TeimOrbit

Je komplexer und leistungsfähiger Berechnungsprogramme werden, um so wichtiger wird eine einheitliche grafisch interaktive Benutzerführung, um den Anwender nicht durch eine Vielfalt verschiedener Bedienungsphilosophien kontraproduktiv zu belasten, denn...

  • unterschiedliche Benutzerführungen verursachen hohen Schulungsaufwand

  • konventionell erstellte grafische Oberflächen verursachen einen überproportional großen Entwicklungsaufwand, der sich besonders für kleinere Berechnungsprogramme nicht lohnt

  • Inhouse entwickelte graphische Oberfläche sind nur selten durchgängig zu bedienen und sind trotz sorgfältiger Programmierung oft fehleranfällig

  • Die Datenverwaltung erfolgt fast ausschließlich auf Dateiebene. Eine zentrale Datenhaltung in Form einer relationalen Datenbank wird aus Zeit und Kostengründen kaum realisiert

  • über 50% der wertvollen Entwicklungszeit gehen für die Suche und Aufbereitung der benötigten Daten verloren

  • die Dateneingabe erfolgt häufig, insbesondere bei den hauseigenen Programmen, über einen ASCII-Editor, der keinerlei Datenprüfung zuläßt - entsprechend hoch ist die Fehlerquote

  • Jedes Programm verwendet sein eigenes Datenformat, so daß ein Datenaustausch nur über Konvertierungsprogramme möglich ist

  • ...


Mit Hilfe von TeimOrbit® ist es möglich, durch eine eigene Makrosprache, extrem schnell komfortable Benutzeroberflächen und Datenbankapplikationen zu erstellen. TeimOrbit ermöglicht dem Anwender einen einfachen und sicheren Zugriff auf unternehmensweite Daten, stellt detaillierte Eingabemasken zur Datenbearbeitung zur Verfügung und koordiniert den Datenaustausch innerhalb des Unternehmens und dessen Zulieferern über eine standardisierte ASCII-Datei, dem neutralen Daten File (NDF).


TeimOrbit® entstand in enger Zusammenarbeit mit der deutschen Automobilindustrie, wobei folgende Anforderungen gestellt wurden:

  • Möglichst einfache, einheitliche Benutzerführung und -oberfläche für alle CAE-Programme

  • Komfortable und sichere Bearbeitung der Daten

  • Verfügbarkeit auf allen wichtigen Plattformen (PC,UNIX, Mac)

  • Anschluß an relationale Datenbanksysteme wie ORACLE, Sybase, DB2, ODBC

  • Es sollte ein System geschaffen werden, das es dem Benutzer ohne Datenbankkenntnisse erlaubt, Daten aus einer zentralen Datenbank zu laden und seine Daten in diese Datenbank einzupflegen.

  • Über Filterfunktionen sollte es möglich sein, möglichst schnell und komfortabel die gesuchten Daten aufzufinden

  • Da jedes Berechnungsprogramm nur einen bestimmten Teil dieser Daten benötigt, sollten dem Anwender (Applikations-) spezifische Sichten auf die Daten bereitgestellt werden

  • Die Daten aus der Datenbank sollten in einer ASCII-Datei gespeichert werden können, um diese Berechnungsprogrammen zugänglich zu machen

  • Integration bereits bestehender CAE-Programme

  • Die Module sollten möglichst allgemeingültig entwickelt werden, um durch eine zentrale Weiterentwicklung und Pflege des GUI (Graphic User Interface) unter Ausnutzung von Synergieeffekten, Kosten einzusparen und gleichzeitig die Qualität der Software zu erhöhen


Beispiel einer TeimOrbit®-Applikation

Das Hauptfenster zeigt in der linken Fensterhälfte die Daten- bzw. Objektstruktur an. Abhängigkeiten werden optisch durch die Baumstruktur angezeigt.

In unserem kleinen Beispiel ist die Wurzel des Datenbaums das Projekt, das z.B. Daten zur Berechnungssteuerung aufnimmt. Dem Projekt ist ein Fahrzeug zugeordnet, das neben seiner Fahrzeugklasse noch ein Rad, bestehend aus Felge und Reife, und einen Antrieb, der wiederum aus einer Kupplung und einem Motor besteht, besitzt.


Jedes Objekt im Datenbaum kann durch ansprechende Eingabemasken bearbeitet werden. Neben den obligatorischen Typ-Prüfungen während der Dateneingabe, können zu jedem Feld Daten-Prüfungen, z.B. "Anfahrdrehzahl muß größer als 1000.0 1/min sein", hinterlegt werden.


