Softwarearchitektur eines User Interfaces für ein digitales Filmarchiv

Neben der zuverlässigen und verlustlosen Lagerung bieten Systeme zur digitalen Aufbewahrung von Filmen vor allem Vorteile für die Reproduzierbarkeit und die Zugänglichkeit des Filmmaterials. Sämtliche Tätigkeiten, bei denen Personen auf ein digitales Filmarchiv zugreifen, werden über dessen User Interface abgewickelt. In dieser Arbeit wurde im Rahmen des EDCine-Projektes der Europäischen Union am Fraunhofer IIS eine Softwarearchitektur für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" entwickelt. Ziel war es, eine Architektur für ein generisches und skalierbares User Interface zu entwerfen, in dem sich bestehende Workflows und Usability-Konzepte für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" umsetzen lassen. Im Architekturdesign wurden verschiedene Architekturstile, -muster und Referenzarchitekturen auf mehreren Abstraktionsebenen kombiniert. Wesentliche Organisationsprinzipien ergaben sich dabei aus dem PAC-AMODEUS-Muster für interaktive Systeme, der XML-Pipeline und Plugin-Architekturen. Die Kommunikation zwischen Komponenten beruht auf WebServices und Ajax-Technologie. An zentraler Stelle steht ein XML-basiertes User-Interface-Modell, welches sich mit Hilfe von XSL-Transformationen an Ausgabemodalitäten anpassen lässt. Mit Hilfe des OpenLaszlo-Frameworks und des Adobe Flash Players wurde ein Demonstrator in Form einer webbasierten GUI für das DSpace-Archivsystem erstellt. Zusammenfassung: Neben der zuverlässigen und verlustlosen Lagerung bieten Systeme zur digitalen Aufbewahrung von Filmen vor allem Vorteile für die Reproduzierbarkeit und die Zugänglichkeit des Filmmaterials. Sämtliche Tätigkeiten, bei denen Personen auf ein digitales Filmarchiv zugreifen, werden über dessen User Interface abgewickelt. In dieser Arbeit wurde im Rahmen des EDCine-Projektes der Europäischen Union am Fraunhofer IIS eine Softwarearchitektur für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" entwickelt. Ziel war es, eine Architektur für ein generisches und skalierbares User Interface zu entwerfen, in dem sich bestehende Workflows und Usability-Konzepte für das User Interface des "Digitalen Filmarchivs" umsetzen lassen. Im Architekturdesign wurden verschiedene Architekturstile, -muster und Referenzarchitekturen auf mehreren Abstraktionsebenen kombiniert. Wesentliche Organisationsprinzipien ergaben sich dabei aus dem PAC-AMODEUS-Muster für interaktive Systeme, der XML-Pipeline und Plugin-Architekturen. Die Kommunikation zwischen Komponenten beruht auf WebServices und Ajax-Technologie. An zentraler Stelle steht ein XML-basiertes User-Interface-Modell, welches sich mit Hilfe von XSL-Transformationen an Ausgabemodalitäten anpassen lässt. Mit Hilfe des OpenLaszlo-Frameworks und des Adobe Flash Players wurde ein Demonstrator in Form einer webbasierten GUI für das DSpace-Archivsystem erstellt.Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 200

Nutzen und Kosten von serviceorientierten Architekturen

Die vorliegende Forschungsarbeit liefert einen Beitrag zum Verständnis desArchitekturkonzeptes "serviceorientierte Architektur" (SOA). Durch die Forschungsarbeit wird erreicht, dass das Wissen bezüglich des Wirtschaftlichkeitspotentials einer SOA wesentlich erweitert und zusammenhängend dargestellt wird. Die innovativen Ergebnisse der Forschungsarbeit sind: Erstens wird eine allgemein tragfähige Definition einer SOA aufgestellt. Zweitens wird ein Qualitätsmodell hergeleitet, das zur Architekturbewertung geeignet ist. Dies erwies sich insbesondere deswegen als notwendig, weil bisherige Bewertungsmethoden aktuellen Ansprüchen nicht mehr gerecht werden oder auf die Bewertung spezifischer Situationen ausgerichtet sind. Drittens wird eine Bewertung des Wirtschaftlichkeitspotentials für SOA beispielhaft anhand der festgestellten Nutzen- und Kostenpotentiale vorgenommen. Weder die Praxis noch die Forschung konnten sich auf eine einheitliche Definition �SOA� festlegen. Bestrebungen um allgemein festzulegen, was unter eine SOA zu verstehen ist, wurden bisher nicht unternommen. Aus diesem Grund wird eine (Arbeits-) Definition aufgestellt, die diesem Anspruch gerecht werden kann: "Eine SOA ist ein Konzept für eine Softwarearchitektur, in dem Funktionen in Form von wiederverwendbaren, technisch voneinander unabhängigen und fachlich lose gekoppelten Services implementiert werden. Services können unabhängig von zugrunde liegenden Implementierungen über wohldefinierte und veröffentlichte Serviceschnittstellen aufgerufen werden. Serviceinteraktion findet über eine dafür vorgesehene Kommunikationsinfrastruktur statt. Mit einer SOA werden insbesondere die