Betriebliche Informationssysteme

1 Einleitung.- 2 Zielsetzung und inhaltliche Schwerpunkte.- 3 Die ingenieurmäßige Entwicklung von Informationssystemen.- 3.1 Vorgehensmodelle im Software Engineering.- 3.1.1 Das Wasserfallmodell.- 3.1.2 DasV-Modell.- 3.1.3 Spiralmodell.- 3.1.4 Das Modell des Prototypings.- 3.1.5 Softwarefabrik, Softwaremontage und Componentware.- 3.1.6 Klassifikation und Bewertung der Vorgehensmodelle.- 3.2 Methoden und Techniken in der Softwareentwicklung.- 3.2.1 Funktionsorientierte Modellierung.- 3.2.2 Ereignisorientierte Modellierung.- 3.2.3 Datenorientierte Modellierung.- 3.2.4 Objektorientierte Modellierung.- 3.2.5 Beschreibung von Vorgängen und Aufgabenabläufen.- 3.2.5.1 Petri-Netz-basierte Ablaufbeschreibungen.- 3.2.5.2 Zustandstransitionsansätze.- 3.2.5.3 Statecharts.- 3.2.5.4 Zur Bewertung von Vorgangsbeschreibungen.- 3.2.6 Vergleich der unterschiedlichen Software-Engineering-Methoden.- 3.3 Entwicklungsumgebungen und Werkzeugunterstützung.- 3.3.1 CASE-Werkzeuge.- 3.3.2 Integration von Software-Engineering-Werkzeugen.- 3.3.3 Standardisierung von Software-Werkzeugen.- 3.4 Ein Mehrebenen-Modell für die Objekt- und Aufgabenbeschreibung bei Informationssystemen.- 4 Essentielle Systemmodellierung.- 4.1 Objektmodellierung.- 4.2 Objektzustände.- 4.2.1 Der Zusammenhang zwischen Objektzuständen und Aufgabenabläufen.- 4.2.2 Bestimmung von Objektzuständen.- 4.2.3 Modellierung von Objektzuständen.- 4.2.3.1 Definition und Formalisierung von Objektzuständen.- 4.2.3.2 Graphische Darstellung von Zustandskiassen.- 4.2.4 Spezifikation des dynamischen Objektverhaltens.- 4.3 Aufgabenmodellierung mit Task Object Charts (TOCs).- 4.3.1 Anforderungen an die Aufgabenmodellierung.- 4.3.2 Konzepte und Notationen von Task Object Charts.- 4.3.2.1 Elemente und Strukturen derAufgabenbeschreibung.- 4.3.2.2 Flüsse in Task Object Charts.- 4.3.2.3 Aufgabentypen.- 4.3.2.4 Hierarchische Aufgabenstrukturen.- 4.3.3 Modellierung von Geschäftsprozessen mit Task Object Charts.- 4.3.4 Vergleich von TOCs mit anderen Modellierungsmethoden.- 5 KonzeptueUer Entwurf der Benutzungsschnittstelle.- 5.1 Das Sichtenmodell.- 5.1.1 Objektsichten.- 5.1.1.1 Objektreferenzen.- 5.1.1.2 Attributsicht.- 5.1.1.3 Aggregationssichten.- 5.1.2 Sichten auf Funktionen und Vorgänge.- 5.1.2.1 Funktionsreferenzen.- 5.1.2.2 Aktorensichten.- 5.1.3 Mengensichten.- 5.1.3.1 Mengenreferenzen.- 5.1.3.2 Homogene Mengenobjekte.- 5.1.3.3 Inhomogene Mengenobjekte.- 5.1.4 Constraints und Filter.- 5.1.5 Dialogsichten.- 5.1.6 Relationen im Sichtenmodell.- 5.1.6.1 Zugriffspfade.- 5.1.6.2 Aggregationen.- 5.1.6.3 Kardinalitäten.- 5.1.6.4 Qualifizierte Zugriffsrelationen.- 5.2 Spezifikation der Sichteninhalte.- 5.2.1 Logische Sichtendefinition.- 5.2.2 Zuordnung Sicht - Objekt.- 5.2.3 Sichtendefinitionsschemata.- 5.3 Das Dialogmodell.- 6 Dialogmodellierung.- 6.1 Dialog und Dialogmodell.- 6.1.1 Begriffe.- 6.1.2 Kriterien zur Bewertung von Dialogbeschreibungstechniken und Dialogmodellen.- 6.2 Dialogbeschreibungstechniken.- 6.2.1 Zustandsübergangsdiagramme.