VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 1 von 49. Langzeitarchivierung (LZA) nicht-zeichnungsbasierter, digitaler Produktdaten

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1 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 1 von 49 VDA Langzeitarchivierung (LZA) 4958 nicht-zeichnungsbasierter, digitaler Produktdaten Teil 2: LZA Referenzprozess Diese unverbindlichen Empfehlungen dienen der Zusammenstellung von Anforderungen an Prozesse, Daten und Organisation der Langzeitarchivierung nicht-zeichnungsbasierter, digitaler Produktdaten der Produktentwicklung. Sie wurden in der VDA-Projektgruppe Langzeitarchivierung des VDA-Arbeitskreises CAD/CAM erarbeitet und werden vom VDA zur Anwendung empfohlen. Teil 1 identifiziert Anforderungen an die Langzeitarchivierung ausschließlich digital vorliegender Produktdaten, fasst ausgewählte gesetzliche und technische Aspekte zusammen und ist Grundlage für die folgenden Teile. Teil 2 gibt Empfehlungen zur Gestaltung der Prozesse für die Aufbereitung der Daten, deren Archivierung selbst sowie der notwendigen Schritte für Zugriff und Wiederaufbereitung der archivierten Daten, um eine ausreichende Qualität der Daten und Dokumente sicherzustellen. Teil 3 definiert die Mindestanforderungen an die zu archivierenden Informationen von 3D-CAD- Repräsentationen und Produktstrukturbeschreibungen sowohl aus Anwendersicht als auch aus der Prozessdefinition heraus. Teil 4 gibt Empfehlungen zur Nachweisführung gesicherter LZA-Abläufe und Datenqualität als wesentlicher Bestandteil einer LZA-Architektur. Die Teile 3 ff. sind zum vorliegenden Stand der Empfehlung in Arbeit und werden nach Fertigstellung veröffentlicht. Änderungen sind daher noch möglich. 1. Ausgabe vom Juni 2005 VDA Projektgruppe Langzeitarchivierung Herausgeber: Verband der Automobilindustrie Copyright Westendstraße 61 Nachdruck und jede sonstige Form Postfach der Vervielfältigung ist nur mit Frankfurt Angabe der Quelle gestattet. Telefon 069/ Telefax 069/ Internet:

2 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 2 von 49 Haftungsausschluss Die VDA-Empfehlung "Langzeitarchivierung (LZA) nicht-zeichnungsbasierter, digitaler Produktdaten" enthält Empfehlungen, die jedermann frei zur Anwendung stehen. Wer sie anwendet, hat für die richtige Anwendung im konkreten Fall Sorge zu tragen. Sie berücksichtigen den zum Zeitpunkt der jeweiligen Ausgabe herrschenden Stand der Technik. Durch das Anwenden der VDA-Empfehlungen entzieht sich niemand der Verantwortung für sein eigenes Handeln. Jeder handelt insoweit auf eigene Gefahr. Eine Haftung des VDA und derjenigen, die an den VDA-Empfehlungen beteiligt sind, ist ausgeschlossen. Jeder wird gebeten, wenn er bei der Anwendung der VDA-Empfehlungen auf Unrichtigkeiten oder die Möglichkeit einer unrichtigen Auslegung stößt, dies dem VDA umgehend mitzuteilen, damit etwaige Mängel beseitigt werden können.

3 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 3 von 49 Inhaltsverzeichnis 1 ZIELSETZUNG ANWENDUNGSBEREICH ABKÜRZUNGEN, DEFINITIONEN UND NORMATIVE VERWEISUNGEN Abkürzungen Definitionen Normative Verweisungen Begriffe aus OAIS (ISO14721) Rollenbeschreibung Rolle Datenerzeuger Rolle Vorbereiter (Archiv) Rolle Datennutzer Rolle Administrator Rolle Management Rolle Prüfteam Rolle Archiv Rolle Archiv GUI Rolle Qualitätsprüfer Rolle Validierungsprüfer VERWENDUNG INTERNATIONALER STANDARDS GRUNDSÄTZE UND KONZEPTE DER LANGZEITARCHIVIERUNG OAIS Referenzmodell OAIS Umfeld Aufbau OAIS Datenpaket Abgrenzung OAIS VDA Datenverifikation und Datenvalidierung Datenverifikation Datenvalidierung Ansatz zur Durchführung einer Datenvalidierung Definition Kernmodell Anwendung des Kernmodells PROZESSBESCHREIBUNG REFERENZPROZESS Datenaufbereitung...22 Detaillierung Datenaufbereitung Auswahl der zu archivierenden Daten Initialisierung Qualitätsprüfer Datenverfizierung... 23

