Integration heterogener Produktdaten in verteilten, komplexen Entwicklungsprozessen

Moderne Produkte, wie etwa Automobile oder Maschinen, werden infolge der zunehmenden Digitalisierung komplexer. Neben mechanischen Bauteilen umfassen sie zahlreiche mechatronische,elektronische und elektrische Bauteile. Um unterschiedliche Kundenbedürfnisse, länderspezifische
Charakteristika oder gesetzliche Anforderungen bedienen zu können, muss für diese Produkte eine hohe Variabilität ermöglicht werden.

Die Produktentwicklung erfolgt üblicherweise system- und komponentenorientiert und wird mit Methoden des Concurrent Engineering realisiert. Unterschiedliche Anforderungen und Aufgaben der Produktentwickler führen zu einer autonomen, heterogenen IT-Systemlandschaft, die sowohl aus etablierten Informationssystemen, etwa Produktdatenmanagement-Systemen, aber auch aus fachbereichsspezifischen Lösungen besteht. Während zwischen den etablierten Informationssystemen
häufig Austauschschnittstellen existieren, erfolgt der Abgleich von Produktdaten aus diesen Systemen mit fachbereichsspezifischen Lösungen häufig manuell oder gar nicht. Zusätzlich ist die IT-Systemlandschaft der Produktentwicklung einem ständigem Wandel unterworfen, so
dass Austauschschnittstellen kontinuierlich angepasst und erweitert werden müssen.

Während die unabhängige Entwicklung von Systemen und Komponenten die Entwicklungszeit reduziert, wird es zu verschiedenen Zeitpunkten während der Produktentwicklung notwendig,die autonomen, heterogenen Produktdaten zu synchronisieren. Fehlerhafte und inkonsistente Produktdaten in späten Entwicklungsphasen führen zu erheblichen Kosten, so dass die Kontrolle der Vollständigkeit und Konsistenz von Produktdaten möglichst früh sichergestellt werden
sollte, um eine hohe Produktqualität zu gewährleisten.
Gegenstand dieser Arbeit ist das PROactive Consistency for E/E product Data management(PROCEED)-Framework, das die Integration autonomer, heterogener Produktdaten ermöglicht.
PROCEED unterstützt den gesamten Lebenszyklus der Integration von Produktdaten, beginnend mit der initialen Integration, über die Steuerung und Überwachung des Integrationsprozesses sowie die Unterstützung von Schema- und Datenänderungen.

Um die strukturelle Heterogenität von Produktdaten zu überwinden, werden Informationssysteme in sog. Produktontologien abstrahiert. Die Produktontologien werden anschließend mit Hilfe von Abbildungsregeln und -aktionen in eine gemeinsame Sicht überführt. Auf Basis dieses Modells werden Qualitätsmetriken der Integration, wie z.B. die Konsistenz und Vollständigkeit definiert. Zusätzlich wird das dynamische Verhalten bei Änderungen von Schema und Daten der Produktontologien erläutert. Schließlich wir das PROCEED-Rahmenwerk prototypisch realisiert und in einer Fallstudie angewandt.