F. Domeyer, A. Schwill, H. Wuttke - Universität Potsdam

Transcription

Entwicklung einer E-Commerce-Plattform für
Ingenieurleistungen im Schiffbau
Schlussbericht zum FuE-Vorhaben
Potsdam, August 2004
SCHIFFBAU - VERSUCHSANSTALT POTSDAM GmbH
Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH, Marquardter Chaussee 100, 14469 Potsdam, Tel. +49 331 5612-0 Fax +49 331 56712-49
SchiffbauVersuchsanstalt
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Schlussbericht für das Verbundvorhaben „Entwicklung einer E-Commerce-Plattform für
Ingenieurleistungen im Schiffbau“
FKZ: 18S0216
Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH
Schlussbericht für das Forschungsvorhaben
von
Dipl.-Math. H. Wuttke
beteiligte Einrichtungen
Universität Potsdam, Institut für Informatik
2
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
Die Durchführung des Forschungsvorhabens in der Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam
GmbH und in der Universität Potsdam wurde dankenswerterweise vom Bundesminister für
Bildung und Forschung durch die Bereitstellung von Fördermitteln ermöglicht.
Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der SVA wurden im Zeitraum 03/2001 bis
08/2004 realisiert.
Dipl.-Math. Hans Wuttke
Projektleiter
Dr.-Ing. Manfred Mehmel
Geschäftsführer
August 2004
3
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
4
Zusammenfassung
Ziel des Vorhabens war die Konzeption und Entwicklung sowie die Erforschung der
Rahmenbedingungen einer E-Commerce-Plattform (business to business, B2B) zur
projektbezogenen
Kommunikation,
Beauftragung,
Abwicklung
und
Abrechnung
von
Ingenieurdienstleistungen, wie sie typischerweise durch Versuchsanstalten und Planungsbüros bei
der Planung, Konstruktion und Rekonstruktion im Schiffbau erbracht werden.
Das Vorhaben ist in zweierlei Hinsicht innovativ: Zum einen sind E-Commerce-Lösungen für
komplexe Dienstleistungen (hier: Ingenieurleistungen) bisher kaum realisiert, zum anderen werden
dadurch die Voraussetzungen für die Entwicklung eines neuartigen projektbezogenen Netzwerkes
geschaffen, das einhergeht mit einer verstärkten Parallelisierung des Engineeringprozesses im
Schiffbau. Beide Aspekte zusammen ermöglichen deutliche Einsparungen in der Planungs- und
Entwicklungsphase von Schiffbauprojekten.
Ein Teilziel des Projektes war die Entwicklung eines nutzerorientierten Systems für die Beantwortung
von Standardfragen über Unternehmensgrenzen und Plattformen hinweg, mit dem sich die
methodischen Überlegungen prototypisch auf einen größeren Kreis von Ingenieurdienstleistungen
(z.B. Architektur, Baustatik, Prüfingenieurwesen) übertragen lassen.
Summary
Aim of the R&D project was the conception and development as well as the investigation of the
basic conditions of an e-commerce-platform (business to business=B2B) for a project related
communication, assignment, transaction and settlement of engineering services, like it is typical by
model basins and project offices at planning, construction and reconstruction in shipbuilding
provided.
The project is innovativ in both counts: e-commerce solutions in complex services (here
engineering services) are realized scarcely up to now on the other hand the project creates
requirements for the development of a novel project related network which comes along with an
increased simultaneous engineering process in ship building. Both aspects together effect
economies in the planning and design stage of ship building projects.
A sub-goal of the project is the development of a pure user oriented online-system for the answer
of standard questions in excess of company limits and platforms, which exemplary also can be
used by similar operating bidders.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
5
Inhaltsverzeichnis
1
Einleitung
7
2
Ablauf des Vorhabens
7
2.1
Aufgabenstellung
7
2.2
Voraussetzungen, unter denen das Vorhaben durchgeführt wurde
8
2.3
Planung und Ablauf des Vorhabens
9
2.4
Wissenschaftlicher und technischer Stand
12
2.5
Zusammenarbeit mit anderen Stellen
13
3
Erreichte Ziele
14
3.1
Ergebnisse
14
3.1.1 Modellierung
14
3.1.2 Realisierung
19
3.1.3 Anwendungsbeispiele
33
3.1.4 Datensicherheit
40
3.1.5 Technologien und Werkzeuge
40
3.1.6 Erfahrungen
40
3.2
Voraussichtlicher Nutzen
41
3.3
Fortschritte auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen
42
3.4
Veröffentlichung der Ergebnisse
42
4
Zusammenfassung
43
5
Literatur
44
Anlagen
47
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
6
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Modell einer Online-Beauftragung von Dienstleistungen
16
Abbildung 2: Zugriff auf ePING über unterschiedliche Nutzerebenen
20
Abbildung 3: Startseite der Plattform
22
Abbildung 4: Freier Bereich mit anonymem Zugriff
23
Abbildung 5: Login
24
Abbildung 6: Benutzerprofil
25
Abbildung 7: Individuelle Startseite
26
Abbildung 8: Individueller Bereich aus Mitarbeitersicht
27
Abbildung 9: Rechte ändern
28
Abbildung 10: Suchen in der Berichtsdatenbank
29
Abbildung 11: Suchergebnis
30
Abbildung 12: Bericht anlegen
30
Abbildung 13: Kundendaten (Testkunde)
32
Abbildung 14: Administratorbereich
33
Abbildung 15: Grobstruktur Standardangebote
34
Abbildung 16: Angebotserstellung (1)
35
36
Abbildung 18: Angebotserstellung (3) - ohne Preise
37
Abbildung 19: Vereinfachtes Schema einer Online-Berechnung
38
Abbildung 20: Wellenbildung für ein Fast Monohull
39
Abbildung 21: Postprozessor KELVIN
39
Anlagen
Anlage 1: Nutzungsbedingungen der E-Commerce-Plattform
47
Anlage 2: Erfassungsformular Kundendaten
48
Anlage 3: Verfügbare Berechnungsverfahren zum 31.08.04
49
Anlage 4: Eingabeformular eines Anwenderprogramms
50
Anlage 5: Ergebnisblatt
51
Anlage 6: Kurzdokumentation
54
Anlage 7: Projektdaten
57
Anlage 8: User Management
59
Potsdam GmbH
1
Bericht Nr. 2996
7
Einleitung
Bei der Entwicklung neuer Produkte für die maritime Industrie stehen die Werften unter enormen
Kosten- und Zeitdruck, der sich zugleich auch auf deren Dienstleister fortsetzt. An der
Durchführung eines Schiffbauprojektes sind eine Vielzahl von Ingenieurleistungen beteiligt. Zwar
betragen die erbrachten Leistungen nur etwa bis zu einem Sechstel der Gesamtkosten eines
Schiffsneubaus, hinzu kommen jedoch – insbesondere bei internationalen Auftraggebern – die
nicht unerheblichen Transaktions- und Abstimmungskosten bei Auftragsbeschreibung, Datenüberund Rückgabe und Ergebnisbesprechung, sowie die Kosten der Zeit, in der die Aufträge
ausgeführt werden.
Typischerweise werden die Arbeiten ausgehend von einem ersten Entwurf mit jeweils leicht
variierten Anforderungen, veränderten Plänen, verschiedenen Rahmenbedingungen hinsichtlich
Schiffsgröße und Geschwindigkeit zyklisch mehrfach beauftragt, wobei sich der Gesamtauftrag
über mehrere Monate erstrecken kann. Zur nachhaltigen Senkung dieser Kostengruppe kommt es
daher entscheidend auf die Geschwindigkeit an, mit der die einzelnen Leistungselemente erbracht
werden können. Anzustreben ist für gewisse (Standard-) Leistungselemente ein 24-StundenService. Zentrale Strategie zur Erreichung dieses Zieles ist das Verlagern gewisser Leistungs- und
Geschäftsprozesse in das Internet.
Die Ansprüche an die Nutzung des Internets sind in den vergangenen Jahren stetig gestiegen.
Ging es Ende der 90er Jahre noch vornehmlich darum, möglichst viele Mitarbeiter in die Nutzung
der Basisdienste einzubinden, stehen mittlerweile Anforderungen wie hohe Verfügbarkeit,
Sicherheit und umfassender Kundenservice im Vordergrund. In dem sich ergebenen
Spannungsfeld zwischen Angebot und Nachfrage, Markt und Technik sowie Kosten und
Wirtschaftlichkeit sind neue Lösungen und Dienstleistungen gefragt.
Mit diesem Vorhaben wird erstmalig die Übertragung von E-Commerce-Lösungen vom
Produktbereich auf den Bereich komplexer, strukturierter Dienstleistungen angestrebt. Das
Vorhaben ist ferner prototypisch ausgerichtet in dem Sinne, dass sich die methodischen
Überlegungen auf einen größeren Kreis von Ingenieurdienstleistungen (z.B. Architektur, Baustatik,
Prüfingenieurwesen) übertragen lassen.
2
2.1
Ablauf des Vorhabens
Aufgabenstellung
Ziel des Vorhabens ist die konzeptionelle Planung, der Entwurf und die Implementierung einer ECommerce-Plattform (B2B) für die projektbezogene Kommunikation, Beauftragung, Abwicklung
und Abrechnung von Ingenieurleistungen im Bereich Schiffbau.
Teilziele:
1) Definition von Rahmenbedingungen für die Abwicklung von Ingenieurleistungen auf
elektronischem Wege; Analyse von Anforderungen unter Einbezug von Pilotkunden und
Erstanwendern.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
8
2) Modellierung durch Analyse und Klassifikation typischer Geschäfts- und Leistungsprozesse
von Schiffbauversuchsanstalten am Beispiel der SVA.
3) Identifizierung und Definition standardisierbarer Dienstleistungen und -prozesse und
Strukturierung auf der Basis von wenigen, vielfältig kombinierbaren elementaren
Leistungsbausteinen.
4) Definition eines Frameworks, in dessen Rahmen diese Dienstleistungsbausteine zu
"handelbaren"
(Marken-)Produkten
wohldefinierter
Qualität
und
Funktionalität
weiterentwickelt werden können.
5) Konzeption einer E-Commerce-Plattform zur projektbezogenen Kommunikation,
Beauftragung, Abwicklung und Abrechnung der Leistungen. Erforschung von Kriterien für
geeignete Datenaustauschformate, Kommunikationsprotokolle und Sicherheitsstandards.
6) Prototypische Entwicklung, Implementierung und Erprobung der E-Commerce-Plattform,
zunächst für einfache und kostenlose Leistungen für einen beschränkten oder
unbeschränkten Nutzerkreis innerhalb des Kundenkreises der SVA; Entwicklung von
Schnittstellen und Konvertierungsmodulen zu den an der SVA verwendeten
Informatiksystemen (Numerische Verfahren, Prognosewerkzeuge, CFD-Berechnungen).
7) Weiterentwicklung des Systems und Verlagerung zentraler Geschäfts- und
Leistungsprozesse auf die E-Commerce-Plattform. Erprobung und Weiterentwicklung
vorgeschlagener Standards.
2.2
Voraussetzungen, unter denen das Vorhaben durchgeführt wurde
In den letzten 10 Jahren hat die SVA auf dem Sektor der numerischen Hydrodynamik intensiv
geforscht und international beachtete Ergebnisse erzielt. Die stetig ansteigende Nachfrage von
Reedern, Werften und Entwicklungsbüros nach dem Einsatz von CFD-Anwendungen bei
Industrieprojekten beweist die hohe Problemlösungskompetenz der SVA.
Stellvertretend für die erzielten Ergebnisse seien die folgenden Forschungsthemen (gefördert
durch das BMBF) genannt:
VISSTRÖ:
Numerische Berechnung der viskosen Strömung um einen rotierenden Propeller
im Nachstromfeld eines Schiffes [1], [2]
BIUS:
Berechnung der instationären Umströmung von Schiffspropellern unter
Berücksichtigung des Schiffskörpers [3]
NUMSIMPRO:
Numerische Simulation und Propulsion [4].
