WS 98/99

Übung aus Software Engineering

durchgeführt am

Institut für Wirtschaftsinformatik

der Johannes Kepler Universität Linz

Arbeitsgruppe Software Engineering

Altenberger Str. 69, A-4040 Linz, Austria

Tel: +43-70-2468-9432

Fax: +43-70-2468-9430

Email: office@swe.uni-linz.ac.at

Systemspezifikation

Softwarepaket EKS zur Simulation des Materialflusses über eine Fertigungsstraße eines Stückfertigungsbetriebes

Version 0.1a vom 26.11.1998

Gruppe 5:

Clemens Bindeus-Fischnaller, 175 / 8204601

Grigor Tonkov, 175 / 9657168

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung *

1.1 Zweck und Ziel *

1.2 Einsatzbereich, Abgrenzung *

1.3 Definitionen und Abkürzungen *

1.4 Referenzen *

1.5 Übersicht über die Systemspezifikation *

2 Allgemeine Beschreibung *

2.1 Systemumgebung *

2.2 Funktionalität im Überblick *

2.3 Zielgruppen *

3 Spezielle Anforderungen *

3.1 Anforderungen an die externen Schnittstellen *

3.2 Funktionale Anforderungen *

3.3 Benutzeroberfläche *

3.4 Objekte *

3.5 Performance *

3.6 Entwurfseinschränkungen *

3.7 Charakteristika *

Anhang *

Index *

  1. Einleitung
    1. Zweck und Ziel
    2. Ziel dieser Spezifikation ist die vollständige Beschreibung der Komponenten eines Softwarepakets EKS (Editor, Konfigurator, Simulator), mit dem der Materialfluß über eine Fertigungsstraße eines Stückfertigungsbetriebes simuliert werden kann.

      Es dient der Softwareentwicklung als Basis für die Erstellung des Programmdesigns, etwaiger Prototypen sowie des fertigen Produkts.

    3. Einsatzbereich, Abgrenzung
    4. Zweck des Softwarepakets EKS ist der graphische, interaktive Entwurf einer Fertigungsanlage aus vordefinierten Aggregaten, deren Konfiguration hinsichtlich Arbeitsweise, Kapazität etc. und der Durchführung von Simulationsläufen (inkl. statistischer Auswertungen) für die Bewertung der Brauchbarkeit der entworfenen Anlage.

      Die Software wird in den Leitständen der Fertigungsanlagen von geschulten Facharbeitern und Ingenieuren verwendet werden, um, vor der physischen Konstruktion einer Anlage, mehrere verschiedene Zusammenstellungen und Konfigurationen vergleichen zu können.

      Durch die Ermittlung der günstigen Konfiguration durch die Simulation am PC wird der Bau von Fertigungsstraßen nicht nur wesentlich schneller, sonder auch wesentlich billiger sein.

      Es wird daran gedacht, das Werkzeug später auch als Überwachungswerkzeug für tatsächliche Fertigungsabläufe zu verwenden. Dafür sind die notwendigen Schnittstellen vorzubereiten. Die Anbindung an tatsächliche Fertigungsstraßen ist jedoch nicht Gegenstand dieser Spezifikation.

    5. Definitionen und Abkürzungen
      1. Definitionen
        1. Editor
        2. Software zur Zusammenstellung und Konfiguration von verschiedenen Komponenten, der Möglichkeit der Speicherung und der Wiederbearbeitung früher gespeicherter Konfigurationen (Modelle).

        3. Konfigurator
        4. Software zur Definition spezifischer Einstellungen von Objekten (Aggregaten oder Simulationsläufen).

        5. Simulator
        6. Software zur Visualisierung und statistischen Analyse von Abläufen in einer als Modell vorliegenden Fertigungsanlage.

        7. Monitor
        8. Ein soft– und hardwaremäßig realisiertes Instrument zur Überwachung bestimmter Merkmale einer physischen Fertigungsanlage.

        9. Modell
        10. Eine softwaremäßig zusammengestellte (virtuelle) Fertigungsanlage, die entweder unter einem bestimmten Namen gespeichert wurde oder gerade im Editor bearbeitet wird.

        11. logisch und physisch
        12. Als „logisch" bezeichnen wir Elemente eines Systems, die nur als Symbole (z.B. als graphisches Element) existieren. Tatsächlich (in der Regel angreifbar) vorhandene Elemente bezeichnen wir als „physisch" vorhanden (z.B. Werkbank in der Montagehalle).

