Entwicklung eines Plan-Management-Systems mit webbasierten Techniken

Inhaltsverzeichnis

1. Problem- und Aufgabenstellung
1.1. Ausgangssituation, Marktanalyse und Zielsetzung
1.1.1. Problemstellung
1.1.2. Marktanalyse
1.1.3. Zielsetzung
1.2. Resultierende Aufgabenstellung

2. Entwicklung und Implementierung des Datenbankmodells
2.1. Anforderungsanalyse
2.1.1. Modellierung der Daten
2.1.2. Zugriffsrechte
2.2. Konzeptioneller Entwurf (ER-Modell)
2.2.1. Datenschicht
2.2.2. Datenschicht und logischer Entwurf
2.3. Datenbankdefinition

3. Analyse, Ansatz, Lösung und Umsetzung mittels PHP und MySQL
3.1. Systemsicherheit
3.1.1. Anmeldevorgang, Passwortverschlüsselung
3.1.2. Sessionmanagement
3.2. Planmanagement
3.2.1. Erfassen von Plänen und Upload
3.2.2. Pläne ändern und indizieren
3.2.3. Download und Sichten von Plänen
3.2.4. Suche von Plänen
3.2.5. Genehmigung und Ausführung der Pläne
3.2.5.1.Genehmigung von Plänen
3.2.5.2.Ausführung von Plänen (Durchführungsmeldung)
3.2.6. Löschen von Plänen
3.3. Verwaltungsfunktionen
3.3.1. Zugang zu den Verwaltungsfunktionen
3.3.2. Neuanlegen von Benutzern
3.3.3. Ändern / Löschen von Benutzern
3.3.4. Sichten / Durchsuchen der Log-Tabellen
3.3.4.1. Login_List
3.4.4.2. View_List / Upload_List / Download_List / Freigabe_Liste / pl_ausgefuehrt_von
3.4. Sonstiges (Hilfe und Tools)
3.4.1. Tools
3.4.2. Hilfe

4. Implementierung
4.1. Aufbau und die Struktur der Webpage
4.2. Design
4.3. Menüpunkte
4.3.1. Startseite / Anmelden
4.3.2. myPlan
4.3.3. Plansuche
4.3.4. Tools/Hilfe
4.3.5. Verwaltung
4.3.6. Abmelden

5. Zusammenfassung und Ausblick

Verzeichnis der Anhänge

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Problem- und Aufgabenstellung

1.1. Ausgangssituation, Marktanalyse und Zielsetzung Wozu ein webbasiertes Plan-(Management)-System ?

1.1.1. Ausgangssituation

Bei der Projektbearbeitung werden von der ersten Idee bis hin zur Realisierung, d.h. Materialisierung des Objektes eine Vielzahl von Dokumenten von den am Projekt Beteiligten generiert.

Hierzu gehören neben den Textdokumenten, wie Verträge, Aktenvermerke, Briefe, Faxe, Leistungsverzeichnisse und dergleichen insbesondere Skizzen, Zeichnungen und vor allem Pläne, die im Planungsprozess die Idee zur festen Gestalt werden lassen.

Der Planungsprozess stellt sich dabei als mehrstufig und sehr dynamisch dar.

Für die Umsetzung der Idee werden zunächst verschiedene Möglichkeiten im Zuge der Vorplanung aufgezeigt. Nach Wahl einer Variante durch den Bauherrn wird diese im Entwurf weiter vertieft und schließlich einer Genehmigung zugeführt, womit das Baurecht geschaffen wird. Ist dies vorhanden, können die Ausführungspläne erstellt werden.

An diesem Ablauf wird deutlich, dass eine Vielzahl von Bearbeitungsschritten bis zur Realisierung erforderlich ist.

Für die Durchführung des Planungsprozess sind zudem eine Vielzahl von Fachleuten, wie Objektplaner (Architekt), Statiker (Tragwerksplaner) usw. erforderlich.

Zur erfolgreichen Durchführung des Projektes ist ein intensiver Gedankenaustausch und damit ein hoher Grad an Kommunikation notwendig.

Da sich die Projektbeteiligten im Normalfall nicht im selben Haus befinden, werden hierzu moderne Kommunikationsmittel, wie Telefax und Email, aber auch noch der Versand von Unterlagen auf dem Postweg, benutzt.

Bedenkt man die Menge an Schriftstücken und Plänen, die während des gesamten Prozesses ausgetauscht werden müssen, wird klar, dass der Austausch dieser Daten auch ein erhebliches Fehlerpotential birgt.