In der SVA Potsdam wurden in den letzten Jahren die potentialtheoretischen Methoden zur
Propellerberechnung und gezielten Optimierung der Propellereigenschaften weiterentwickelt. Für
die Berechnung der Propellerumströmung ist das Programmpaket VORTEX im Einsatz und auf der
Grundlage inverser Berechnungsverfahren wird ein optimierter Propellerentwurf für
Anwendungszwecke vorgenommen. Mit Hilfe geeigneter Postprozessoren kann das
Kavitationsverhalten hinreichend genau vorausberechnet werden. Darüber hinaus wurden in der
SVA eine Vielzahl von Prognose- und Optimierungsverfahren zur Verbesserung der Schiffsform
entwickelt. Solche Verfahren haben maßgeblichen Einfluss auf die Qualität und Wirtschaftlichkeit
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
9
des Gesamtproduktes Schiff. Eine Übersicht über die von der SVA in der jüngsten Zeit
entwickelten Verfahren ist in [4] zu finden.
2.3
Planung und Ablauf des Vorhabens
Die Bearbeitungszeit des Projektes erstreckte sich ursprünglich über einen Zeitraum von 3 Jahren
(01.03.2001 bis 28.02.2004). Das Vorhaben wurde in Abstimmung mit dem Projektträger
kostenneutral um ein halbes Jahr (01.03.2004 bis 21.08.2004) verlängert, weil ein wichtiges in das
Projekt einzubindende Verfahren, das außerhalb des Vorhabens entwickelt wurde, nicht rechtzeitig
zur Verfügung stand.
Das Verbundvorhaben besteht aus 2 Teilprojekten, die in enger Kooperation zwischen den
Projektpartnern realisiert wurden:
- Teilprojekt I:
- Teilprojekt II:
Internet-basierte Dienstleistungen im schiffbaulichen Versuchswesen
Konzeption, Entwurf und Implementierung einer web-basierten OnlineSchnittstelle
Zur Sicherung einer nutzbringenden und effektiven Durchführung des Verbundvorhabens sowie
zur Sicherstellung der Integrationsfähigkeit der Ergebnisse wurde zu Projektbeginn ein
Kooperationsvertrag zwischen den Projektpartnern abgeschlossen.
Um Zwischenergebnisse aus dem Vorhaben so schnell wie möglich praxiswirksam eingesetzt
werden können, wurden folgende Meilensteine gesetzt:
-
Demonstration einer E-Commerce-Lösung auf Basis einer Standardprognose im Intranet
der SVA
Implementierung von kostenlosen Standardleistungen für anonymen Zugriff
Implementierung von Standardleistungen für registrierte Kunden
Implementierung von Standardleistungen für individuelle Kunden
Installation der Gesamtlösung
Im einzelnen wurden folgende Arbeitspakete erfolgreich bearbeitet:
-
Analyse des auftragsbezogenen Workflow Managements der SVA
Als Ergebnis der Untersuchungen sind die Prozesse bestimmt worden, die später als
Standardprozeduren auf den Zielsystem abgebildet wurden (Seite 33 ff, Anlage 3).
-
Formulierung der Anforderungen aus Unternehmenssicht und aus Kundensicht
Eine Befragung ausgewählter Kunden der SVA und die Berücksichtigung der
Unternehmensinteressen führte zu einem internen Strategiepapier („Das Internet als
Instrument der Kundenbindung“, unveröffentlicht), in dem Leistungsziele und Risiken einer
Online- Plattform für den elektronischen Handel von Ingenieurdienstleistungen beschrieben
wurden (Seite 14 ff).
-
Aufbereitung eines Prognoseverfahrens für die Online-Nutzung
Nach Festlegung der zu verwendenden technischen Komponenten konnte ein erster
Prototyp (Prognose des Windeinflusses) entwickelt und zur Nutzung freigegeben werden.
Potsdam GmbH
-
Bericht Nr. 2996
10
1.Meilenstein: Demonstration einer Standardprognose im Intranet der SVA
Am Beispiel des Prototypen sind am 17.10.01 in der SVA im Rahmen einer Präsentation
die Arbeitsweise der Ingenieursplattform und die Machbarkeit einer Online-Nutzung von
Software über das Internet dargestellt worden.
-
Optimierung und funktionale Anreicherung
Aus der Routinenutzung des Verfahrens konnten wichtige Hinweise und Anregungen für
die weiter Vorgehensweise gewonnen werden, die Ihren Niederschlag vor allem in der
späteren Nutzerführung und im Datenhandling fanden (Seite 20).
-
2.Meilenstein: Entwurf eines Kataloges Online-Ingenieurleistungen kostenlose
Leistungen
Der Katalog für Online-Ingenieurleistungen war die Arbeitsgrundlage zur weiteren
Systemplanung und zur Implementierung der kostenlosen Service-Leistungen. In dieser
Phase des Vorhabens wurden vor allen solche Verfahren in den Katalog aufgenommen, die
ein berechtigtes Kundeninteresse zur regelmäßigen Nutzung erwarten ließen (Anlage 3).
-
Problemanalyse von standardisierten Arbeitsabläufen (3-5 Angebote)
Die geplanten Anwendungen wurden so gestaltet, dass sie auch von gelegentlichen
Nutzern plausibel zu bedienen sind, einen hohen Wiedererkennungswert haben und
nachvollziehbare Ergebnisse liefern (Anlagen 4-6).
-
Definition von Schnittstellen (Daten, Informationen)
Die Prozesse wurden so parametrisiert, dass sich die Abläufe für die überwiegende Anzahl
der Verfahren vorwiegend in XML modellieren ließen (Seite 20).
-
Abbildung der Prozesskette eines Auftrages auf ein IT-Modell
In diesem Arbeitspaket sind die wichtigsten technologischen Grundlagen für eine Clientseitige Kommunikation mit der E-Commerce-Plattform gelegt worden. Für ausgewählte
Prognoseverfahren wurden Datenschnittstellen auf Basis XML geschaffen. Das Modell
eines Online-Angebotes für Standard-Versuche wurde im Rahmen dieses Arbeitspaketes
entwickelt (Seite 34 ff).
-
3. Meilenstein: Bereitstellung kostenloser Standardleistungen für registrierte Kunden
Mit der Freigabe der ersten Nutzerebene zum 01.01.2003 wurde ein wichtiger Arbeitschritt
des Gesamtpaketes erfolgreich und termingerecht realisiert. Der Zugang zur Plattform
erfolgt über die Homepage der SVA. Seit diesem Zeitpunkt steht die Plattform den Kunden
rund um die Uhr zur Verfügung (Seite 22).
Potsdam GmbH
-
Bericht Nr. 2996
11
Dokumentation
Innerhalb dieses Arbeitspaketes wurden die erforderlichen Unterlagen zur Bedienung, zum
Betrieb und zur rechtlichen Absicherung (Nutzungsbedingungen, s.a. Anlage 1) der
Plattform erstellt.
-
Weiterentwicklung,
Sicherheit
Detailverbesserungen,
Berücksichtigung
Zuverlässigkeit,
Wichtigstes Element in dieser Entwicklungsphase des Vorhabens war die Einführung eines
Nutzerprofils, die Einbindung von Verschlüsselungsalgorithmen, die Festlegung der
endgültigen Struktur des Gesamtsystems und der Festlegung einer klaren Hierarchie der
unterschiedlichen Nutzerebenen (Seite 21).
-
Auswahl und Aufbereitung weiterer einfacher Rechenverfahren
Entsprechend dem Wunsch der bisherigen Nutzer wurden zusätzliche Verfahren in die
Plattform aufgenommen, um die Attraktivität der Plattform zu erhöhen. Das betrifft vor allen
Dingen die Verfahren, die über den individuellen Bereich nutzbar sind (Anlage 3).
-
4. Meilenstein: Vorstellung der vorläufigen individuellen Kundenbereiche
Ein Schwerpunkt des Vorhabens war die Ausrichtung des Service auf einen einzelnen
Kunden. Mit der Eröffnung einer „individual area“ kann jedem Kunden eine persönliche
Umgebung mit nur durch ihn nutzbaren Verfahren erstellt werden (Seite 25).
-
Tiefgehende Dokumentation der Verfahren sowie der gesamten Plattform
Bezugnehmend auf Kundenwünsche wurden zu einzelnen Verfahren umfassend Literatur
aufgearbeitet und in das Netz gestellt (Anlage 6 und [19] bis [41]).
-
Einarbeitung
von
Nutzungsführung
Kundenvorschlägen
insbesondere
im
Bereich
der
Im Ergebnis dieses Arbeitsschrittes wurden unter anderem weitere Zugriffsmöglichkeiten
auf den ePING-Server implementiert („calculation on the fly“) und eine weitere
Untergliederung der Zugriffsmechanismen vorgenommen (Details in [11] und [43]).
-
Detailverbesserungen, Optimierung, Zuverlässigkeit, Qualitätssicherung
In dieser Etappe fand eine technische Revision der gesamte Plattform statt, die zur
Vereinheitlichung ähnlicher Abläufe und zur Vereinfachung der Gesamtstruktur führten.
Zusätzliche Installationsroutinen und Sicherungsmechanismen sind implementiert worden.
Die Bereiche Mitarbeiter und Administration wurden um Funktionalitäten zur Kundenpflege
erweitert [11], [43].
-
5. Meilenstein: Vorstellung der Gesamtlösung, Schulung, Präsentation
Die E-Bussiness-Plattform wird in ihrer endgültigen Form am 09.11.2004 im Rahmen des
11. Forums der Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam einem breiten Kundenkreis vorgestellt.
Potsdam GmbH
2.4
Bericht Nr. 2996
12
Wissenschaftlicher und technischer Stand
Das Internet hat sich aus einem wissenschaftlichen Informationsnetzwerk in kürzester Zeit zu der
wichtigsten elektronischen Kommunikationsplattform für jedermann entwickelt. Mit der Möglichkeit,
eine Vielzahl von Geschäften elektronisch abzuwickeln, wird das Internet mehr und mehr zum
globalen Marktplatz.
Bereits 1999 setzten europäische Unternehmen auf das E-Commerce-Geschäft und versprachen
sich einen kosteneffizienten Einkauf und Vertrieb mit globaler Reichweite. Unausgereifte
Technologien, skeptische Handelspartner und inkompatible IT-Systeme bereiteten jedoch
Schwierigkeiten. Investitionen in Infrastrukturen für Business-to-Bussiness (B2B) und
entsprechende Anwendungen zum Aufbau von B2B-Commerce-Sites folgten. Diese Investitionen
zahlen sich nun aus und Einkauf und Vertrieb werden von Telefon und Fax auf das Internet
verlagert.
In einer Studie hat Forrester 2002 führende Unternehmen in 13 Branchen und 15 europäischen
Ländern analysiert und auf dieser Basis eine Prognose zur Entwicklung des Onlinehandels in
Europa nach Branchen und Ländern erstellt [5]. Forrester erwartet demnach, dass der B2BOnlinehandel, der im Jahr 2001 rund 78 Mrd. Euro betrug, auf 2,2 Billionen Euro im Jahr 2006
ansteigt. Damit wird der B2B-Onlinehandel einen Anteil von 22 % am gesamten Handelsumsatz in
Europa erreichen. Dem B2B-Bereich wird wegen seiner erheblichen Kostensenkungswirkung auf
Beschaffung, Lagerhaltung und Verkauf eine besonders dynamische Entwicklung vorausgesagt.
Über 70% der Teilnehmer einer Befragung deutscher Unternehmen halten eine internetbasierte
Strategie und eine Vernetzung mit den Geschäftspartnern für ‚erfolgskritisch’. Die Gründe sehen
sie vor allen Dingen in einer besseren Kundenbindung, der Erschließung neuer Marktsegmente
und einer Steigerung der Effizienz.
Es gibt jedoch auch pessimistischere Einschätzungen. So wird der weltweite Handel per Internet in
den kommenden Jahren wohl weniger stark wachsen, als bisher vielfach angenommen. Das ist
das Ergebnis einer Studie des Rheinisch-Westfälischen Instituts für Wirtschaftsforschung Essen
(RWI) aus dem Jahre 2003 [6]. Während viele Untersuchungen bislang für die kommenden Jahre
ein durchschnittliches Wachstum im elektronischen Handel von 60 bis 80 Prozent prognostizierten,
erwarten die RWI-Forscher bis zum Jahr 2005 im Schnitt nur einen Anstieg von etwa 40 Prozent.
