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02.12.1994

CAx-Anbieter in der Klemme Prostep: Zwischen Wunsch und Realitaet klafft eine Zeitluecke

Von Karl-Ferdinand Daemisch*

Die Erwartungen an die Darmstaedter Prostep GmbH sind rund ein Jahr nach Gruendung im November 1993 immens hoch. Einsatzfertige Produkte zum systemunabhaengigen Austausch technischer Daten sollen den Muettern BMW, Bosch, Daimler-Benz, Opel, Siemens und VW bereits 1995 serviert werden.

Mit von der Partie sind aber nicht nur die Gruendungsfirmen, sondern rund 80 weitere Unternehmen. Darunter befinden sich neben Universitaeten und Fraunhofer-Instituten zunehmend auch Anbieter an sich sachfremder Bereiche, so etwa Oracle und Sybase aus dem Datenbanksegment sowie andere kommerziell orientierte Software- und Systemhaeuser wie Softlab und SAP.

Im Zusammenhang mit Simultaneous beziehungsweise Concurrent Engineering wirkt sich auch ein anderer Faktor in der technischen Datenverarbeitung aus: Dem Zusammenwachsen und der Integration heterogener Welten, wie es die kommerzielle DV-Seite vormacht, kann sich kein C-Anbieter mehr entziehen. Gefordert wird zumindest neben der Einbindung von PPS- und verstaerkt auch DTP-Systemen ein Austausch von Geometrie- wie von produktbeschreibenden Daten.

Dafuer gab es in der Vergangenheit bereits verschiedene Ansaetze, die bei der Informationsuebertragung allerdings mehr oder weniger grosse Schwaechen aufwiesen. Basis der heutigen, erfolgversprechenden Anstrengungen ist Step (Standard for the Exchange of Product Model Data) unter der ISO/IEC-Nummer 10303. Rein deutsch geht es dabei auch nicht mehr zu. Intensive Kontakte etwa zu Gallia, dem franzoesischen Pendant zum VDA (Verband Deutscher Automobilhersteller), zu den ISO-Gremien wie auch zu den Verbaenden japanischer oder amerikanischer Kfz-Bauer bereiten den internationalen Weg des Standards vor. Gerade im Einflussbereich von Firmen aus den USA wird sich Step jedoch schwertun, da hier konkurrierende Entwicklungen im Gang sind.

So lange wollen und koennen die Beteiligten nicht mehr warten. Speziell Systemanbietern im CAE-Bereich (Computer Aided Engineering) genuegt es nicht, ungeduldig mit den Hufen zu scharren, sie wollen endlich mit der Entwicklung loslegen. "Wir befinden uns nicht auf einer gruenen Wiese", umschreibt dies Heinz Rybak, technischer Direktor von Matra Datavision in Muenchen, wohl stellvertretend fuer die Anbieterkollegen. Trotz Mitgliedschaft in Prostep kuendigte der franzoesische CAD-Anbieter ("Euclid") eigene, also proprietaere Schnittstellen speziell zu IBMs "Catia" und "Cadds" von Computervision an.

Ein Widerspruch? Rybak sieht das nicht so. "Das Problem", so erlaeutert er, "liegt in unterschiedlichen und nie deckungsgleich verlaufenden Phasen." Anforderungen der Anwender zielen in die Zukunft. Die Angebote der Hersteller muehen sich in der Gegenwart, waehrend die Standardentwicklungen beim fusskranken Tross in der Vergangenheit hinterherhinken. "Am liebsten waere mir, wie uebrigens allen anderen Anbietern auch, ich muesste das Geld fuer die Schnittstellen-Entwicklung nicht investieren. Aber die reale Situation erfordert dies", so Rybaks Stossseufzer.

Auf Prostep-Seite werden naturgemaess solche Ankuendigungen nicht gerade mit Begeisterung aufgenommen, schaffen sie doch Fakten, an denen der Verein beziehungsweise seine GmbH unter Umstaenden nicht ohne weiteres vorbeikommen. Denn hier soll mit deutscher Gruendlichkeit ein Regelwerk geschaffen werden, das auch zukuenftige Entwicklungen noch abdecken kann. "Wenn Matra diesen Aufwand betreiben will", kommentiert Paul Bagdasarian, Leiter Marketing und Vertrieb der Prostep GmbH, "dann soll der Hersteller das tun." Die Ruhe ist nicht vorgetaeuscht: "Direkt-Interfaces sind auf lange Sicht keine Loesung. Was geschieht zum Beispiel beim naechsten Release-Wechsel?"

Beide Sichtweisen, so gegensaetzlich sie erscheinen moegen, haben eine gemeinsame Ursache: das Fehlen von einsatzfaehigen Normen. Was verbirgt sich nun hinter Step? Das Motto lautet: Es ist aus Wirtschaftlichkeits- und Wettbewerbsgruenden unabdingbar, alle an den Prozessketten beteiligten CAE-Systeme zu integrieren. Eine grosse Aufgabe, umfasst sie doch gleich zwei Problemkreise. Der erste besteht in der Schaffung von Prozessketten im Unternehmen, in die zweitens gleichermassen alle installierten CAD-Systeme einzubinden sind.

Unter diesem kuenftigen Standard koennen daher nicht nur vollstaendige Produktmodelle definiert werden. Sie muessen auch die Methode der Modellspezifizierung, ihre Implementierung und den Test von Prozessoren durch Step normen. Dadurch wird eine einheitliche Interpretation der Datenmodelle sichergestellt. Seit 1984 haben im ISO Technical Committee 184 SC etwa 500 Experten aus 20 Nationen an dem Standard gearbeitet, so dass bereits rund 10 000 Seiten Spezifikationen entstanden sind.