Um ein Objekt zu bearbeiten, wird dieses im Navigationsbaum einfach ausgewählt. Aus Ihren Angaben im Bauplan erstellt TeimOrbit automatisch die komplette Eingabemaske und stellt diese zur Bearbeitung vor.




Aufgaben einer TeimOrbit®-Applikation

- Daten sammeln:

Technische Objekte können direkt aus einer Datenbank, einem standardisierten ASCII-File (NDF = neutrales Daten File) und aus einem Asam Ods Umfeld gelesen werden. Einzelne Objekte können beliebig ausgetauscht werden.

- Daten visualisieren:

Anzeige der logischen Datenstruktur. Anzeige von skalaren Größen, sowie grafische Anzeige von Kennlinien und Kennfeldern

- Daten bearbeiten:

TeimOrbit® generiert automatisch die benötigten Eingabemasken (z.B. Tabellen, Kennlinieneditor). Jedem Eingabefeld können individuelle Prüfroutinen hinterlegt werden. Eingabefehler werden sofort an den Benutzer gemeldet, so daß Fehleingaben ausgeschlossen werden. Jedem Feld kann ein individueller Hilfetext hinterlegt werden, der als FlyBy-Help angezeigt wird.

- Daten verteilen:

die zuvor zusammengestellten Daten können in das NDF-File oder in die Datenbank geschrieben werden, wobei TeimOrbit sämtliche Sicherheitsmechanismen einer SQL-Datenbank unterstützt. Sollte während der Datenübertragung in die Datenbank ein Fehler auftreten (z.B. Verletzung der Zugriffsrechte), werden alle Änderungen wieder rückgängig gemacht, um die Datenkonsistenz sicherzustellen.

TeimOrbit ist sowohl „stand-alone“ als auch in einer Gesamtlösung integriert, mit und auch ohne Datenbank lauffähig.

Eine TeimOrbit-Applikation wird anhand eines „Bauplanes“ erstellt. Dies hat den Vorteil, daß keinerlei Programmierkenntnisse zur Applikationserstellung vorhanden sein müssen. Außerdem ist ein problemloses Update auf neuere Versionen von TeimOrbit möglich, da lediglich der TeimOrbit-Interpreter ausgetauscht werden muß.

Trotz ständiger Weiterentwicklung von TeimOrbit®, sind die erstellten Applikationen seit über 12 Jahren zu 100% aufwärtskompatibel. Es ist nahezu ausgeschlossen, daß Sie durch eine neue TeimOrbit® Version Änderungen in "alten" Applikation durchführen müssen.

Im wesentlichen teilen Sie TeimOrbit® über die Makrosprache mit, welche Daten für Ihr Berechnungsprogramm benötigt werden. TeimOrbit® erstellt aus Ihren Angaben vollautomatisch ansprechende Eingabemasken. Die Erweiterung einer Applikation durch ein neues Datum bzw. Eingabefeld ist ein "Einzeiler". Sie müssen weder die Eingabemasken umgestalten, noch die Ein- und Ausgaberoutinen erweitern - dennoch bleibt Ihnen genügend Spielraum zur Gestaltung Ihrer Eingabemasken.



Funktionsweise von TeimOrbit®

Wie bereits erwähnt waren die Ursprünge von TeimOrbit® eng mit relationalen Datenbanken verknüpft. Inzwischen ist TeimOrbit® jedoch eine Entwicklungsumgebung, mit der ganz allgemein grafische Oberflächen zur Datenbearbeitung auch ohne Datenbank erstellt werden können. Optional können die Daten in einer relationalen Datenbank verwaltet werden - dennoch ...

TeimOrbit® "denkt" in relationalen Datenstrukturen

Es ist zur Erstellung einer Applikation und zum Verständnis der Funktionsweise von TeimOrbit® sicherlich hilfreich, sich mit logischen Datenmodellen beschäftigt zu haben - Voraussetzung ist dies allerdings nicht.

Zu Beginn einer Datenbankanwendung steht in der Regel die System- bzw. Datenanalyse:

  • Welche Daten werden benötigt?

  • Wie sind die Daten sinnvoll zu gliedern?

  •  Welche Beziehungen gibt es zwischen den Daten?

Dies führt zur Erstellung eines logischen Datenmodells, das Grundlage sowohl zur Erstellung der physischen Datenbank, als auch einer TeimOrbit®-Applikation ist.

Im zweiten Schritt wird das logische Datenmodell in ein physisches Datenmodell überführt, aus dem schließlich die SQL-Scripten zum Aufbau der Datenbank erstellt werden.

Anhand des physischen Datenmodells bzw. der SQL-Scripten ist es bereits möglich eine TeimOrbit®-Applikation zu erstellen, da auch TeimOrbit® in Tabellen und Attributen "denkt".