4 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 4 von Automatische Erzeugung der Validierungseigenschaften möglich? Automatische Erzeugung der Validierungseigenschaften Erzeugung Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information (ABI) Erzeugung Beschreibende Information Erzeugung InformationsPaket Eingabe (IPE) Manuelle Erzeugung Validierungseigenschaften Fehlerbehebung für Datenaufbereitung Detaillierung Datenverifizierung Datenübergabe...25 Detaillierung Datenübergabe Initiieren Datenübergabe Daten empfangen Prüfen Qualitätssicherung Bestätigung senden Erzeugung InformationsPaket Archiv (IPA) Prüfen Nutzinformation (NI) Fehlerbehebung für abgelehntes InformationsPaket Eingabe (IPE) Bestätigung empfangen Detaillierung Erzeugung InformationsPaket Archiv (IPA) Archivierung Detaillierung Archivierung IPA Transfer in den Speicher Initiierung digitale Zeitsignatur Datenversiegelung mit digitaler Zeitsignatur Speicherung auf Datenträger Absicherung der Speicherung Aktualisierung Beschreibende Information (BI) Aktualisierung Archiv Metadatenbank Bestätigung der Archivierung Erzeugung Bestätigungsbericht Bestätigung empfangen Bestätigung empfangen Notfallvorsorge auf separaten Medien Fehlerbehebung der Archivierung Manuelles Anpassen der BI Bereitstellung der archivierten Daten Detaillierung Bereitstellung der archivierten Daten Anfrage auf Bereitstellungsdaten Zugriff Datenauswahl Aufbereitung der Daten zur Veröffentlichung Erzeugung InformationsPaket Veröffentlichung (IPV) Bereitstellung InformationsPaket Veröffentlichung (IPV) Detaillierung Datenauswahl Detaillierung Erzeugung InformationsPaketVeröffentlichung (IPV) Datengebrauch Optional: Löschen...36

5 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 5 von 49 Detaillierung Löschen Anfrage löschen Löschvorgang initiieren Zugriff Datenauswahl Löschen NI und ABI von IPA löschen Fehlercheck beim IPA Löschen Löschinformation der BI hinzufügen Bestätigung Löschvorgang Erzeugung Bestätigungsbericht Bestätigungsbericht empfangen Automatische Löschanfrage Fehlerbericht über den Löschvorgang Fehlerbehebung für fehlerhaften IPA Löschvorgang Übergabe von Altdaten DATENELEMENTE IPA (InformationsPaket Archiv) OAIS Definition Kopie von IPA Authentifikation geheimer Schlüssel Automatische Löschanfrage NI (Nutzinformation) Allgemeine Definition NI im Zieldatenformat Daten Allgemeine Definition Analysis Ergebnis Formatierung und Dokumentenstandards Im Archivformat Im Originalformat Im Zielformat Prozesssteuerung Qualitätskriterien Prüfregeln Prüfregeln zur Validierung BI (Beschreibende Information) IPV (InformationsPaket Veröffentlichung) Information Zugriff Gestattet Information Zugriff Eingabeinformation Zugriff Validierungsinformation Zugriff Verweigert Information Authentifizierungsinformation Prüfen Digitalsignaturinformation Bestätigungsinformation Bestätigung Löschvorgang der Nutzinformation... 41

