Vergleich des relationalen und objektorientierten Datenmodells zur Speicherung von Daten für die Produktentwicklung
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Björn Bedey
- Abgabedatum: August 1998
- Umfang: 109 Seiten
- Dateigröße: 477,3 KB
- Note: 1,4
- Institution / Hochschule: Universität Hamburg Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-1000-1
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-1000-1 P - ISBN (CD) :978-3-8324-1000-1 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Bedey, Björn August 1998: Vergleich des relationalen und objektorientierten Datenmodells zur Speicherung von Daten für die Produktentwicklung, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Datenbanksysteme, Datenmodellierung, Datenorganisation, Datenbanken, Datenmodelle
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Diplomarbeit von Björn Bedey
Einleitung:
Die Produktentwicklung in Industrieunternehmen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Aufgrund der verringerten Produktlebenszeiten müssen neue Produkte in immer kürzeren Abständen auf den Markt gebracht werden. So wurde beispielsweise in der Autoindustrie die durchschnittliche Entwicklungszeit neuer Modelle in den letzten Jahren um die Hälfte reduziert. Hinzu kommt der steigende Druck auf die Unternehmen durch die wachsende Globalisierung der Märkte, welche aus dem Zusammenbruch politischer Schranken für Technologie und Handel resultiert. Die Entwicklungszeit ist für den Erfolg des Produkts entscheidend, denn nur der erste Anbieter am Markt kann über hohe Preise die Entwicklungskosten wieder einbringen und die wichtigsten Kunden an sich binden. Spätere Anbieter müssen mit einem niedrigeren Preis in den Markt gehen und die Kunden zu hohen Kosten abwerben.
Daher muß ein industrielles Unternehmen hinsichtlich der Produktentwicklung drei wesentliche Parameter optimieren: die Zeit der Produktentwicklung bis zur Marktreife, die Qualität der Entwicklung, der Fertigung und des fertigen Produkts sowie die Kosten von der Planung bis zum Vertrieb des Produktes.
Die Forderungen an die Produktentwicklung können über einen effizienten Datenaustausch über Struktur- und Unternehmensgrenzen hinaus realisiert werden. Erstellte Daten sollten über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg problemlos und ohne Zeitverzögerung für die verschiedenen EDV-Systeme verfügbar sein. Dies ist zu realisieren, wenn die gleiche Datenbasis verwendet wird. Grundlage hierfür ist ein effizientes Datenmodell zur Speicherung der Daten für die Produktentwicklung.
Den Unternehmen stehen mit dem relationalen und dem objektorientierten Datenmodell zwei relevante Modelle zur Auswahl. Das relationale Datenmodell hat sich in der Vergangenheit klar am Markt durchgesetzt und bewährt. Es ist auf einem hohen Entwicklungsstand und bildet die Basis für viele Datenbanksysteme. In den letzten Jahren reifte mit den objektorientierten Datenmodellen eine Alternative gegenüber den relationalen Datenmodellen heran. Für viele Systementwickler gehört der Objektorientierung die Zukunft. Das Unternehmen kann sich entscheiden, ob es ein relationales oder ein objektorientiertes Datenmodell zur Speicherung von Daten für die Produktentwicklung verwenden möchte. Von dieser Entscheidung hängt der Erfolg der Unternehmung ab.
Diese Arbeit wird durch einen Vergleich der beiden Modelle einen Beitrag für die Entscheidungsgrundlage leisten. Der Vergleich wird anhand von statischen Datenmodellen für die Daten der Produktentwicklung erfolgen. Der Prozeß der Produktentwicklung ist nicht Gegenstand der Betrachung.
Gang der Untersuchung:
In der Grundlegung (erstes Kapitel) werden die Begriffe Datenmodelle und Produktentwicklung erläutert.