Risiken können dabei zum Beispiel sein

- Verlust von Daten / Unterlagen
- zu lange Laufzeiten, insbesondere auf dem Postweg
- mehrfaches Vorhandensein von Unterlagen in verschiedenen Stadien
- Weiterverwendung überholter Planungsstände
- zu späte Bereitstellung für eine Weiterverarbeitung

Da die heutige Planerstellung mittels CAD Software erfolgt, liegen sämtliche Pläne digital als Datei vor.

Zur Vermeidung der genannten Risiken bietet es sich daher an, die erstellten Pläne (Dateien) ohne Zeitverluste (Just-In-Time) an zentraler Stelle den Beteiligten zur Verfügung zu stellen.

Da sich die Beteiligten im Regelfall von unterschiedlichen Orten aus arbeiten, erfolgt dies idealer Weise auf Basis eines webbasierten Datenbanksystems.

Dies bedeutet dass sich der Server mit der Datenbank an beliebiger Stelle im Internet befinden kann und die Clients (Projektbeteiligte) hierauf von überall und jederzeit auf diese Datenbasis zugreifen können.

1.1.2. Marktanalyse

Der Bedarf für solchen Anwendungen wurde auch von Softwarefirmen, speziell aus dem Bauwesen, erkannt und führte zur Entwicklung verschiedener Systeme, die eine derartige Kommunikations- und Datenaustauschbasis zur Verfügung stellen.

Die Recherche im Rahmen der Masterarbeit ergab, dass solche Systeme zum Einen als Zusatzmodule zur CAD-Software, zum Anderen aber als eigenständige Software angeboten wird.

Die Schwerpunkte und Besonderheiten der einzelnen Produkte sind dabei sehr unterschiedlich.

Nachfolgend sind beispielhaft einige aktuelle Produkte, die vorrangig das Management von Plänen als Kern beinhalten, aufgeführt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Im Weiteren existieren noch wesentlich komplexere Systeme, die auch als virtuelle Projekträume bezeichnet werden.

Innerhalb dieser virtuellen Räume spielt sich die gesamte Projektabwicklung ab und erfordert meist einen Projektserver der beim Anbieter des Produktes steht und von diesem auch gepflegt wird (ASP-Lösung).

Als Anbieter solcher Projekträume seien genannt Conject AG, Baulogis GmbH und MyBau AG.

Alle genannten Produkte und Systeme stellen Lösungen von der Stange dar mit unterschiedlicher Konzeption und Komplexitätsgrad.

Für die Lizenzierung fallen in Abhängigkeit von der Anzahl der Clients hohe Kosten an. Hinzu kommen bei ASP-Lösungen Kosten für den laufenden Betrieb, die bei länger laufenden Projekten ganz erheblich sein können.

1.1.3. Zielsetzung

Die Ausgangssituation und Analyse des Marktes zeigt, dass zwar ein hoher Bedarf an webbasierten Plan-Management-Systemen besteht, die sich auf dem Markt befindlichen Produkte aber eine hohe Komplexität aufweisen und erhebliche Investitions- und Betriebskosten nach sich ziehen.

Anpassungen und Erweiterungsmöglichkeiten sind nur bedingt möglich und mit weiteren Kosten verbunden.

Mit vorliegender Masterarbeit soll daher auf Grundlage frei verfügbarer Technologien und Software ein kostengünstiges, webbasiertes und erweiterungsfähiges System entwickelt werden, das den Projektbeteiligten als Plattform für den Austausch und das Management ihrer Pläne von Projektbeginn bis hin zur Realisierung auf der Baustelle dient.

Die zu berücksichtigenden Problem- und Aufgabenstellungen werden im Detail nachfolgend dargelegt.

1.2. Resultierende Aufgabenstellung

Für die Projektabwicklung ist die Sicherstellung eines aktuellen Planungsstandes und damit der Zugriff auf aktuelle Pläne und Planunterlagen als Basis für weitergehende Planungen oder für die Ausführung auf der Baustelle von maßgeblicher Bedeutung. Hierdurch können Fehler, die durch ein Informationsdefizit oder mangelnde Aktualität entstehen können, verringert werden.

Hiervon betroffen ist sowohl die Phase der Erstellung, die häufig geprägt ist durch mannigfaltige Änderung während der Planungsphasen (Vorplanung, Entwurfsplanung, Genehmigungs- und Ausführungsplanung), sowie die Phase der Projektdurchführung, die eine ständige Verfügbarkeit der Ausführungspläne auf der Baustelle erfordert.