Gestaltungsziele der Geschäftsprozessorientierung, der Wandlungsfähigkeit, der Wiederverwendbarkeit und der Unterstützung verteilter Softwaresysteme verbunden." Ein Qualitätsmodell zur einheitlichen Bewertung einer Softwarearchitektur wird aufgestellt, das den Anforderungen zur Bewertung entsprechend den heute gestellten Anforderungen an eine Softwarearchitekturbewertung gerecht wird. Dazu zählen insbesondere Anforderungen bzgl. geschäftlicher Qualitätsattribute. Auch wird die Perspektive eines Qualitätsmodells erweitert: es wird erkannt, dass nicht nur die Perspektive von Softwareentwicklern, sondern auch die des Managements eines Unternehmens muß in eine Bewertung einfließen. Aus diesen Gründen wird auf Grundlage bestehender Forschungsergebnisse ein Qualitätsmodell abgeleitet, das die Qualitätsattribute Funktionserfüllung, Wandlungsfähigkeit, Benutzbarkeit, Verlässlichkeit, Effizienz, Wiederverwendbarkeit, Portabilität, Strategieunterstützung, Nachhaltigkeit und Integriertheit enthält. Zu diesen zehn Qualitätsattributen werden 32 Unterqualitätsattribute identifiziert. Um ein Wirtschaftlichkeitspotential aufstellen zu können, wird zunächst auf Grundlage des Qualitätsmodells eine Analyse des Nutzenpotentials einer �SOA� vorgenommen. Es wird festgestellt, dass eine allgemeine Bewertung einer SOA nur unter Unsicherheiten vorgenommen werden kann. Für konkrete Situationen lässt sich mittels des aufgestellten Qualitätsmodells eine spezifische Bewertung durchführen. Für die zehn Qualitätsattribute werden Bewertungen von �sehr negativ� bis �sehr positiv� und somit über die gesamte Skala vorgenommen. Die Bewertung �sehr negativ�, �negativ� und �positiv� werden jeweils einmal, �neutral� wird keinmal vergeben. Mit sieben Bewertungen von �sehr positiv� lässt sich eine klare Tendenz der positiven Bewertung des Nutzenpotentials feststellen. Anschließend wird das Kostenpotential einer SOA bewertet. Hier werden Kosten analysiert, die im Zusammenhang mit der Verwendung einer Unternehmens-IT entstehen. Für die Kosten der Infrastruktur, der Entwicklung und des Managements einer Unternehmens-IT, als auch für die Kosten des organisatorischen Wandels aufgrund des Einsatzes einer Unternehmens-IT, wird argumentiert, dass spezifische Kosten durch den Einsatz einer SOA entstehen. Mit Hilfe des argumentierten Nutzen- und Kostenpotentials wird ein Wirtschaftlichkeitspotential bzgl. der Kundenzufriedenheit, Mitarbeiterzufriedenheit, Wettbewerbssituation, der Beziehung zu Geschäftspartnern und interner Wirkungen aufgestellt. In diesem Bewertungsschritt wird dargestellt, wie eine Softwarearchitektur auf ein Unternehmen und das Ökosystem in dem es agiert, Einfluss ausübt. Mittels dieser getroffenen Argumentationen kann für eine spezifische Situation festgestellt werden, welche Auswirkungen eine SOA für das zugrunde gelegte Bewertungsumfeld aufweist

Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP 2017 : Stuttgart, 29. Juni 2017, Wissenschaftliche Konferenz

Veränderte Anforderungen in internationalen Märkten erfordern hohe Anstrengungen, um Prozesse in Innovation und Produktentwicklung zu optimieren. Das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung (SSP) ermöglicht die Diskussion der an Produktgestaltung und -entwicklung beteiligten Disziplinen aus Industrie und Wissenschaft. Das SSP zeigt, wie erfolgreiche Produkte effizient gestaltet und entwickelt werden. Neueste Forschungsergebnisse zu Methoden, Strategien und Werkzeugen werden vorgestellt, um Prozesse zu verbessern und die Digitalisierung zu unterstützen. Mit dem Ziel, nationale und internationale Fachleute unterschiedlicher Disziplinen der Produktentwicklung aus Industrie und Wissenschaft in den Dialog zu bringen, veranstaltet das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design IKTD, dem Institut für Maschinenelemente IMA und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT der Universität Stuttgart das Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung SSP. Am 28. und 29. Juni 2017 fand das SSP bereits zum vierten Mal im Zentrum für Virtuelles Engineering des Fraunhofer IAO statt, nachdem die Symposien 2011, 2013 und 2015 mit jeweils über 200 Besuchern aus Wissenschaft und Wirtschaft großen Zuspruch gefunden hatten. Am Forumstag stand wie immer die Industrie im Fokus, am zweiten Tag die wissenschaftliche Konferenz. Die Konferenz bietet Wissenschaftlern eine Plattform zur Präsentation und Diskussion ihrer neuesten Forschungsergebnisse im Bereich der Produktentwicklung und fördert so den interdisziplinären Wissenstransfer. Aufgerufen waren in der SSP 2017 Beiträge aus folgenden Kategorien: • Wissensmanagement in der Produktentwicklung • Nachhaltige Produktentwicklung • Altersgerechte Produktentwicklung • Zuverlässige Produktentwicklung • Industrie 4.0/Cyber-Physical Products • Konstruktionsmethodiken • Leichtbau in der Produktentwicklung • Nutzerzentriertes Design • Innovations- und Technologiemanagement • Digital Engineering • Lean Development. Eingereicht wurden Beiträge zu Methoden, Strategien und Verfahren, die es ermöglichen, Produktentwicklungsprozesse zu vernetzen, digitale Werkzeuge zu integrieren und die Potenziale neuer Technologien und Werkstoffe optimal auszuschöpfen