6 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 6 von Bestätigung Löschvorgang Beschreibende Information zum Fehler Digitale Zeitsignatur Katastrophenrettung von Fehlerinformationen Fehlerbehebung von Metainformationen Filterinformation für zugängliche Daten Aktualisierungsinformation Metadatenbank Referenzinformation Rückstellung des Archivauslösers Auswahlinformation Archivinformation Archivierung von Fehlerinformationen Zielformatinformation Technische Fehlerbehebungsinformation Trigger Information Validierungsfehlerinformation Schlüsseldaten Schlüsselring Daten im Originalformat Neue Validierungseigenschaften von archivformatierten Daten Nein ABI (Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information) Allgemeine Definition ABI im Zieldatenformat PI - Packinformation Bericht Allgemeine Definition Bestätigungsbericht Inhaltsfehlerbericht Datenaufbereitungsfehlerbericht Fehlerbericht Fehlerbericht über Löschvorgang Fehlerbehebungsbericht Integritätsfehlerbericht Aktualisierungsbericht über Metadatenbank Ergebnisbericht Systemfehlerbericht Validierungsbericht Verifizierungsbericht Anfrage Allgemeine Definition Zugriffsanfrage Authentifizierung Löschanfrage Zeitstempel Ergebnisse... 45

7 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 7 von Allgemeine Definition Analyseergebnisse für Validierungseigenschaften Ergebnisse des Löschvorgangs überprüfen Validierungsergebnisse Verifizierungsergebnisse Regeln Zugriffsregeln Automatische Löschanfrageregeln Validierungsregeln Geheimschlüssel Quellenauswahl für Validierungseigenschaften Signatur zum Dokumentenauftrag IPE - InformationsPaket Eingabe Allgemeine Definition IPE Daten im Archivformat: Unterstützung Zeitstempel Validierungseigenschaften Ja ANHANG A METHODIK DER PROZESSBESCHREIBUNG - VEREINFACHTES AKTIVITÄTEN DIAGRAMM DOKUMENTSTRUKTUR... 49

8 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 8 von 49 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: OAIS Umfeld Abbildung 2: Zusammenhang Datenobjekt Repräsentationsinformation Informationsobjekt Abbildung 3: OAIS Funktionale Entitäten Abbildung 4: Aufbau eines OAIS Informationspaketes Abbildung 5: Datenverifikation und Datenvalidierung Abbildung 6: Generelle Vorgehensweise einer Validierung mittels Validierungseigenschaften (VE) am Beispiel Umwandlung eines IPE in ein IPA Abbildung 7: Validierung von Informationen an einem Beispiel Abbildung 8: Kernmodell und Erweiterungsmöglichkeiten schematisch Abbildung 9: Anwendung des Kernmodells Abbildung 10: Überblick Referenzprozess Abbildung 11: Datenaufbereitung Abbildung 12: Datenverifizierung Abbildung 13: Datenübergabe Abbildung 14: Erzeugung IPA Abbildung 15: Archivierung Abbildung 16: Bereitstellung der archivierten Daten Abbildung 17: Datenauswahl Abbildung 18: Erzeugung IPV Abbildung 19: Automatische Validierung des IPV Abbildung 20: Datenverifikation des IPV Abbildung 21: Optional: Löschen Abbildung 22: Datenauswahl Löschen Abbildung 23: Beispiel für ein vereinfachtes Aktivitäten Diagramm Abbildung 24: Hierarchische Struktur der Prozessbeschreibung... 49

9 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 9 von 49 1 Zielsetzung Der vorliegende zweite Teil der VDA4958 Langzeitarchivierung (LZA) nicht-zeichnungsbasierter, digitaler Produktdaten gibt Empfehlungen zur Gestaltung der LZA Prozesse und hat seine Gültigkeit im Zusammenhang mit den anderen Teilen der Empfehlung. 2 Anwendungsbereich Die vorliegenden Empfehlungen sind relevant für Entwicklungs- und Dokumentationsprozesse, in denen ausschließlich 3D Repräsentationen (sog. 3D-Mastermodelle) die Grundlage der Entwicklung und Dokumentation darstellen und in denen die heute etablierten und den Stand der Technik darstellenden 2D-Archivierungsprozesse technisch oder wirtschaftlich begründet nicht mehr angewendet werden. Die Beschreibung des Referenzprozesses bezieht sich auf 3D CAD Daten in den o. g. Szenarien. Für diese 3D CAD Daten muss jedes Unternehmen die allgemein gültigen Regeln und Empfehlungen der Archivierung digitaler Dokumente berücksichtigen, wie z. B. Sicherheits- und Backup-Lösungen im Archivsystem. Bei den angegebenen Definitionen innerhalb der Beschreibung des Referenzprozess in VDA handelt es sich nicht um eine Systembeschreibung. Die Systeme werden nur durch die Funktionalität beschrieben, die für den Archivierungs- und Datenbereitstellungsprozess notwendig sind. 3 Abkürzungen, Definitionen und normative Verweisungen 3.1 Abkürzungen 3D drei Dimensional ABI AIC Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information Application Interpreted Construct AP214 Application Protocol 214 ISO BI CAD CAx CRC EDV EU GUI HTML ID IDEF IPA IPE IPV ISO NI Beschreibende Information Computer Aided Design Computer Aided Technologien wie CAD, CAM (Computer Aided Manufacturing), CAE (Computer Aided Engineering) oder CAT (Computer Aided Testing) Cyclic Redundancy Checks Elektronische Daten Verarbeitung Europäische Union Graphical User Interface HyperText Markup Language Identifikation Integration DEFinftion for function modeling InformationsPaket Archiv InformationsPaket Eingabe InformationsPaket Veröffentlichung International Organization for Standardization NutzInformation

