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Entwicklung eines datenbankgestützten Systems zum Management verteilter Werkstoffinformationen

Dargestellt am Beispiel von Hochtemperaturwerkstoffen im Anwendungsfall der Gasturbinenentwicklung
 
: Fischer, T.

Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2003, 220 pp.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2003
IPA-IAO Forschung und Praxis, 385
ISBN: 3-936947-17-1
German
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Fraunhofer IAO ()
datenbankbasiertes System; Werkstoffdatenbank; Werkstoffauswahl; Informationssystem; Hochtemperaturtechnik; Produktentwicklung; Werkstoff; Betriebliches Informationssystem; Produktentwicklung; Benutzerschnittstelle

Abstract
Ziel dieser Arbeit ist es, ein leistungsfähiges Konzept zum Management komplexer Werkstoffinformationen und zur Unterstützung der Werkstoffauswahl im Hochtemperaturbereich zu erarbeiten, dieses Konzept prototypisch auf eine Softwareplattform abzubilden und in der Praxis zu erproben.
In Kapitel 2 werden Grundlagen der Produktentwicklung und der Werkstofftechnik im Hinblick auf Hochtemperaturwerkstoffe dargestellt. Auf dieser Basis werden in Kapitel 3 die Anforderungen an Informationssysteme für Hochtemperaturwerkstoffe erarbeitet. Aus den Grundlagen der Werkstofftechnik wird die komplexe Struktur der Kennwerte erarbeitet, weiterhin gehen Überlegungen zum betrieblichen Werkstoffinformationsmanagement und zu benutzerseitigen Anforderungen ein.
Da die Eignung gängiger Werkstoffauswahlmethoden für Hochtemperaturanwendungen fraglich ist, wird ihre Anwendbarkeit untersucht. Die traditionelle Nutzwertanalyse erweist sich dabei aufgrund der komplexen Kennwertestruktur im Hochtemperaturbereich als ungeeignet. Hier ist ein methodischer Neuansatz erforderlich, der dem hochdimensionalen Charakter der Kennwerte Rechnung trägt und in der Entwicklung eines alternativen Drill-Down-Auswahlprozesses kumuliert. Die Ergebnisse einer durchgeführten Expertenbefragung unter Anwendern von Hochtemperaturwerkstoffen lässt einige Praxisaspekte einfliessen und rundet das Requirements-Engineering in Kapitel 3 ab.
Kapitel 4 stellt den Stand der Technik bestehender Werkstoffinformationssysteme dar, stellt diesen den Anforderungen gegenüber und zeigt so den Bedarf an speziellen Hochtemperatursystemen auf. Kapitel 5 stellt die Architektur verteilter Informationssysteme dar und begründet die Entscheidung zur Realisierung des Systems in Client-Server-Architektur. Das weitere Vorgehen lässt sich dann trennen in die serverseitige Entwicklung des Benutzersystems in Form plattformunbhängiger Clients (Kap. 7).
Die Entwicklung der verteilten, objektrelationalen Datenbank (Kap. 6) beginnt mit der konzeptuellen Entity-Relationship-Modellierung der Werkstoffinformationen, die alle Abhängigkeiten der Kennwerte vollständig beschreibt und die Grundlage zur Implementierung des Datenmodells sowie eines Sicherheits- und Rollenkonzepts bildet. Der hohen Komplexität der Werkstoffkennwerte wird dabei durch umfangreiche Integritätsbedingungen Rechnung getragen, die einen sicheren, konsistenten Betrieb des Systems ermöglichen. Die Verteilung der Datenbank trägt dezentralen Unternehmensstrukturen Rechnung und schliesst das Kapitel ab.
In der Entwicklung des Benutzersystems (Kap. 7) wird methodisches Neuland in der Darstellung komplexer Hochtemperaturkennwerte beschritten und ein generisches Kennwertemodell erarbeitet. Aus dem generischen Kennwertemodell werden dann neue Konzepte zur tabellarisch-grafischen Kennwertedarstellung abgeleitet und implementiert. Darauf aufbauend erfolgt die Umsetzung der Drill-Down Werkstoffauswahl und der weitergehenden Prozess- und Benutzerunterstützung.
Kapitel 8 beschreibt die konzernweite betriebliche Einführung des Systems im Rahmen der Piloterprobung bei einem führenden Hersteller von Gasturbinen. Ein erfolgreiches Anwendungsbeispiel des Systems aus der Gasturbinenentwicklung rundet die Arbeit schliesslich ab.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-18181.html