Ursachen sind vor allem die nur langsame Verbreitung der Breitbandtechnologie sowie Probleme
von Unternehmen bei der Integration komplexer Softwarelösungen in vorhandene IT-Systeme. Bis
2010 rechnen die Forscher mit einem durchschnittlichen Zuwachs des Internethandels von knapp
30 Prozent pro Jahr. Sollte die Weltwirtschaft sich jedoch ungünstig entwickeln, werden die
Steigerungsraten deutlich niedriger ausfallen.
Auf dem Markt sind eine Vielzahl von verschiedenen e-Commerce-Systemen im (B2B) und
Bussiness-to-Costumer (B2C)-Sektor verfügbar, z.B. für den Hard- und Softwaremarkt, Buch- und
CD-Verkauf, Second-Hand Maschinen, Holzmarkt und viele andere. Ferner werden erste
maßgeschneiderte Lösungen für Costumer Relationship (CRM), Supply Chain Management (SCM)
und Business Intelligence (BI) angeboten. Alle diese Systeme unterstützen jedoch nur den Handel
mit physischen Gegenständen, die – meist als Markenprodukte – international bekannt,
standardisiert und weltweit zu gleichen Konditionen und in gleich bleibender Qualität verfügbar
sind.
Nur wenig Erfahrungen im elektronischen Vertrieb und Marketing liegen jedoch mit dem
Handelsgut „Dienstleistung“ vor, wobei es sich im vorliegenden Fall zudem noch oftmals um
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
13
Unikat-ähnliche Leistungen handelt. Verfügbare E-Commerce-Lösungen sind meistens begrenzt
auf Angebotsdarstellungen oder einfache Kataloge.
Tabelle I zeigt die Gegenüberstellung typische Eigenschaften von E-Commerce-Systemen für
Produkte gegenüber Dienstleistungen.
Produktorientierte
e-Commerce-Lösungen
Auftragsvergabe ad hoc
einfache Auftragsbeschreibung und präsentation
kurzfristiger Kontakt zwischen den Handelspartnern, meist anonym (Stichwort: one-clickshopping)
elementare Produkte
Standardisierte Produkte hoher Stückzahlen
gleichbleibende Qualität, gesichert durch
Markenqualität (unabhängig vom Lieferanten)
Einkaufswagen als vorherrschendes
Paradigma
e-Commerce-Lösungen für
Dienstleistungen
längerer Informationsaustausch vor
Auftragsvergabe
Auftragsbeschreibung mittels umfangreicher
Datenvolumina
längerfristigere Beteiligung beider
Handelspartner an der Leistungserbringung
strukturierte Leistungen, bestehend aus
vielfältigen Teilleistungen
Unikat-ähnliche Leistungen
Qualität variabel ( weitgehend abhängig vom
Leistungserbringer)
kein Paradigma bekannt
Tab. I: Merkmale von E-Commerce-Lösungen für Produkte und Dienstleistungen
Die offenen Probleme sind vielfältig. Für die Schiffbau-Industrie sind unter anderem folgende
Aufgabestellungen noch zu lösen:
-
lange Datensammlungen, die das zu untersuchende Objekt beschreiben
uneinheitliche Datenaustauschformate
Koppelung unterschiedlicher IT-Systeme der Vertragspartner
Iterative Kommunikationsprozeduren in Richtung auf das Endprodukt
Der Abstimmungsprozess zwischen Entwurfsingenieuren und Schiffswerft ist gekennzeichnet
durch einen intensiven Informationsaustausch über einen langen Zeitraum, der gegenwärtig noch
überwiegend über Fax, Briefe und Telefon geführt wird. Bemerkenswert ist dabei die große Anzahl
von Fax als Austauschmedium im Verhältnis zu Email. Für vertrauliche Inhalte, Haftung und
bindende Informationen werden bisher Briefe und Fax bevorzugt [7]. Der Trend geht jedoch von
einer Abkehr von traditionellen Verhaltensmustern eindeutig zu Online-Kommunikationsmethoden
wie Telefon und Internetdiensten.
Mit der zunehmenden Entwicklung zur Dienstleistungsgesellschaft (vgl. Die Initiative DL2000.de –
Dienstleistungs-Community für das 21. Jahrhundert) ist es andererseits unverzichtbar, auch
komplexe Dienstleistungen partiell elektronisch abzuwickeln, um die Kostensenkungspotentiale
elektronischer Medien nutzen zu können.
2.5
Zusammenarbeit mit anderen Stellen
Die Bearbeitung dieses FuE-Themas erfolgte in enger Kooperation mit der Universität Potsdam,
Institut für Informatik. Das Verbundprojekt wurde gemeinsam beantragt und entwickelt. Beide
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
14
Forschungspartner erstellten zur Bearbeitung des Themas einen gemeinsamen Arbeitsplan. Die
SVA Potsdam konzentrierte sich auf die Bereitstellung internet-basierter Dienstleistungen im
schiffbaulichen Versuchswesen. Die Universität Potsdam erarbeitete Konzeption, Entwurf und
Implementierung einer web-basierten Online-Schnittstelle.
Da das Vorhaben die Gestaltung einer Dienstleistungsplattform zum Ziel hatte, wurden mit der
Eröffnung der ersten Stufe der Internet-Plattform Stammkunden der SVA in die Meinungsbildung
einbezogen. So konnten aus dieser Zusammenarbeit frühzeitig Hinweise und Anforderungen aus
Kundensicht berücksichtigt werden.
3
Erreichte Ziele
3.1
Ergebnisse
3.1.1
Modellierung
Der rasche Wandel im Bereich des E-Business verlangt, dass das konzipierte E-CommerceSystem weitgehend flexibel und modular aufgebaut ist, damit es an aktuelle Entwicklungen
angepasst werden kann. Auch die Akzeptanz beim zukünftigen Nutzer setzt gewisse technische
und ergonomische Kriterien voraus, die zum Teil erst durch Befragungen der Pilotanwender und
Stammkunden ermittelt wurden.
Wesentliche Entwicklungsprinzipien des Systems waren:
-
Nutzung einfacher, offener Standards
Verwendung etablierter Softwarebausteine und Technologien
Geringste Anforderungen auf der Seite des Clients
Zugang zum System allein per Browser
Im weiteren wird der Gestaltungsprozess der Dienstleistungsplattform ausgehend von der Vision
bis zur Realisierung vorgestellt. Die dabei entstandenen methodischen Überlegungen, Konzepte
und Vorgehensweisen sind auf ähnlich agierende Ingenieurbüros übertragbar.
3.1.1.1 Vision einer E-Commerce-Plattform für Ingenieurleistungen im Schiffbau
Die folgenden typischen Szenarien sollen die Arbeitsweise und die wesentlichen Leistungen eines
fiktiven Online-Büros sowie die dadurch möglichen Einsparungseffekte verdeutlichen. Für die
Zukunft sind auch weitere Anwendungsszenarien denkbar.
Szenario 1: Öffentlicher Bereich über anonymen Zugang
Über Publikationen in einer Fachzeitschrift oder im Internet ist ein Reeder auf die SVA aufmerksam
geworden. Um sich einen Überblick über die Leistungen der SVA zu verschaffen, nutzt der Reeder
das E-Commerce-System – zunächst anonym. Ihm stehen einfache Dienstleistungen mit relativ
geringen Eingabe- und Ausgabedaten zur Verfügung.
Der Kunde trägt die Daten und die Spezifikation des Auftrages unverschlüsselt in ein
elektronisches Leistungsformular ein. Die Dienstleistungsplattform bearbeitet den Auftrag sofort
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
15
und führt ihn automatisch den vorhandenen technischen Verfahren (Numerische Algorithmen,
Prognosen, etc) zur Auswertung zu. Der Kunde erhält das Ergebnis innerhalb weniger Sekunden
über den Web-Browser angezeigt oder per Email zugesandt. Fehlerhafte oder unvollständige
Aufträge werden soweit wie möglich erkannt und sofort mit Fehlerprotokoll abgewiesen.
Nichtstandardaufträge werden nicht zugelassen.
Szenario 2: Geschlossener Nutzerbetrieb
Zwischen einer Werft und der SVA bestehen seit längerem Geschäftsbeziehungen. Die Werft ist
im E-Commerce-System registriert und nutzt den Dienst regelmäßig.
Mit einem neuen Produkt befindet sich der Kunde noch im Vorplanungsstadium und möchte die
technische Ingenieurkompetenz zu einem Standardproblem des Schiffsentwurfs (z.B.
Wellenwiderstand) nutzen. Er ist gleichzeitig daran interessiert, möglichst schnell ein kompetentes
Gutachten zu erhalten, um rasch verschiedene Varianten hinsichtlich Kosten-/Nutzenrelation
durchrechnen zu können.
Der Kunde überträgt die relevanten Daten per Internet und spezifiziert seinen Auftrag zugleich
möglichst genau über einen elektronische Fragebogen. Die Daten werden bei der Übertragung
mittels eines kryptischen Verfahrens verschlüsselt.
Das E-Commerce-System nimmt den Auftrag entgegen, klassifiziert ihn, prüft Vollständigkeit,
Korrektheit und Konsistenz der Daten und der Auftragsbeschreibung, bereitet den Auftrag
datenmäßig vor auf (Entschlüsselung, Datenkonvertierung und –ergänzung), ordnet den Auftrag
einen zuständigen Bearbeiter der SVA zu und führt den Auftrag – soweit wie möglich –
automatisch den vorhandenen technischen Verfahren zur Bearbeitung zu. Nach einer
Schlussprüfung durch den Bearbeiter werden die Ergebnisse dem Auftraggeber elektronisch
übermittelt.
Der Auftraggeber kann während aller Phasen der Auftragsbearbeitung einen Statusbericht
abrufen. Fehlerhafte, unvollständige oder Nichtstandardaufträge werden soweit wie möglich
erkannt, ausgesondert oder auf traditionellem Wege in den Geschäftsgang eingespeist. Abbildung
1 zeigt den formalen Arbeitsablauf beim Betrieb eines elektronischen Dienstleistungsbüros.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
registrierter
Kunde
16
neuer
Kunde
anonymer
Kunde
WWW-Oberfläche
Zugangskontrolle
Registrierung
WWW-Server
Verschlüsselung
Datenbank
Kunden-/Auftragsdaten
Mail-Server
Auftragsanalyse
und
-typisierung
...
Auftragsbearbeitung
Typ 1
Auftragsbearbeitung
Typ 2
Datenkonvertierung
Datenkonvertierung
CFDSoftware
Prognosewerkzeug
...
...
...
Auftragsbearbeitung
Typ n
Datenkonvertierung
Prognosewerkzeug
Abbildung 1: Modell einer Online-Beauftragung von Dienstleistungen
Kunden
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
17
3.1.1.2 Online Beauftragung von Ingenieurleistungen im Schiffbau: ein Nachteil
Dreh- und Angelpunkt dieses Online-Modells eines Ingenieurbüros ist der Modul Auftragsanalyse,
Klassifizierung und Auftragstypisierung. Die korrespondierenden Probleme auf den Gebieten der
Musterübereinstimmung (pattern matching), Textanalyse, Datengewinnung, Wissenspräsentation
usw. sind Gegenstand gegenwärtiger Forschung der Wissenschaft und bisher weitreichend
unerforscht. Ein Überblick wird in Domeyer (2002) gegeben [8].
Glücklicherweise sind in diesem speziellen Fall bei Dienstleistungen im Schiffbau
Auftragsklassifikation und Auftragstypisierung nicht so entscheidend. Diese Art und Weise des
Auftragseinganges trifft in Hinblick auf den Vertrieb von Massenprodukten über das Internet zu, ist
aber nur bedingt auf den ein Dienstleistungsunternehmen übertragbar. Tabelle II listet die Quellen
für Auftragseingänge der SVA auf:
- von Stammkunden ( im Rahmen bestehender Kontakte)
- aus Kundenbesuchen (Akquisition)
- durch Empfehlungen
- Folgeaufträge
- von Neukunden aus Internetanfragen
- von Neukunden über Messen
- von Neukunden durch Vorträge, Publikationen
- unbekannt, Sonstiges
40 %
10 %
10 %
20 %
3%
2%
5%
10 %
Tabelle II: Quellen für Auftragseingänge der SVA (2001-2002)
Diese Proportionen werden sich auch in den nächsten Jahren nicht entscheidend verschieben. Der
Fall, dass eine Anfrage oder ein Auftrag zentral über Email eingeht, ist eher die Ausnahme.