Zur Vermeidung von Redundanzen und zur Gewährleistung der Aktualität der Daten ist es erforderlich den Zugriff der Projektbeteiligten unter Vergabe gewisser Zugriffsrechte auf die jeweils aktuellen Pläne und Planunterlagen zu ermöglichen.

Als Projektbeteiligte treten dabei in Erscheinung der Bauherr, die Planer (z.B. Architekt, Tragwerks-, HLS-Planer) und die Baufirma. Dem Architekten, der in der Regel auch als Vertreter des Bauherrn auftritt kommt dabei eine besondere Rolle zu.

Folgende Aufgaben sind dabei zu bearbeiten:

- Entwicklung und Implementierung eines Datenbankmodells mit MySQL
- Zugriff auf die Datenbank über Intranet bzw. Internet mittels Web-Browser und PHP
- Transfer der Pläne mit Beschreibung über einen Upload zu einem Server, wobei die Planunterlagen sowohl als PDF-Datei als auch als AutoCAD DWG-File bereitgestellt werden sollen
- Erfassung der Pläne unter Angabe weiterer Informationen und Kriterien in der entwickelten Datenbank
- Einteilung in Nutzergruppen und Entwicklung einer Zugriffshierarchie zur Rechtesteuerung und Datensicherheit
- Erfassung und Ausgabe der Zugriffskontrolle

2. Entwicklung und Implementierung des Datenbankmodells

2.1 Anforderungsanalyse

Die von den Planern erstellten Pläne müssen in der Datenbank erfasst werden.

Jeder Plan soll zudem einen Index aufweisen, der die Abfolge von Änderungen speziell für diesen Plan dokumentiert.

Der Bearbeitungsstand wird durch den Status eines Plandokumentes dargestellt, welcher das jeweilige Planungsstadium repräsentiert (in Bearbeitung bzw. genehmigt).

Die jeweiligen Planungsstadien werden entsprechend der Phasen Vor-, Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung dargestellt. Dies entspricht den einzelnen Leistungsphasen der H onorar o rdnung für A rchitekten und I ngenieure (HOAI) und beschreibt mit diesen Stadien letztendlich den Planungsprozess von der Idee bis zum fertigen Produkt.

Zur Charakterisierung des Planungsstadiums eines Planes ist daher eine entsprechende Kennzeichnung in der Datenbank erforderlich. Der jeweils genehmigte Zustand einer Planungsphase, z.B. die vom Bauherrn genehmigte Vorplanung des Gebäudes, soll bei fortschreitendem Planungsstadium aber in jedem Fall in der Datenbank erhalten bleiben, auch wenn der Plan in die nächste Phase, z.B. Weiterbearbeitung des Gebäudes zum Entwurf, überführt wird.

Der vom Bauherrn, mit der Planung und Bauüberwachung, beauftragte Architekt vertritt diesen auch. Bei der planerischen Bearbeitung fällt dem Architekten bei dem implementierten System somit auch die administrative Rolle bei der Datenbankverwaltung zu.

Zudem sollen den einzelnen Projektbeteiligten in Abhängigkeit von der Benutzergruppenzugehörigkeit (Bauherr/Planer/Baufirma) bestimmte Zugriffsrechte zugewiesen sein.

So soll die Baufirma lediglich zur Ausführung genehmigte Pläne sichten bzw. downloaden (Pläne im PDF Format) Sichten können, während Planer und Bauherr auf sämtliche Planungsstadien und Datei-Formate Zugriff haben.

Dem Bauherrn und Architekten stehen auch administrative Möglichkeiten zur Verfügung (Verwaltung).

Die Beziehungen zwischen den Beteiligten stellen sich vereinfacht wie folgt dar:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Beziehungen vertraglicher Art (Beauftragung) zwischen Bauherr/Planer und Bauherr/Baufirma werden dabei weiter nicht berücksichtigt, da diese für das Planmanagement nicht von direkter Bedeutung sind.

Bauherr, Planer und Baufirma bilden insgesamt den Raum der Projektbeteiligten, die in Interaktion mit den Plänen stehen. Der Zugang der Projektbeteiligten zum Datenpool der Pläne über eine Zugangsberechtigungsliste gesteuert.