Wissensorientiertes Management: Ein systemischer Ansatz zur Mobilisierung von Erfahrungswissen: Wissensorientiertes Management: Ein systemischer Ansatz zur Mobilisierung von Erfahrungswissen

Die Dissertation mit dem Titel „Wissensorientiertes Management: Ein systemischer Ansatz zur Mobilisierung von Erfahrungswissen“ widmet sich dem individuellen, persönlichen Erfahrungswissen als Teil des breit und interdisziplinär diskutierten Begriffs Wissen und dessen Relevanz für ein wissensorientiertes Unternehmen. Dafür wird eine Organisationsarchitektur auf Basis einer kontemporären Managementphilosophie und unter Berücksichtigung von Social Software vorgestellt, mit deren Hilfe der Austausch und die Generierung von Erfahrungswissen für eine Unternehmung gefördert werden kann. Ziel der Dissertation ist damit die Konzeption eines organisationsweiten Managementansatzes zur Mobilisierung von Erfahrungswissen in Unternehmen. Um die zentralen Probleme des Wissensmanagements, u. a. die reduktionistische Sicht auf Wissen als explizite, objektive Größe zu vermeiden, wird ein systemischer bzw. ganzheitlicher Ansatz beim Umgang mit Wissen verfolgt. Durch die systematische Literaturanalyse zu den Themen Erfahrungswissen und Wissensmanagement kommt die Arbeit zur Empfehlung, ein wissensorientiertes Management für die Mobilisierung von Erfahrungswissen als holistisches Gesamtkonzept in Unternehmen zu etablieren. Im Rahmen einer modelltheoretischen Analyse werden 14 Anforderungen an die Mobilisierung von Erfahrungswissen erhoben, drei Wissensmanagement-Modelle ausgewählt und detailliert auf ihre Eignung für die Mobilisierung von Erfahrungswissen geprüft und aus den Erkenntnissen mit dem IDEA Modell ein eigener Ansatz zur Beschreibung der komplexen Wirkzusammenhänge (Momente) und als strukturierender Ordnungsrahmen vorgestellt. Ausgehend von den technischen, soziokulturellen und organisationalen Prinzipien von Social Software wird deren potenzieller Beitrag zur Stärkung von sozialer Interaktion und Partizipation herausgestellt und für den angestrebten systemischen Managementansatz für die Wissensmobilisierung in Unternehmen eine Enterprise 2.0 Architektur als Ordnungsrahmen entworfen und hinsichtlich der Einflussfaktoren und Herausforderungen an die Umsetzung detailliert.:1 Einführung 10 1.1 Ausgangssituation 11 1.1.1 Vorbemerkung 11 1.1.2 Problemstellung 15 1.2 Zielstellung und Schwerpunkt 17 1.3 Forschungsdesign 20 1.4 Aufbau der Arbeit 23 2 Erfahrungswissen 27 2.1 Vom Wissen zum Erfahrungswissen 29 2.2 Bedeutung von Erfahrungswissen 34 2.2.1 Erfahrungswissen in der technisierten Arbeitswelt 35 2.2.2 Ökonomische Bedeutung von Erfahrungswissen 38 2.2.3 Erfahrungswissen als Residualkategorie allen praktischen Handelns 39 2.3 Betrachtungsdimensionen Prozess vs. Zustand 42 2.3.1 Erfahrung-Machen als Prozess 44 2.3.2 Erfahrung-Besitzen als Zustand 49 2.3.2.1 Erfahrungswissen als Ergebnis 49 2.3.2.2 Erfahrungswissen als Ressource 51 2.3.3 Abgeleitete Eigenschaften von Erfahrungswissen 53 2.4 Erscheinungsformen von Erfahrungswissen 57 2.4.1 Tiefendimension von Erfahrungswissen 57 2.4.2 Erfahrungswissen als Expertise 64 2.5 Zusammenfassung 71 2.5.1 Merkmale von Erfahrungswissen 72 2.5.2 Eine Arbeitsdefinition zum Erfahrungswissen 74 3 Management von und für Wissen 76 3.1 Einführung zum Wissensmanagement 77 3.1.1 Resource-based View 78 3.1.2 Knowledge-based View 80 3.2 Entwicklungslinien und Ansätze im Wissensmanagement 84 3.2.1 Entwicklungsgeschichte von Wissensmanagement 84 3.2.2 Ansätze von Wissensmanagement 87 3.2.2.1 Generationen im Wissensmanagement 90 3.2.2.2 Ganzheitliche und problemorientierte Ansätze 92 3.2.2.3 Technik- und humanorientierte Ansätze 93 3.2.2.4 ‚Hard Track’ und ‚Soft Track’ Ansätze 96 3.3 Vom Wissensmanagement zum wissensorientierten Management 98 3.3.1 Neue Systematisierung von ganzheitlichem Wissensmanagement 98 3.3.2 Kritische Anmerkungen zum Managen von Wissen 105 3.3.3 Management von kontext- und personenabhängigem Erfahrungswissen 108 3.3.3.1 Umgang mit Expertise im Wissensmanagement 109 3.3.3.2 Vom exzessivem zum selektiven Wissensmanagement 114 3.3.4 Wissensorientiertes Management für