Gewöhnlich werden für spezielle Aufträge bzw. Anfragen bereits die zuständigen Fachabteilungen
angesprochen. Der Kunde kennt seinen persönlichen Ansprechpartner und möchte die ihm
vertrauten Mitarbeiter auch direkt konsultieren. Und ein Unternehmen ist natürlich auch darauf
ausgerichtet, solche Bindungen unbedingt zu fördern. Daraus lässt sich ableiten, dass mit
Auftragseingang fast alle Aufträge bereits klassifiziert und die entsprechenden Bearbeiter und die
Bearbeitungsvorgänge bekannt sind.
Ein zweiter Punkt, der eine automatisch orientierte Aufgabenklassifizierung schwierig macht, ist die
Tatsache, dass sich das Verhältnis zwischen neuartigen und Standardaufgaben immer mehr zu
neuartigen Aufgaben verschiebt. Hier sind dann erst Konzepte, Modelle und Technologien zu
entwickeln, so dass erst längerfristig
Aufgabenpakete geschnürt werden, und diese
Vorgehensweise für eine reine Online-Bearbeitung ungeeignet erscheint. Der Hintergrund ist der,
dass erklärungsbedürftige Leistungen weiterhin das persönliche Gespräch brauchen.
Drittens erwartet ein Kunde insbesondere im Prozess einer frühen Produktentwicklungsstufe den
vertraulichen Informationsaustausch mit einem kompetenten Partner und oft entwickelt sich daraus
erst daraus ein gemeinsames Konzept für die Realisierung der anstehenden Aufgabe. Aus
Kundensicht ist eine Standardprozedur der Versuchsanstalt für ihn längst noch nicht eine
Standardprozedur. Ein Kunde möchte keine Web-Formulare ausfüllen, um dann eine automatisch
generierte Antwort zu bekommen. Er möchte dazwischen reden und Einspruch erheben können.
Daraus lässt sich ableiten, dass sich eine Beauftragung von komplexen Ingenieursleistungen
gegenwärtig kaum angemessen kundenfreundlich über das Internet abwickeln lässt. Aber
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
18
unabhängig davon bietet das Internet vielfältige Möglichkeiten, Dienstleistungen auf Dauer
wirtschaftlicher, flexibler und schneller an den Kunden zu verkaufen.
Im Zeitalter der neuen Medien kann ein Kunde durch einen Maus-Klick zu einem Mitbewerber
abwandern. Die Kosten, einen neuen Kunden zu gewinnen, liegen sechs bis siebenmal höher als
einen Bestandskunden zu halten und zu entwickeln. Auffällig ist, dass 66% der unzufriedenen
Kunden sich aufgrund schlechten Dienstes am Kunden vom Anbieter abwenden, Knickel (1999)
[9]. Ziel muss es deshalb sein, Dienstleistungsprozesse aus Kundensicht so zu verbessern, dass
sie mit der erbrachten Dienstleistung zufrieden sind. Die Analyse der Geschäftsprozesse der SVA
und die durchgeführten Kundenbefragungen zur Nutzung des Internets als zusätzliche
Kommunikationsplattform führten zu folgenden Schlussfolgerungen:
-
Die Arbeitsweise einer Schiffbau-Versuchsanstalt zeichnet sich durch einen intensiven Kontakt
zum Kunden aus. Projekte laufen in der Regel über mehrere Monate. Folgeprojekte haben oft
eine analoge Struktur zu vorherigen Projekten. Diese Besonderheiten müssen berücksichtigt
werden, wenn Leistungen über das Internet bereitgestellt werden.
-
Das Verteilen von Informationen über das Web funktioniert sehr effektiv. Eine besondere Rolle
spielen dabei die leistungsbegleitenden Informationen, die immer wieder von den Kunden
hinterfragt werden. Ein Großteil dieser einfachen Informationen sollte in das Web wandern.
Erst mit einer geeigneten Strukturierung der Informationen besteht die Chance, schnell, flexibel
und individuell auf die Wünsche und Anforderungen der Kunden zu reagieren.
-
Hauptanwendungsziel der Kommunikationsplattform soll die Bereitstellung von OnlineVerfahren werden. Beginnend mit bewährten Prozeduren für Standardprognosen einer
Versuchsanstalt sollen in der Folge auch aufwändigere Berechnungsverfahren ins Netz gestellt
werden.
-
Ein nicht zu unterschätzender Fakt ist der Vorteil, dass Software nicht für verschiedene
Plattformen entwickelt und verteilt werden muss, sondern nur für den Server im eigenen Haus.
-
Zur Arbeit an einem beliebigen Ort genügen ein Internetanschluss und ein Browser (thin
clients). Es muss immer nur eine Version eines Programmsystems gewartet werden.
-
Das System sollte möglichst autonom laufen und nicht den Charakter eines Call-Center
erhalten. Einen ständigen Supervisor für die E-Commerce-Plattform werden sich kleine
Unternehmen nicht gestatten können. Damit stehen sie andererseits in einem gewissen
Konflikt mit ihrer Vision, jederzeit Kundennähe garantieren zu können.
-
Ein Synergieeffekt ergibt sich für die Arbeit im eigenen Unternehmen. Mitarbeiter des
Unternehmens haben die Möglichkeit, sämtliche Werkzeuge zu verwenden, während anderen
Nutzern nur Teilrechte zugesprochen werden.
Entsprechend dem Charakter der SVA als Kompetenzpartner auf den Gebiet der Hydrodynamik
mit einem begrenzten Kundenstamm wird weder eine Massenkommunikation noch eine
individualisierte Massenkommunikation für Dienstleistungen zu erwarten sein. Einer der Trends,
die sich im E-Business abzeichnen, ist aber der personalisierte Zugriff auf Informationen,
Finkelstein (1999) [10]. Es besteht ein Bedarf, die Fülle von Informationen, die ein
Dienstleistungsunternehmen bereitstellt, zielgerecht für jeden einzelnen Kunden zu regulieren.
Dazu bietet es sich an, mit Nutzerprofilen zu arbeiten, die eine unterschiedliche Sicht auf das
Leistungsspektrum bieten. Deshalb wurde für den Aufbau der Plattform die Strategie einer
individuellen Kommunikation gewählt.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
19
3.1.1.3 Unterstützung der Ingenieurstätigkeit und Wertschöpfung über das Internet
Der Modellbildungsprozess im Rahmen des Vorhabens hat aufgezeigt, dass es nicht möglich sein
wird, mit einer E-Commerce-Plattform die traditionelle Kommunikation, Bestellung und
Auftragsbearbeitung von Ingenieurleistungen zu ersetzen. Vielmehr ist der Fokus auf die typischen
Probleme, Informationsbeschaffungen und Serviceleistungen zu setzen, die günstig über das
Internet abzuwickeln sind und die Geschäftstätigkeit einer Versuchsanstalt ergänzen.
Welche Dienstleistungen und Informationsprozesse im Schiffbau ermöglichen aber eine
zusätzliche Wertschöpfung, wenn sie über das Internet erledigt werden? Die Analyse der
Geschäftsprozesse als auch die Kundenbefragungen zur Nutzung der Internet-Plattform haben zu
folgenden Ergebnissen geführt:
Die Dienstleistungen einer Versuchsanstalt basieren auf lang anhaltende Kundenkontakte über
mehrere Monate (oder durchaus auch Jahre, wenn Folgeprojekte zu bearbeiten sind) und werden
dominiert von einer ausführlichen Kommunikation zwischen Kunden und Ingenieuren der
Versuchsanstalt, wobei regelmäßig durch die Kunden die Zugriffe zu zwei Kategorien der
Dienstleistungen erfolgen: „Information on demand“ und „Computation on demand“.
„Information on demand“ deckt alle Informationen ab, die den Rahmen und die Bedingungen
beschreiben, die das Entwicklungsstadium eines Projektes betreffen. Eine Verteilung dieser
Informationen über das Netz ist sehr effizient und ein schneller Zugriff zu allen relevanten Daten
gibt den Kunden jederzeit wertvolle Detailinformationen und erleichtert die Kommunikation mit den
Mitarbeitern der Versuchsanstalt.
„Computation on demand“ zielt auf die Leistungen, in denen Online-Prozeduren für einfache und
komplexe Berechnungen im Schiffsentwurf angeboten werden. Daraus ergeben sich zwei Vorteile:
Erstens, die Software wird verfügbar für unterschiedliche Computer-Plattformen, die nur geringe
Anforderungen an die Ressourcen besitzen müssen (Standard Browser und Internet-Zugriff) und
nur eine Version eines Programms gewartet werden muss (ASP = application service providing).
Zweitens, Teile des Know-how der Versuchsanstalt, die in zahllosen kleinen und mittleren
Computer-Programmen für spezifische Problemstellungen des Schiffsentwurfsenthalten enthalten
sind, werden voll verfügbar über das Internet bereitgestellt. Während Mitarbeiter des
Unternehmens Zugriff zu allen Werkzeugen haben, erhalten Kunden nur partiellen Zugriff.
Diese beiden Anwendungsfälle wurden für den Aufbau der Plattform ausgewählt, weil sie einen
beträchtliche zusätzliche Unterstützung für Schiffbau-Versuchsanstalten und deren Kunden
versprechen.
3.1.2
Realisierung
Der überarbeitete Entwurf (Abbildung 2) berücksichtigt die bisher gesammelten Erfahrungen und
orientiert sich an der Unternehmensstrategie. Das Rückgrad der Plattform bildet die Gesamtheit
der verschiedenen Verfahren, Methoden und Kommunikationsmöglichkeiten, die den Nutzern
individuell zur Verfügung stehen. Der Online-Service der SVA ist direkt aus der Homepage der
SVA www.sva-potsdam.de zu erreichen und trägt den Namen ePING ("e-Commerce Plattform für
INGenieurdienstleistungen im Schiffbau").
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
20
Abbildung 2: Zugriff auf ePING über unterschiedliche Nutzerebenen
Die Plattform unterstützt folgende Anwendungsmöglichkeiten:
-
Rechenverfahren
Die SVA stellt für ihre Kunden aufbereitete Rechenverfahren zur Verfügung. Diese Verfahren
werden, bezogen auf die Art der Freischaltung (freier Bereich, registrierter Bereich,
individueller Bereich), mit unterschiedlicher Funktionalität versehen. Während im freien Bereich
nur einfache Verfahren und Funktionsumfänge angeboten werden, stehen im registrierten
Bereich deutlich mehr Funktionalitäten zur Verfügung. Hier sind auch Verfahren mit längerer
Verarbeitungszeit oder größeren Datenvolumina eingebunden. Insbesondere können im
individuellen Bereich maßgeschneiderte komplexe Rechenverfahren (einschließlich Pre- und
Postprozessoren) eingestellt werden und deren Benutzung abgerechnet werden.
-
Recherchen
Das System ermöglicht verschiedene Arten von Recherchen. So kann man alle früheren
Eingaben und Ergebnisse der Rechenverfahren abrufen und erneut verwenden. Im
individuellen Bereich kann zusätzlich, bei entsprechender Aufbereitung, der gesamte Verlauf
einzelner Projekte nachvollzogen und die Ergebnisse abgerufen werden. Zusätzlich haben die
Mitarbeiter die Möglichkeit in allen älteren Angeboten, Aufträgen und Projektergebnissen zu
recherchieren, um Parallelen zu aktuellen Anfragen zu finden und zur Lösung des aktuellen
Problems heranzuziehen.