10 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 10 von 49 OAIS PI PDM STEP TDM UML V VDA VE WORM Reference Model for an Open Archiving Information System PackInformation Product Data Managament STandard for the Exchange of Product Model Data Team Data Managament Unified Modeling Language Volumen Verband der Automobilindustrie ValidierungsEigenschaften Write once read many 3.2 Definitionen 3D Modell: ist eine dreidimensionale Repräsentation produktbeschreibender Daten in digitaler Form, bei dem vorrangig die Gestalt eines Produktes definiert wird. Archivierung: Zertifizierte Prozesse für das Schreiben, Speichern / Aufbewahren und Wiederverwenden von Informationen in einem Archiv. Kernmodell: identifiziert das notwendige Minimum der Daten, Regeln und Abhängigkeiten, die benötigt werden, damit die Interpretierbarkeit (betreffend Funktionalität und Eigenschaften) während der Aufbewahrungsdauer erhalten bleibt. Digitale Engineering-Signatur: ist eine digitale Unterschrift, die i. d. R. zur Bestätigung der Richtigkeit des Inhaltes eines Dokuments angewandt wird. Entscheidend für die Signatur ist der Bezug zur unterzeichnenden Person. Digitale Zeit-Signatur: ist eine i. d. R. automatisch generierte, digitale Unterschrift, die ein Dokument versiegelt. Entscheidend für die Signatur ist der Zeitstempel der Signierung. Dokument: Ein Dokument ist ein Container für (in diesem Kontext) produktdefinierende Daten jedweder Art. Ein Dokument kann einem Bauteil oder einem anderen Objekt (z. B. Projekt, Änderungsantrag) zugeordnet werden und liegt entweder in physikalischer (Papier, Mikrofiche) oder digitaler Form vor. File: ist ein einzelner Container von digitalen Daten auf einem Computerspeichermedium. Mastermodell (auch 3D Master): ist die primäre 3D Modellrepräsentation eines Produktes und beinhaltet in erster Linie die detaillierte geometrische Gestaltbeschreibung, aber auch Masse, Toleranzen und weitere produktbeschreibende Daten. Ein Mastermodell dient i. d. R. als Quelle für die Ableitung weiterer Dokumente zur Produktbeschreibung. Metadaten: vereinen alle nicht geometrischen Produktdaten Validierungseigenschaften: Vordefinierte Parameter, die zur Überprüfung der Plausibilität beispielsweise eines geometrischen Modells oder der Hierarchie einer Produktstruktur nach der Konvertierung von Nutzinformationen verwendet werden. Validierungseigenschaften können beispielsweise der Schwerpunkt oder Trägheitsmomente sein. Version: Eine Version repräsentiert einen spezifischen Reifegrad z. B. eines Bauteils, Dokuments oder Geometriemodells. 3.3 Normative Verweisungen Diese Empfehlung lehnt sich an bestehende Normen mit hohem Verbreitungsgrad an.

