Konzeption einer Faktendatenbank für das Textarchiv der Stuttgarter Zeitung

Diese Diplomarbeit liefert ein Konzept zur Erstellung einer Faktendatenbank für das Textarchiv der Stuttgarter Zeitung. Nachdem das Umfeld der Datenbank kurz vorgestellt wird, definiert die Arbeit zunächst verschiedene Datenbank- modelle und –typen und erschließt theoretische Grundlagen einer Datenbank- konzeption. Der Vorschlag für die Datenbankstruktur ist inhaltlich auf die Region Stuttgart ausgerichtet, ist jedoch thematisch aufgebaut und somit auch auf andere Gebiete übertragbar. Er arbeitet Tabellen, Felder und Beziehungen heraus und bestimmt Begriffsbezeichnungen, die für die Datenbank einheitlich verwendet werden sollen. Schließlich werden Informationsquellen vorge- schlagen, die Daten beinhalten, um die Faktendatenbank für die Recherche- anfragen der Redakteure bereit zu machen

CAD-Methodik zur Produktivitätssteigerung in der Prozesskette Konstruktion-Fertigung

Danksagung Für die wissenschaftliche und methodische Unterstützung während meiner gesamten Zeit als wissenschaftliche Mitarbeiter und Doktorand am Lehrstuhl für Rechnereinsatz in der Konstruktion gilt mein Dank meinem Doktorvater Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Math. Peter Köhler sowie allen Lehrstuhlkollegen, vor allem jedoch Dr.‐Ing. Alexander Martha, Thivakar Manoharan M. Sc., Phil Hungenberg M. Sc. und René Andrae M. Sc. Unstrittig ist, dass der Konstrukteur für die anforderungsgerechte Produktauslegung und Produkt-gestaltung verantwortlich ist und damit maßgeblich die Qualität und die Herstellkosten beeinflusst. Die Kompliziertheit und Komplexität der Konstruktionslösungen verhindert häufig eine angemessene Sichtweise auf die Herstellkosten bzw. auf Alternativen zur Herstellung eines Produktes. Die Kosten entstehen zumeist erst, wenn das Produkt durch die Fertigungsabteilung realisiert wird. Um dieser großen Kostenverantwortung der Konstruktion besser gerecht werden zu können, wird im Rahmen der Dissertation die technische Produktivität in der Prozesskette Konstruktion-Fertigung, welche sich über die Begriffe Effektivität und Effizienz ausdrücken lässt, betrachtet. Es werden Antworten auf die Fragen formuliert: Was kann getan werden, um die Produktivitätssteigerung in der heutigen Prozesskette Konstruktion-Fertigung zu erreichen? Bei der Beantwortung dieser Frage werden CAD-Methoden vorgestellt, welche die Einbeziehung des Fertigungswissens in ein möglichst frühes Stadium des Entwicklungs- und Konstruktionsprozesses ermöglichen. Anhand von ausgewählten Problemfeldern für Bohr-, Dreh- und Fräsprozesse werden Lösungen zum zerspanungsorientierten Geometrieaufbau und der Fertigbarkeitsanalyse der 3D-CAD-Modelle aufgezeigt. Durch die Implementierung der Methoden und die Entwicklung einer spe-ziellen, zerspanungsorientierten Umgebung im 3D-CAD-System wird dem Konstrukteur die Möglichkeit gegeben, den Produktmodellierungsprozess an Konstruktionsrichtlinien und projektspezifischen fertigungstechnischen und wirtschaftlichen Randbedingungen zu orientieren. Durch den Einsatz spezieller Methoden der wissensbasierten Konstruktion (KBE) und angepasster Web-Techniken (Webservice) werden die in einem fertigungsorientierten Form-Feature gebündelten, geometrischen Informationen um weitere technologische Parameter, wie Werkzeuge, Werkzeugparameter, Verfahrwege und notwendige Fertigungsvorgänge (wie z. B. Schruppen und Schlichten) ergänzt. Für komplexere Geometrieausprägungen werden flächenbasierte Modellierungsmethoden zur Gestaltung räumlicher und fertigungskonformer Werkzeugbewegungshüllen bereitgestellt. Diese insgesamt höherwertigen, fertigungsorientierten Features stellen die Basis für die konstruktionsbegleitende Kostenabschätzung und die CAD-CAM-Kopplung dar. Dabei werden die fertigungsrelevanten Daten und Informationen in der CAM-Umgebung extrahiert, sodass für jeden Fertigungsschritt die dafür benötigten Fertigungsoperationen auf einfache Weise abgeleitet werden können. Somit ergibt sich letztlich eine durchgängige Prozesskette zwischen der Konstruktion und Fertigung, welche auch die Qualität von CAD-CAM-Kopplungen erhöhen kann.It is indisputable that a design engineer is responsible for the requirement-driven functional and geometrical design of new products and that through this responsibility, has a significant impact on the associated quality and manufacturing costs. The complexity of the design solutions often prohibits an adequate assessment of the production costs and can make it difficult to consider alternative manufacturing methods. The manufacturing costs normally emerge only once the product is phased into production. In order to allow the design engineer to better fulfill this responsibility for product costs, this dissertation considers the technical productivity (expressed with the terms effectivity and efficiency) of the process chain between the design engineering and production departments. There are answers to the questions formulated: What can be done to achieve an improvement in the current process-chain between the design engineering and production departments? In answering this question, CAD methods will be introduced which allow the inclusion of production knowledge into the earliest possible stages of the design and development process. Considering selected problem fields in the drilling, turning and milling processes, solutions for creating geometry through machining methods and for analyzing the producibility of 3D CAD models will be presented. Through the implementation of the methods and the development of a special machining-focused environment in the 3D CAD system, the design engineer will be given the ability to align the product modeling process with design guidelines and project-specific manufacturing and economic constraints. By using special methods of knowledge-based design engineering (KBE) and adapted web technologies (Webservice), the geometric information which is bundled in a production-focused form feature will be supplemented with additional technological parameters, such as tools, tool parameters, tool paths and necessary manufacturing operations (e.g. roughing and finishing). For more complex geometrical features, surface-based modeling methods for the design of three-dimensional and production compliant tool-movement envelopes will be provided. These increased-value, production-oriented features are the basis for the cost-estimation in the design phase and for the coupling of the CAD and CAM environments. As a result, the manufacturing-relevant data and information will be extracted by the CAM environment so that the production operations for each step can be determined in a simple manner. This approach results in a complete chain between the design engineering and production departments and can improve the quality of the CAD-CAM information exchange