2.1.1. Modellierung der Daten

Datenstrukturen

An Datenstrukturen ergeben sich die Entities Bauherr, Planer und Baufirma, sowie die Pläne.

Bauherr

Ein Bauherr besteht aus seiner ID, Name, Vorname, Bezeichnung, vollständige Anschrift, E-Mail Adresse und Zugangspasswort.

Planer

Ein Planer ist gekennzeichnet durch seine ID, Gewerk (Objekt, Tragwerk, HLS), Name, Vorname, Bezeichnung, vollständige Anschrift, E-Mail Adresse und Zugangspasswort.

Baufirma

Eine Baufirma ist gekennzeichnet durch seine ID, Name, Vorname, Bezeichnung, vollständige Anschrift, Art des auszuführenden Gewerkes (Rohbau, Ausbau usw.) und Zugangspasswort

Pläne

Pläne sind beschrieben durch eine eindeutige Kennung (ID), das Gewerk, die Planbezeichnung, die Planungsphase, den Bearbeitungsstatus und das Datum der Erstellung. In einer weiteren Tabelle soll für jeden Plan ein Index zur Nachvollziehbarkeit der Änderungen mitgeführt werden. Die Tabelle besteht dabei aus dem Plan-Index, Plan-ID, Text der Änderung und Datum.

An Beziehungen und Aktionen sind zu berücksichtigen:

Die Planer erstellen Pläne und stellen diese in den Plan-Pool ein bzw. holen sich diese.

Der Bauherr bzw. dessen Beauftragter gibt Pläne zur Ausführung frei (Administration).

Die Baufirma holt sich zur Ausführung freigegebene Pläne und führt diese aus.

2.1.2. Zugriffsrechte

Es ist sicherzustellen, dass nur Befugte Zugriff auf die Plandatenbank haben und eine Ansteuerung der Funktionalitäten ohne vorherige Authentifizierung nicht möglich ist.

Dies wird dadurch sichergestellt, dass die zugangsberechtigten Benutzer in der Datenbank erfasst werden und bei der Anmeldung die Benutzerdaten mit dieser Tabelle verglichen werden.

Nach erfolgreicher Authentifizierung erfolgt die Steuerung der Zugriffsrechte auf die Datenbestände in Abhängigkeit von der Zugehörigkeit zur Benutzergruppe.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

*) Der Bauherr bzw. dessen Beauftragter (Architekt) übernehmen die Aufgabe des Administrators.

Die Zugriffe (Anmeldevorgänge) werden in einer entsprechenden Liste (Tabelle) protokolliert. Dabei spricht man auch von Log-Dateien oder Log-Tabellen.

Auf die Details zur Steuerung der Zugriffsrechte und zu den Log-Tabellen wird im Weiteren und insbesondere in Kapitel 3 noch eingehend eingegangen.

2.2. Konzeptioneller Entwurf (ER – Modell)

2.2.1. Datenschicht

Das ER-Modell stellt sich in vereinfachter Form wie folgt dar:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Liste aller Attribute ist dem nachfolgenden Punkt zu entnehmen.

2.2.2. Datenschicht und Logischer Entwurf

Für die Entities ergibt sich folgender Entwurf

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Weitere Tabellen:

Für die Registrierung und Dokumentation durchgeführter Aktionen werden über das Grundmodell hinaus weitere Datenbanktabellen angelegt, die nachfolgend beschrieben sind:

Die Zugangsberechtigung zur Datenbank wird über die in der Tabelle login gespeicherten Daten überprüft.

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Der erfolgreiche Login-Vorgang selbst wird zu Zwecken der Nachprüfbarkeit es werden in der Tabelle ’Login_Liste’ gespeichert. Hierdurch kann nachvollzogen werden, wer sich wann im System angemeldet hat.

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Die Dokumentation und Nachprüfbarkeit von Downloads durch die Beteiligten erfolgt in zwei weiteren Tabellen.

In der Tabelle Download_List wird gespeichert, wer, welche DWG-Dateien wann heruntergeladen hat.

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In der Tabelle View_List wird gespeichert, wer, welche PDF-Dateien gesichtet hat.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Dokumentation und Nachprüfbarkeit von Uploads durch die Beteiligten erfolgt in der Tabelle Upload_list:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Da jeweils der aktuelle Plan auf dem Server bereitgehalten wird, ist es noch wichtig die bei einem Plan durchgeführten Änderungen, die sich während des Arbeitsprozesses ergeben, in einem Planindex-Verzeichnis festzuhalten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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