Erfahrungswissen 116 3.4 Zusammenfassung und Fazit 120 4 Modell-theoretischer Ansatz für die Mobilisierung von Erfahrungswissen 122 4.1 Anforderungserhebung 123 4.1.1 Betrachtungsgegenstand Erfahrungswissen 124 4.1.2 Betrachtungsgegenstand Management von und für Wissen 126 4.2 Analyse etablierter Wissensmanagement-Modelle 128 4.2.1 Grazer Metamodell des Wissensmanagements 129 4.2.2 Theorie der Wissensschaffung im Unternehmen (SECI) 133 4.2.3 Ba-Konzept 137 4.2.4 Sense-Making-Model Cynefin 140 4.2.5 Kritische Würdigung und Implikationen 145 4.3 IDEA: Ein Modell zur Mobilisierung von Erfahrungswissen 153 4.3.1 Grundverständnis IDEA 153 4.3.1.1 Interaktion 155 4.3.1.2 Dokumentation 156 4.3.1.3 Evolution 157 4.3.1.4 Adoption 158 4.3.1.5 Gesamtkontext IDEA 159 4.3.2 Anwendungsszenario: Wissensmobilisierung durch IDEA 161 4.4 Zusammenfassung und Interpretation 166 5 Umsetzungskonzept 170 5.1 Voraussetzungen 171 5.1.1 Bisheriger Weg 171 5.1.2 Gestaltungskomponenten im OSTO Systemmodell 175 5.2 Social Software – Technische Dimension 179 5.2.1 Klassifizierung von Social Software 180 5.2.1.1 Social Software und Groupware 180 5.2.1.2 Akronym SLATES 182 5.2.1.3 Social Software Dreieck 183 5.2.2 Anwendungskategorie Wikis 184 5.2.2.1 Spezifika von Wikis 184 5.2.2.2 Wikis im wissensorientierten Management 185 5.2.3 Anwendungskategorie Weblogs 187 5.2.3.1 Spezifika von Weblogs 187 5.2.3.2 Weblogs im wissensorientierten Management 188 5.2.4 Anwendungskategorie Social Network Services 191 5.2.4.1 Spezifika von Social Network Services 191 5.2.4.2 Social Network Services im wissensorientierten Management 194 5.2.5 Wissenstransfer mit Social Software 196 5.3 Social Software - Soziokulturelle und organisationale Aspekte 198 5.3.1 Das Interaktionsstufen-Konzept aus der CSCW-Forschung 199 5.3.2 Web 2.0 – Prinzipien 202 5.3.3 Unternehmens- und Wissenskultur 208 5.3.4 Zwischenfazit 212 5.4 Enterprise 2.0 – eine Architektur zum Transfer von Erfahrungswissen 214 5.4.1 Enterprise 2.0 214 5.4.2 Enterprise 2.0-Architektur 217 5.4.2.1 Empirisch-qualitative Befragung zum Enterprise 2.0 218 5.4.2.1.1 Methodische Grundlagen 219 5.4.2.1.2 Planung und Durchführung der Delphi-Befragungen 221 5.4.2.1.3 Befragungsergebnisse 224 5.4.2.2 Gestaltungskomponenten, Einflussfaktoren und Herausforderungen im Enterprise 2.0 229 5.5 Zusammenfassung 236 6 Interpretation der Forschungsergebnisse und Ausblick 239 6.1 Würdigung der Ergebnisse 240 6.2 Anwendung der Enterprise 2.0-Organisationsarchitektur 247 6.3 Zukünftiges Forschungspotenzial 252 6.4 Schlusswort 256 Literatur VI A. Anhang XXXI

Entwicklung eines rationalen Entscheidungsprozesses für Architekturentscheidungen

AbstractIt is one of the critical tasks to make the right design- and architectural-decisions in huge and complex developing or reengineering projects. Such decisions have different types. On the one hand there are decisions with minimal effects on the architecture and the software system. On the other hand there are more strategic decisions which effect the architecture widely and change the central characteristics of the software system. Particularly the strategic decisions are very complex, risky and include many uncertain facts about hidden dependencies. The complexity and risks rise if such decisions have to be made in huge projects with 50 or more developers. The decisionmaker, mostly the project manager or the client, is confronted with various factors, assumptions and constraints. Typical examples are competing objectives, alternative solutions and incomplete information about external third-party systems. If such complex decisions have to be made in an unsystematic way, they will lead to uncalculatable risks with enormous bad consequences for the software system and the development project. Examples are changed or missed deadlines, risen development costs or monetary losses due to an outage of a business critical system.However, the specific characteristics of architectural decisions are not considered by existing methods and concepts to support decision making. They are too detailed, focussed on source code and require information in a formal quality and completeness. These information can not be gathered within such huge projects because of the high effort, time pressure and lacking resources. Therefore an architectural decision process is missing to structure the various information, assumptions and subjective estimations and so you can make such complex and risky decisions in a systematic and focussed way.The main objective of the following dissertation is to reduce the complexity, uncertainty and risks of architectural decisions in order to avoid additional changes and adjustments as well as