Software Engineering Im Produktionsbereich

ISBN-13: 9783409340656 / Niemiecki / Miękka / 1983 / 459 str.

Karl Kurbel

Opis

Die Entstehung des Software Engineering war eine Reaktion auf den weltweiten, rapi den Anstieg der Softwarekosten. Die Ursachen dieses als "Softwarekrise" bezeichneten Phanomens lagen gro enteils darin, da die Softwareentwicklung eher von Intuition, Gewohnheiten und spontanen Einfallen als von einer systematischen Vorgehensweise bestimmt war. Mit der Kostenexplosion wuchs die Einsicht, da auch im Software bereich systema tische, "ingenieurma ige" Methoden erforderlich sind. Intensive Forschungsaktivitaten sowie zahlreiche Publikationen und Fachtagungen fuhrten dazu, da das Software Engineering heute als Teilgebiet der Informatik fest verankert ist. Die Forschungs ergebnisse finden vor allem dort Berucksichtigung, wo Informatiker mit der Software entwicklung befa t sind, z. B. im Bereich der Systemsoftware. Dagegen ist im Bereich der Anwendungssoftware eine wesentlich geringere Verbreitung neuerer Erkenntnisse des Software Engineering zu beobachten. Insbesondere in die betriebliche Datenverarbeitung haben sie bislang kaum Eingang gefunden. Dort werden heute noch Ma stabe angelegt, welche u. a. die Softwarekrise mitverursachten. Ein Anliegen dieser Arbeit ist es deshalb, auch Wirtschaftsinformatikern und betrieb lichen Anwendern die Ziele und Prinzipien des Software Engineering nahe zu bringen. Dazu wird das Gebiet der computergestutzten Produktionsplanung herangezogen, wel ches in der Praxis zu den klassischen Einsatzgebieten der EDV zahlt. Ais Planungs ansatze kommen sowohl sukzessive als auch simultane Methoden zur Anwendung.

