Diploma Thesis DIP-1995

BibliographyHoleczek, Adam; Mack, Joachim: Prototypische Entwicklung eines ECAD-Variantenmoduls.
University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Diploma Thesis No. 1995 (2002).
193 pages, german.
CR-SchemaJ.2 (Physical Sciences and Engineering)
J.6 (Computer-Aided Engineering)
KeywordsECAD; Variantenmodul; ECAD-Variantenmodul; Konfigurator; Kopplungsmodul; ECAD-Konfigurator; ECAD-Kopplungsmodul
Abstract

Die Aufgabenstellung dieser Diplomarbeit war die prototypische Entwicklung eines ECAD-Variantenmoduls. Grundlage hierzu war ein Konzept, das in einer Gemeinschaftsarbeit der Universität Stuttgart und der Firma TCS Süßen GmbH erstellt wurde. In diesem Grundkon-zept gab es noch eine relativ enge Kopplung des Variantenmoduls an das ECAD-System. Dies wohl vor allem deshalb, weil die Firma TCS der Hersteller des ECAD-Systems promis engin·e ist. Das damals erarbeitete Konzept wurde allerdings niemals realisiert, da es an den nötigen Ressourcen, in diesem Fall an Arbeitskräften, mangelte.

Eine erste Überarbeitung erfuhr dieses Konzept in einer Studienarbeit an der Universität Stuttgart. Notwendig wurde diese Überarbeitung dadurch, dass an dem Konzept von der Uni-versität Stuttgart im Alleingang weiter gearbeitet wurde. Somit fiel das Wissen um die inter-nen Schnittstellen des ECAD-Systems promis engin•e weg. Eine Konsequenz daraus war, dass der Datenaustausch zwischen dem ECAD-Variantenmodul und ECAD-System nur noch über bekannte externe Schnittstellen geschehen konnte. In diesem überarbeiteten Konzept hat man sich außerdem auf das vor kurzem zum ISO Standard 10303 ernannten STEP Protokoll AP212 als Datenaustauschformat entschieden. Dieses überarbeitete Konzept wurde in dieser Diplomarbeit aufgegriffen und sollte unverän-dert prototypisch realisiert werden. Hierbei tat sich aber ein weiteres Problem auf: Das über-arbeitete Konzept ging von einer Verfügbarkeit von STEP-Schnittstellen in den neuen ECAD-Systemen aus, was leider ein Wunschdenken war. Die meisten ECAD-Systemhersteller schmückten sich zwar mit Aussagen, dass sie STEP unterstützen würden, leider sah in diesem Fall die Realität aber völlig anders aus. Aus diesem Grund musste das in der Studienarbeit entwickelte Konzept im Rahmen dieser Diplomarbeit vor der Umsetzung nochmals verändert werden. Im aktuellen Konzept besteht das Variantenmodul aus zwei Anwendungen, einem Konfigurator, in dem Änderungen an ei-nem zuvor eingepflegten Projekt vorgenommen werden können, und einem Kopplungsmodul. Mit dem Kopplungsmodul werden Daten aus dem Konfigurator in zwei Schritten in ein ECAD-systemspezifisches Datenformat transformiert.

Zuerst musste eine, in Bezug auf ECAD-Systeme herstellerunabhängige, Datenstruktur ent-wickelt werden, in der sich Daten aus einem ECAD-Projekt möglichst analog zu den wirkli-chen Gegebenheiten in einem ECAD-System ablegen lassen. Dies geschah durch Analyse des von der Firma TCS zur Verfügung gestellten ECAD-Systems promis engin•e. Der Entwurf dieser Datenstruktur erfolgte zuerst in Form einer EBNF Grammatik, die dann später bei der Implementierung in eine DTD abgebildet wurde. Die Nutzung einer DTD wurde deshalb an-gestrebt, da bereits zu diesem Zeitpunkt der Einsatz von JAXB der Firma SUN geplant war. Mit diesem Tool ist es möglich, anhand einer DTD und einem manuell erstellten Binding Schema, voll automatisch JAVA Klassen und Methoden zu erstellen, die exakt die Restriktio-nen haben, die auch zuvor in der DTD modelliert wurden. Damit ist sichergestellt, dass die Datenstrukturen in den beiden Anwendungen Konfigurator und Kopplungsmodul ein ECAD-Projekt widerspiegeln. Nachdem nun die Datenstruktur zur Haltung der Daten als XML-Files entworfen war, musste eine Metasprache entwickelt werden, in welche aus dem ECAD-Konfigurator exportierte Da-ten transformiert werden, bevor sie nach einer weiteren Transformation in ein bestimmtes ECAD-System gelangen. Eine der Anforderungen an diese Metasprache war, dass sie auf je-den Fall systemneutral zu sein hat. Außerdem sollte sie in ihrer Syntax schon den typischen Befehlen einer zeitgenössischen ECAD-Makrosprache ähnlich sein, aber noch auf einem hö-heren Abstraktionsniveau agieren. Auch der Entwurf dieser Metasprache erfolgte zuerst in Form einer EBNF Grammatik. Hierbei erfolgte zunächst eine starke Orientierung an der be-reits im ursprünglichen Konzept vorliegenden VCL Grammatik. Bei der Implementierung wurde auch die Grammatik dieser Metasprache in eine DTD umgesetzt. Dieses Mal war aber nicht der Einsatz von JAXB die Motivation, sondern das Ziel, die Daten, die als XML-Files vorliegen, mittels XSLT in die vclX genannte Metasprache zu transformieren. Diese Trans-formation der Daten erfolgt im Kopplungsmodul. Hier erfolgt auch die letzte Transformation der Projektdaten aus der Metasprache vclX in eine ECAD-Systemmakrosprache, hier speziell CAE-Basic, mittels XSLT.

Die vorliegende Diplomarbeit ist folgendermaßen aufgebaut: Einleitend werden dem Leser Problem und Aufgabenstellung näher gebracht. Dem folgt die Definition bzw. Auflistung von verschiedenen Variantenarten im ECAD-Bereich, deren Unterstützumg durch ein Varianten-modul anzustreben ist. Anschließend wird der Entwurf der Datenstruktur zur Haltung der Da-ten in Konfigurator und Kopplungsmodul beschrieben. Danach folgen der Entwurf der Meta-sprache und ein Grobentwurf der GUI des Konfigurators und des Kopplungsmoduls. Zum besseren Verständnis der Implementierung werden dann zunächst die ausgewählten Tools, Betriebsysteme und Programmiersprachen vorgestellt. Die Realisierung der entworfenen Teilkomponenten wird in exakt der gleichen Reihenfolge durchgeführt, wie beim Entwurf. Abschließend wird auf den Test der implementierten Anwendungen eingegangen. und ein Resümee der Diplomarbeit gezogen.

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Department(s)University of Stuttgart, Institute of Computer Science, Fundamentals of Computer Science
Project(s)Grundlagen der Graphischen Ingenieursysteme
Entry dateSeptember 27, 2002
   Publ. Computer Science