to achieve the desired objectives. An architectural decision process with four phases is developed on the basis of the generic proceeding of the decision theory. This process includes methods and concepts in order to establish alternative solutions on the basis of the objectives, conditions and the model of the existing architecture. The various alternative solutions are evaluated through a systematic proceeding in order to identify and select the best solution. The developed process includes the specific characteristics of software architectures:Besides incomplete information and uncertainties, it is possible to observe hidden dependencies through scenario-based analysis methods, establishted by the concepts of the Architecture-Level-Modifiability-Analysis (ALMA).Due to the complexity and risks, huge architectural changes have to be separated into smaller tasks. This is supported by a stepped planning, from abtract analysis to more detailed planning.To achieve a reasonable relation between the analysis effort and the benefis from the analysis in terms of reduced risks, complexity and uncertainty, the depths of the analysis can be adjusted flexibly by clear objectives. Two practical applications show, how to make architectural decisions in a systematic way by using the decision process. Afterwards, the assumptions and expectations, which have been used for the decision making, are evaluated by comparing with the consequences of the real implementation. Due to the results of the comparison it can be described clearly, which advantages and disadvantages the application of the decision process has.In Softwareentwicklungsprozessen müssen permanent die richtigen Design- und Architekturentscheidungen getroffen werden, damit die mit dem Entwicklungs- oder Reengineeringprojekt verbundenen Ziele in vollem Umfang erfüllt werden können. Diese Entscheidungen können dabei von unterschiedlicher Natur sein. So werden einerseits Entscheidungen getroffen, die nur geringe Auswirkungen auf das Softwaresystem haben. Auf der anderen Seite existieren Entscheidungen mit strategischem Charakter, die sich auf große Teile der Architektur und auf zentrale Systemeigenschaften auswirken. Gerade die strategischen Architekturentscheidungen sind in Großprojekten mit 50 oder mehr Entwicklern von hoher kombinatorischer Komplexität und beinhalten große Unsicherheiten über versteckte Abhängigkeiten. Der Entscheidungsträger, meist der Architekt oder der Projektleiter, ist mit einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren und Bedingungen konfrontiert. Hierzu zählen konkurrierende Ziele oder alternative Lösungsansätze, für die meist nur unvollständige Informationen vorliegen. Unter diesen Voraussetzungen führen unsystematische Entscheidungen zu unkalkulierbaren Risiken mit gravierenden Folgen für das Softwaresystem und das Entwicklungsprojekt, wie z. B. eine deutliche Erhöhung der Entwicklungskosten oder zeitliche Verzögerungen. Die bereits existierenden Methoden zur Entscheidungsunterstützung berücksichtigen die spezifischen Eigenschaften von Softwarearchitekturen zu wenig. Sie sind zu feingranular, codeorientiert und benötigen Informationen in einer formalen Genauigkeit und Vollständigkeit, die bei Architekturentscheidungen in Großprojekten aus Aufwandsgründen nicht erhoben werden können. Somit fehlt eine Unterstützung des Entscheidungsträgers, um die Vielzahl an Einzelinformationen und subjektiven Einschätzungen zu strukturieren sowie die Entscheidungsfindung systematisch und fokussiert durchzuführen. Mit der vorliegenden Dissertation wird das Ziel verfolgt, die Komplexität, Unsicherheiten und Risiken bei Architekturentscheidungen zu reduzieren, um aufwandsintensive Korrekturen zu vermeiden und die Architekturziele in vollem Umfang zu erfüllen. Auf der Grundlage des in der Entscheidungstheorie beschriebenen generischen Vorgehens zur Entscheidungsfindung wird ein Vier-Phasen-Entscheidungsprozess entwickelt. Dieser Prozess beinhaltet Methoden und Konzepte, um ausgehend von den Zielen, Rahmenbedingungen und der existierenden Architektur systematisch alternative Lösungsansätze zu entwickeln. Im Anschluss werden die Lösungsansätze nach rationalen Gesichtspunkten im Hinblick auf die Zielerreichung bewertet, um eine ausgewogene Entscheidung zu treffen. Der entwickelte Entscheidungsprozess berücksichtigt dabei die speziellen Eigenschaften von Softwarearchitekturen: Trotz unvollständiger Informationen und Unsicherheiten können versteckte Abhängigkeiten mit einem szenariobasierten Analyse- und Bewertungsansatz, auf der Grundlage der Architecture-Level-Modifiability-Analysis (ALMA), sichtbar gemacht werden. Die systematische Aufteilung komplexer