Potsdam GmbH
-
Bericht Nr. 2996
21
Dokumentation
In diesem Bereich sind eine Beschreibung der Plattform und eine genaue Dokumentation der
einzelnen Rechenverfahren zu finden. Zusätzlich wurde eine Liste aller gängigen Größen mit
ihren Abkürzungen und Beschreibung beigefügt.
-
Angebotserstellung
Das System bietet die Möglichkeit, einen Auftrag aus verschiedenen komplexen
Einzelkomponenten zusammenzustellen und auf dieser Grundlage ein Angebot zu erstellen.
Hierzu werden alle notwendigen Informationen vom Benutzer erfragt. Dieses System ist in der
vorliegenden Version auf die Nutzung durch Mitarbeiter beschränkt.
-
Kundenbezogenen Inhalte
Im individuellen Bereich können Inhalte speziell für Kunden eingestellt werden, um ihnen
bestimmte Angebote, Teilergebnisse oder projektbezogene Informationen darzubieten.
Zusätzlich wird ihnen ein Zugang zu individuellen Rechenverfahren und weitere Methoden oder
Ergebnissen ermöglicht.
-
Projektbezogene Inhalte
Damit über den Auftragsfortschritt, Zwischenergebnisse und der Auftragsdokumentation
jederzeit aktuelle Informationen Rechenschaft gegeben werden kann, werden im individuellen
Bereich speziell für langfristige Projekte Informationen aufgearbeitet und den Kunden
präsentiert.
Um die oben beschriebene Konzepte zu realisieren sind abgestufte Zugriffsrechte für das gesamte
System und einzelne Zugriffsrechte auf besondere Inhalte notwendig. Die Zugriffsrechte werden
dabei für folgende Kategorien von Nutzern vergeben:
-
Anonyme Kunden
Registrierte Kunden
Individuelle Kunden
Mitarbeiter
Administrator
Über die Startseite von ePING (Abbildung 3) ist der Zugriff auf die einzelnen Ebenen möglich. Die
Arbeitsweise der einzelnen Kommunikationsebenen wird ausführlich in der „Anleitung für den
Administrator“ [11] beschrieben.
3.1.2.1 Leistungsangebote für anonyme Kunden
Dieses Angebot dient vor allem der Kundenwerbung. In diesem Bereich sind ausgewählte und
öffentlich zugängliche Rechenverfahren eingebunden. Sie sollen einen einfachen, unkomplizierten
Zugang zur Plattform ermöglichen und potentiellen Kunden die Chance bieten, sich mit dem
System vertraut zu machen. Langfristig wird erhofft, dass sich daraus registrierte oder sogar
dauerhaft feste Kundenbeziehungen entwickeln lassen. Die Datenübertragungen zwischen Host
und Server erfolgen unverschlüsselt und können möglicherweise von Dritten eingesehen werden.
Entsprechend der Ausrichtung dieses Angebotes auf eine internationale Zielgruppe sind diese
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
22
Nutzerseiten in Englisch gehalten. Die in diesem Bereich präsentierten Rechenverfahren bieten
keine grafisch aufbereiteten Ergebnisse und keine Möglichkeit, diese herunter zu laden. Die
Dokumentationen liefern nur eine kurze Beschreibung der Verfahren, zeigen die Eingabe- und
Ausgabedaten und verweisen auf Anwendungsgebiete, Grenzen und beschreibende Literatur.
Abbildung 3: Startseite der Plattform
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
23
Abbildung 4 zeigt die Zugangsseite zum freien Bereich.
Abbildung 4: Freier Bereich mit anonymem Zugriff
3.1.2.2 Leistungsangebote für registrierte Kunden
Registrierte Kunden erhalten wesentliche Vorteile gegenüber anonymen Kunden, wie
verschlüsselter Datenaustausch in beiden Richtungen, Mailservice, Hintergrundinformationen,
aufbereitete Online-Diagramme, persönliche Ansprechpartner etc. Die Nutzung des registrierten
Bereichs ist ebenfalls kostenlos.
Die Datenübertragungen zum und vom Server erfolgen verschlüsselt. Dazu erhalten die Kunden
ein automatisch generiertes Passwort. Die für den Zugang einmalig erfassten persönlichen und
Unternehmensdaten (Name, Anschrift, Telefon, Email-Adresse) werden ausschließlich zur
Administration des Servers verwendet und nicht an Dritte weitergereicht. Um Zugriff auf den
registrierten Bereich zu erhalten, muss sich der Nutzer sich beim System eintragen. Dies erfolgt
über ein Registrierungsformular (Anlage 2).
Mit dem Drücken der Schaltfläche „Submit“ werden die Nutzerdaten übernommen und der Nutzer
aufgefordert, die Daten auf Vollständigkeit und Richtigkeit zu überprüfen. Danach werden die
Nutzerdaten endgültig im System gespeichert und dem Nutzer das Passwort per Email gesendet.
Dieses Passwort kann der Nutzer jederzeit ändern. Die Anmeldeprozedur läuft autonom und
bedarf keiner weiteren Aktivitäten des Administrators.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
24
Nach erfolgreicher Anmeldung kann der sich Nutzer durch die Eingabe seiner Email-Adresse und
dem übermittelten Passwort bei der Plattform anmelden (Abbildung 5) und die Angebote des
registrierten Bereiches nutzen.
Abbildung 5: Login
Registrierte Kunden erhalten ein persönlich zugeschnittenes Benutzerprofil (Abbildung 6), das
ihnen die Entscheidung überlässt, in welcher Sprache sie kommunizieren wollen und wie mit den
Daten umgegangen werden soll. Sie können selbst festlegen, ob die Daten sofort oder am Ende
der Sitzung gelöscht oder dauerhaft aufgehoben werden sollen, um in einer späteren Sitzung
wieder darauf zugreifen zu können. Zu den Berechnungsergebnissen werden gleichzeitig grafische
Auswertungen geliefert.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
25
Abbildung 6: Benutzerprofil
3.1.2.3 Leistungsangebote für individuelle Kunden
Eine Arbeit in diesem Bereich ist nur möglich bei Vorlage eines beiderseitig unterzeichneten
Lizenzvertrages. In Abhängigkeit vom Vertragsinhalt werden Nutzungskosten erhoben. Die
Datenübertragungen zum und vom Server erfolgen verschlüsselt. Zielgruppe dieses Angebotes
sind Kunden, die bereits mehrfach Kontakt mit der SVA hatten und die zeitweise intensiv mit
ausgewählten Methoden arbeiten wollen. Die Kunden 'leasen' sich für die Dauer ihrer
Problemlösung ein Verfahren oder sie planen den Erwerb eines Lizenzproduktes und erhalten für
eine gewisse Frist die Möglichkeit, sich in das Verfahren einzuarbeiten. Das eröffnet zusätzlich die
Möglichkeit einer Soforthilfe. Die Nutzung dieses Leistungsangebotes und die Zahlungsweise
werden per Vertrag vereinbart.
Abbildung 7 zeigt die automatisch generierte Startseite für einen Kunden im individuellen Bereich.
Er besitzt gegenüber registrierten Nutzern zusätzliche Rechte zur Ausführung des Verfahrens MAL
(Minimumnahe Antriebsleistung). In den Anlagen 4, 5 und 6 sind Eingaben, Ergebnisse und
Kurzdokumentation dieses Prognoseverfahrens beschrieben. Im Dokumentenbereich ist für den
Nutzer am 17. September 2004 eine Datei hinterlegt worden.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
26
Abbildung 7: Individuelle Startseite
3.1.2.4 Mitarbeiterbereich
Mitarbeiter können alle Bereiche (außer den Administratorbereich) nutzen und haben für diese
vollständige Rechte. Sie können somit für den Eigenbedarf jedes Rechenverfahren nutzen, sofern
diese nicht auf nur bestimmte Mitarbeiter beschränkt wurden. Die eigentliche Vorteil für den
Mitarbeiter besteht aber im Einstellen von individuellen Inhalten und/oder Rechenverfahren für
bestimmte Kunden.
Ein Mitarbeiter besitzt folgende administrative Rechte, die im weiteren kurz beschrieben werden:
Einstellen von Rechenverfahren
Das Einstellen von neuen Rechenverfahren in den individuellen Bereich ist in der Anleitung für den
Administrator [11] beschrieben und setzt serverseitige Anpassungen voraus.
Der individuelle Bereich sieht dabei aus Mitarbeitersicht wie folgt aus (Abbildung 8):
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
27
Abbildung 8: Individueller Bereich aus Mitarbeitersicht
Einstellen von Inhalten
In diesem Bereich werden fünf Optionen angeboten:
• Verzeichnisse anlegen
Durch das Anlegen von Verzeichnissen ist es möglich, eine Struktur zu erzeugen und Inhalte für
Kunden gezielt in einem Verzeichnis zu hinterlegen.
• Inhalte einstellen
Hier können die Inhalte eingestellt werden. Dazu wählt man die entsprechende Datei auf der
lokalen Festplatte aus, ordnet sie der korrekten Kategorie zu und gibt ggf. eine Beschreibung für
diesen Inhalt an. Diese Beschreibung taucht bei der automatischen Generierung der Startseite als
Bezeichner für die Verlinkung auf. Ist keine Beschreibung angegeben, wird automatisch der
Dateiname übernommen.
Das Einstellen von Objekten kann im Mitarbeiterbereich erledigt werden. Hierzu gibt es ein
Menüunterpunkt ’Inhalte für Kunden’ im Bereich ’Mitarbeiter’, welcher es erlaubt jede Art von
anderen Objekten einzubinden und bestimmten Nutzer zuzuweisen.
Intern wird zwischen folgenden Objektarten unterschieden:
-
HTML (werden bei der Auswahl direkt angezeigt),
Bilder (werden bei der Auswahl direkt angezeigt),
PHP-Skripte (werden bei der Auswahl ausgeführt),
Rechenverfahren (werden bei der Auswahl ausgeführt) und
sonstige Objekte (werden bei der Auswahl zum Download angeboten) – z.B. PDF-Dateien.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
28
Hierbei können natürlich die HTML-Seiten jedes der anderen Objekte einbinden (Bilder) bzw.
dorthin verlinken (HTML-Seiten, PHP-Skripte, Rechenverfahren, sonstige Objekte).
• Inhalte löschen
Hier können nicht mehr benötigte Inhalte gelöscht werden.
• Zugriffsrechte anpassen
Hier kann festgelegt werden, welche Kunde bzw. Usergruppen welche Dokumente einsehen
können.
• Startseite festlegen
Durch diese Option kann der entsprechende Inhalt einem Kunden als Startseite im individuellen
Bereich zugeordnet werden.
Auf die Inhalte zugreifen
Der Zugriff auf die eingestellten Inhalte erfolgt über http://<rechnername>/individual/inhalte.phtml/
gefolgt von der Verzeichnisstruktur und dem Namen der Originaldatei. Der entsprechende Link
findet auch in der Tabelle unter ’Namen/Beschreibung’ Verwendung.
Zugriffsrechte festlegen
Nachdem die Inhalte in die Datenbank geladen wurden, müssen sie noch einzelnen Benutzern
zugeordnet werden. Nach dem Einstellen, können vorerst nur Mitarbeiter auf die Inhalte zugreifen.
Das Festlegen erfolgt durch die Auswahl ’Rechte ändern/einsehen’, wobei folgende Übersicht
(Abbildung 9) angezeigt wird:
Abbildung 9: Rechte ändern
Der Inhalt kann allen Kunden, bestimmten Kunden oder nur Mitarbeiter zuordnet werden.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
29
Berichtsdatenbank
Für den internen Gebrauch können die Mitarbeiter in einer Berichtsdatenbank recherchieren und
neue Berichte anlegen.
Die Berichtsdatenbank kann nach verschiedenen Kriterien durchsucht (Abbildung 10) und die
Ergebnisse angezeigt werden (Abbildung 11:). Die Aufnahme neuer Berichte in die Datenbank
kann über das Eingabeformular (Abbildung 12) erfolgen.