        13. Aggregat
        14. Unter Aggregat verstehen wir eine spezielle Maschine als Bestandteil einer Fertigungsanlage. Ein Aggregat ist entweder ein Fertigungsaggregat (z.B. Schweißaggregat, Ofen), ein Transportaggregat (wie Fließbänder oder Wagen) oder ein Lageraggregat (Zwischen- oder Endlager). Ein Aggregat verfügt über mehrere Attribute, die individuell konfigurierbar sind und so die Leistungsfähigkeit der „Maschine" bestimmen. Die einzelnen Aggregate sind miteinander zu einer Fertigungsanlage verbunden, wobei zwar Transportaggregate aneinander gekoppelt werden können, ein Fertigungsaggregat aber nur über ein Transportaggregat mit einem anderen Fertigungsaggregat verbunden sein kann.

          1. Fertigungsaggregat
          2. Eine Maschine zur Verrichtung eines Arbeitsvorgangs an einem Werkstück (z.B. die Montage eines bestimmten Elements). Der Arbeitsvorgang hat eine bestimmte Dauer, die dadurch die Leistungsfähigkeit der Maschine bestimmt. Es kann entweder Produkte zusammensetzen, sie in ihre Einzelelemente zerlegen oder sonstwie bearbeiten.

          3. Transportaggregat
          4. Für den Transport der einzelnen Werkstücke zwischen den Fertigungsaggregaten sind die Transportaggregate zuständig. Sie besitzen eine gewisse Transportkapazität und gewissen Intelligenz (so erkennt z.B. das Förderband, ob ein Werkstück weitergegeben werden kann und stoppt, wenn dies nicht der Fall ist).

          5. Lageraggregat

          Ein Zwischen- oder Endlager verfügt über gewisse Aufnahmekapazitäten bzw. über Mechanismen, die zu definierbaren Zeiten Werkstücke anliefern oder entnehmen können.

        15. Werkstück
        16. Der Begriff „Werkstück" definiert das einzelne, zu bearbeitende Element einer Fertigungsanlage. Es setzt sich unter Umständen aus mehreren anderen Werkstücken zusammen, wird aber auch dann immer noch als „ein" Werkstück behandelt.

        17. Fertigungsstraße
        18. Zusammenstellung einer Anzahl von Aggregaten mit Start- und Endpunkten. Synonym für Fertigungsanlage.

        19. Fertigungsanlage
        20. Zusammenstellung einer Anzahl von Aggregaten mit Start- und Endpunkten in physischer Form. In logischer Form wird die Fertigungsanlage „Modell" genannt. Synonym für Fertigungsstraße.

        21. Simulationsdaten
        22. Werte, die durch eine Simulation erzeugt wurden. Pro Zeitintervall werden die aktuellen Belegungen der Aggregate festgehalten und stehen dadurch nach Beendigung der Simulation für Auswertungen zur Verfügung.

        23. Maßeinheiten

        Die für die einzelnen Einstellungen notwendigen Maßeinheiten beziehen sich entweder auf Dauer, Länge, Geschwindigkeit oder Menge. Die für das System EKS gültigen Einheiten sind in 3.1.1.1 Einheiten wiedergegeben.

      2. Abkürzungen
        1. EKS
        2. Editor – Konfigurator – Simulator: Als Abkürzung der wesentlichen Grundfunktionen des hier beschriebenen Programmpaktes.

        3. GUI
        4. Graphical User Interface – graphische Benutzeroberfläche. Die vom Benutzer wahrgenommene, visuelle Darstellung des Betriebssystems oder des Softwarepakets. Im Fall EKS entweder MS Windows NT/95 oder UNIX-X-Windows.

        5. NTH

      Nice To have – bezeichnet Teile der Spezifikation, die nicht wesentlicher Bestandteil sind, sondern nur realisiert werden dürfen, wenn dadurch keine Ressourcen – Überschreitungen (Zeit, Geld) verursacht werden.

    6. Referenzen
      1. Windows Interface Guidelines (Microsoft Press 1995)
      2. X - Windows Interface Guidelines
    7. Übersicht über die Systemspezifikation

    Diese Spezifikation behandelt im folgenden in genereller Form (Kapitel 2) den Einsatzbereich, die Benutzergruppen und die Funktionalität des Softwarepakets. In Kapitel 3 werden die Schnittstellen des Pakets, die einzelnen Funktionen und die einzelnen Aggregate (als Objekte der Software) im Detail beschrieben.