- 6.2.2 Formale Grammatiken.- 6.2.3 Ereignismodelle.- 6.2.4 Constraints.- 6.2.5 Petrinetze.- 6.2.6 Bewertung der diskutierten Dialogmodelle.- 6.3 Dialognetze als Dialogbeschreibungstechnik auf Fensterebene.- 6.3.1 Grundform von Dialognetzen.- 6.3.1.1 Dialognetze als beschriftete B/E-Netze.- 6.3.1.2 Optionale Flüsse und modale Stellen.- 6.3.1.3 Modale Stellen.- 6.3.2 Hierarchische Gliederung von Dialognetzen.- 6.3.2.1 Komplexe Stellen und Unterdialognetze.- 6.3.2.2 Dynamische Teildialoge.- 6.3.3 Dialogmakros.- 6.3.4 Voll spezifizierteDialognetze.- 6.3.5 Richtlinien und Prüfungen bei der Dialogspezifikation.- 6.4 Constraints für die Beschreibung der Dialoge auf Objektebene.- 6.4.1 Einführung von Constraints.- 6.4.2 Ableitung von Constraints aus Dialognetzen.- 6.5 Generierung ausführbarer Regeln für User Interface Management Systeme.- 6.6 Anwendungen von Dialognetzen.- 6.6.1 Methodische Benutzungsschnittstellenentwicklung.- 6.6.2 Editor für Dialognetzbeschreibungen.- 6.6.3 Der Einsatz von Dialognetzen zum Zwecke der Dokumentation.- 6.6.4 UIMS-Generator für Dialognetzbeschreibungen.- 6.6.5 Benutzungsschnittstellengenerierung aus höheren software-technischen Beschreibungstechniken.- 6.7 Einsatzerfahrungen.- 6.7.1 Dialogentwurf vermittels Dialognetzen von Informationssystemen im Versicherungsbereich.- 6.7.2 Migration eines PPS-Systems.- 6.7.3 Entwurf eines Druckereileitstands.- 6.8 Schlußfolgerungen.- 7 Die Realisierung graphisch-interaktiver Informationssysteme: Vorgehensmodell und Beispiel.- 7.1 Ein Vorgehensmodell zur Realisierung graphisch-interaktiver Informationssysteme.- 7.2 Ein Anwendungsbeispiel: Die Migration eines Produktions-planungs- und-Steuerungssystems.- 7.2.1 Das Objektmodell der Anwendung.- 7.2.2 Modellierung von Aufgaben und Prozessen.- 7.2.3 Erstellung eines Sichtenmodells der Benutzungssicht auf das System.- 7.2.4 Konkretisierung der Benutzungsschnittstelle in der Proto-typenentwicklung.- 7.3 Bewertung der Vorgehensweise auf der Basis gewonnener Einsatzerfahrungen.- 8 Graphische Benutzungsschnittstellen aus Datenmodellen generieren.- 8.1 Ansätze zur automatischen Generierung von Benutzungs-schnittstellen.- 8.2 Modifikationen an ER-Modellen für die Ableitung der Spezifikation der Benutzungsschnittstelle.- 8.2.1 Grundelemente von ER-Modellen.- 8.3 Benutzungssichten alszentrales aufgabenbezogenes Schema.- 8.3.1 Verwendete Sichtentypen.- 8.3.2 Schemata für die Beschreibung der Eigenschaften von Sichten.- 8.4 Ableitung von Darstellungs- und Dialogstruktur aus dem Benutzungssichtenmodell.- 8.4.1 Die Bedeutung von Kardinalitäten der Relationen des Datenmodells für das Design der Benutzungsschnittstelle.- 8.4.2 Ableitung weiterer Dialogabläufe.- 8.5 Die automatische Generierung von softwareergonomisch gestalteten Benutzungsschnittstellen.- 8.5.1 Abstrakte Interaktionsobjekte.- 8.5.2 Auswahlregeln für die Darstellung von Sichten.- 8.5.3 Layoutregeln und Layoutverfahren.- 8.5.4 Aufbau einer Regelbasis als Formalisierung der Methode.