Entscheidungen in handhabbare Einzelentscheidungen wird durch die Anwendung eines gestuften Verfahrens mit Grob- und Feinplanung erreicht.Um ein ökonomisch sinnvolles Verhältnis zwischen dem Aufwand zur Entscheidungsfindung und dem Nutzen in Form von reduzierten Risiken, Unsicherheiten und einer geringeren Komplexität zu ermöglichen, kann die Detailtiefe der Analysen anhand eindeutiger Kriterien flexibel angepasst werden.Zwei praktische prototypische Anwendungen des Entscheidungsprozesses zeigen auf, wie eine Architekturentscheidung systematisch und nach rationalen Gesichtspunkten durchgeführt werden kann. Die während der Entscheidungsfindung getroffenen Annahmen und Erwartungen werden im Anschluss mit den Ergebnissen der realen Implementierung verglichen. Anhand des Vergleichs wird klar erkennbar, welche versteckten Abhängigkeiten durch den Einsatz des Entscheidungsprozesses bereits frühzeitig erkannt wurden sowie welche Vorteile die richtige Entscheidungsfindung für das Softwaresystem und das Entwicklungsprojekt hat

Entwerfen Entwickeln Erleben 2016 - Beiträge zur virtuellen Produktentwicklung und Konstruktionstechnik: Dresden, 30. Juni – 1. Juli 2016

Die Konferenz Entwerfen – Entwickeln – Erleben bietet ein besonderes Podium zum Austausch von Wissenschaftlern und Praxisvertretern aus den zentralen Bereichen der Produktentwicklung. Der vorliegende Band enthält Beiträge der EEE2016 unter anderem zu Industrie 4.0, Cyber-Physical Systems und Virtual Reality in vielfältigen Anwendungsbereichen des Maschinenbaus, zu Innovationsmanagement, Konstruktionsmethodik und Product Lifecycle Management sowie zu Reverse Engineering und generativen Verfahren. Die Technische Universität Dresden und technischesdesign.org ermöglichten in Kooperation mit der Gruppe Virtuelle Produktentwicklung der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP) und dem Rat für Formgebung die fachübergreifende Diskussion des Schwerpunkt- Themas inmitten der interdisziplinären Dresdner Wissenschaftslandschaft. In diesem Band sind die Beiträge zur Konstruktionstechnik und zur Virtuellen Produktentwicklung enthalten, ein weiterer Band (ISBN 978-3-95908-061-3, herausgegeben von Jens Krzywinski et al.) fasst die Beiträge zum Industrial Design zusammen.:Big Data Analytics für die Produktentwicklung Alfred Katzenbach · Holger Frielingsdorf 15 Das Industrial Internet – Engineering Prozesse und IT-Lösungen Martin Eigner 25 Nutzbarmachung des Potentials naturfaserbasierter Werkstoffe als Leichtbau- bzw. Konstruktionsmaterial Timo Kuntzsch · Frank Miletzky 39 Erarbeitung eines Beziehungssystems zur Entwicklung eigenschaftsoptimierter Karosseriekonzepte in Mischbauweise Jan Hasenpusch · Andreas Hillebrand · Thomas Vietor 51 Faserverbundleichtbau in der Großserie: Chancen und Herausforderungen für den Produktentwickler Olaf Helms 63 Gestaltung eines alltagstauglichen Hocheffizienz-Konzeptfahrzeugs Richard Eiletz · Enno Block · Christoph Warkotsch · Klaus Post 73 Entwicklung kompakter, gepulster Elektro-Dipolmagnete für die laserbasierte Protonentherapie Michael Schürer · Thomas Herrmannsdörfer · Leonhard Karsch · Florian Kroll · Umar Masood · Jörg Pawelke 91 Der Panzer des Helmwasserflohs: Erfolgreiches adaptives Design in der Natur Hans-Peter Prüfer 97 Anforderungen des Nicht-Elektrischen Explosionsschutzes im Produktentwicklungsprozess Sabrina Herbst · Frank Engelmann · Karl-Heinrich Grote 113 Begleitung des Entwicklungsprozesses durch einen Generalisten und der „Faktor Mensch“ als Erfolgspotential Michael Bader · Harald Lang 127 Agile PLM Strategy Development – Methods and Success Factors Dietmar Trippner · Karsten Theis 143 Quo vadis „Additive Manufacturing“ Heinz Simon Keil 161 ProVIL – Produktentwicklung im virtuellen Ideenlabor Albert Albers · Nikola Bursac · Benjamin Walter · Carsten Hahn · Jan Schröder 185 Organisatorische Unterstützung der Produktentwicklung mit SysMLModellen Johannes Kößler · Kristin Paetzold 199 Personal Resource Management (PRM) in der modernen Produktentwicklung Bettina Schleidt 213 SkiPo – Ein skizzen- und portbasiertes Modell für die Entwicklung von mechanischen Systemen Martin Grundel · Jutta Abulawi 223 Benutzer- und aufgabenorientiertes virtuelles Modell für die Produktentwicklung Christian Weber · Heidi Krömker · Stephan Husung · Stephan Hörold · Atif Mahboob · Andreas Liebal 239 Konzept zur internationalen Einführung vernetzter Virtual Obeya-Räume zur standortverteilten Produktentwicklung Michael Abramovici · Stefan Adwernat · Matthias Neges 253 Innovation in der Orthopädie- und Rehatechnik, 3D-Digitalisierung und CAD/CAM-Nutzung Thomas Mitzenheim · Christoph Knoch-Weber 265 Nutzerintegration bei der Produktentwicklung am