Abbild des physischen Datenmodells als SQL-Script, zum Erstellen der Tabelle GEN_FAHRZEUG in einer SQL-Datenbank (ohne Storage-Parameter)

Abbild des physischen Datenmodells als Objekt einer TeimOrbit-Applikation (Ohne Ausgestaltung der Oberfläche)

CREATE TABLE gen_fahrzeug (
  fzg_id             NUMBER(10,0) NOT NULL,
  fzg_entw_datum     DATE NOT NULL,
  entw_stand         VARCHAR2(20),
  fzg_verkaufsbez    VARCHAR2(20),
  bemerkung          VARCHAR2(240),
  fkm_id             NUMBER(10),
  kpl_rad_id         NUMBER(10),
  kpl_rad_entw_datum DATE,
  ant_id             NUMBER(10),
  ant_entw_datum     DATE )
T [GEN_FAHRZEUG]
A FZG_ID             #TN(10) key
A FZG_ENTW_DATUM     #TD version
A ENTW_STAND         #TS(20)
A FZG_VERKAUFSBEZ    #TS(20)
A BEMERKUNG          #TT(240)
A FKM_ID             #TN(10)
A KPL_RAD_ID         #TN(10)
A KPL_RAD_ENTW_DATUM #TD
A ANT_ID             #TN(10)
A ANT_ENTW_DATUM     #TD

       

    

$=============================================
$ Application: TeimOrbit Sample
$ Object:      GEN_FAHRZEUG
$=================================GEN_FAHRZEUG
[GEN_FAHRZEUG]
#FZG_ID            =
#FZG_ENTW_DATUM    = "23. Jul 2001 01:06:41"
ENTW_STAND         = 'Serie'
FZG_VERKAUFSBEZ    = 'Testfahrzeug'
BEMERKUNG          = 'generierte Oberfläche'
FKM_ID             =
KPL_RAD_ID         =
KPL_RAD_ENTW_DATUM =
ANT_ID             =
ANT_ENTW_DATUM     =  


Auch das NDF (neutrale Daten File) entsteht aus einem Abbild der relationalen Datenstruktur.
Das NDF ist das Standardformat von TeimOrbit zum Speichern der Daten auf Dateiebene.



TeimOrbit®-Application Editor

Mit dem TeimOrbit®-Application Editor ist es möglich, auf Knopfdruck bereits einen Prototyp eines Bauplanes aus einer bereits bestehenden Datenbank zu erstellen. Nicht benötigte Tabellen und Attribute werden einfach entfernt und die verbleibenden Attribute können durch Kommentare (Online Hilfe) ergänzt werden.


Über eine leicht zu erlernende Makrosprache müssen Sie TeimOrbit® lediglich die Objekte mitteilen, die Sie bearbeiten möchten.

Aus den paar Zeilen im Application Editor erstellt Ihnen TeimOrbit® automatisch folgende Applikation, die bereits über einen Datenbankanschluß verfügt und in der Lage ist die Daten im NDF-Format (ASCII) abzuspeichern.



Automatische Versionsverwaltung

  • Jeder Datensatz wird in einer relationalen Datenbank über ein oder mehrere Schlüsselattribute, dem Primary-Key, identifiziert.

  • In der Datenbank hat jede Tabelle (Entity) mindestens ein Schlüsselattribut. Dies ist die Nummer eines Datensatzes, die von TeimOrbit automatisch vergeben wird, wenn ein Datensatz in der Datenbank gespeichert wird.

  • Ein Primary-Key kann auch aus mehreren Schlüsselattributen bestehen. Als zweites Schlüsselattribut wird in TeimOrbit der Timestamp (Kombination aus Datum und Uhrzeit), an dem der Datensatz angelegt wurde, verwendet. In technischen Applikationen wird dieses (Versions-) Attribut in der Eingabemaske als "Entwicklungsdatum" angzeigt. Nachdem dies Teil des Primary-Keys ist, kann und darf dieses durch den Anwender nicht geändert werden.

  • Ein Datensatz wird über dessen Nummer identifiziert, wobei es von jedem Datensatz mehrere Versionen geben kann. Versionen eines Datensatzes haben alle die gleiche Nummer mit unterschiedlichem Datum.

  • Wird ein neuer Datensatz in die Datenbank geschrieben wird eine neue Nummer vergeben.

  • Wird nur eine neue Version eines Datensatzes angelegt, so wird die Nummer beibehalten und der aktuelle Timestamp gesetzt.

  • Beim Schreiben in die Datenbank muß der Anwender entscheiden, ob ein neuer Datensatz oder eine neue Version eines Datensatzes angelegt werden soll.