- 8.5.5 Generierungsschritte zur Entwicklung von Benutzungsschnittstellen aus Datenmodellen.- 8.5.6 Veränderbarkeit und Erweiterbarkeit der Designregeln.- 8.5.7 Abbildung der Designspezifikation auf User Interface Management Systeme.- 8.6 Ein Werkzeugkasten zur Generierung von Benutzungsschnittstellen aus Datenmodellen.- 8.6.1 Generierung einer Benutzungsschnittstelle für die Auftragsabwicklung eines PPS-Systems.- 8.6.2 Vorgehensweise.- 8.6.3 Generierung der Benutzungsschnittstelle.- 9 Software-Werkzeuge für graphisch-interaktive Benutzungs-schnittstellen.- 9.1 Basiskomponenten für graphisch-interaktive Benutzungs-schnittstellen.- 9.1.1 Fenstersysteme.- 9.1.2 Marktrelevante Oberflächenbaukästen (Toolkits).- 9.1.3 Programmierung graphisch-interaktiver Benutzungsschnittstellen mit Hilfe von objektorientierten Oberflächenbaukästen.- 9.1.3.1 Objektorientierte Oberflächenbaukästen.- 9.1.3.2 Die Klassen des objektorientierten Oberflächenbaukastens Interviews.- 9.1.3.3 Ein Programmierbeispiel für die Programmierung graphisch-interaktiver Benutzungsschnittstellen unter Verwendung eines objektorientiertenOberflächenbaukastens.- 9.2 Eine Klassifizierung von höherstehenden GUI-Entwicklungswerkzeugen.- 9.2.1 Ein Klassifizierungsschema.- 9.2.2 Höherstehende Entwicklungswerkzeuge im Überblick.- 9.2.2.1 Oberflächenbaukästen.- 9.2.2.2 Oberflächenbeschreibungssprachen und Oberflächeneditoren.- 9.2.2.3 Anwendungsrahmen.- 9.2.2.4 User Interface Management Systeme.- 9.2.2.5 Werkzeuge der vierten Generation und Hypermedia-Werkzeuge.- 9.2.2.6 Automatisch generierende Werkzeuge.- 9.3 Kriterien zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von GUI-Werkzeugen.- 9.3.1 Unterstützte Plattformen.- 9.3.2 Präsentationsschicht.- 9.3.3 Dialogsteuerung.- 9.3.4 Anwendungsschnittstelle.- 9.3.5 Einbettung in den Software-Engineering-Prozeß.- 10 Interface Management Systeme.- 10.1 Zur Definition von User Interface Management Systemen (UIMS).- 10.2 User Interface Management Systeme: Die Zielgruppe.- 10.3 User Interface Management Systeme und Software-Anwendungsarchitekturen.- 10.4 User Interface Management: Benutzungsschnittstellen als geschichtete Software-Architektur.- 10.5 Benutzungsschnittstellen: Das Verhältnis von Datenbank-management und User Interface Management.- 10.6 Technologien im Umfeld von UIMS-Systemen.- 10.7 Komponenten eines User Interface Management Systems.- 10.8 User Interface Management und Client/Server-Architekturen.- 10.9 Vorteile beim Einsatz eines User Interface Management Systems.- 10.10 Werkzeugauswahl und Einführung.- 10.10.1 Auswahl und Einführung von GUI-Werkzeugen.- 10.10.2 Benchmark Tests.- 10.10.3 Marktuntersuchung zur Leistungsfähigkeit von Werkzeugen zur Entwicklung graphisch-interaktiver Benutzungsschnittstellen.- 10.10.4 Migration zu graphisch-interaktiven Benutzungsschnittstellen in Client/Server-Architekturen.- 11 DIAMANT: Ein experimentelles,objektorientiertes User Interface Management System.- 11.1 Das User Interface Management System DIAMANT im Überblick.- 11.2 Die objektorientierte Dialogbeschreibungssprache UIDL.