Hauptseminar Technische Informationssysteme

Transkript

1 Fakultät Informatik - Institut für Angewandte Informatik, Professur Technische Prozessanalysetools unter dem Gesichtspunkt industrieller Prozessanalyse und -modellierung Dresden,

2 Gliederung 1. Einführung 2. Anforderungen an Prozessanalysetools 3. ADM 4. Origin/OriginPRO 5. SPSS 6. MATLAB 7. Freie und halbfreie Programme 8. Zusammenfassung Folie 2 von 27

3 1. Einführung - Vergleich des lehrstuhleigenen ADM-Tools mit anderen, kommerziellen und freien Programmen - Kommerzielle Programme: - Origin/OriginPRO 8 - SPSS MATLAB Freie und halbfreie Programme: - QtiPlot PSPP Scilab Folie 3 von 27

4 2. Anforderungen an Prozessanalysetools - Funktionsumfang: - Für statische Analysen: Korrelations-, Regressions-, Faktor- und Varianzanalyse - Für dynamische Analysen: Auto-/Kreuzkorrelationsfunktionen, Fourieranalyse, Leistungsdichtenspektren und Ortskurven - Datenschnittstellen: - Datenbankanbindung (z.b. SQL), Standard-Dateiformate (z.b. CSV) - Bedienbarkeit: - Benutzerführung, Hilfefunktionen/Support, Ergebnispräsentation und Ergebnisarchivierung - Softwareeigenschaften: - Plattform, Hardware-Anforderungen, Stabilität - Preis Folie 4 von 27

5 3. ADM Folie 5 von 27

6 3. ADM - Tool zur Analyse von Produktionsprozessen in Verfahrens- und Fertigungstechnik mit Beratungsfunktion - Eigenentwicklung der TU Dresden - Funktionsumfang: - Statische Analysen: Korrelations-, Regressions-, Faktor-, Varianzanalye und Versuchsplanung - Dynamische Analysen: Auto-/Kreuzkorrelationsfunktion, Fouriertransformation, Leistungsdichtespektrum, parametrische Modelle - Datenschnittstellen: - Anbindung an SQL-Datenbank, eigene Dateianbindung mit Messgrößenbezeichnerfiles und Messvektorfiles - Eingeschränkte Möglichkeit Standardformate zu importieren Folie 6 von 27

7 3. ADM - Bedienbarkeit: - Intuitive Benutzerführung durch Beratungsfunktion - Aufgeräumte Benutzeroberfläche - Link zu ausführlicher Hilfe in jedem Arbeitsschritt - Analyseergebnisse werden in Ergebnisprotokoll zur Verfügung gestellt und können gespeichert werden - Abgleich und stufenloser Zoom von 2 Koordinatensystemen mit je bis zu 4 Funktionen - Analyse wird nach jedem Arbeitschritt gespeichert und kann jederzeit fortgesetzt werden - Datensatz kann im Programm nicht geändert werden - Maximal ein Ergebnisprotokoll kann geöffnet sein Folie 7 von 27

8 3. ADM - Softwareeigenschaften: - Unix-Programm, Windows-Portierung in Arbeit - Geringe Hardwareanfoderungen - Deutsch - Stabilität verbesserungswürdig - Preis: - Wird nicht kommerziell vertrieben Folie 8 von 27

9 4. Origin/OriginPRO Folie 9 von 27

10 4. Origin/OriginPRO - Programm zur Datenanalyse, 2D- und 3D-Virtualisierung mit Werkzeugen für Statistik und Signalanalyse - Entwickelt von OriginLabs (Massachusetts, USA), in Deutschland vertrieben von Additive - Funktionsumfang: - Statische Analysen: Korrelations-, Varianzanalyse - Dynamische Analysen: Auto-/Kreuzkorrelationsfunktion, Fourieranalye, Leistungsdichtensprektrum - Glättung, Entrauschen, (Ent-)Faltungen, Filterfunktionen, etc. - Einige Funktionen nur in OriginPRO enthalten (z.b. Bestimmung von Korrelationskoeffizienten) Folie 10 von 27

11 4. Origin/OriginPRO - Datenschnittstellen: -.xls,.dat,.csv,.txt, etc. - Matlab- und Mathematica-Files - SQL-Schnittstelle - Bedienbarkeit: - Excel-ähnlicher Aufbau, Daten können jederzeit geändert werden - Analyseergebnisse werden in neuen Arbeitsblättern zur Weiterverarbeitung bereitgestellt - Projekt kann jederzeit gespeichert und exportiert werden (z.b..pdf) - Trennung von Daten und Grafiken - Autospeicherung zur Datenwiederherstellung im Falle eines Crashs - Ausführliche Hilfefunktion und Tutorials - Unübersichtliche Benutzeroberfläche, verschachtelte Menüs Folie 11 von 27