  2. Allgemeine Beschreibung
    1. Systemumgebung
    2. Das Softwarepaket EKS ist ein für sich geschlossenes Programm, d.h. es sind keine Verbindungen zu anderen Softwaresystemen zu implementieren. Eventuelle Datenspeicherungen sind in Form von Betriebssystemdateien unter Zuhilfenahme betriebssystemspezifischer Funktionen vorzunehmen, es steht kein Datenbank - Managementsystem zur Verfügung.

      Als Betriebssysteme des Pakets werden MS Windows NT/95 auf INTEL – Prozessoren sowie Unix mit X-Windows als graphische Benutzeroberfläche eingesetzt.

    3. Funktionalität im Überblick
    4. Das Programm EKS stellt dem Benutzer im wesentlichen drei Funktionen zur Verfügung: Editor, Konfigurator und Simulator.

       

       

       

       

       

      1. Editor
      2. Im Editor kann der Benutzer verschiedene graphische Symbole, die bestimmte Aggregate repräsentieren, auf einer beliebig großen zweidimensionalen Fläche mit Hilfe einer Maus als Eingabegerät setzen, löschen und miteinander verbinden. Die zur Verfügung stehenden Symbole entsprechen den unter 3.3 definierten Objekten.

      3. Konfigurator
      4. Alle Aggregate eines Modells besitzen spezifische Eigenschaften, die der Benutzer für die ihm gestellte Aufgabe anpassen kann. Der Konfigurator zeigt diese Eigenschaften und gibt die Einstellmöglichkeiten an.

        Auch für die Simulation sind Einstellungen (wie z.B. die Animationsgeschwindigkeit) erforderlich. Auch dafür werden die Funktionen des Konfigurators benutzt.

      5. Simulator
      6. Um die Brauchbarkeit und die Anlagencharakteristika eines Modells darzustellen, kann der Benutzer die Funktionen des Simulators einsetzen. Dabei werden die Verhaltensweisen der einzelnen Aggregate im Zusammenspiel als Fertigungsanlage nachgebildet und mittels diskreter Ereignissimulation abgebildet.

      7. Monitor

      Die Aufzeichnung und Visualisierung von Daten, die aus physischen Anlagen gewonnen werden, kann über die Funktion „Monitor" erfolgen. Diese Funktion wird eventuell zu einem späteren Zeitpunkt realisiert und ist nicht Gegenstand dieser Spezifikation. Es ist jedoch bei der Gestaltung der übrigen Funktionen auf eine spätere Implementierung dieser Funktion Bedacht zu nehmen und entsprechend Vorsorge zu treffen.

    5. Zielgruppen

    Die Benutzer des Pakets EKS sind zum einen Ingenieure, die Fertigungsstraßen planen und Konfigurationen testen und vergleichen. Zum anderen sind es Werkmeister, die für bestehende Fertigungsstraßen die Parameter – Feineinstellungen (Fein - Tuning) vornehmen und simulieren. Die Werkmeister werden später auch die Monitor – Funktion für die Überwachung von Fertigungsanlagen bedienen.

  3. Spezielle Anforderungen
    1. Anforderungen an die externen Schnittstellen
      1. Benutzerschnittstelle
      2. Das Softwarepaket EKS soll den Ansprüchen moderner und komfortabler Benutzerführung genügen.

        1. Styleguides
        2. Das „Look and Feel" (wie „Ausschneiden", „Kopieren" oder „Einfügen", „Rückgängig") beim Arbeiten sowie die Anordnung der Menüs, die Gestaltung der Dialogboxen etc. entspricht den Vorgaben des GUI – Styleguides (siehe 1.4 Referenzen).

        3. Dokumentation
        4. Neben der schriftlichen Benutzerdokumentation (Installationshandbuch, Benutzerhandbuch, Referenz, Kurzreferenz) ist eine Online - Hilfe anzubieten, die sowohl allgemeine Verfahren als auch spezielle Hilfen bei einzelnen Komponenten enthält. Die Online - Hilfe soll sowohl über das Menü , über die jeweiligen Abkürzungsmechanismen des GUI (z.B. Kontextmenü, Funktionstasten) als auch von außerhalb des Softwarepakets erreichbar sein.