Fuer den Anwender ergibt sich mit Step die Vereinfachung, dass Daten unabhaengig vom verwendeten CAD-System transparent werden. Ein weiterer Vorteil: Der Wechsel von einem CAD-Paket auf ein anderes Konstruktionssystem bedeutet nicht mehr wie bisher, praktisch alles wegzuwerfen und wieder bei Null anfangen zu muessen. Zumindest die im Laufe von Jahren angesammelten Datenschaetze koennen uebernommen und portiert werden.

Automobilindustrie als treibender Motor

Am brennendsten stellen sich diese Probleme in der deutschen Automobilindustrie, dem eigentlichen Step-Motor. Nirgendwo sonst sind so viele unterschiedliche CAD-Systeme parallel im Einsatz. Hier liegen Gigabyte - nicht an Daten, sondern an Know-how und konstruktiver Leistung - in verschiedenen CAD-Systemen und lassen sich aufgrund der Inkompatibilitaet meist nicht austauschen. Fast gleichauf folgt die Elektroindustrie mit einer aehnlichen Situation. Dahinter wartet bereits der AEC-Bereich: die Planung von Industriegebaeuden und Fertigungshallen samt Einrichtung mit Verkabelung und Verrohrung.

Es gibt bereits Iges (Initial Graphics Exchange Specification), VDAFS (Verband der Automobilindustrie-Flaechenschnittstelle) und andere Datenaustausch-Prozessoren, diese Uebersetzer enthalten jedoch eine Menge bislang ungeloester Schwierigkeiten. Sie reichen von unterschiedlichen Arten der Spezifikation ueber abweichende Prozessorqualitaeten bis hin zu den kaum ueberbrueckbaren Systemunterschieden. Zwischen zwei Anwendungen bestanden ohnehin meist keine Verstaendigungsmoeglichkeiten, abgesehen von proprietaer gestrickten Ausnahmen.

Das soll mit Prostep nun alles anders werden. Als Heilmittel gegen Inkompatibilitaet stehen die "Application Protocols" AP 214 (analog ISO/IEC 10303-214), 212, 201 und kuenftig auch 220. Was sich wie Codenummern anhoert, umfasst derzeit noch relativ wenig Reales. AP 212 gilt der Elektroindustrie, die 214 Automotive Design ist den Automobilbauern gewidmet, AP 201 ist auf 2D-Zeichnungen ausgerichtet.

Derzeit erhaeltlich sind die Interface-Produkte des systemneutralen Teils der Step-Prozessoren. Fertig sind auch die Komponenten zur Uebertragung von Geometriedaten wie 2D/3D-Drahtgeometrien, Vollkoerper (Solids) sowie Freiformflaechen. Daneben sind die Module auch erstmals in der Lage, neben den Geometrien deren organisatorische Informationen - eine der grossen Schwachstelle von Iges und aehnlichen Ansaetzen - ohne Datenverluste zu uebertragen.

Da nicht alles auf einmal geht, erfreuen sich Komponenten wie der Iges-Adapter oder der Prostep Data-Viewer grossen Zuspruchs. Der Adapter korrigiert auf Iges-Basis die Daten bei der Uebertragung etwa aus einem Flaechenmodellierer in einen Drahtmodellierer, die sich systembedingt bisher nicht verstaendigen konnten. Die Software fuer die Dateninspektion kann etwa bei der Kontrolle von Eingangsdaten ins eigene CAD - ohne dessen Systemeinsatz - von Nutzen sein.

Fuer die Konvertierung der Iges- und VDAFS-Daten in Step-Formate stehen etwa ab Jahresende 1994 besondere Migrationshilfen zur Verfuegung. Hintergrund fuer diesen Bedarf duerfte sein, dass bereits zahlreiche Iges- und VDAFS-Dateien existieren, so dass ein allgemeines, geschlossenes Umschwenken auf Step schon aus Gruenden des zeitlichen Abstands zwischen Anforderung und fertigem Produkt so gut wie ausgeschlossen ist.

Bis also die heile Welt einer genormten, Step-konformen Datenbasis von CAD-Systemanbietern geschaffen ist, duerften noch einige Jahre ins Land gehen. Eine Auswirkung der bisherigen Arbeiten beschreibt Rybak: "Wir haben in unserem CAD-Entwicklungssystem CAS. Cade die Datenbasis - so weit bekannt - an Step-Formate angepasst." Gegen die Luecke zwischen der langsamen Entwicklung von Standards einerseits sowie dem Wunsch des Anwenders nach fertigen Loesungen andererseits kommt der Matra-Manager aber auch nicht an. "Dafuer haben wir unsere Ergaenzungen eingebaut", so Rybak. Der Techniker weiss jedoch auch, dass an Step kein Schritt mehr vorbeifuehrt.

An Step fuehrt kein Weg vorbei

Die Bereitschaft der CAD/CAM-Anbieter, auf den Step-Zug aufzuspringen, ist gross. Auf der vergangenen Systec vor wenigen Wochen in Muenchen praesentierten fuehrende Anbieter erstmals ihre Produkte mit entsprechenden Schnittstellen-Prozessoren, die auf dem Application Protocol 214 fuer die Automobilindustrie basieren. In diesem Bereich ist die Entwicklung am weitesten fortgeschritten. Ueber AP 214 lassen sich mittlerweile sowohl Fahrzeugkomponenten als auch die Betriebsmittel fuer deren Herstellung abbilden.

* Karl-Ferdinand Daemisch ist freier Fachjournalist in Loerrach.