Beispiel der Medizintechnik Axel Boese · Michael Friebe · Christoph Arens · Fabian Klink · Karl-H. Grote 283 NC-gestützte Fertigung von Bohrschablonen für die dentale Implantation Daniel Ellmann · Andreas Klar · Philipp Sembdner · Stefan Holtzhausen · Christine Schöne · Ralph Stelzer 293 Optimierung der Schaftkomponente von Kurzschaftendoprothesen mittels Finite-Elemente-Analyse Claudia Kleinschrodt · Hans-Georg Simank · Bettina Alber-Laukant · Frank Rieg 303 Wissensbasierter Aufbau konstruktions-begleitender Finite-Elemente-Analysen durch ein FEA-Assistenzsystem Philipp Kestel · Sandro Wartzack 315 Fertigungsrestriktionsmodell zur Unterstützung des algorithmisierten PEP fertigungsgerechter Blechprodukte Katharina Albrecht · Thiago Weber Martins · Reiner Anderl 331 Prozessgebundene Berechnungs-Baugruppen: Ein Ansatz zur Lösung komplexer Entscheidungs- und Berechnungsabläufe Denis Polyakov · Willi Gründer 345 Elektronenstrahlschmelzen – ein pulverbettbasiertes additives Fertigungsverfahren Burghardt Klöden · Alexander Kirchner · Thomas Weißgärber · Bernd Kieback · Michael Süß · Christine Schöne · Ralph Stelzer 359 Produktarchitekturgestaltung unter Berücksichtigung additiver Fertigungsverfahren Timo Richter · Hagen Watschke · David Inkermann · Thomas Vietor 375 Additive Fertigung von Metallen – Einsatz des LaserCUSING®s im Bereich Automotive Lisa Pastuschka · Peter Appel 393 Methoden zur Absicherung simulationsgerechter Produktmodelle René Andrae · Peter Köhler 403 Ein Doppelschneckenextruder zur Materialdosierung in einem Rapid Prototyping-Prozess Tobias Flath · Jörg Neunzehn · Michael C. Hacker · Hans-Peter Wiesmann · Michaela Schulz-Siegmund · Fritz Peter Schulze 419 Kosteneffiziente Technologien zur geometrischen Datenaufnahme im digitalen Reverse Engineering Tim Katzwinkel · Bhavinbhai Patel · Alexander Schmid · Walter Schmidt · Justus Siebrecht · Manuel Löwer · Jörg Feldhusen 429 3-D-Oberflächenerfassung- und 3-D-Druck-Potentiale für gerichtsverwertbare kriminaltechnische Untersuchungen Rainer Schubert · Marcus Mittasch 451 Das FEA-Assistenzsystem – Analyseteil FEdelM Tobias C. Spruegel · Sandro Wartzack 463 Entwicklung eines Doppelkolbenmotors – Konzept, Simulation und Prüfstandversuche Pascal Diwisch · Daniel Billenstein · Frank Rieg · Bettina Alber-Laukant 475 Interaktive Initialisierung eines Echtzeit 3D-Trackings für Augmented Reality auf Smart Devices mit Tiefensensoren Matthias Neges · Jan Luca Siewert 487 Virtuelle und experimentelle Methoden bei der Produktentwicklung einer Handhabungseinheit zur automatisierten Ablage technischer Textilien Marvin Richrath · Jan Franke · Jan-Hendrik Ohlendorf · Klaus-Dieter Thoben 503 Optimierung von Druckbehältern unterschiedlicher Geometrien und Werkstoffe Thomas Guthmann · Frank Engelmann 515 Customized Fabrication – Mass Customizing mit 3D-Druck Frank Lamack 527 Virtual Reality und Augmented Reality als Werkzeug in der Aufstellplanung Jens Mögel 537 XENOKAT – Biofilter für Xenobiotika in der Ressource Wasser Anett Werner · Ralf Hauser · Thomas Bley 549 Konzept für ein VR-System zur intuitiven Modellierung durch natürliche Interaktion Marius Fechter · Sandro Wartzack 561 Ansätze zur Betriebsdauerverlängerung von Suzlon Windkraftanlagen Jan Brökel 571 Augmented Reality Assistenzsystem mit graphenbasierter Zustandsanalyse für Produkte im Internet der Dinge Matthias Neges · Mario Wolf · Michael Abramovici 581 Datenqualität in Rapid Prototyping Prozessen Carsten Haugwitz 597 Erlebbarkeit von Anlagenkomponenten im Kontext Virtuelle Inbetriebnahme in virtuellen Umgebungen Andreas Geiger · Ingolf Rehfeld · Uwe Rothenburg · Rainer Stark 609 Management von Produktinformationen aus Entwicklungs- und Betriebsphase Stephan Günter Arndt · Bernhard Saske · Ralph Stelzer 62

Method and Technology for Model-based Test Automation of Context-sensitive Mobile Applications

Smartphone und Tablet Computer haben sich zu universalen Kommunikations- und Unterhaltungsplattformen entwickelt, die durch ständige Verfügbarkeit mobilen Internets die Verwendung mobiler, digitaler Dienste und Anwendungen immer mehr zur Normalität werden lassen und in alle Bereiche des Alltags vordringen. Die digitalen Marktplätze zum Vertrieb von Apps, sogenannten App Stores, sind Blockbuster-Märkte, in denen wenige erfolgreiche Produkte in kurzen Zeitintervallen den Großteil des Gesamtgewinns des Marktes erzielen. Durch dynamische, summative Bewertungssysteme in App Stores wird die Qualität einer App zu einem unmittelbaren Wert- und Aufwandstreiber. Die Qualität einer App steht in direktem Zusammenhang mit der Anzahl Downloads und somit mit dem wirtschaftlichen Erfolg. Mobile Geräte zeichnen sich gegenüber