        5. Groß- und Kleinschreibung
        6. Bei der Eingabe von Buchstaben darf die gewählte Groß- oder Kleinschreibung keine Rolle spielen (d.h. keine Unterscheidung von Groß- oder Kleinbuchstaben).

        7. Einheiten
        8. Für die Eingabe von Maßeinheiten gelten folgende Bestimmungen:

          1. Zeiteinheit
          2. Spezifiziert eine Zeitdauer. Kann angegeben werden entweder als ganze Zahl in Verbindung mit den Buchstaben "s" für Sekunde, "m" Minute, "h" Stunde, "t" Tag, "w" Woche oder in der Notation "hh:mm:ss": hh Stunden + mm Minuten + ss Sekunden.

          3. Mengeneinheit
          4. Als Mengeneinheit wird das "Stück" (das einzelne Werkstück) festgelegt.

          5. Längeneinheit
          6. Längenangaben werden in Meter spezifiziert, wobei die Angabe einer Zahl mit einer Nachkommastelle (also Dezimeter) zulässig ist.

          7. Geschwindigkeitseinheit

        Für Angaben der Geschwindigkeit ist eine Zeitangabe in Verbindung mit einer weiteren Einheit (Zeit, Menge, Länge) erforderlich (z.B. Menge pro Zeit, Zeit pro Zeit für Animation etc.)

      3. Hardwareschnittstellen
        1. Geräte

        Für den Betrieb des Programms werden Standard - Intel - oder - Unix - Workstations mit Multimediafähigkeiten eingesetzt. Die Rechner verfügen über CD -ROM - Laufwerke und besitzen einen Druckeranschluß.

      4. Softwareschnittstellen
        1. Drucken
        2. Für den Druck von Modellen (graphisch) und Auswertungen sind die Standard - Betriebssystem - Drucksubsysteme einzusetzen (keine eigenen Treiber).

          Kommunikationsschnittstellen

        3. Internet - Technologie
        4. Für die Darstellung von Dokumentation bzw. eventuellen Auswertungen sollen Internet - Technologien eingesetzt werden (HTML mit entsprechendem Browser).

        5. Installation
        6. Die Installation der Software sowie etwaiger Neuerungen (Updates, Patches etc.) erfolgt entweder elektronisch über einen FTP-Service (setzt TCP/IP) voraus oder via CD - ROM.

        7. Empfang von Leistungsdaten

      Wie bereits in Punkt 2.2.4 angesprochen, wird es in einer späteren Version des Programms notwendig sein, Daten von physischen Maschinen zu empfangen.

    2. Funktionale Anforderungen
      1. Editor
      2. Der Editor ist die graphische Bearbeitungsoberfläche für die Modelle und die primäre Verbindung zum Benutzer. Der Aufruf des Programms mündet in die Anzeige des Editors. Von hier aus kann der Benutzer Modelle laden, Konfigurationen ändern, Simulationen starten.

        1. Speichern und öffnen von Modellen
        2. Erstellte Diagramme können vom Benutzer zu einem beliebigen Zeitpunkt gespeichert und später wieder geöffnet werden. Die Ladedauer eines Modells ist direkt proportional zur Anzahl der darin plazierten Aggregate und darf bei normalem Rechnerbetrieb für 10 Aggregate die Dauer von 10 Sekunden nicht überschreiten.

        3. Anzeige der verfügbaren Aggregate
        4. Die für die Verwendung im Editor bereitgestellten Aggregate sind graphisch anzuzeigen. Mit einfachen Mitteln (z.B. Mausbewegung) kann ein Aggregat auf der Oberfläche plaziert, verschoben und auch gelöscht werden.

        5. Neue Aggregate
        6. Es ist die Möglichkeit vorzusehen, zu einem späteren Zeitpunkt neue Symbole (neue Aggregate mit neuen Charakteristika und Verhaltensweisen) hinzuzufügen oder die Charakteristika und das Verhalten vorhandener Symbole zu verändern.

        7. Aggregate verbinden
        8. Im Editor kann auch die Reihenfolge der Aggregate innerhalb der Fertigungsstraße festgelegt werden. Dies geschieht entweder durch Verbinden der grafischen Symbole oder durch Eingeben eines Nachfolgers in der Konfiguration eines Aggregats.