Das zweite Kapitel gibt einen theoretischen Einblick in die Welt der Datenmodelle. Anfangs wird in diesem Kapitel die Entwicklung der Datenmodelle durch die Datenorganistion aufgezeigt. Danach werden die Elemente der konzeptionellen Datenmodellierung erläutert. Eine Beschreibung des Entity Relationship-Modells (ERM) und des Objektmodells nach der Object Modeling Technique (OMT) schließt sich an. Anhand dieser beiden Modelle erfolgt im fünften Kapitel der Vergleich. Im letzten Abschnitt des zweiten Kapitels werden nach einem einleitenden Überblick über die verschiedenen logischen Datenmodelle die Grundlagen des relationalen und des objektorientierten Datenmodells genannt.
Im dritten Kapitel werden Vergleichskriterien für Datenbanken aufgestellt und für den Vergleich von Datenmodellen ausgewählt. Eingangs werden die inneren Kriterien, die sich mit dem Datenbankentwurf, dem Umgang und der Verwaltung der Daten befassen, aufgezeigt. Danach werden äußere Kriterien für die vollständige Datenbank und das Umfeld der Datenbank vorgestellt. Schließlich wird die Problematik der Anwendbarkeit der Kriterien für den Vergleich von Datenmodellen erörtert und eine Auswahl getroffen.
Das vierte Kapitel gibt einen theoretischen Überblick über die Produktentwicklung und zeigt die benötigten Daten auf. Einleitend wird die Bedeutung der Produktentwicklung dargestellt. Daraufhin wird die Problematik der arbeitsteiligen Produktentwicklung aufgezeigt und das Vorgehen der simultanen Produktentwicklung als Alternative beschrieben. Der zukunftsweisende "Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP)" ist Gegenstand des nächsten Abschnitts. Es folgt ein Überblick über die Zusammensetzung und die Struktur der Daten für die Produktentwicklung. Schließlich endet das vierte Kapitel mit der Beschreibung der Datenmodellanforderungen der Produktentwicklungsdaten.
Im fünften Kapitel wird der Vergleich eines relationalen und objektorientierten Datenmodells zur Datenbereitstellung in der Produktentwicklung durchgeführt. Die beiden Datenmodelle werden eingangs modelliert und beschrieben. Der Vergleich erfolgt mittels der inneren Kriterien des Datenbankentwurfs, des Umgangs mit den Daten und der Verwaltung der Daten sowie der äußeren Kriterien.
Die Schlußbetrachtung beendet schließlich diese Untersuchung.
Die Abbildungen sind für ein besseres Verständnis in den Textteil integriert.
Inhaltsverzeichnis:
| Abbildungsverzeichnis | V | |
| Tabellenverzeichnis | VIII | |
| Abkürzungsverzeichnis | IX | |
| 1. | Grundlegung | 1 |
| 1.1 | Einleitung und Problemstellung | 1 |
| 1.2 | Gang der Untersuchung | 2 |
| 1.3 | Begriffsklärungen | 4 |
| 1.3.1 | Datenmodelle | 4 |
| 1.3.2 | Produktentwicklung | 6 |
| 2. | Einordnung und Darstellung der Datenmodelle | 8 |
| 2.1 | Entwicklung der Datenmodelle durch die Datenorganisation | 8 |
| 2.2 | Konzeptionelle Datenmodelle | 11 |
| 2.2.1 | Elemente der konzeptionellen Datenmodellierung | 11 |
| 2.2.2 | Entity Relationship-Modell | 12 |
| 2.2.3 | Objektmodell nach der Object Modeling Technique | 14 |
| 2.3 | Logische Datenmodelle | 17 |
| 2.3.1 | Die verschiedenen Datenmodelle im Überblick | 17 |
| 2.3.2 | Grundlagen des relationalen Datenmodells | 21 |
| 2.3.3 | Grundlagen des objektorientierten Datenmodells | 23 |
| 3. | Auswahl von Vergleichskriterien für Datenbanken | 28 |
| 3.1 | Innere Kriterien | 28 |
| 3.1.1 | Kriterien für den Datenbankentwurf | 28 |
| 3.1.2 | Kriterien für den Umgang mit den Daten | 29 |
| 3.1.3 | Kriterien für die Verwaltung der Daten | 30 |
| 3.2 | Äußere Kriterien | 32 |
| 3.2.1 | Kriterien für die vollständige Datenbank | 32 |
