Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Projekt im DFG-SPP 1103 Bergische Universität.

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1 Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Projekt im DFG-SPP 1103 Bergische Universität Wuppertal Theoretische Methoden und Angewandte Informatik Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Georg Pegels Projektbearbeitung: Dr.-Ing. Michael Huhn

2 Präsentation Herrsching
Forschungsschwerpunkte Stand der Forschung Referenzen & Mehrwert Lösungsansatz Szenario / Ausschnitt Generelle Entscheidungen Details Modell und Prozess Status Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

3 Forschungsschwerpunkt
Verteilte Planungssysteme „Normale“ Infrastruktur, skalierbar bis Internet Dynamische Zuordnung von Teilnehmern, Modellen, Diensten Modell-basiert Verwendung existierender Systeme Datenmodelle, Frontend- und Backend-Programme Entlastung der Planer Benutzerfreundlichkeit verteilter Systeme Konkurrierender Zugriff Erhalt der Lokalität Wie kann man unter weitgehender Verwendung existierender (Gewerke-spezifischer) Software ein verteiltes Planungssystem bauen, welches die Planer optimal in ihrer Zusammenarbeit unterstützt ?? Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

4 Forschungsschwerpunkt
Beschreibung der Dynamik des Systems Modellbildung und –verteilung (Struktur) Modellierung des Verhaltens (Interaktion, Abläufe, Ereignisse) semantische Ebene der Bauobjekte und Planungsteilnehmer : Rechte, Zugriff, Überwachung, Koordination, Information Design Framework Use Cases & Design Patterns class diagrams sequence & object interaction diagrams gleichzeitiger, konkurrierender Zugriff + Konsistenz dynamische Planungsumgebung Erhalt der Lokalität Entkopplung von clients Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

5 Stand der Forschung : Referenzen
Objektmodelle (in Bauplanungssystemen verwendet), z.B. IFC, ifcXML ObjectARX Generische Modelle MOF Forschung Software-Technologie Design Patterns UML, MDA Normung im Bereich der XML-Technologien, z.B. Web Services XSLT, XPath Webserver-Technologie Apache, Tomcat, Avalon, Cocoon, Axis Die Arbeiten nehmen Bezug auf Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

6 Stand der Forschung : Mehrwert
Wie werden Anwender registriert ? (Wie) Kann man ohne Rechtedefinition arbeiten ? Wem werden Rechte zugewiesen ? Wie werden vorab Rechte definiert ? Wie werden Erzeugungsrechte definiert ? Wie kann man Rechte an komplexen Objekten definieren ? Wie kann man Rechte in geometrischen Bereichen definieren (horizontale Trennung) ? Wie kann man Rechte auf Gewerke verteilen, die im gleichen geometrischen Bereich auftreten (vertikale Trennung) ? Wie erfolgt das Locking komplexer Objekte ? Wie kann der Anwender korrekt locken, wenn er die Struktur der Objekte nicht kennt ? Muß der Anwender überhaupt locken ? Wie wird der Anwender über Änderungen informiert ? Wann wird der Anwender über Änderungen informiert ? Welchen Einfluß hat der Anwender auf die Aktualisierung seines Datenbestandes ? Wie kann der Anwender Änderungen "sichtbar" machen ? Wie stellen sich Änderungsindizes im Modell dar ? Wie kann der Anwender eigene Änderungen freigeben ? Wie kann sich der Anwender für Änderungensinformationen registrieren lassen ? Wie kann man diese Anforderung formulieren, um die "Flut" an Änderungensinformation zu optimieren ? (Wie) Kann der Anwender den kompletten Inhalt seines Partialmodells im Pm ablegen ? Kann der Anwender (das Partialmodell) die Integrität des Pm zerstören ? Wann wird mit dem Pm synchronisiert ? Wie funktioniert das Undo beim Anwender ? Wie wird das Undo auf fremde Views übertragen ? Wie meldet sich der Anwender am Modell an ? Wie kann man "geplant" offline arbeiten ? Was geschieht bei unbeabsichtigten Inkonsistenzen (Fehler, spontanes Offline arbeiten ohne locking) ? Welche Modellkonfigurationen gibt es (Verhältnis von Clients und Servern) ? „Best Practice“ der Verteilten Verarbeitung in der Bauplanung Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