        9. Konfigurator aufrufen
        10. Vom Editor aus kann der Benutzer den Konfigurator für ein beliebiges Aggregat oder auch für das Modell selbst aufrufen.

        11. Zu Simulator wechseln

        Ein Wechsel von der Erstellung eines Modells zur Simulation muß mit einfachsten Mitteln zu bewerkstelligen sein. Ebenso schnell muß eine Simulation unter- oder abgebrochen werden können.

      3. Konfigurator
        1. Aggregats - Konfigurator
        2. Jedes Symbol in einem Modell repräsentiert ein spezifisches Aggregat, dessen Eigenschaften vom Benutzer eingestellt werden können. Die Selektion eines Symbol für die Konfiguration erfolgt über das Menü („Eigenschaften") oder Doppel – Klick mit der Maus.

          1. Fehlervermeidung
          2. Wenn Parameter von anderen Parametern abhängig sind, so bekommt der Benutzer nur die jeweils möglichen Werte eines Parameters zur Auswahl vorgeschlagen. Die Eingabe unmöglicher Einstellungen wird so verhindert.

          3. Speichern der Einstellungen
          4. Die Einstellungen eines Aggregats sind Teil des Modells und werden jeweils mit dem Modell gespeichert und geladen.

          5. Standardwerte

          Durch Konfiguration der Aggregate in der Symbolleiste ist es möglich Standardwerte zu definieren. Die Speicherung dieser Werte ist gesondert durchzuführen, das Laden erfolgt automatisch beim Programmstart.

        3. Simulations – Konfigurator
        4. Für jeden Simulationslauf können Parameter angegeben werden. Diese Parameter sowie das Ergebnis der Simulation sind als Teil des Simulationslaufs zu speichern.

          1. Geschwindigkeit
          2. Die Animationsgeschwindigkeit ist das Verhältnis von einer Minute Simulationszeit zur Echtzeit.

          3. Datensammlung

Weiters kann angegeben werden, ob die Daten des Simulationslaufs gesammelt werden sollen. Vorgesehen sind

  1. Gesamtstückzahl pro Aggregat
  2. Gesamtbearbeitungszeit
  3. Gesamtwartezeit zwischen der Anlieferung zweier Werkstücke
          1. Auswertungen

Während oder nach der Simulation können die Ergebnisse gespeichert und angezeigt werden. Die Anzeige erfolgt in einem eigenen Bildschirmbereich.

      1. Simulator
      2. Um die Brauchbarkeit und die Anlagencharakteristika eines Modells darzustellen, kann der Benutzer die Funktionen des Simulators einsetzen. Dabei werden die Verhaltensweisen der einzelnen Aggregate im Zusammenspiel als Fertigungsanlage nachgebildet und mittels diskreter Ereignissimulation abgebildet.

      3. Darstellung der Simulation
      4. Der Transport und die Verteilung der einzelnen Werkstücke zwischen den Lagern und Fertigungsaggregaten wird dabei graphisch und / oder ziffernmäßig dargestellt. Zu jedem Aggregat kann eine Anzeige mit den aktuellen Betriebsdaten eingeblendet werden.

        1. Geschwindigkeit
        2. Die Simulationsgeschwindigkeit kann als Zeitangabe im Verhältnis zu einer Sekunde Simulationsdauer angegeben werden, z.B. eine Sekunde Simulation entspricht einer Stunde Realzeit (siehe auch Punkt 3.2.2.2.1. Geschwindigkeit).

        3. Unterbrechung einer Simulation
        4. Eine Simulation kann unterbrochen werden, um z.B. die Einstellungen einzelner Aggregate zu ändern. Eine Änderung der Anordnung der Aggregate führt jedoch zu einem Abbruch der Simulation. Der Benutzer muß allerdings diesen Abbruch bestätigen oder die Änderung der Anordnung zurücknehmen (mit der Funktion „Bearbeiten – Rückgängig").