Abbildung 10: Suchen in der Berichtsdatenbank
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
30
Abbildung 11: Suchergebnis
Abbildung 12: Bericht anlegen
Projekte anlegen
Für den internen Gebrauch können die Mitarbeiter neue Projektdaten anlegen und verwalten. Dies
hat zunächst nichts mit den für die Kunden zugänglichen Projektdaten zu tun. Doch können die
hier festgehaltenen Informationen (anders aufgearbeitet) auch dazu verwendet werden, um den
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
31
Kunden über den Projektfortschritt zu informieren als auch Zwischen- und Endergebnisse zu
präsentieren.
Das Anlegen eines Projektes erfolgt über ein Web-Formular, (Anlage 7). Hier werden alle
wesentlichen Daten erfasst und mit zusätzlichen externen Dokumenten verknüpft
Projekte anlegen
Für den internen Gebrauch können die Mitarbeiter neue Projektdaten anlegen und verwalten. Dies
hat zunächst nichts mit den für die Kunden zugänglichen Projektdaten zu tun. Doch können die
hier festgehaltenen Informationen (anders aufgearbeitet) auch dazu verwendet werden, um den
Kunden über den Projektfortschritt zu informieren als auch Zwischen- und Endergebnisse zu
präsentieren.
Das Anlegen eines Projektes erfolgt über ein Formular, das auf den folgenden Seiten dargestellt
ist. Hier werden alle wesentlichen Daten erfasst und mit zusätzlichen externen Dokumenten
verknüpft.
Kundendaten einsehen
Mitarbeiter haben die Möglichkeit, die Daten der angemeldeten Kunden einzusehen. Hierzu kann
jeder Mitarbeiter nach bestimmten Suchkriterien die Kundendatenbank durchsuchen oder direkt
einen Kunden auswählen und seine hinterlegten Daten ansehen bzw. modifizieren. Abbildung 13
zeigt einen Ausschnitt aus dem Datenprofil eines Kunden.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
32
Abbildung 13: Kundendaten (Testkunde)
3.1.2.5 Administratorbereich
Der Administrator ist für das User-Management zuständig (Löschen und Anlegen von Usern,
Zuordnen von Usern zu einer Usergruppe etc.) und er kann die Zugriffe auf das System
überwachen. Hierzu gibt es einen eigenen Bereich der Plattform, die wie folgt aufgebaut ist
(Abbildung 14):
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
33
Abbildung 14: Administratorbereich
Der Administrator kann zu jeden Zeitpunkt ermitteln, wer in letzter Zeit auf der Plattform aktiv war.
Dies ist bei einem Update der Plattform nützlich, um möglichst einen günstigen Zeitpunkt zu
wählen, oder vorher mit den entsprechenden Stellen Kontakt aufzunehmen.
Nur dem Administrator ist es erlaubt, registrierte Benutzer einer anderen Benutzergruppe
(Mitarbeiter, individuelle Kunden) zuzuordnen. Hierfür steht ein eigenes Formular zur Verfügung,
das zusätzlich auch das Anlegen und Löschen von Benutzern ermöglicht sowie Passwörter
zuteilen kann (Anlage 8).
3.1.3
Anwendungsbeispiele
3.1.3.1 Freifahrtdiagramm für SVA High Speed Propeller Serien
In einem kürzlich beendeten Forschungsprojekt hat die SVA systematische Freifahrtversuche mit
High Speed Propellern im Schlepptank und im Kavitationstunnel durchgeführt und analog den
Wageninger Propeller Serien Polynomkoeffizienten gebildet, Heinke, Lamprecht, Schulze (2003)
[12].
Freifahrtdiagramme für kavitationsfreie High Speed Propeller können über die Online-Plattform
einfach und schnell erzeugt werden. Im registrierten Bereich ist ein Formular mit den erforderlichen
Eingabedaten für die Ermittlung der Freifahrtkennlinien der High Speed Propeller auszufüllen und
mit Mausklick an den Server zu schicken. Nach Prüfung der Eingaben werden auf dem Server der
SVA die entsprechenden Kennwerte berechnet und die Berechnungsergebnisse mit dem
Freifahrtdiagramm an den Kunden gesendet.
Im individuellen Bereich können Freifahrtdiagramme unter Berücksichtigung weiterer Parameter
erstellt werden. Das Verfahren gestattet die Berechnung von Kennlinien für variable
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
34
Propellerparameter sowie die Auswahl des Propellers für vorgegebene Betriebsparameter unter
Berücksichtigung von Kavitation und Schräganströmung. Ermittelt werden die Freifahrtkennwerte,
die Propeller-Zeichnung und eine detaillierte Propeller-Geometrie.
3.1.3.2 Automatische Angebotserstellung für Standard Modell Tests
Analysiert man den Entstehungsprozess eine Angebotes dann kristallisieren sich Aktivitäten
heraus, die einerseits manuell aufwändig und somit fehleranfällig, andererseits aber formalisierbar
und automatisierbar sind.
Das Erstellen eines Angebotes lässt sich in hierarchische Teilschritte gliedern, die von
unterschiedlichsten Bedingungen und Parametern abhängen (Abbildung 15). Teilschritte dafür
sind u.a. die Festlegung der Modellgröße, die Suche nach vorhandenen Propellern aus dem
Propellerstock, Anzahl der Versuche etc. Bei der Festlegung eines geeigneten Modellmaßstabes
müssen zusätzliche Einflussfaktoren berücksichtigt werden: Propellerdurchmesser, Abmessungen
der Modellfräse, Tankgeometrie, Versuchsart usw. Abhängig von der Modellgröße entstehen
unterschiedliche Fertigungskosten für die Modelle, die bei der Erstellung des Angebotes
berücksichtigt werden müssen. Für Standard-Versuche können für die einzelnen
Dienstleistungspositionen mit der Preis-Datenbank und der Kundendatenbank zu einem ersten
Dienstleistungsangebot komplettiert werden.
Abbildung 15: Grobstruktur Standardangebote
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
35
Zunächst werden die allgemeinen Daten abgefragt und eine Grobauswahl der erforderlichen
Leistungspakete getätigt (Abbildung 16). Zu jedem dieser Pakete wird dann eine genaue
Spezifikation angefordert, die sich aus einer Vielzahl angebotener Komponenten zusammensetzen
kann. Zusätzlich werden intern die Abhängigkeiten zwischen den Komponenten berücksichtigt und
ausgewertet. Zum Beispiel setzt ein Versuch immer auch einen Linienentwurf und eine
Modellfertigung voraus.
In der Abbildung 17 sind die Auswahlmöglichkeiten für die Modellfertigung aufgezeigt.
Nicht jede Komponente kann einfach durch eine Auswahl bestimmt werden, teilweise sind weitere
Daten notwendig. Zu diesem Zweck werden an der entsprechenden Stelle diese Daten abgefragt.
Das betrifft z.B. die erforderlichen Komponenten für das Festlegen eines Modellmaßstabes.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
36
Der Modellmaßstab ist abhängig von vielen Einflussfaktoren, wie Durchmesser des
Modellpropellers, Abmessungen des Schlepptankes, Geometriedaten des Modells, Restriktionen
der Modellfräse, Einschränkungen bei bestimmten Versuchsarten (Seegang) usw. Da die Größe
des Modells sich auf den Preis auswirken kann, muss der Modellmaßstab genau ermittelt werden.
Nach der Zusammenstellung der Komponenten werden die Daten aufbereitet, mit der
Preisdatenbank verknüpft und im Browser dargestellt. Eine fiktives Angebot könnte somit wie folgt
aussehen:
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
37
Abbildung 18: Angebotserstellung (3) - ohne Preise
Abbildung 18 zeigt ein vollständiges Angebot. Ein Kunde erhält nur die Angabe des
Gesamtpreises, während ein Mitarbeiter ein umfassendes Dokument mit allen Einzelpreisen aus
der Preisdatenbank und die Berechnungsgrundlagen für die Ermittlung der jeweiligen Preise
bekommt.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
38
3.1.3.3 Wellenwiderstandsbestimmung
Besonders gut zur Nutzung über das Internet eignen sich Verfahren, die sich durch eine geringe
Anzahl von Eingabedaten auszeichnen. Viele Werkzeuge der Versuchsanstalten benötigen jedoch
detaillierte Geometriebeschreibungen, umfangreiche Parameter und längere Rechenzeiten. Für die
Erstellung eines feinen Schiffsgitters ist außerdem eine grafische Interaktion unerlässlich.
Wie in solchen Fällen die Online-Plattform genutzt werden kann, zeigt die Abbildung 19. Der
Kunde nutzt einen lokalen Preprozessor, um seine CAD-Geometrie in ein Schiffsgitter zu
verwandeln (1). Er trägt die Berechnungsparameter in sein Formular und sendet Gitter und
Parameter verschlüsselt zum Server (2). Die Anwendung auf dem Server führt eine
Eingangskontrolle der Daten durch und beginnt die Berechnung. Der Kunde erhält auf seiner Seite
eine Fortschrittsanzeige und nach Abschluss der Berechnung eine grafische Auswertung (3) bzw.
das vollständige Ergebnis (4), aus denen er mit einem Postprozessor weitere Abbildungen
erzeugen kann.
Abbildung 19: Vereinfachtes Schema einer Online-Berechnung
In der Regel wird der Kunde diese auf den ersten Blick umständliche Arbeitsweise selten wählen
und eher eine Rechnung beauftragen. Plausibel wird der Vorgang aber, wenn er bereits
Ergebnisse besitzt und die Berechnungen nur für geringfügig andere Betriebsbedingungen (andere
Geschwindigkeit) oder kleinere Formvariationen kurzfristig wiederholen will. In diesem Fall erhält er
schneller und kostengünstiger seine konkreten Informationen. Abbildung 20 zeigt ein typisches
Beispiel für die Berechnung des Wellenwiderstandes mit dem Verfahren KELVIN, Söding (1993,
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
39
2000) [13]. Diese Darstellung wurde automatisch auf dem ePING-Server erzeugt. Komfortabler ist
die Nutzung eines Postprozessors, der es gestattet, Berechnungsergebnisse auf dem lokalen
Rechner im nachhinein zu bearbeiten [Abbildung 21].
Abbildung 20: Wellenbildung für ein Fast Monohull
Abbildung 21: Postprozessor KELVIN
Potsdam GmbH
3.1.4
Bericht Nr. 2996
40
Datensicherheit
Die Online-Plattform baut auf die aktuellen Sicherheitsstandards auf. Im registrierten und
individuellen Bereich werden die Daten, soweit erforderlich, während der Übertragung
verschlüsselt. Alle Daten werden vertraulich behandelt, nicht an Dritte weitergegeben und nur für
die gewünschten Zwecke benutzt. Die Daten werden in einem Standard-Datenbanksystem
gespeichert und gegen zufällige oder vorsätzliche Manipulationen, Verlust, Zerstörung oder gegen
den Zugriff unberechtigter Personen geschützt. Gespeicherte Daten können entsprechend des
geltenden
Rechts
jederzeit
abgerufen,
beziehungsweise
gelöscht
werden.
Die
Sicherheitsmaßnahmen werden entsprechend der technologischen Entwicklung fortlaufend
verbessert. Es muss jedoch beachtet werden, dass es sich beim World Wide Web um ein öffentlich
zugängliches System handelt. Für die Sicherheit der übermittelten Daten im Internet kann keine
hundertprozentige Gewähr übernehmen.
3.1.5
Technologien und Werkzeuge
Auf die Zukunftssicherheit und das Preis-Leistungsverhältnis des Gesamtsystems wurde in der
Planung hoher Wert gelegt. Die Implementierung sollte unabhängig sein von proprietären
Komponenten wie Applikationsserver und Datenbank. Die logische Konsequenz war der Einsatz
von Open-Source-Techniken. Der Einsatz von Open-Source-Produkten bietet neben der
Lizenzkostenreduktion und Unabhängigkeit von einzelnen Herstellern weitere Vorteile. Die
Anwendungen sind durch die Ausrichtung an offenen Standards problemlos erweiterbar.
Technische Innovationen werden deutlich schneller umgesetzt [14].
Verwendet wird ein Apache-Server mit SSL Aufsatz, eine Firewall und eine MySQL Datenbank.