Das CampusGIS der Universität zu Köln - webgestützte Geodatendienste für raumbezogene Anwendungen

Das CampusGIS der Universität zu Köln kann als Pilotprojekt für raumbezogene Anwendungen im universitären Umfeld verstanden werden. Es ist ein webgestütztes Geographisches Informationssystem (GIS), das die Online-Suche nach Personen, Gebäuden und Einrichtungen ermöglicht und die Abfrageergebnisse um raumbezogene Informationen erweitert. Mittels Geodatendiensten verbessert es die Orientierung auf dem Universitätsgelände. Neben Standard-GIS-Anwendungen wie der Attributabfrage und sowohl inhaltlicher als auch räumlicher Selektion bietet das CampusGIS Routenberechnungen für Fußgänger und Gehbehinderte. In Kombination mit Ortsbestimmungsmethoden kann das CampusGIS-Mobil ortsbezogene Dienste, location-based services (LBS), bereitstellen. Für das CampusGIS ist dies, insbesondere in Hinblick auf die steigende Mobilität unserer Gesellschaft und der Affinität der jüngeren Generation für mobile Endgeräte unverzichtbar. Als ortsbezogenes Dienstleistungsinstrument stellt das CampusGIS außerdem technische Gebäudepläne bereit. Die Anwendung CampusGIS-3D visualisiert die Universitätsgebäude dreidimensional. Das Modul CampusRundgänge präsentiert virtuelle Rundgänge. Sie zeigen an jeweils etwa sieben bis zehn Standorten Hintergrundinformationen zu verschiedenen Themen über die Universität zu Köln. Um die zahlreichen raumbezogenen Anwendungen anbieten zu können, wurden campusrelevante Geodaten erfasst. Sie ergänzen die amtlichen Geobasisdaten. Zusammen werden sie in einer Geodatenbank verwaltet und gepflegt. Seitens der Universitätsverwaltung werden alphanumerische Daten über Personen, Gebäude und Einrichtungen in relationalen Datenbanken vorgehalten. Das CampusGIS verknüpft diese Daten mit den Geodaten. Das System ist modular konzipiert, um die bestehenden Anwendungen jederzeit erweitern zu können. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzeption und Entwicklung des CampusGIS. Diese Dokumentation ist eingebettet in den wissenschaftlichen Kontext webgestützter Geographischer Informationssysteme. Nach einer Einführung werden die Grundlagen von GIS, Internet und des daraus entstehenden WebGIS aufgezeigt. Darauf aufbauend werden die mithilfe von WebGIS angebotenen raumbezogenen Dienste betrachtet. Schwerpunkte sind dabei die Einsatzmöglichkeiten raumbezogener Anwendungen im universitären Umfeld. Es folgen Informationen zur Erfassung, Speicherung und Verwaltung von campusrelevanten Geodaten. Anschließend werden die analytischen Methoden und mathematischen Algorithmen diskutiert, die zur Beantwortung der raumbezogenen Fragestellungen herangezogen werden. Außerdem wird aufgezeigt, wie die Ergebnisse visualisiert und webgestützt präsentiert werden. Nach der detaillierten Darstellung der CampusGIS-Entwicklung wird das System mit ähnlichen WebGIS anderer Universitäten verglichen und die inhaltlichen sowie methodischen Ansätze diskutiert. Abschließend erfolgt eine Bewertung des CampusGIS auf Grundlage der Diskussion