        5. Statistische Auswertungen

Nach Beendigung einer Simulation kann der Benutzer verschiedene statistische Auswertungen an den erzeugten Simulationsdaten durchführen. Momentan vorgesehen sind

  1. die durchschnittliche Auslastung pro Aggregat
  2. die Anzahl der verarbeiteten Werkstücke (auch pro Aggregat)
  3. die Stehzeiten pro Aggregat
  4. Zeitdiagramme (z.B. für die Auslastung eines bestimmten Aggregats)
        1. Speichern und Laden von Simulationen

Simulationsläufe können gespeichert werden. Dabei werden der

  1. Name des Benutzers,
  2. die verwendete Konfiguration,
  3. die zuletzt gültigen Einstellungen der Aggregate,
  4. die Simulationsdaten und
  5. die durchgeführten Auswertungen

gespeichert.

Gespeicherte Simulationen können wieder geladen und ihre Ergebnisdaten neu ausgewertet werden. Die Dauer des Ladevorgangs ist proportional abhängig von der Anzahl der Simulationsdaten.

        1. Löschen vorhandener Simulationsdaten

Das Starten eines Simulationslaufs bewirkt die Löschung eventuell vorhandener Ergebnisdaten.

    1. Benutzeroberfläche
      1. Symbolleiste
      2. Die definierten Aggregate sind als Symbole abgelegt und können mittels Zeigegerät auf der Bearbeitungsfläche plaziert und verschoben werden.

        Die zur Verfügung stehenden Symbole sind leicht erreichbar (ev. Kontextmenü) und am Bildschirm in Form einer Symbolleiste (siehe Abb. 2) zusammengefaßt.

      3. Positionierhilfen
      4. Als zusätzliche Positionierhilfen dienen ein senkrechtes und waagrechtes Lineal und ein beliebig definierbarer Raster. Diese Anzeigen können vom Benutzer bei Bedarf eingeschaltet und auch wieder ausgeblendet werden. Sollte die logische Größe der Fläche die Größe des Bildschirms überschreiten, so kann sich der Benutzer ein kleines Fenster einblenden, das die Position des momentan sichtbaren Ausschnitts in Relation zur gesamten Fläche anzeigt.

      5. Gleichzeitiges Anzeigen mehrerer Modelle
      6. (NTH) Im Editor können mehrere Modelle gleichzeitig geöffnet sein (Multiple – Dokument – Interface, siehe Abb.3). Die Bearbeitung erfolgt jedoch nur am Modell im aktuellen Fenster.

        Abbildung 3: MDI - Beispiel

      7. Mehrere Fenster für ein Modell
      8. (NTH) Für ein Modell können auch mehrere Fenster geöffnet sein, um z.B. in einem großen Modell mehrere Ausschnitt leichter bearbeiten zu können.

      9. Konfigurationen
      10. Die Einstellungen für ein Aggregat werden mit Hilfe einer Dialogbox eingegeben. Hier sind die Eigenschaften entweder in Zahlen-, Text-, oder entsprechender grafischer Form vom Benutzer festzulegen.

      11. Internet - Technologie

      Die Simulationsergebnisse, die Benutzerhandbücher und Hilfedateien sind mittels Internet - Technologie darzustellen und in einem geeigneten Browser anzuzeigen. Da nicht damit zu rechnen ist, daß ein herkömmlicher Browser installiert ist, muß ein einfacher Browser mitgeliefert werden.

    2. Objekte
      1. Klasse AGGREGAT
      2. Die oberste Klasse aller Aggregaten (Fertigungsaggregat, Transportaggregat, Lageraggregat).

        1. Attribute
          1. Bezeichnung
          2. Jedes Aggregat hat seine genaue Bezeichnung- durch welche es identifizierbar ist

          3. Beschreibung
          4. Optionale Beschreibung des Aggregat in Freitextformat (beliebiger Text).

          5. Besetzt
          6. Das Aggregat ist frei für Arbeit.

          7. Kapazität
          8. Mengeneinheit. Die Aufnahmefähigkeit eines Aggregates an Werkstücken.

          9. Symbol

        Die grafische Darstellung im Editor (statisch) und im Simulator (statisch - ohne Arbeit, animiert - bei Belastung)

      3. Klasse FERTIGUNGSAGGREGAT
      4. Unterklasse von AGGREGAT. Oberste Klasse aller Fertigungsaggregate.

        1. Attribute
          1. Bearbeitungszeit

        Zeiteinheit. Dauer der Bearbeitung pro Werkstück

      5. Klasse TRANSPORTAGGREGAT
      6. Unterklasse von AGGREGAT.

        1. Attribute
          1. Geschwindigkeit

        Geschwindigkeitseinheit. Gibt an, wieviele Werkstücke pro Zeiteinheit transportiert werden können.