Die Web-Seiten sind in HTML, Java-Script, sowie PHP gehalten. Die eingehenden Daten der
Berechnungen werden direkt an die entsprechenden Programme geleitet und die Ergebnisse
anschließend präsentiert. Nach Möglichkeit wird die Session über Cookie's aufrecht gehalten, die
nur dazu dienen, die Sessionskennung während der Verbindung mit der E-Commerce-Plattform zu
speichern.
3.1.6
Erfahrungen
Aus dem Aufbau und dem inzwischen fast zweijährigen Betrieb der Dienstleistungsplattform
wurden Erkenntnisse und Erfahrungen gewonnen, die von zukünftigen Nutzer beachtet werden
sollten.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dem Server einen High-Speed-Zugang zum Internet mit
Übertragungsraten von mindestens 2 MBit zu gewähren. Eine Alternative stellt das Betreiben des
Servers im lokalen Rechnernetz dar. Die Anforderungen an die Client-Rechner sind gering; die
Berechnungen und der HTML-Aufbau werden ausschließlich vom Server übernommen. Ein
Mehrprozessorsystem erweist sich als günstig, wenn Verfahren mit längeren Berechnungszeiten
integriert werden sollen.
Nicht alle Verfahren eignen sich gleichermaßen zur Nutzung über die Dienstleistungsplattform.
Zum einen beschränken die relativ funktionsarmen Möglichkeiten des HTML-Standards die
Bedienbarkeit, zum anderen sollte die Anzahl der Eingabeparameter überschaubar bleiben.
Verfahren, die eine längere Berechnungszeit beanspruchen, sollten grundsätzlich nur einem
Nutzer zugewiesen werden, damit das Antwortverhalten auf nutzerfreundlichem Niveau bleibt.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
41
Sicher zu stellen ist, dass alle Applikationen unbedingt terminieren und nicht in einen
Wartezustand treten, da die verwendeten Werkzeuge ohne Threats arbeiten.
Das Gesamtsystem läuft stabil und bedarf nur geringer Wartung.
3.2
Voraussichtlicher Nutzen
Die Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH agiert in der ersten Reihe der technologischen
Entwicklungen in der maritimen Industrie. Im Bestreben, das Niveau der Dienstleistungen weltweit
mit zu bestimmen, sind fortwährende Investitionen in die Schiffbauforschung von vitalem Interesse
nicht nur für das Unternehmen, sondern für den Schiffbaustandort Deutschland insgesamt. Über
die Dienstleistungsplattform können neu entwickelte Berechnungsverfahren schneller in die
Angebotspalette der Versuchsanstalt übernommen und den interessierten Werften als
Innovationsvorteil weitergegeben werden.
Von der E-Commerce-Plattform profitieren vor allen Dingen die deutschen Ingenieurbüros und
Werften. Von Ihnen wird die SVA zumeist bei unkonventionellen und anspruchsvollen
Entwurfsaufgaben konsultiert. Die Verfügbarkeit entsprechender Entwurfsgrundlagen und
fortgeschrittener Berechnungsverfahren ist dabei auch von großem Nutzen für die SVA Potsdam,
um weiterhin als beratende Institution für die Werftindustrie wirken zu können. Die Werften werden
damit wiederum in die Lage versetzt, wettbewerbsfähige Entwürfe ihren Kunden anzubieten. Die
Entwurfsempfehlungen selbst stellen für Ingenieurbüros und Werften wichtige Unterlagen für die
Entscheidungsfindung und den eigenen Entwurf dar. Der schneller Transfer von
Forschungsergebnissen ist ein wichtiger Faktor zur Beschleunigung des Wissenstransfers und
damit Motor für Innovationen.
Ein weiterer Nutzen wird erwartet in der Ausbildung von Studenten auf dem Gebiet des Schiffbaus.
Die Dienstleistungsplattform eignet sich ausgezeichnet für Parameterstudien im hydrodynamischen Versuchswesen und ist offen für weitere Prognosetools aus dem universitären Bereich,
die leicht in das Gesamtpaket eingebunden werden können.
Mit den über die Plattform zur Verfügung stehenden Möglichkeiten wird die Kommunikation
zwischen Kunden und Versuchsanstalt auf eine neue Stufe gehoben. Online-Verfügbarkeit von
erprobten Verfahren rund um die Uhr - und das weltweit. Nutzerfreundlichkeit - zugeschnitten auf
Anwender, die manche Methoden nur gelegentlich nutzen. Alles, was zum Arbeiten benötigt wird,
ist ein Browser und ein Internetanschluss. Es bleibt unerheblich, an welcher Maschine, unter
welchem Betriebssystem auch immer der Anwender sitzt. Darüber hinaus wird eine vereinfachte
Kommunikation mit den Kunden unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Sicherheitsaspekte
erwartet. Auf kundenspezifischen Seiten sind Projektdaten und Termine einsehbar. Arbeitsstände
und Zwischenergebnisse können jederzeit abgerufen werden. Der Projektablauf wird
transparenter. Die ergonomische Aufbereitung der Verfahren (nachvollziehbare Beispiele,
Dokumentationen in unterschiedlichen Ausbaustufen, einfache Bedienung und durchgängige
Kontrollen aller Eingabeparameter) lassen erwarten, dass die Fehlerquote in der Anwendung
selbst bei Gelegenheitsnutzern gering bleibt.
Trotz der erwarteten Vorteile in der Kommunikation zwischen Versuchsanstalt und Nutzern bleibt
die Einführung der Plattform mit einem gewissen Restrisiko behaftet. Die Plattform ist ein
Dienstleistungsangebot der SVA, das voraussetzt, dass es von den Kunden akzeptiert und
entsprechend seiner Möglichkeiten genutzt wird.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
42
Ein nicht zu unterschätzender Rationalisierungsschub wird in der Schiffbau-Versuchsanstalt selbst
erwartet. Das automatische Angebot für Standardversuche reduziert die manuelle Erstellung von
Angeboten um mehr als zwei Drittel. Mit der Erweiterung der Dienstleistungsplattform um
zusätzliche Verfahren wächst die Zahl der regelmäßigen Nutzungen. Synergieeffekte ergeben sich
im Unternehmen durch einheitliche Datenaustauschformate (XML) für viele Anwendungsfälle. Die
Wartung von Softwareprodukten wird reduziert, da nur noch eine Kopie des Programms auf dem
Server aktuell gehalten werden muss.
Die Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH konnte sich durch dieses Fördervorhaben weiter
als kompetenter Partner für Schiff- und Propellerentwurf profilieren und ihre Marktsituation auf
diesem Sektor stärken.
3.3
Fortschritte auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen
Es gibt eine Vorankündigung des Maritime Research Institute Netherlands (MARIN) aus dem Jahr
2003, ausgewählte Berechnungsverfahren zur kostenpflichtigen Nutzung in das Internet zu stellen.
Zum Zeitpunkt der Beendigung des Vorhabens sind diese Absichten noch nicht realisiert.
Die Abteilung SG des Bundesamt für Wehrbeschaffung (BWB) erarbeitet zurzeit (gemeinsam mit
der Unterstützungsgesellschaft MTG Marinetechnik GmbH) ein rechnergestütztes Modell zur
Entwicklung und Bewertung von Schiffsentwürfen. Das Modell trägt den Namen »Vorgehensmodell
Gesamtentwurf Schiff (VORGES)«. Es hat zum Ziel, insbesondere am Anfang des
Entwurfsprozesses eines Marineschiffes alle denkbaren und sinnvollen Lösungsvarianten
aufzuzeigen und diese in hinreichender Tiefe zu untersuchen und zu bewerten.
Unter diesem Aspekt wurde durch die Projektpartner im Juli 2004 die Plattform für die MTG
Marinetechnik GmbH angepasst, um Software des Auftragsgebers und zusätzliche
Funktionalitäten ergänzt und in die Routinenutzung überführt (Arbeitstitel der Plattform: marPing).
Es besteht die Idee, die verschiedenen und in vielen Fällen bereits existierenden Modelle und
Programme der Herstellerhäuser zu nutzen und über geeignete Schnittstellenwandler
zusammenzuführen („Programm-Pool«). Endziel ist ein »Simulation Based Design/Virtual
Prototyping«-Verfahren [15]. Die erfolgreiche Integration der Dienstleistungsplattform in dieses
Aufgabenspektrum zeigt die Möglichkeit der Übertragung der Vorhabensidee auf ähnliche
Anwendungsfälle.
3.4
Veröffentlichung der Ergebnisse
Ab Dezember 2002 wurde mit Pressemitteilungen in schiffbaulichen Zeitschriften Deutschlands auf
das Vorhaben aufmerksam gemacht [16]. Seit Januar 2003 ist die Plattform direkt aus der
Homepage der Schiffbau-Versuchsanstalt erreichbar. Auf der Homepage wurden zusätzliche
Informationen über den gegenwärtigen Arbeitsstand und die Fortschritte am Vorhaben
veröffentlicht.
Ein erster Höhepunkt war das Vorstellen der ersten und zweiten Etappe des Vorhabens auf der
CeBIT’2003 vom 12.-19.03.2003 in Hannover auf dem Gemeinschaftsstand der
Forschungseinrichtungen des Landes Brandenburg (Innovationsmarkt Brandenburg). Zu diesem
Zweck wurden zusätzliche Vorankündigungen, Einladungen, Schautafeln, Standbroschüren usw.
von beiden Projektpartnern erarbeitet.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
43
Am 12.06.03 wurde auf dem Technologietransfertag des Landes Brandenburg in einer PosterSession kleinen und mittelständischen Betrieben die Nachnutzungspotentiale der Plattform
erläutert.
Auf der 3. internationalen Konferenz COMPIT’04 (Computer and IT Applications in the Maritime
Industries) in Siguenza (9.-12.Mai 2004) wurden vom Themenleiter in einem Vortrag die sich aus
dem Projekt ergebenden Möglichkeiten der Kommunikation mit den Kunden präsentiert [17].
Das Forschungsvorhaben wurde der Fachwelt auf der SMM 2004 (SHIPBILDING, MACHINERY &
MARINE TECHNOLOGY INTERNATIONAL TRADE FAIR, 28.09. – 02.10. 2004) in Hamburg auf
dem Messestand der Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam, Halle 12, Stand 530 anhand
unterschiedlicher Benutzerszenarien vorgeführt.
Eine Zusammenfassung der Ergebnisse des Forschungsvorhabens wird auf dem 11. SVA Forum
im Herbst 2004 in Potsdam vorgenommen. Die Vorträge werden den Teilnehmern in Form von
Proceedings zur Verfügung gestellt.
4
Zusammenfassung
Das Bereitstellen von Berechnungsverfahren über das Internet ist eine neue, innovative
Dienstleistung, mit der die SVA schnell und effizient ihr Know-how auf dem Gebiet der
Hydrodynamik an ihre Kunden in individueller Weise weitergeben kann. Die höchsten
wirtschaftlichen Risiken einer Werft liegen in der frühen Produktentwicklungsphase. Durch die in
diesem kurzen Zeitabschnitt notwendigen Entscheidungen werden große Teile der späteren
Produkteigenschaften und der Fertigungskosten bestimmt. Wenn es gelingt, über die neuen
Kommunikationsmöglichkeiten Schnelligkeit und Kundennähe zu praktizieren, kann das Internet
ein wirksames Mittel zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit in der Produktmodellierung werden.
Der Informationsaustausch auf elektronischem Wege ist um ein Vielfaches schneller, flexibler und
präziser als die Business-Kommunikation über Papierdokumente. Mit Hilfe der
Dienstleistungsplattform ePING lassen sich Geschäftsdokumente mit geringerem Aufwand
abstimmen und von Mitarbeitern und Kunden austauschen – das garantiert einen schnellen,
sicheren und vereinfachten Workflow und stärkt die Position einer Schiffbau-Versuchsanstalt im
internationalen Wettbewerb.
Mit der E-Commerce-Plattform ist ein „Werkzeugkasten“ entwickelt worden, mit dem neue InternetAnwendungen für Ingenieurdienstleistungen zusammengebaut werden können.
Das Vorhaben stellt einen zukunftsweisenden Beitrag der Projektpartner SVA Potsdam und
Universität Potsdam für das Forschungsprogramm des BMBF 2000-2004 „Schifffahrt und
Meerestechnik für das 21.Jahrhundert“ zum Thema „Vision 2010: Reduzierung der Kosten im
Schiffbau um 30%“ dar.
