ändern
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Szenario : Raum ändern
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Szenario : Raum ändern
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Szenario : Raum geändert
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Szenario : Raum geändert
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Entscheidungen
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Detail : model wrapper
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Modell Modellbildung
– model wrapping: (client und server)– gleichzeitiger, konkurrierender Zugriff + Konsistenz– Konstruktionsschritte (wrapper oder im Modell)– dynamische Planungsumgebung– Erhalt der Lokalität– Entkopplung Modell - lokaler client– konzeptuelle Ebene:
Zugriff auf Objektmodell (UML) des Bauwerks– multi user, multi version (Objektebene),
single version branch
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Prozess
Prozessbeschreibung– mikroskopische Umsetzung der Modellzugriffe
innerhalb der Prozesse– Beitrag zur Prozessmodellierung auf semantischer
Ebene der Bauobjekte und Planungsteilnehmer :Rechte, Koordination, Überwachung, Information
– unabhängig von technischer Umsetzung– keine makroskopische Beschreibung zum Zweck der
Steuerung des Prozesses– kein Betrag zur Prozessmodellierung auf
Anwendungsebene, d.h. auf semantischer Ebene des Planungsprozesses
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Status + Ausblick Theorie
Anwenderforderungen- Zielarchitektur- Objektmodelle DFW- use cases, sequences- Rechte, Locking
PraxisBrokerplattformDynamische DiensteMessagingPlanungsclient(s) + Pm
- Tomcat- Web Services- SOAP Erweiterungen- (Objectivity)ACAD, PSS
Muster erkennenKlassifizierung
NotifikationenVirtuelles, verteiltes
Modell, automatische Umsetzung XML <-> Objektmodell
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