      7. Klasse LAGERAGGREGAT
      8. Unterklasse von AGGREGAT. Oberklasse für Lager und Zwischenlager.

        1. Attribute
          1. Aufnahmekapazität

        Mengeneinheit. Maximale Anzahl der Werkstücke, die das Lager aufnehmen kann..

      9. Klasse GENERATOR
      10. Unterklasse von Fertigungsaggregat.

        Ein Generator erzeugt Werkstücke in zufälligen Zeitintervallen und übergibt sie an die anschließende Komponente.

        1. Attribute
          1. Geschwindigkeit

          Mengeneinheit. Durchschnittliche Anzahl der generierten Werkstücke.

        2. Funktionen
          1. Erzeugen
          2. Erzeugt ein Werkstück in zufälligen Intervallen

          3. Übergeben

        Senden des erzeugten Stücks an die anschließende Komponente

      11. Klasse MONTAGEAGGREGAT
      12. Unterklasse von Fertigungsaggregat.

        Das Montageaggregat setzt eine vordefinierte Menge von Werkstücken zu einem neuen Werkstück zusammen. Die Zeit für die Montage eines Elements ist konfigurierbar.

        1. Attribute
          1. Stückanzahl
          2. Mengeneinheit. Gibt an, wieviele Werkstücke zu einem neuen Werkstück zusammengesetzt werden.

          3. Montagezeit

        Zeiteinheiten. Dauer der Montage eines Elements.

      13. Klasse TRENNAGGREGAT
      14. Unterklasse von Fertigungsaggregat.

        Das Trennaggregat zerlegt ein Werkstück in seine Einzelteile. Die Bearbeitungsdauer ist direkt proportional zur Anzahl der Komponenten, aus welchen das Werkstück besteht.

        1. Attribute
          1. Zerlegungszeit
          2. Zeiteinheit. Bearbeitungsdauer einer Komponente.

          3. Komponentenanzahl

        Mengeneinheit. Anzahl der Komponenten, in die ein Werkstück zerlegt wird.

      15. Klasse BEARBEITUNGSAGGREGAT
      16. Unterklasse von Fertigungsaggregat.

        Das Bearbeitungsaggregat ist ein Überbegriff für alle Aggregate, die ein Werkstück für eine gewisse Zeitspanne bearbeiten und dann wieder weitergeben. Ein Bearbeitungsaggregat kann aus mehreren Maschinen bestehen, die zwar die gleiche Aufgabe haben (z.B.: Bohren), aber unterschiedliche Leistungskennzahlen aufweisen. Die Bearbeitungsdauer bezieht sich auf eine ausgewählte Maschine, deren Leistung mit 100% definiert wird.

        1. Attribute
          1. Bearbeitungszeit
          2. Zeiteinheit. Basis der Berechnung der Dauer für die einzelnen Maschinen.

          3. Verarbeitungsart

        Angabe, ob die Maschinen parallel an Werkstücken arbeiten (dann ist die Angabe der Reihenfolge der Beschickung erforderlich) oder ob ein Werkstück die Maschinen der Reihe nach durchläuft (Gesamtdauer ist für Aggregat maßgeblich).

      17. Klasse MASCHINE
      18. Unterklasse von Fertigungsaggregat.

        Eine Maschine ist Bestandteil eines Bearbeitungsaggregats und nur als Teil einer solchen verwendbar.

        1. Attribute
          1. Leistungskennzahl

        Ganzzahlige Prozentangabe der Leistungsfähigkeit der Maschine.

      19. Klasse VERTEILER
      20. Unterklasse von Transportaggregat

        Der Verteiler ist ein drehbares Förderelement, das mehrere Nachfolger hat. Es benötigt eine konstante Zeit zum Weitertransport eines Werkstücks. Wenn der Weitertransport in die aktuelle Richtung nicht möglich ist, so dreht sich das Aggregat zum nächsten anschließenden Aggregat und versucht es dort. Die zum Drehen benötigte Zeit ist vom jeweiligen Aggregat abhängig und konfigurierbar.

        1. Attribute
          1. Transportzeit

        Zeiteinheit. Dauer des Weitertransportes eines Werkstückes.