Desktop-Computern vorrangig dadurch aus, dass sie durch Sensoren in der Lage sind, Parameter ihrer Umgebung zu messen und diese Daten für Anwendungsinhalte aufzubereiten. Anwendungsfälle für solche Technologien sind beispielsweise ortsbasierte digitale Dienste, die Verwendung von Standortinformationen für Fahrzeug- oder Fußgängernavigation oder die Verwendung von Sensoren zur Interaktion mit einer Anwendung oder zur grafischen Aufbereitung in Augmented Reality-Anwendungen. Anwendungen, die Parameter ihrer Umgebung messen, aufbereiten und die Steuerung des Kontrollflusses einfließen lassen, werden als kontextsensitive Anwendungen bezeichnet. Kontextsensitivität hat prägenden Einfluss auf die fachliche und technische Gestaltung mobiler Anwendungen. Die fachliche Interpretation von Kontextparametern ist ein nicht-triviales Problem und erfordert eine sorgfältige Implementierung und gründliches Testen. Herausforderungen des Testens kontextsensitiver, mobiler Anwendungen sind Erstellung und Durchführung von Tests, die zum einen die zu testende Anwendung adäquat abdecken und zum anderen Testdaten bereitstellen und reproduzierbar in die zu testende Anwendung einspeisen. In dieser Dissertation wird eine Methode und eine Technologie vorgestellt, die wesentliche Aspekte und Tätigkeiten des Testens durch modellbasierte Automatisierung von menschlicher Arbeitskraft entkoppelt. Es wird eine Methode vorgestellt, die Tests für kontextsensitive Anwendungen aus UML-Aktivitätsdiagrammen generiert, die durch Verwendung eines UML-Profils zur Kontext- und Testmodellierung um Testdaten angereichert werden. Ein Automatisierungswerkzeug unterstützt die Testdurchführung durch reproduzierbare Simulation von Kontextparametern. Durch eine prototypische Implementierung der Generierung von funktionalen Akzeptanztests, der Testautomatisierung und Kontextsimulation wurde Machbarkeit des vorgestellten Ansatzes am Beispiel der mobilen Plattform Android praktisch nachgewiesen.Smartphones and tablet computers have evolved into universal communication and entertainment platforms. With the ubiquitous availability of mobile internet access, digital services and applications have become a commodity that permeates into all aspects of everyday life. The digital marketplaces for mobile app distribution, commonly referred to as App Stores, are blockbuster markets, where few extraordinarily successful apps generate the major share of the market's overall revenue in a short period of time. Through the implementation of dynamic, summative rating mechanisms in App Stores, app quality becomes a key value-driver of app monetarization, as app quality is directly associated with the number of app downloads, and hence with economic success. In contrast to desktop computers, mobile devices are uniquely characterized by a variety of sensors that measure environmental parameters and make them available as input to software. Potential uses of these technologies range from location-based digital services that use the user's location for vehicle or pedestrian navigation to augmented reality applications that use sensor information for user experience enhancement. Apps instrumenting physical and non-physical environmental parameters to control workflows or user interfaces are called context-aware applications. Context-awareness has a formative impact on the functional and technical design of mobile applications. The algorithmic interpretation of context data is a non-trivial problem that makes thorough implementation and careful testing mandatory to ensure adequate application quality. Major challenges of context-aware mobile application testing are test case creation and test execution. The impact of context-awareness on test case creation is the attainability of adequate test coverage, that in contrast to non-context-aware application extends beyond traditional input data. It requires the identification and characterization of context data sources and the provisioning of suitable, reproducible test data. This thesis addresses a method and technology to decouple test case creation and test execution from manual labor through the extensive use of model-driven automation technology. A method is presented that generates test cases for context-aware mobile applications from UML Activity Models by means of model transformation technology. A test execution framework facilitates the reproducible simulation of context data derived from an enriched system model. The approach is validated using a prototypical implementation of the test case generation algorithm. The simulation of context data during test execution ist validated using a modified implementation of the Android operation system