Die Online-Plattform läuft seit einem Jahr im stabilen Dauerbetrieb und wird weiter ausgebaut.
Potsdam GmbH
5
Bericht Nr. 2996
Literatur
[1]
Abdel-Maksoud, M., Wuttke, H., Numerische Berechnung der viskosen Strömung an
einem rotierenden Propeller im Nachstromfeld eines Schiffes, SVA-Bericht-Nr. 2288,
Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH, 1998, unveröffentlicht
[2]
Abdel-Maksoud, M., Wuttke, H., Menter, F., Numerical Computation of the Viscous
Flow around the Series 60 cb=0.6 Ship with Rotating Propeller, 3rd Osaka Colloquium
on Advances CFD Applications to Ship and Hull Form Design, 1998.
[3]
Abdel-Maksoud, M., Hellwig, K., Rieck, K., Berechnung der instationären
Umströmung einer Schiff-Propeller-Ruder-Konfiguration, SVA-Bericht-Nr.
2650,
[4]
Mehmel, M., Numerische Simulation und Propulsion, SVA-Bericht-Nr. 2978,
[5]
David Metcalfe with Julie Meringer, Manuel Ángel Méndez, “The Future Of Europe's
Online B2B Trade”, 2002, http://www.forrester.com/ER/Research/Report/Summary/
0,1338,15378,00.html [04.10.2004]
[6]
http://www.ecin.de/news/2003/03/18/05487/ [04.10.2004]
[7]
Robert Bronsart, Steffen Gau, Diane Luckau, Wolfgang Sucharowski, Communication
in Ship Design Networks, 3rd International Conference on Computer and IT
Applications in the Maritime Industries (COMPIT’04), Siguenza, 9-12 May 2004,
Office of Naval Research Global, S. 111-121
[8]
Domeyer, F. (2002), Systematische Methoden und Verfahren zur automatischen
Klassifikation von Dienstleistungen (Systematic methods and techniques for
automatic classification of services), Department of Computer Science, University of
Potsdam, Diplom Thesen
http://www.informatikdidaktik.de/Examensarbeiten/Domeyer.pdf [27.02.2004]
[9]
Knickel, S. (1999), Leitfaden E-Business, PwC Deutsche Revision, Frankfurt am
Main, S.10,
http://www.pwcglobal.com/extweb/pwcpublications.nsf/docid/4A0F959287A087B2852
56BDC004393C8 [27.02.2004]
[10]
Finkelstein, C. (1999), The Role of XML in Business Re-Engineering, Information
Engineering Services Pty Ltd., p. 2
http://members.ozemail.com.au/~visible/papers/bri-xml.htm [27.02.2004]
[11]
Domeyer, F, Wuttke, H (2004), Eine E-Commerce-Plattform für Ingenieurleistungen
im Schiffbau - Anleitung für den Administrator -, Teilbericht zum FuEVerbundvorhaben, SVA-Bericht-Nr. 2996.1, Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam
GmbH, unveröffentlicht
[12]
Heinke, H.J.; Lamprecht, M.; Schulze, R. (2003), SVA High-Speed Propeller Serie,
SVA-Bericht No. 2943, Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH (unveröffentlicht)
44
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
45
[13]
Söding, H. (1993), A method for accurate force calculations in potential flow, Ship
Techn. Res. 40/4, p. 176-186
[14]
Leading Edge Forum, CSC, CSC's Leading Edge Forum (LEF) Report - Open
Source: Open for Business, 21.09.2004, de.country.csc.com/de/kl/699.shtml
[05.10.2004]
[15]
Dipl.-Ing. Heinrich Schütz (2003), Europäische Sicherheit online, Bundesamt für
Wehrtechnik
und
Beschaffung,
http://www.europaeische-sicherheit.de/
Rel/ausgaben/01januar2003/pages/0103,04,03.html [04.10.2004]
[16]
Hans Wuttke (2003) Ingenieur-Dienstleistungen via Internet, Schiff & Hafen 2/2003,
S. 57
[17]
Wuttke, H, Schwill, A, Domeyer, F, Development of an E-Commerce-Platform for
Engeineering Services in Shipbuilding, 3rd International Conference on Computer and
IT Applications in the Maritime Industries (COMPIT’04), Siguenza, 9-12 May 2004,
Office of Naval Research Global, S. 42-51
[18]
Domeyer, F, Wuttke, H, Eine E-Commerce-Plattform für Ingenieurleistungen im
Schiffbau - Anleitung für den Nutzer -, Teilbericht zum FuE-Verbundvorhaben, SVABericht-Nr. 2996.2, Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH, 2004, unveröffentlicht
[19]
Lackenby,H., "The Effect of Shallow Water on Ship Speed", Shipbuilder & Marine
Engine Builder, 1963
[20]
Scott, J.R., "A Shallow Water Speed Corrector", Transactions of the Royal Inst. of
Naval Architects, Oct. 1966
[21]
Schmidt, D., "Einfluss der Reynoldszahl und der Rauhigkeit auf die PropellerCharakteristik, berechnet nach der Methode des äquivalenten Profils"
Schiffbauforschung 11, 1972
[22]
Oosterveld M. W. C., Oossanen, P. van, "Further Computer-Analyzed Data of the
Wageningen B-Screw Series", International Shipbuilding Progress, Vol.22, No. 251,
1975
[23]
Yosifov, K., Staneva, A., Belchev, V., "Equations for Hydrodynamic and Optimum
Effiency Characteristics of the Wageningen KC Ducted Propeller Series",
Proc. 15th Anniversary of BSHC, Jubilee Scientific Session, Vol2, Varna 1986
[24]
Yosifov, K., Belchev, V., "Systematic Tests of Wageningen KC Ducted Propellers",
Proc. 15th Anniversary of BSHC, Jubilee Scientific Session, Vol2, Varna 1986
[25]
Holtrop, J., Mennen, G.G.J, "An Approximate Power prediction
International Shipbuilding Progress, Vol.29, No. 335, July 1982
[26]
Holtrop, J., "A Statistical Re-Analysis of Resistance and Propulsion Data",
International Shipbuilding Progress, Vol.31, No. 363, Nov 1984
[27]
Jensen, G., "Moderne Schiffslinien", Kontakt-Studienmaterial, Hamburg 1994
Method",
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
[28]
Lap, Ir. A. J. W., "Fundamentals
Publication No. 129 of the N. S. M. B.
[29]
Isherwood, R.M.: "Wind resistance of merchant ships", RINA; Suppl. Papers, Vol.
115, 1972
[30]
Thiel, R.: "Leistungsprognose für Schiffe unter Eibeziehung von Seegang und Wind",
Schiffbauforschung 23 3/1984
[31]
Takahashi, H., "Estimation of Surface Force Induced by Propeller", J. S. N. A. Japan,
Vol. 140, Dec. 1976
[32]
Jalkanen, M. u.a., "Estimation of Propeller Generated Hull Surface Forces at
Early
Design", Report of the Finnish Party on the substage 2.3 of the subject "Development
of the computational methods in ship hill vibration", Espoo 1978
[33]
Holden, K. O. u.a., "Early Design-Stage Approach to Reducing Hull Surface Forces
Due to Propeller Cavitation", SNAME Transactions, Vol. 88 (1980), pp. 403...442
[34]
SCHMIDT, D., "Verfahren zur überschläglichen Berechnung der
Druckschwankungen und der Vertikalkraftschwankungen", SVA-Bericht Nr. 1796,
Potsdam, Okt. 1989
[35]
Bednarzik, R., "Methode zu Bestimmung des
Schiffspropellern", Seewirtschaft 13 9/1981, S. 452-456
[36]
van Manen, J. D., "Enige beschouwingen over Cavitatie-criteria", Ship en Werf 1
(1955) S.10-17
[37]
Burrill, L. C., "Aerodynamics and Marine Propeller Design", Nord East Coast Inst.
Engr. Shipb. 81 (1965) S. 141-174
[38]
Wuttke,H., "Widerstandsund
Leistungsprognose
Schlußbericht zum FuE-Projekt 711/94 12/1995
[39]
Kubasch, K.,
Rostock 1982
[40]
Peters, H.-E., Rinke, A.-C., „Ansätze zur Analyse und Bewertung
Antriebsleistung von Schiffen", Schiffbauforschung (30)1991 3/3 S.103-107
[41]
K. Albrecht (Worpswede), H. Wuttke, H.-J. Heinke, D. Schmidt, „Rechnerische
Prognose der niederfrequenten Schallabstrahlung des Propellers am U-Boot", SVABericht 2760.1, Februar 2002. unveröffentlicht, Benutzungsrechtsverweis nach VG
95034 beachten.
[42]
K. Albrecht (Worpswede), H. Wuttke, H.-J. Heinke, D. Schmidt, "Rechnerische
Prognose
der
niederfrequenten
Schallabstrahlung
des
Propellers
an
Zweischraubern“, SVA-Bericht 2760, Februar 2002, unveröffentlicht,
[43]
Domeyer,F., „ePING – e-Commerce-Plattform für Ingenieurleistungen im Schiffbau“,
Abschlussbericht, Universität Potsdam, Didaktik der Informatik, Oktober 2004
"Widerstandsprognose
of
46
Ship
kleiner
Resistance
and
Propulsion",
Flächenverhältnisses
kleiner
Verdrängerschiffe",
von
Verdränger",
Diplomarbeit,
der
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
47
Anlagen
Anlage 1: Nutzungsbedingungen der E-Commerce-Plattform
Conditions of use for ePING servives
ePING is established to facilitate co-operation between Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH
(SVA), the shipyard industry and for companies conducting bussiness whithin design, construction
and building of ships.
By using the services the user acknowledges the legality of the following conditions:
1.
The intention of SVA is that ePING shall be open 24 hours per day and seven days a
week. SVA shall be entitled to close down ePING temporarily for service, updating and
security purposes. If possible, any close down of ePING shall be notified in advance. The
Custumer is not entitled to any compensation for periods when ePING is closed down.
2.
The services are subject to different licence and copyright regulations depending on the
working area of ePING. The user acknowledges and agrees that the software is
copyrighted and protected under the copyright law. The copyrights remain with the
authors respectively with the indicated Institutions - also if the software bears no
copyright note. Existing copyright notes must not be changed or omitted.
3.
SVA ensures that the software is written with necessary diligence. SVA is not liable for
any consequences and mischiefs which can result from errors or incompletness of the
software, particulary for consequential losses. SVA is keep free by the Licensee from any
third party claim.
4.
Messages about the occurence of software errors, their removal and the realization of
proposed updates can not be ensured.
Notes about errors (concerning software products), which we find out or are informed of,
are made accessible in 'Known-Bugs-Files'. Every one using ePING services is advised
to frequently check these files in order to inform himself about error reports.
5.
6.
Neither the authors nor the SVA nor the University of Potsdam are liable for any direct,
indirect, special, incidental or consequential damages based on the use of the services.
7.
The remedies (laws) of the Federal Republic of Germany are valid, forum is Potsdam.
8.
If one of the above mentioned regulations becomes inoperative, the validity of the
residual conditions (terms) remains unaffected.
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
Anlage 2: Erfassungsformular Kundendaten
48
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
Anlage 3: Verfügbare Berechnungsverfahren zum 31.08.04
49
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
Anlage 4: Eingabeformular eines Anwenderprogramms
50
Potsdam GmbH
Anlage 5: Ergebnisblatt
Bericht Nr. 2996
51
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
52
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
53
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
Anlage 6: Kurzdokumentation eines Anwendungsprogramms
54
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
55
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
56
Potsdam GmbH
Anlage 7 Projektdaten
Bericht Nr. 2996
57
Potsdam GmbH
Bericht Nr. 2996
58
Potsdam GmbH
Anlage 8: User Management
Bericht Nr. 2996
59

F. Domeyer, A. Schwill, H. Wuttke - Universität Potsdam

Transcription

Similar documents

The Body Shop - Universität Greifswald

Grundlagen der Propulsion

SONNE Prospekt - Leitstelle Deutsche Forschungsschiffe