7 Stand der Forschung : Mehrwert
Entwicklung von Szenarien und Design Patterns Standpunkt des Ingenieurs (!) Verteilte Produktmodellierung plattform-, sprach- und systemunabhängig Evaluierung und Adaption aktueller Technologien Webserver Middleware XML Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

8 Lösungsansatz Szenario Generelle Entscheidungen Details
Herrsching Erweiterung Komplettbau Generelle Entscheidungen Details Zusammenfassung Modell Prozess Status Zwischenfolie Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

9 Szenario : Teilnehmer Versch. Systeme + (virtuelles) Pm Standorte … Internet Dynamische Registrierung Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

10 Szenario : Objekte Spezifische vs. allg. Objekte Schnittmenge ! IFC Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

11 Szenario : Teilnehmer Verteilung offensichtlich, aber… Wer implementiert was ? Wo Abb. Lokales Modell – Zentrales Modell Wo Locking ? Wer kann Fremdobjekte visualisieren / repräsentieren ? Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

12 Szenario : lokale Anbindung
System <– systemspezifischer Adapter <–> allg. framework Serverkomponente im Komplettbau besser vermittelbar als im allg. Hochbau In diesem Szenario: zentrales Pm (wie „alle“) Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

13 Szenario : Teilnehmer Komplettbau
„Volles“ Durchreichen der Objekte Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

14 Szenario : Teilnehmer Komplettbau
„Volles“ Durchreichen der Objekte. Holzbau, Metallbau…. Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

15 Szenario : Raum ändern Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

16 Szenario : Raum ändern Arch (client) + Pm (server) Editieren Raum Unterhaltung im Netz nur innerhalb DFW Editiervorgang und Plattform asynchron Mögl. Rückmeldungen : keine Rechte / zwischendurch geändert / nicht so gespeichert wie gewünscht Lockvorgang auf Editieren begrenzt Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

17 Szenario : Raum ändern Arch (client) + Pm (server) Editieren Raum Unterhaltung im Netz nur innerhalb DFW Editiervorgang und Plattform asynchron Mögl. Rückmeldungen : keine Rechte / zwischendurch geändert / nicht so gespeichert wie gewünscht Lockvorgang auf Editieren begrenzt Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

18 Szenario : Raum geändert
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19 Szenario : Raum geändert
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20 Entscheidungen Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

21 Detail : model wrapper Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

22 Modell Modellbildung model wrapping: (client und server)
gleichzeitiger, konkurrierender Zugriff + Konsistenz Konstruktionsschritte (wrapper oder im Modell) dynamische Planungsumgebung Erhalt der Lokalität Entkopplung Modell - lokaler client konzeptuelle Ebene: Zugriff auf Objektmodell (UML) des Bauwerks multi user, multi version (Objektebene), single version branch Wrapper: Aufpeppen von Modellen, um mit mehreren Leuten zuzugreifen KS: benannt, funktional in der jeweiligen client-SW beschrieben, nicht im Pm (in der Struktur des Pm) abgebildet, semantisch „zwischen“ Anwenderaktion und Pm Konzeptuelle Ebene: Worauf wollen wir zugreifen ? -> Objektmodell (d.h. kein SQL, kein OQL, keine Prädikatenlogik etc.) Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

23 Prozess Prozessbeschreibung
mikroskopische Umsetzung der Modellzugriffe innerhalb der Prozesse Beitrag zur Prozessmodellierung auf semantischer Ebene der Bauobjekte und Planungsteilnehmer : Rechte, Koordination, Überwachung, Information unabhängig von technischer Umsetzung keine makroskopische Beschreibung zum Zweck der Steuerung des Prozesses kein Betrag zur Prozessmodellierung auf Anwendungsebene, d.h. auf semantischer Ebene des Planungsprozesses Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn

24 Status + Ausblick Theorie Praxis Muster erkennen Anwenderforderungen
Klassifizierung Notifikationen Virtuelles, verteiltes Modell, automatische Umsetzung XML <-> Objektmodell Theorie Anwenderforderungen Zielarchitektur Objektmodelle DFW use cases, sequences Rechte, Locking Praxis Brokerplattform Dynamische Dienste Messaging Planungsclient(s) + Pm Tomcat Web Services SOAP Erweiterungen (Objectivity) ACAD, PSS Grundlagen vernetzt-kooperativer Planungsprozesse für Komplettbau mit Stahlbau, Holzbau, Metallbau und Glasbau Mai 03 Dr.-Ing. M. Huhn