11 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 11 von 49 ISO 10303: Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange: Part 214 Application Protocol: Core data for automotive mechanical design processes ISO 14721: OAIS: Open Archiving Information Model Reference Model 3.4 Begriffe aus OAIS (ISO14721) VDA referenziert im Rahmen der Prozessbeschreibung das in der ISO14721 beschriebene Funktionsmodell Open Archival Information System - OAIS zur Langzeitarchivierung (im Folgenden kurz OAIS). Um eine größtmögliche Kompatibilität zum OAIS und zu den in diesem Standard geprägten Begriffen und Definitionen zu gewährleisten, wird auf die in OAIS definierte Terminologie im Original verwiesen (siehe 5.1). Im vorliegenden Dokument wurden deutsche Übersetzungen der Begrifflichkeiten verwendet, deren exakt gleiche Semantik nicht immer garantiert werden kann. Eine Auswahl wesentlicher Begriffe aus ISO14721 (OAIS) wird im Folgenden kurz erläutert. Diese Ausführungen ersetzen jedoch nicht die Definitionen in der ISO InformationsPaket Archiv (IPA): Das IPA besteht aus folgenden Paketteilen: - Nutzinformation - Packinformation - Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information - Digitale Signaturinformation Archivierung: Der Prozess umfasst die begleitenden Schritte der Archivierung der Daten. Dies beinhaltet die Aktualisierung der BI (der Meta Daten des IPA), die physikalische Speicherung der Daten innerhalb des Archivs sowie eine Fehlerüberprüfung der Speicherung. Nutzinformation (NI): sind die eigentlichen digitalen, aufzubewahrenden (Nutz-)Daten, d. h., der eigentliche Inhalt und die dazugehörigen Präsentationsinformationen Beschreibende Information (BI): stellt die Metadaten des Archivs dar und beschreibt u. a., welches Informationspaket welche Nutzinformationen enthält, d. h., es beinhaltet eine kurze Beschreibung des Paketinhaltes sowie Referenzinformationen auf z. B. den Speicherplatz innerhalb des Archivs (z. B. nach ISO9660) InformationsPakete: sind die Datenpakete in der Kommunikation mit und innerhalb der Archivarchitektur bzw. des Archivsystems Datenübergabe: Während der Datenübergabe wird das IPE durch den Vorbereiter (Archiv) aus der Arbeitsumgebung an das Archivsystem übergeben Packinformation (PI): identifizieren und verknüpfen die Komponenten eines Informationspaketes Herkunftsinformation: Beschreibt die Quelle der Nutzinformation. Dies beinhaltet Informationen des Systems, das die NI seit Ihrer Entstehung verwaltet hat, und ggf. die Entstehungsgeschichte der NI. Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information (ABI): ist die Information, die für die adäquate Aufbewahrung der Nutzinformation notwendig ist und die als Herkunft, Referenz, Beständigkeit und Kontextinformation kategorisiert sein können. Löschen: Während des Löschvorgangs werden die archivierten Daten aus dem Archiv gelöscht. Das Löschen der Daten kann entweder durch die Rollen Management / Administrator oder automatisiert durch einen Prozess aus dem Archivsystem heraus initiiert werden. Bereitstellung der archivierten Daten: Während der Bereitstellung werden die archivierten Daten für den Datennutzer aus dem Archiv zur Verfügung gestellt. Dies beinhaltet die Zugangsüberprüfung der Datennutzer, die Suche nach den archivierten Daten und die Konvertierung der Daten in das geforderte Datenformat.