Spis treści

1 Problemstellung.- 1.1 Begriffsbestimmungen und Einordnung des Untersuchungsgegenstandes.- 1.1.1 Zur Einteilung der Produktionsplanung.- 1.1.1.1 Die „klassische“ Gliederung der Produktionsplanung nach Gutenberg.- 1.1.1.2 Gliederung der Produktionsplanung nach Zeitbezug und Funktionen.- 1.1.1.3 Weitere Einteilungen.- 1.1.1.4 Die für die computergestützte Planung benutzte Gliederung.- 1.1.2 Computerunterstützung.- 1.1.2.1 Software und Softwaresysteme.- 1.1.2.2 Computergestützte Produktionsplanung.- 1.1.2.3 Planungsmodelle und -methoden.- 1.2 Zur gegenwärtigen Situation von Forschung und Praxis.- 1.2.1 Stand der Forschung.- 1.2.1.1 Zum Bereich Produktionsplanung.- 1.2.1.2 Zum Bereich Softwareentwicklung.- 1.2.1.3 Zum Bereich computergestützte Produktionsplanung.- 1.2.2 Praxis der computergestützten Produktionsplanung.- 1.2.2.1 Die Notwendigkeit der Computerunterstützung.- 1.2.2.2 Gegenwärtiger Stand der Computerunterstützung.- 1.2.2.3 Aufbau von Produktionsplanungssystemen.- 1.3 Ziel und Aufbau der Arbeit.- 1.3.1 Zielsetzung.- 1.3.2 Vorgehensweise.- 2 Teilbereiche der Produktionsplanung.- 2.1 Produktionsprogrammplanung.- 2.2 Bedarfsplanung.- 2.2.1 Nettobedarfsermittlung.- 2.2.2 Losgrößenplanung.- 2.2.2.1 Beeinflußbare Kosten bei der Losgrößenplanung.- 2.2.2.2 Methoden der Losgrößenrechnung.- 2.2.3 Sekundärbedarfsermittlung und Vorlaufverschiebung.- 2.3 Terminplanung.- 2.3.1 Durchlaufterminierung.- 2.3.1.1 Retrograde und progressive Terminierung.- 2.3.1.2 Durchlaufzeitverkürzung.- 2.3.2 Kapazitätsplanung.- 2.3.2.1 Kapazitätsbelastungsübersichten.- 2.3.2.2 Kapazitätsausgleichsverfahren.- 2.4 Maschinenbelegungsplanung.- Exkurs: Auftragsverwaltung.- 3 Ziele für die Softwaregestaltung.- 3.1 Softwarekosten.- 3.1.1 Bestandteile eines EDV-Budgets.- 3.1.2 Kostenverursachung im Software Life Cycle.- 3.1.2.1 Entwicklungskosten.- 3.1.2.2 Folgekosten.- Exkurs: Folgen versteckter Softwaremängel.- 3.1.3 Schwerpunkte der Kostenverursachung.- 3.2 Softwaretechnische Ziele.- 3.2.1 Verständlichkeit.- 3.2.2 Zuverlässigkeit.- 3.2.3 Wartungsfreundlichkeit.- 3.2.4 Benutzerfreundlichkeit.- 3.2.5 Robustheit.- 3.2.6 Universalität.- 3.2.7 Effizienz.- 3.3 Untersuchung der Zielbeziehungen.- 3.3.1 Vorgehensweise.- 3.3.2 Beziehungen zwischen softwaretechnischen Zielen.- 3.3.2.1 Auswirkungen des Strebens nach Verständlichkeit und Zuverlässigkeit.- 3.3.2.2 Beziehungen zwischen Effizienz und den anderen Zielen.- 3.3.2.3 Weitere Beziehungen.- 3.3.3 Beziehungen zwischen den Softwarekosten und softwaretechnischen Zielen.- 3.3.3.1 Darstellung der Beziehungen.- 3.3.3.2 Zielprioritäten.- 4 Prinzipien zur Gestaltung von Softwaresystemen.- 4.1 Modultypen.- 4.1.1 Zum Modulbegriff.- 4.1.2 Innere Festigkeit eines Moduls.- 4.1.3 Externe Modulmerkmale.- 4.2 Modulbeziehungen.- 4.2.1 Modulkommunikation.- 4.2.2 Hierarchische Systemstruktur.- 4.2.3 Abstraktionsebenen.- 4.3 Modularisierungsprinzipien.- 4.3.1 Schnittstellenminimalität und Information Hiding.- 4.3.2 Das Datenabstraktionsprinzip.- 4.3.2.1 Abstrakte Datenstrukturen.- 4.3.2.2 Implementierung einer abstrakten Datenstruktur.- 4.3.2.3 Abstrakte Datentypen.- 4.3.3 Ergänzende Prinzipien.- 5 Gestaltung eines Softwaresystems für die sukzessive Bedarfs- und Terminplanung.- 5.1 Gliederung des Systems.