- 11.3 Implementation des DIAMANT UIMS.- 11.4 Zusammenfassung und Diskussion.- 12 IDM: Der Dialog Manager.- 12.1 Dialogmodell und Regelsprache des Dialog Managers.- 12.1.1 Einführung.- 12.1.2 Ressourcen.- 12.1.3 Objekte.- 12.1.4 Dialogregeln.- 12.1.5 Definition der Syntax der Regelsprache des Dialog Managers.- 12.2 Implementationsbeispiele für den Leistungsumfang des Dialog Managers.- 12.3 Beispiele für weitere Dialogbeschreibungssprachen.- 12.4 Weitere wichtige realisierte Funktionen des Dialog Managers.- 12.4.1 Objektorientierte Dialogprogrammierung mit dem Dialog Manager.- 12.4.2 Die Entwicklung portabler Dialogsysteme.- 12.4.3 Anwendungsspezifische Formatfunktionen.- 12.4.4 Erweiterung des Objektmodells durch ein Tabellenobjekt.- 12.4.5 Eine Datenbankschnittstelle für IDM.- 12.4.6 Weitere Entwicklungen des IDM.- 13 Ein UIMS für graphisch-interaktive CNC-Programmiersysteme.- 13.1 Das IPS-System.- 13.2 Funktionale Anforderungen an Benutzungsschnittstellenwerkzeuge bei graphisch-interaktiven Programmiersystemen.- 13.3 Spezifikationen eines User Interface Management Systems für die Entwicklung von Programmiersystemen an CNC-Werkzeugmaschinen.- 13.3.1 Erweiterungen und Anpassungen des X-Windows-Systems.- 13.3.2 Konzeption und Implementation eines CNC-spezifischen Toolkits.- 13.3.3 Erweiterung des User Interface Management Systems Dialog Manager durch Zustandsnetzwerke.- 13.3.4 Externe Ereignisse.- 13.3.5 Integration von analytisch beschriebenen Piktogrammen in die Dialogbeschreibungssprache.- 13.3.6 Der CNC-spezifische Window Manager.- 13.3.7 Ein Konfigurator für CNC-Programmiersysteme.-13.4 Realisierung eines Beispieldialogs unter Verwendung von Stati.- 13.5 Realisierung des Systems.- 14 Dialogbausteine für graphisch-interaktive Systeme.- 14.1 Dialogbausteine - Eine Einführung.- 14.1.1 Klassifikation von Dialogaufgaben.- 14.1.2 Modellierung von Dialogaufgaben.- 14.1.3 Implementierung der Dialogbausteine.- 14.1.4 Entwurf und Implementierung einer Bausteinbibliothek.- 14.1.5 Ausblick auf weitere Entwicklungen.- 14.2 Zusammenfassung.- 15 Benutzerwerkzeuge.- 15.1 Das Konzept der Benutzerwerkzeuge.- 15.2 Anforderungen an und Gestaltungsempfehlungen für Benutzerwerkzeuge.- 15.3 Die Architektur von Benutzerwerkzeugen.- 15.4 Benutzerwerkzeuge bei Leitständen.- 15.5 Realisierte Benutzerwerkzeuge für einen Fertigungsleitstand.- 15.5.1 Plantafel.- 15.5.2 Arbeitsplaneditor.- 15.5.3 Navigation.- 15.5.4 Auftragsverfolgung.- 15.5.5 Terminierungsberater.- 15.5.6 Mailing.- 15.5.7 Struktureditor.- 15.5.8 Verknüpfungseditor.- 15.5.9 Planungsberater.- 15.5.10 Auftragssplitter.- 15.5.11 Sichteneditor.- 15.5.12 Tabelleneditor.- 15.6 Ein individualisierbares, heuristisches Einplanungswerkzeug.- 15.6.1 Methodisches Vorgehen zur Entwicklung des heuristischen Einplanungswerkzeugs.- 15.6.2 Modellierung eines individuellen heuristischen Einplanungswerkzeugs.- 15.6.3 Realisierung des Einplanungswerkzeugs.- 16 Objektorientierte Anwendungsrahmen für Fertigungs-informations- und -kommunikationssysteme.