12 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 12 von 49 Präsentationsinformation: ist eine Information, die notwendig ist, um z. B. die vom Archiv empfangenen Informationen in eine dem Anwender verständliche Form zu konvertieren (z. B. Bildschirmdarstellung eines 3D CAD-Modells). InformationsPaket Eingabe (IPE): besteht aus folgenden Paketteilen: - Nutzinformation (nativ formatierte Daten) - Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information (Validierungseigenschaften) - Kontextinformation bezüglich der Nutzinformation) - Packinformation 3.5 Rollenbeschreibung Die aufgeführten Rollen sind Teil der Referenzprozessbeschreibung. Sie sind verantwortlich für die Sicherstellung der zugeordneten Prozessschritte und Funktionen, können Personen- oder Systemrollen sein und stellen daher keine Systemgrenzen dar Rolle Datenerzeuger Der Datenerzeuger ist eine Organisation, Person oder ein IT-System, welche die aufzubewahrenden Informationen erstellt. Dies kann andere Archive oder archivinterne Personen bzw. Systemkomponenten einschließen. Typische Datenerzeuger können sein: Entwickler, Entwicklungsingenieure, Subunternehmer, Hersteller oder Testingenieure Rolle Vorbereiter (Archiv) Der Vorbereiter (Archiv) ist eine Organisation, Person oder ein IT-System, welche die aufzubewahrende Informationen im Vorfeld der eigentlichen Archivierung aufbereitet. Dies kann andere Archive oder archivinterne Personen bzw. Systemkomponenten einschließen. Zur Vorbereitung gehören, z. B. die Erzeugung des InformationsPaketes Eingabe (IPE), die Durchführung der Verifizierung und Validierung, sowie der Transfer der InformationsPakete zum Archiv Rolle Datennutzer Der Datennutzer ist eine Organisation, Person oder Clientsystem, welche mit dem vom Archiv angebotenen Service interagiert, um aufbewahrte Informationen zu finden und diese Informationen im gewünschten Detaillierungsgrad abzurufen. Dies kann weitere Archive sowie archivinterne Personen oder Systemkomponenten einschließen. Typische "Datennutzer können sein: Entwicklungsingenieure, Zulieferer, Hersteller, Kunden, Aufsichtsbehören oder Qualitätssicherung Rolle Administrator Der Administrator ist eine Organisation oder Person, welche verantwortlich ist für die Führung des Archivs und dessen täglichen Arbeitsablauf. Die Rolle führt Handlungen wie Zugriffssteuerung (access control), Überwachung (monitoring) und Fehlerbehandlung (error handling) durch. Die Rolle ist nicht direkt in den Archivierungs- und Bereitstellungsprozess involviert. Die Rolle kann, muss aber nicht verantwortlich sein für die Administration weiterer, in die LZA-Prozesse eingebundener Tools wie Qualitätsprüfer, involvierte TDM-, CAx-, PDM- oder Datenaustausch- Anwendungen Rolle Management Die Rolle Management repräsentiert eine Person oder Abteilung, die für ein Produkt verantwortlich ist. Das Management muss dabei strategische Entscheidungen treffen, wie z. B. das Löschen von Produktdaten aus dem Archiv.

13 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 13 von Rolle Prüfteam Das Prüfteam repräsentiert eine Organisation oder Person, die eine Prüfung der Daten vor der endgültigen Archivierung durchführt Rolle Archiv Die Rolle Archiv unterstützt mindestens die Schlüsselfunktionen einer Archivierungsarchitektur gemäß ISO14721 (OAIS). Schlüsselfunktionen sind Administration, Datenmanagement, Archivierung, Zugangssteuerung und Archivierungsplanung Rolle Archiv GUI Die Rolle Archiv GUI stellt eine grafische Benutzeroberfläche dar, mit dem die Anwender des Archivs interagieren Rolle Qualitätsprüfer Der Qualitätsprüfer ist primär eine Systemrolle (ein Toolset) oder sekundär eine Organisation bzw. eine Person, die verantwortlich ist für Vollständigkeit, Qualität und Konsistenz der Daten gemäß definierter Qualitätskriterien Rolle Validierungsprüfer Der Validierungsprüfer ist primär eine Systemrolle (ein Toolset) oder sekundär eine Organisation bzw. eine Person, die verantwortlich ist für die Überprüfung der Korrektheit und Gültigkeit der Dateninhalte gemäß definierter Qualitätskriterien. 4 Verwendung internationaler Standards Um die Langzeitarchivierung von Produktdaten, die in dem Anwendungsbereich von VDA beschreiben sind, mit hinreichender Prozess- und Datenqualität umsetzen zu können, basieren die Referenzprozessbeschreibung, die verwendeten Datenformate und Datenpakete auf international normierten Methoden, Konzepten und Standards (siehe Kapitel 3.3 ff. und 6). Die Verwendung internationaler Standards erhöht die Akzeptanz bei den zukünftigen Anwendern sowie die Interoperabilität zwischen den Systemen und Datenformaten. Weiterhin wird durch die Verwendung von Standards die verlustfreie Aufbewahrung verbessert, die Umsetzung und Definition der relevanten Prozesse, deren Implementierung sowie eine Zertifizierbarkeit erleichtert. 5 Grundsätze und Konzepte der Langzeitarchivierung 5.1 OAIS Referenzmodell OAIS Umfeld Das OAIS Umfeld leitet sich aus der Interaktion der vier Rollen Producer (Datenerzeuger + Vorbereiter Archiv), Consumer (Datennutzer), Management und Archive (Archiv) ab.

