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CAD-Datenbank enthält auch nichtgrafische Informationen:


01.02.1985 - 

Rechtzeitig auf Datenbankfähigkeit achten

Nach der CAD-Systemauswahl verschieben sich oft die Anforderungen der Benutzer von der Grafik zur Datenbankfähigkeit. Viele Systeme kommen da nicht mit. Dr. E. Albien beschreibt die Anforderungen und einen möglichen Lösungsweg.

Das Thema "Grafische Datenverarbeitung" ist in den Planungs- und Entwicklungsbüros aktueller denn je. Der verschärfte Wettbewerb zwingt die Unternehmen, auch in den Ingenieurabteilungen mehr Produktivität zu verlangen. Eine solche Produktivitätssteigerung wird dem Einsatz der grafischen Datenverarbeitung zugeschrieben. Vordergründig wird deshalb bei der CAD-System-Auswahl das Hauptgewicht auf die Bereitstellung und Lösung komplexen Funktionen und Detail-Design-Funktionen gelegt. Nach Produktionsanlauf beziehungsweise mehrjähriger Benutzung verschiebt sich die Bedeutung für den Systembenutzer mehr und mehr weg von der Grafikfähigkeit zu einer Datenbankfähigkeit des CAD-Systems.

Eine Erklärung für die Verschiebung der Bedeutung liegt beispielsweise im Bereich des Chemie-Anlagenbaus auf der Hand. In diesem Bereich, wie auch im allgemeinen Maschinenbau oder der Elektrotechnik, ist die Erstellung grafischer Informationen nur ein Teil der geforderten Arbeiten. Ein weiterer höherer Tätigkeitsanteil liegt in der Handhabung nichtgrafischer Informationen (NGI), wie Rohrklassen, Werkstoffe, Einbauanleitungen und anderen.

Die Anforderungen an eine rechnerunterstützte Planung im Maschinen-/Anlagenbau und der Elektrotechnik können grob in zwei Gruppen eingeteilt werden. Es sind zum einen die Anforderungen des Planers, welche Systemunabhängig sind, zu berücksichtigen. Zum zweiten sind die Anforderungen des Planungsausführenden, welche systemabhängig sind, zu beachten.

Zu den Anforderungen des Planers an ein CAD-System mit Verarbeitung von NGIs gehören die Gewährleistung eines flexiblen Außendienstes, einer hohen Planungslebensdauer, einer freizügigen grafischen Gestaltung und einer Erweiterung des Symbolvorrates. Der Planungsausführende stellt Anforderungen in Richtung einfacher Bedienung, leichter Erlernbarkeit, kürzester Erstellungszeit der Planungsunterlagen und vieles mehr.

Die Anforderungen vom Planer und Planungsausführenden zusammengenommen, münden in die zentrale Anforderung an ein CAD-Gesamtsystem mit NGI-Verarbeitung. Ein CAD-System mit NGI-Verarbeitung für die Anwendung im Maschinen-/Anlagenbau und der Elektrotechnik muß eine einfache, flexible Bedieneroberfläche für die Zeichnungserstellung und Datenstrukturierung aufweisen, um alle vorkommenden Aufgaben jetzt und zukünftig damit bearbeiten zu können. Zur Realisierung dieser Anforderungen können mehrere Lösungsalternativen diskutiert werden.

Eine Verarbeitung von nichtgrafischen Informationen (NGI) in Verbindung mit einem CAD-System weist auf den Einsatz eines Datenbanksystems (DB) hin. Es sind prinzipiell drei Formen der Kopplung eines CAD-Systems mit einem DB-System denkbar: 1. Parallelbetrieb zwischen CAD-System und Datenbank 2. Kopplung von CAD-System und Datenbank 3. Integration eines DB-Systems in CAD-System

Beim Parallelbetrieb "CAD-System und DB-System" arbeiten beide Systeme ganz konventionell auf getrennten Datenbeständen, Nach der Änderung eines CAD-Entwurfs wird dieser insgesamt oder nur die durchgeführten Änderungen von einem eigenen Programm in die Datenbank eingespielt. Vorteil dieses Verfahrens ist es, daß dazu im allgemeinen keine Änderungen am bestehenden CAD- und Datenbanksystem vorgenommen werden müssen.

Nachteilig wirkt sich aus, daß ein Extrahieren der Änderungen im CAD-Datenbestand sehr aufwendig oder sogar völlig unmöglich ist und daß bei der Übernahme jeweils einer kompletten Zeichnung mit NGIs erhebliche Änderungen der Daten in der Datenbank erfolgen, obwohl sich vielleicht nur ein kleiner Teil der Daten verändert hat.

Bei gekoppelten Systemen sind ein CAD-System und ein Datenbanksystem gemeinsam an ein Anwenderprogramm angebunden. Der Datenaustausch erfolgt anwenderspezifisch und von der Anwendung gesteuert, zum Beispiel über eine Programmschnittstelle. Diese Lösung bietet eine hohe Flexibilität, erfordert jedoch zu ihrer Realisierung einen gewissen Programmieraufwand. Diese Alternative ist nur auf solchen CAD- und Datenbanksystemen anwendbar, die eine Programmschnittstelle bieten.

Integrierte Systeme, bei denen das CAD-System seine eigenen Daten direkt in einer Datenbank ablegt, die in das CAD-System selbst eingebunden ist, stellen offenbar die komfortabelste Lösung der hier diskutierten Problemstellung dar. Solche Systeme sind für die Anwender am einfachsten zu handhaben. Ihre Leistungsfähigkeit sowohl auf der CAD - als auch auf der Datenbankseite ist meist stärker begrenzt, als dies bei getrennten Systemen der Fall ist.

Auf der Datenbankseite fehlt oft die Flexibilität und Leistung eines separaten Datenbanksystems, sowohl was die verfügbaren Datenstrukturen als auch die möglichen Retrieval- und Auswertungsvorgänge betrifft. Schwerer wiegt jedoch, daß in den Fällen, bei denen die NGIs wesentlich umfangreicher sind als die eigentlichen CAD-Daten, die Verteilung der Daten entartet; die CAD-Daten sind dann so weit verstreut, daß zur Generierung oder Änderung eines Bildes sehr große Datenmengen gehandhabt werden müssen, worunter die Geschwindigkeit und Interaktivität leiden kann.

Ein CAD-Konzept zur rechnerunterstützten Erstellung und Verwaltung von Planungs- und Dokumentationsunterlagen im Bereich des Maschinen-/Anlagenbaus lind der Elektronik sieht die Verwendung eines interaktiven CAD-Systems zur Zeichenerstellung vor. Das CAD-System ist dabei gekoppelt mit einem Datenbanksystem zur Handhabung der sich der Grafik überlagernden nichtgrafischen Informationen. Die Kopplung beider Systeme erfolgt über den Datenbereich der Normalien, grafischen Informationen und nichtgrafischen Informationen (NGI).

Dr. E. Albien, Abteilungsleiter CAD/CAM, rhv Softwaretechnik, Düsseldorf.