| 3.2.2 | Kriterien für das Umfeld der Datenbank | 34 |
| 3.3 | Anwendbarkeit und Auswahl von Kriterien für den Vergleich von Datenmodellen | 37 |
| 4. | Darstellung der Produktentwicklung und der hierfür benötigten Daten | 39 |
| 4.1 | Bedeutung der Produktentwicklung | 39 |
| 4.2 | Problematik der arbeitsteiligen Produktentwicklung | 40 |
| 4.3 | Vorgehen der simultanen Produktentwicklung | 41 |
| 4.4 | Darstellung von STEP | 44 |
| 4.5 | Zusammensetzung und Struktur der Daten für die Produktentwicklung | 46 |
| 4.6 | Datenmodellanforderungen der Produktentwicklungsdaten | 49 |
| 5. | Vergleich eines relationalen und objektorientierten Datenmodells zur Datenbereitstellung in der Produktentwicklung | 51 |
| 5.1 | Datenmodellierung | 51 |
| 5.1.1 | Modellierung eines relationalen Datenmodells | 51 |
| 5.1.2 | Modellierung eines objektorientierten Datenmodells | 57 |
| 5.2 | Vergleich der Datenmodelle anhand der inneren Kriterien | 63 |
| 5.2.1 | Vergleich hinsichtlich des Datenbankentwurfs | 63 |
| 5.2.2 | Vergleich hinsichtlich des Umgangs mit den Daten | 68 |
| 5.2.3 | Vergleich hinsichtlich der Verwaltung von Daten | 72 |
| 5.3 | Vergleich der Datenmodelle anhand der äußeren Kriterien | 74 |
| 6. | Schlußbetrachtung | 79 |
| Anhang | 82 | |
| Literatur- und Quellenverzeichnis | 83 | |
| Monographien | 83 | |
| Aufsätze aus Sammelwerken und Zeitschriften | 87 | |
| Eidesstattliche Versicherung | 93 |
35 Die Installation eines System kann durch benutzerfreundliche, selbsterklärende Installationsroutinen per Selbstinstallation durchgeführt werden oder durch Fachleute, was mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Fortlaufende Informationen des Herstellers sind wünschenswert, um Produktinnovationen, Mängelbeseitigungen und neue Versionsstände zu verfolgen. Weiterhin ist das Unterstützungsangebot des Herstellers genauso wie die Serviceleistungen zu betrachten. So können kostenlose Verbesserungen bereitgestellt werden, eine telefonische Beratung verfügbar sein und vieles mehr. Hierbei gibt es große Unterschiede im Leistungsangebot der einzelnen Hersteller. Im Mittelpunkt der Betrachtung steht häufig der Preis für das eigentliche Datenbanksystem. Aufgrund der kurzen Innovationszyklen schwanken die Preise stark am Markt. Durch die Ermittlung von günstigen Beschaffungszeitpunkten können finanzielle Mittel eingespart werden. Zu berücksichtigen sind auch weitere Kosten wie andere Softwarekosten, Hardwarekosten, Schulungskosten, personelle Betreuungskosten, laufende Kosten und verborgene Kosten. Bei den Softwarekosten ist zu berücksichtigen, daß für ein Datenbanksystem ein vollständiges EDV-System vorhanden sein muß, das ein Betriebssystem, Anwendersoftware, Wartungssoftware und Prüfsoftware umfaßt. Das EDV-System beinhaltet auch die notwendige Hardware, die die eigentlichen Rechner, Peripheriegeräte und das Netzwerk umschließt. Für die Speicherung von Daten sind ggfs. sehr umfangreiche Speichermedien notwendig, deren Anschaffung mit erheblichen Kosten verbunden ist. Verborgene Kosten werden durch das unzureichende Fachwissen der Beteiligten und deren Versuch, Probleme selber zu lösen, verursacht.101 Falsches Management und falsche Zeitvorgaben treiben die Ausgaben zudem in die Höhe. Schulungskosten fallen an, wenn neue Systeme eingeführt oder auch bestehende ausgebaut werden und auf das vorhandene Personal zurückgegriffen wird, man also von Neueinstellungen absieht. Zu differenzieren ist hierbei, ob die Schulungen intern oder extern durchgeführt werden. Zu den personellen Betreuungskosten zählen Kosten, die durch [...]