      21. Klasse FÖRDERBAND
      22. Unterklasse von Transportaggregat.

        An den Start- und Endpunkt eines Förderbandes kann je ein (beliebiges) Aggregat anschließen. Die Transportzeit eines Werkstücks hängt von der Länge des Bandes und dessen Geschwindigkeit ab. Wenn ein Werkstück nicht an das anschließende Aggregat weitergegeben werden kann, wird das Band automatisch gestoppt.

        1. Attribute
          1. Förderbandlänge
          2. Längeneinheit

          3. Geschwindigkeit (geerbt)

          Geschwindigkeitseinheit. Transportzeit ist gleich der Länge mal Geschwindigkeit)

        2. Nachrichten

        "Autostopp", wenn das aufnehmende Aggregat kein Kapazität mehr zur Verfügung hat.

      23. Klasse TRANSPORTWAGEN
      24. Unterklasse von Transportaggregat.

        Der Transportwagen bewegt sich zwischen verschiedenen Aggregaten. Er wird durch ein Programm gesteuert, das z.B. den genauen Weg, die Geschwindigkeit, die Art der Funktion an einer Station (Be- und Entladen), die Anzahl der aufzunehmenden oder abzugebenden Stück, etc. beschreibt. Es genügt, die Steuersprache zu einem späteren Zeitpunkt zu spezifizieren. Ein Mechanismus für die Eingabe eines Steuerskripts (z.B. Texteditor) muß vorgesehen werden.

        1. Attribute
          1. Programm

        Textrepräsentation des Steuerprogramms.

      25. Klasse ZWISCHENLAGER
      26. Unterklasse von Lageraggregat.

        Ein Zwischenlager kann eine vordefinierte Anzahl von Werkstücken aufnehmen.

        1. Attribute
          1. Kapazität (geerbt)

        Mengeneinheit.

      27. Klasse LAGER
      28. Unterklasse von Lageraggregat.

        Das Lager hat eine definierte Aufnahmekapazität. Gelagerte Produkte werden in zufälligen Zeitintervallen abtransportiert und damit aus dem Produktionsprozeß entnommen.

        1. Attribute
          1. Aufnahmekapazität (geerbt)

      Mengeneinheit.

    3. Performance
    4. Es gelten die anerkannten Regeln für die Gestaltung ergonomischer Benutzerschnittstellen (siehe 3.1.1) auch für die Performance des Systems. Wesentlich ist ein rasches Feedback bei Benutzereingaben. So darf die Änderung einer Einstellung bei einem Aggregat nicht länger als eine Sekunde für die Speicherung dauern.

      Für die Simulation können keine Zeitangaben gemacht werden, da diese wesentlich von der gewählten Konfiguration abhängt

    5. Entwurfseinschränkungen
      1. Programmierrichtlinien

      Um die Aufwände für Wartung und Weiterentwicklung zu verringern, ist vor Aufnahme der Programmiertätigkeiten ein Handbuch mit Programmierrichtlinien zu erstellen. Dieses Handbuch wird Gegenstand eines eigenen Abnahmeprozesses sein und ist nicht Bestandteil dieser Spezifikation.

      Die Verwendung dieses Handbuchs und die Einhaltung der darin festgelegten Richtlinien ist für die Programmierung aller Teile des Softwarepakets EKS verpflichtend.

    6. Charakteristika
      1. Verfügbarkeit
      2. Das Softwarepaket EKS ist für den 24 – Stunden – Betrieb vorgesehen. Es ist durch entsprechende Vorkehrungen (zB automatischen Garbage Collector) sicherzustellen, daß die Belastung der Maschinen hinsichtlich Speicherverbrauch sich proportional zu den aktuell geladenen Modellen verhält. Unter keinen Umständen darf die Notwendigkeit eines Neustarts des Programms auftreten.

      3. Fehlerbehandlung
      4. Auftretende Fehler sind dem Benutzer anzuzeigen. Alle Möglichkeiten der Fehlerbehebung werden dem Benutzer angeboten. Die Fehler sind auf eine Weise zu beheben, daß der Betrieb des Gesamtpaktes weiter erfolgen kann. Bei Fehler, die ihre Ursache in Schwierigkeiten des Betriebssystems haben, ist der Benutzer auf die Einschaltung der Systemadministration hinzuweisen.

        1. Protokolle

Weiters sind alle Fehler und die sie verursachenden Umstände zu protokollieren.

 

Anhang

Klassenmodell Aggregate

 

 

 

 

 

 

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