12 4. Origin/OriginPRO - Softwareeigenschaften: - Windows-Programm, läuft aber auch unter VMware - Moderate Hardwareanforderungen (1 GHz, 512 MB) - Deutsch, Englisch, Japanisch, Chinesisch - Preis: - Origin 8 von 630 (Lehre) bis 1070 (Industrie) - OriginPRO 8 von 60 (Student) bis 1900 (Industrie) Folie 12 von 27

13 5. SPSS Folie 13 von 27

14 5. SPSS - Modulare Statistik- und Analysesoftware - Statistical Package for the Social Sciences - Entwickelt von SPSS Inc. an der Universität Stanford - Funktionsumfang: - Statische Analysen: Korrelations-, Regressions-, Varianz- und Faktorenanalyse - Dynamische Analysen: Auto-/Kreuzkorrelation, Fourieranalyse, Leistungsdichtenspektrum - Suche nach fehlenden Daten und ggf. Ersetzung - Trend- und Saisonanalysen - Datenschnittstellen: -.xls,.dat,.csv, etc. - SQL-Schnittstelle Folie 14 von 27

15 5. SPSS - Bedienbarkeit: - Aufgeräumte Oberfläche, klar strukturierte Menüs - Daten jederzeit änderbar - Analyseergebnisse werden in separatem Fenster zur Verfügung gestellt und können in verschiedene Formate exportiert werden - Umfangreiche Hilfe und Tutorialfunktion - Projekte und Ausgabe unabhängig voneinander speicherbar - Durch Trennung von Eingabedaten und Analyseresultaten ist die Weiterverwendung der Daten zu umständlich Folie 15 von 27

16 5. SPSS - Softwareeigenschaften: - Für Windows, Mac OS und Linux erhältlich - Deutsch und Englisch - Moderate Hardwareanforderungen (1 GHz, 512 MB) - Stabil - Preis: - Studenten-Version: 55 - Lehr-Version: Industrie-Version: 1100 Folie 16 von 27

17 6. MATLAB Folie 17 von 27

18 6. MATLAB - Programm zur Lösung mathematischer Probleme - MATrix LABoratory - Eher eine Programmiersprache mit Entwicklungsumgebung als fertiges Analyseprogramm - Anweisungen können als Makros verpackt und in Toolboxen zur Verfügung gestellt werden - Funktionsumfang: - Sämtliche mathematischen Funktionen möglich - Ohne Toolboxen (für Prozessanalyse: Statistics Toolbox und Signal Processing Toolbox) nicht praktisch verwendbar - Datenschnittstellen -.mat,.dat,.csv,.xls - SQL-Schnittstelle Folie 18 von 27

19 6. MATLAB - Bedienbarkeit: - Übersichtliche Benutzeroberfläche - Projekt und Daten jederzeit änder- und speicherbar - Befehlshistory - Grafiken in gängige Formate exportierbar - Ohne Toolboxen nur sehr umständlich zu bedienen - Softwareeigenschaften - Für Windows, Mac OS, Linux und Solaris erhältlich - Mäßige Hardwareanforderungen (1,5 Ghz, 512 MB) - Nur Englisch Folie 19 von 27

20 6. MATLAB - Preis: - Studenten-Version mit MATLAB & Simulink 50 (Vorjahresversion) - MATLAB Suite MATLAB & Simulink Statistics Toolbox Signal Processing Toolbox 300 Folie 20 von 27

21 7. Freie und halbfreie Programme - QtiPlot: - Quellenoffener Origin- Klon unter GPL - Deutsch/Englisch, für Windows, Mac OS und Linux Folie 21 von 27

22 7. Freie und halbfreie Programme - PSPP: - Quellenoffener SPSS- Klon unter GPL - Englisch, für Windows, Mac OS und Linux Folie 22 von 27

23 7. Freie und halbfreie Programme - Scilab - Halbfreier MATLAB-Klon vom Institut national de recherche en informatique et en automatique - Englisch und Französisch, für Windows und Linux - Nächste Generation als GPL Folie 23 von 27

24 8. Zusammenfassung - ADM als einziges Programm für Prozessanalyse spezialisiert und mit guter Benutzerführung, leidet aber noch unter eingeschränkter Kompatibilität - Die Funktionsvielfalt der kommerziellen Programme geht zu Lasten der Übersicht und Bedienbarkeit, einzig SPSS kann einigermaßen mit Benutzerfreundlichkeit punkten - Freie und halbfreie Programme, insbesondere QtiPlot und PSPP, stellen eine gute Alternative zu den oft sehr teuren kommerziellen Tools dar Folie 24 von 27

25 Quellen - ADM: - Kubin, H.: Prozeßinformatik / Band 4 / Prozessidentifikation TU Dresden, Fakultät Informatik / Origin: SPSS: Folie 25 von 27

26 Quellen - MATLAB: Schubiger, T.: MATLAB an der ETH / Software für Numerische Mathematik ETH Zürich, Institut für Mess- und Regeltechnik - QtiPlot: PSPP: Scilab: - Folie 26 von 27

27 Weblinks - Weitere Informationen zum Thema unter: Folie 27 von 27

28 Danke für Ihre Aufmerksamkeit