3.2.2 Kriterien für das Umfeld der Datenbank Eine genaue Betrachtung des Softwareangebot auf dem Markt ist notwendig. Systeme werden meist von einer Vielzahl von Herstellern in unterschiedlichsten Variationen angeboten. Mittels der Beurteilung von gestellten Anforderungen, der Korrektheit der Auftragsausführung, der Wartungsfreundlichkeit, der Benutzerfreundlichkeit, der Verständlichkeit, der Testbarkeit, der Effizienz, der Anpassbarkeit, der Sicherheit und der Portabilität ist auch hier eine Selektion möglich. Die Dokumentation eines Systems läßt sich in eine innere und äußere Dokumentation unterscheiden. Während die innere Dokumentation die visuellen Informationen beinhaltet, die während des Arbeitens mit dem System zur Verfügung gestellt werden, handelt es sich bei der äußeren Dokumenta-tion üblicherweise um Handbücher. In den letzten Jahren ist allerdings eine Entwicklung zu sehen, nach der Handbücher zunehmend ersatzlos von CDROMS ersetzt werden. Die Qualität der Dokumentation wird von der Vollständigkeit und Verständlichkeit bestimmt. Die Gestaltung und die Form der Illustration ist ebenfalls relevant. [...]
33 den Hilfsprogrammen abhängig. Unvermeidlich sind erklärende, leicht lesba-re Dokumentationen. Unter Robustheit wird die Fähigkeit des Datenbanksystems verstanden, auch bei ungewöhnlichen Bedingungen zu funktionieren. Hiermit sind Ausnahmefälle gemeint, Fälle, die nicht vorgesehen waren und auf die das System nicht vorbereitet ist. In einem solchen Fall sollte das System keine katastrophalen Ereignisse auslösen, sondern die Vorgänge ordentlich beenden.92 Die Zuverlässigkeit eines Systems beschreibt die Robustheit und Korrektheit zusammen93 oder auch die Fähigkeit eines Systems, die Funktionen zur Erledigung einer Aufgabe mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit durchzuführen. Die Zuverlässigkeit ist ein Ausdruck für die Vermeidung von Fehlern durch falsches Funktionieren von Systemkomponenten.94 Die Verfügbarkeit drückt die durchschnittliche Zeitspanne aus, in der ein System Funktionen fehlerfrei durchführt. Die Verfügbarkeit wird folgendermaßen ausgedrückt: V = MTBF95 / MTBF + MTTR96 Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit eines Systems hängen von der Fehlerrate ab. Die Kompatibilität bezeichnet die Leichtigkeit mit der Softwaresysteme mit anderen verbunden werden.97 Sie ist sehr wichtig, da die Systeme oft mit anderen kommunizieren müssen. Gerade Datenbanken sind auf die Kommunikation mit anderen Anwendungsprogrammen angewiesen, da die Daten in der Datenbank meist nur begrenzt genutzt werden können. Erreicht wird die Kompatibilität durch einheitliche Entwürfe und anerkannte Standards. Die Portabilität bezeichnet die Leichtigkeit mit der Softwareprodukte auf andere Hardware- oder Softwareplattformen übertragen werden.98 Beim Mehrbenutzerbetrieb ist eine Koordination von simultanen Zugriffen mehrerer Benutzer bzw. Anwendungen mittels des Transaktionskonzeptes erforderlich. Die Unabhängigkeit von Datenbanken vom Anwendungsprozeß [...]
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http://www.diplom.de/ean/9783832410001
Arbeit zitieren:
Bedey, Björn August 1998: Vergleich des relationalen und objektorientierten Datenmodells zur Speicherung von Daten für die Produktentwicklung, Hamburg: Diplomica Verlag
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Datenbanksysteme, Datenmodellierung, Datenorganisation, Datenbanken, Datenmodelle
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