- 5.2 Generierung der Fertigungsdatenbasis.- 5.2.1 Vorbemerkung: Beziehungen zwischen den Basisdatenstrukturen.- 5.2.2 Generierung der Basisdatenstrukturen.- 5.2.2.1 Stammketten.- 5.2.2.2 Strukturketten.- 5.2.2.3 Die Teilefertigungsketten.- 5.2.3 Generierung der Dispositionsstufeninformationen.- 5.2.3.1 Binärbaum.- 5.2.3.2 Stack.- 5.2.3.3 Traversierung des Binärbaums.- 5.2.3.4 Dispositionsstufen und Dispositionsstufenketten-Generierung.- 5.3 Bedarfsplanung.- 5.3.1 Prozedurale Abstraktionen für die Teilaufgaben der Bedarfsplanung.- 5.3.1.1 Primärbedarf.- 5.3.1.2 Nettobedarf.- 5.3.1.3 Losgrößen.- 5.3.1.4 Sekundärbedarf.- 5.3.1.5 Vorlaufverschiebung.- 5.3.2 Beziehungen zwischen Bedarfen und Losen.- 5.3.2.1 Bedarfsstruktur.- 5.3.2.2 Losstruktur.- 5.4 Terminplanung.- 5.4.1 Fertigungsauftragsnetz.- 5.4.2 Durchlaufterminierung.- 5.4.3 Kapazitätsplanung.- 5.4.3.1 Kapazitätsgebirge.- 5.4.3.2 Kapazitätsausgleich.- 6 Gestaltung eines Softwaresystems für die simultane Bedarfs-, Termin- und Maschinenbelegungsplanung.- 6.1 Überblick über das System.- 6.1.1 Zur Struktur des Systems.- 6.1.2 Verfahrensübersicht.- 6.2 Abstraktionsebenen des Softwaresystems.- 6.2.1 Verwaltung der Basisdatentypen.- 6.2.1.1 Teile.- 6.2.1.2 Bedarfe.- 6.2.1.3 Aufträge.- 6.2.2 Abstrakte Datenstrukturen.- 6.2.2.1 Bedarfsleiste.- 6.2.2.2 Belegungsplan.- 6.2.2.3 Auftragsnetz.- 6.2.3 Prozedurale Abstraktionen.- 6.2.3.1 Mengen.- 6.2.3.2 Maschinenbelegung.- 6.2.3.3 Verbesserungen.- 6.2.3.4 Zielfunktion.- 6.3 lmplementationsgesichtspunkte.- 6.3.1 Die indizierte Notation.- 6.3.2 Zur Gestaltung der Datenbasis.- 7 Gestaltung eines Softwaresystems für die lineare Optimierung des Produktionsprogramms.- 7.1 Lineare Optimierung in der Unternehmensplanung.- 7.2 Produktionsprogrammplanung mit linearer Optimierung.- 7.2.1 Der Modellansatz zur Optimierung des Produktionsprogramms.- 7.2.2 Probleme beim Einsatz eines LP-Modells für die Programmplanung.- 7.2.2.1 Reduktion des Modellumfangs.- 7.2.2.2 Prämissen und Erweiterungen des Standardmodells.- 7.2.2.3 Das Problem der Datenbeschaffung.- 7.2.2.4 Probleme der Realisierung von Qualitätsanforderungen und Entwurfsprinzipien bei einem LP-System.- 7.3 Abstrakte Datenstrukturen bei der linearen Optimierung.- 7.3.1 Dünn besetzte Datenstrukturen.- 7.3.1.1 Speicherformate für dünn besetzte Matrizen.- 7.3.1.2 Module des Datenabstraktionstyps.- 7.3.2 Ausgangstableau.- 7.3.3 Basisinverse.- 7.3.4 Die Inversen der Dreiecksmatrizen L und U.- 7.3.5 Zeilen- und Spaltentransformationen.- 7.4 Algorithmen eines LP-Systems.- 7.4.1 Generierung des LP-Modells.- 7.4.2 Die zwei Phasen des revidierten Simplexalgorithmus.- 7.4.2.1 Algorithmische Aspekte.- 7.4.2.2 Prozedurale Abstraktionen.- 7.4.3 Aktualisierung der Basisinversen.- 7.4.3.1 Aktualisierung der Faktoren.- 7.4.3.2 Reinversion der Basis.- 7.4.4 Variablen-Charakteristik.- 7.5 Bemerkungen zur Implementierung.- 8 Ausblick.- Anhang I: Darstellung von Modulbeschreibungen.- Anhang II: Modulbeschreibungen zu Kapitel 5.- Anhang III: Modulbeschreibungen zu Kapitel 6.- Anhang IV: Modulbeschreibungen zu Kapitel 7.- Literatur.

O autorze

Prof. Dr. Karl Kurbel ist Inhaber des Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik an der Europa-Universität Viadrina in Frankfurt/Oder.