Serviceorientierung im betrieblichen Berichtswesen

Die Herausforderung, Entscheidungsträger mit «den richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Form» zu versorgen, legt nahe, die effiziente und effektive Verarbeitung der Berichtsinformationen aus den Perspektiven der Prozess- und Serviceorientierung zu betrachten. Damit sich Berichtsinformationen mit Hilfe von Berichtsservices zu einem Serviceorientierten Berichtsprozess zusammenfügen lassen, müssen die entsprechenden Dienste konzeptionell gestaltet und der resultierende Berichtsprozess in ein Architekturmodell eingebettet werden. Der Autor zeigt in dieser Arbeit, wie sich die innovativen Konzepte einer SOA und XBRL zu einem Architekturkonzept und Vorgehensmodell für die konzeptionelle Gestaltung Serviceorientierter Berichtsprozesse integrieren lassen

Design and Implementation of a Research Data Management System: The CRC/TR32 Project Database (TR32DB)

Research data management (RDM) includes all processes and measures which ensure that research data are well-organised, documented, preserved, stored, backed up, accessible, available, and re-usable. Corresponding RDM systems or repositories form the technical framework to support the collection, accurate documentation, storage, back-up, sharing, and provision of research data, which are created in a specific environment, like a research group or institution. The required measures for the implementation of a RDM system vary according to the discipline or purpose of data (re-)use. In the context of RDM, the documentation of research data is an essential duty. This has to be conducted by accurate, standardized, and interoperable metadata to ensure the interpretability, understandability, shareability, and long-lasting usability of the data. RDM is achieving an increasing importance, as digital information increases. New technologies enable to create more digital data, also automatically. Consequently, the volume of digital data, including big data and small data, will approximately double every two years in size. With regard to e-science, this increase of data was entitled and predicted as the data deluge. Furthermore, the paradigm change in science has led to data intensive science. Particularly scientific data that were financed by public funding are significantly demanded to be archived, documented, provided or even open accessible by different policy makers, funding agencies, journals and other institutions. RDM can prevent the loss of data, otherwise around 80-90 % of the generated research data disappear and are not available for re-use or further studies. This will lead to empty archives or RDM systems. The reasons for this course are well known and are of a technical, socio-cultural, and ethical nature, like missing user participation and data sharing knowledge, as well as lack of time or resources. In addition, the fear of exploitation and missing or limited reward for publishing and sharing data has an important role. This thesis presents an approach in handling research data of the collaborative, multidisciplinary, long-term DFG-funded research project Collaborative Research Centre/Transregio 32 (CRC/TR32) “Patterns in Soil-Vegetation-Atmosphere Systems: Monitoring, Modelling, and Data Assimilation”. In this context, a RDM system, the so-called CRC/TR32 project database (TR32DB), was designed and implemented. The TR32DB considers the demands of the project participants (e.g. heterogeneous data from different disciplines with various file sizes) and the requirements of the DFG, as well as general challenges in RDM. For this purpose, a RDM system was established that comprises a well-described self-designed metadata schema, a file-based data storage, a well-elaborated database of metadata, and a corresponding user-friendly web interface. The whole system is developed in close cooperation with the local Regional Computing Centre of the University of Cologne (RRZK), where it is also hosted. The documentation of the research data with accurate metadata is of key importance. For this purpose, an own specific TR32DB Metadata Schema was designed, consisting of multi-level metadata properties. This is distinguished in general and data type specific (e.g. data, publication, report) properties and is developed according to the project background, demands of the various data types, as well as recent associated metadata standards and principles. Consequently, it is interoperable to recent metadata standards, such as the Dublin Core, the DataCite Metadata Schema, as well as core elements of the ISO19115:2003 Metadata Standard and INSPIRE Directive. Furthermore, the schema supports optional, mandatory, and automatically generated metadata properties, as well as it provides predefined, obligatory and self-established controlled vocabulary lists. The integrated mapping to the DataCite Metadata Schema facilitates the simple application of a Digital Object Identifier (DOI) for a dataset. The file-based data storage is organized in a folder system, corresponding to the structure of the CRC/TR32 and additionally distinguishes between several data types (e.g. data, publication, report). It is embedded in the Andrew File System hosted by the RRZK. The file system is capable to store and backup all data, is highly scalable, supports location independence, and enables easy administration by Access Control Lists. In addition, the relational database management system MySQL stores the metadata according to the previous mentioned TR32DB Metadata Schema as well as further necessary administrative data. A user-friendly web-based graphical user interface enables the access to the TR32DB system. The web-interface provides metadata input, search, and download of data, as well as the visualization of important geodata is handled by an internal WebGIS. This web-interface, as well as the entire RDM system, is self-developed and adjusted to the specific demands. Overall, the TR32DB system is developed according to the needs and requirements of the CRC/TR32 scientists, fits the demands of the DFG, and considers general problems and challenges of RDM as well. With regard to changing demands of the CRC/TR32 and technologic advances, the system is and will be consequently further developed. The established TR32DB approach was already successfully applied to another interdisciplinary research project. Thus, this approach is transferable and generally capable to archive all data, generated by the CRC/TR32, with accurately, interoperable metadata to ensure the re-use of the data, beyond the end of the project