- 16.1 Hauptkomponenten eines Anwendungsrahmens für ein FTKS.- 16.2 Spezifikation eines Objektmodells für den Anwendungsrahmen.- 16.3 Implementation des Anwendungsrahmens.- 16.4 Konzepte der Benutzungsschnittstelle des Anwendungsrahmens.- 16.5 Einsatz des Anwendungsrahmens zum Bau eines Leitstands.- 17 Ein Generator für heuristische Dialogsteuerungen.- 17.1 EineArchitektur für heuristikbasierte Frage-Antwortsysteme.- 17.2 Heuristikbasierte Frage-Antwortdialoge am Beispiel der Diagnose von Werkzeugmaschinen.- 17.2.1 Diagnose von Werkzeugmaschinen im Rahmen allgemeiner Instandhaltungsstrategien.- 17.2.2 Ein heuristikbasiertes Frage-Antwortsystem für Diagnosesysteme an Werkzeugmaschinen.- 17.2.3 Eine Heuristikfunktion für Frage-Antwortsysteme.- 18 Interaktive Dokumentationssysteme, elektronische Bücher und Hilfesysteme.- 18.1 Anforderungen von Nutzern, Autoren und Software-Entwicklern.- 18.2 Vorteile elektronischer Dokumentationssysteme.- 18.3 Die Architektur des interaktiven Dokumentationssystems IDS.- 18.3.1 Das Erstellen von Dokumenten.- 18.3.2 ODF - Das Online Documentation Format.- 18.3.3 Konvertierung von Texten.- 18.3.4 Der Viewer: Die Benutzersicht des IDS Systems.- 18.3.5 Der Autorenschreibtisch.- 18.3.6 Der Toolkit.- 18.3.7 Inter-Prozeß-Kommunikation (IPC): Die WIRE-Bibliothek.- 18.4 Realisierung von Online-Hilfekomponenten.- 18.5 Vorgehensweise bei der Entwicklung von elektronischen Büchern.- 18.6 Weitere Entwicklungen und Anwendungen.- 19 Ein Online Styleguide zur Unterstützung der Softwareentwicklung.- 19.1 Die Motivation zur Entwicklung von Online Styleguides.- 19.2 Normen und herstellerunabhängige Richtlinien.- 19.2.1 ISO 9241.- 19.2.2 Die EU-Richtlinie 90/270/EWG.- 19.3 Herstellerstyleguides.- 19.3.1 OSF/Motif Styleguide.- 19.3.2 IBM - SAA/CUA.- 19.3.3 The Apple-Human Interface Styleguide.- 19.3.4 The Windows Interface: An Application Design Guide.- 19.4 Implementierung des Online Styleguides mit Hilfe des Autorensystems IDS.- 19.4.1 Konzeption eines Online Styleguides: Einsatzgebiet und Zielgruppen.- 19.4.2 Typen von Informationsknoten eines Online Styleguides.- 19.4.3 Globale Zugriffsstruktureneines Online Styleguides.- 19.4.4 Informationstypen zur Strukturierung der lokalen Struktur eines GUI Online Styleguides.- 19.5 Einstiegspunkte in einen GUI Online Styleguide.- 19.5.1 Inhaltsverzeichnis und Stichwortverzeichnis.- 19.5.2 Entscheidungstabellen und Synonymreferenzen.- 19.6 Die Entwicklung zielgruppenspezifischer GUI Online Styleguides.- 19.6.1 Zielgnippenspezifische Arbeitsobjekte und Objektsichten.- 19.6.2 Zielgnippenspezifische Dialogelemente und Fenstertypen.- 19.6.3 Zielgnippenspezifische Interaktionstechniken und Informationsgestaltung.- 19.6.4 Zielgnippenspezifische Informationsgestaltung.- 19.6.5 Weitere Elemente eines firmenspezifischen Styleguides.- 19.6.6 Anwendungsspezifischer Online Styleguide für CNC-Programmiersysteme.- 19.6.7 Firmenspezifischer Styleguide für Dienstleistungsrechenzentren.- 19.7 Zusammenfassung und Ausblick.- Ausblick.- Abkürzungsverzeichnis.