  • Für den Anwender ist es schwierig anhand des Primary-Keys einen Datensatz eindeutig zu identifizieren.

  • TeimOrbit® bietet deshalb die Möglichkeit, auch andere Attribute (z.B. Teilenummer) als identifizierend zu interpretieren. Diese  "identifizierenden Attribute" müssen für einen Datensatz mit all seinen Versionen gleich sein (ein Motor mit der Teilenummer XY kann in verschiedenen Versionen gespeichert werden).

  • Eine relationale Datenbank bietet keine Möglichkeit die identifizierenden Attribute zu verwalten bzw. die Konsistenz dieser identifizierenden Attribute zu gewährleisten. Die Prüfung und Verwaltung der identifizierenden Attribute übernimmt TeimOrbit® für Sie.


Datensuche in TeimOrbit®

Flexible Filterfunktionen ermöglichen ein schnelles Auffinden gesuchter Datensätze. Abfragen wie: "zeige mir alle Motoren die in Fahrzeugen mit 15" Rädern verbaut sind" können einfach und schnell vom Anwender selbst definiert werden.


Der Anwender muß TeimOrbit nur mitteilen, nach welchen Größen er filtern möchte. Es können beliebig viele benutzerdefinierte Filter definiert, gespeichert und wieder geladen werden.

Durch diesen Filter werden zum Beispiel alle Projekte angezeigt, deren Fahrzeug ein Rad mit dyn. Umfang größer als 250.0 mm und eine Kupplung deren Außendurchmesser zwischen 200.0 mm und 400 mm liegt.

Beim Laden von eines Objektes aus der Datenbank, wird automatisch ein geeigneter Filterdialog erstellt. Grundsätzlich können Sie in TeimOrbit über die komplette Datenstruktur filtern, wobei natürlich auch mehrere Filterattribute aus unterschiedlichen Tabellen zulässig sind.


Kennlinien-Editor

Zur grafisch interaktiven Bearbeitung von Kurven, stellt Ihnen TeimOrbit® einen leistungsfähigen Kennlinien-Editor zur Verfügung.

Verschiedene Spline-, Regressions- und Interpolationsverfahren erleichtern das grafisch interaktive Bearbeiten einer Kennlinie:

  • lineare Interpolation

  • Akima Spline Interpolation

  • Kubische Spline Interpolation

  • ISW-Spline Interpolation

  • Lineare Regression

  • Polynom Regression

  • Exponentielle Regression

  • Potenzartige Regression

  • Trigonometrische Regression

Der Kennlinien-Editor stellt Ihnen Funktionen zum Verschieben und Skalieren von Kurven zur Verfügung.

Zur Aufbereitung von Meßdaten, kann die Anzahl der Punkte reduziert werden. Bis zu einer definierten Fehlerschranke werden alle "unwichtigen" Punkte entfernt. Durch die Regressionsanalysen haben Sie außerdem die Möglichkeit, Messfehler zu glätten.



Einheiten

Physikalische Größen bestehen in der Regel aus einem Zahlenwert und einer Einheit. TeimOrbit® arbeitet selbstverständlich mit Einheiten und ist in der Lage einen Wert in eine andere Einheit umzurechnen.

Zum Erweitern bzw. Bearbeiten der Einheiten steht Ihnen der Unit-Editor zur Verfügung:


Die Einheiten sind nach Größenarten kategorisiert.

In der linken Liste (Section) sind die verfügbaren Größenarten aufgeführt. Wird eine Größenart ausgewählt, werden in der rechten List die zugehörigen Einheiten angezeigt.

Die rechte Liste der Einheiten besteht aus 4 Spalten:


Unit

Die erste Spalte liefert den Namen der Einheit, wie diese im NDF abgelegt wird. D.h. dies ist die Einheit die an ein Berechnungsprogramm geliefert wird.

to SI

In der Spalte "to SI" ist die Umrechnungsvorschrift in UPN-Notation abgelegt, wie diese Einheit nach SI konvertiert werden soll.

from SI

Die dritte Spalte liefert die Konvertierung von SI.

Name

Unter "Name" kann optional ein sprechender Name für die Einheit vergeben werden. In geschweiften Klammern können Aliasbezeichnungen, durch Komma getrennt, angegeben werden. Falls TeimOrbit eine Einheit enthält, die einem Aliasbezeichner entspricht, wird diese Einheit automatisch auf die unter "Unit" definierte Bezeichnung gepatcht.



TeimOrbit® rechnet, falls gewünscht, die Daten automatisch in eine angegebene Default-Einheit um, bevor die Daten einem Berechnungsprogramm übergeben bzw. in einer relationalen Datenbank gespeichert werden.