14 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 14 von 49 Abbildung 1: OAIS Umfeld Innerhalb dieser Interaktionen werden Informationen ausgetauscht, die zur Aufbewahrung innerhalb des Archivs von Relevanz sind. Diese Informationen werden als Wissensbasis (Knowledge Base) bezeichnet. Informationen (Data Object) können dabei jeglichen Typs sein; sie existieren in zweierlei Formen, in einer physikalischer Repräsentation (z. B. als Dokument in Papierform) oder in digitaler Repräsentation. Innerhalb der Interaktion (Austauschprozesse) zwischen den Rollen wird die Repräsentation der Informationen verändert. Veränderungen dieser Art werden unter dem Begriff der Repräsentationsinformation (Representation Information) zusammengefasst. Dabei ist Repräsentationsinformation eine Information, die notwendig ist, um z. B. die vom Archiv empfangenen Informationen in eine dem Anwender verständliche Form zu konvertieren (z. B. Bildschirmdarstellung eines 3D CAD-Modells). Ein Informationsobjekt (Information Object) als solches ist dagegen nur von einem EDV-System interpretierbar. Die folgende Abbildung verdeutlicht die oben beschriebenen Zusammenhänge: Abbildung 2: Zusammenhang Datenobjekt Repräsentationsinformation Informationsobjekt Die Interaktionen im OAIS Umfeld werden durch die Verwendung von Hauptfunktionalitäten, Systemdaten und Datenpaketen detailliert beschrieben. Die folgende Abbildung zeigt eine Übersicht der im OAIS verwendeten Elemente. Abbildung 3: OAIS Funktionale Entitäten Das OAIS konzentriert sich auf die Beschreibung der fünf Hauptprozessmodule: Preservation Planning (Archivierungsplanung), Data Management (Betreiben des Archivsystems), Ingest (Datenübergabe), Archival Storage (Archivierung), Access (Zugangssteuerung), und Administration (Administration).

15 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 15 von Aufbau OAIS Datenpaket Für den Informationsaustausch (Daten an das Archiv, oder Daten aus dem Archiv an das Zielsystem) werden Informationspakete (Information Packages) verwendet, die je nach Art des Prozesses einen unterschiedlichen Informationsgehalt haben. Der Grundaufbau der Informationspakete ist jedoch von der Prozessart unabhängig. Die folgende Darstellung zeigt den grundlegenden Aufbau: Abbildung 4: Aufbau eines OAIS Informationspaketes Eigentlicher Inhalt des Paketes sind die Content Information (Nutzinformation), diese wird weiter beschrieben durch die Preservation Description Information (Aufbewahrungsrelevante Beschreibende Information). Das Paket kann im Laufe eines Archivprozesses verändert, z. B. gepackt werden. Solche Informationen oder aber auch weitere Systeminformationen (Größe des Paketes etc.) werden in der Packaging Information (Packinformation) gespeichert. Die Descriptive Information (Beschreibenden Information) stellt die Metadaten des Archivs dar, in der eine kurze Beschreibung des Paketinhaltes, sowie Referenzinformationen auf z. B. den Speicherplatz innerhalb des Archivs, stehen Abgrenzung OAIS VDA OAIS bietet eine ausführliche Beschreibung der Abhängigkeiten und Interaktionen der Hauptfunktionen einer Archivarchitektur. Dabei sollten die Basisfunktionen z. B. des Moduls Archival Storage (Archivierung) bereits durch existierende Archivsysteme erfüllt werden, so dass diese nicht mehr im Anwendungsbereich von VDA stehen. VDA erweitert die Funktionalität des OAIS Prozessmoduls Archival Storage (Archivierung) um die Verwendung einer digitalen Zeitsignatur. Im OAIS werden keine Empfehlungen für die Definition eines Archivformates oder einer Beschreibung zur Sicherstellung einer ausreichenden Datenqualität gegeben. Dies betrifft die Definition eines Minimums an Informationen, die vorhanden sein müssen, damit gewährleistet werden kann, dass die Daten auch nach einer Aufbewahrungsperiode der Dauer X noch vom Zielsystem sowie dem Datennutzer interpretiert werden können.

16 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 16 von Datenverifikation und Datenvalidierung Validierung Quelldaten Volumen 1= x m3 Die Validierung vergleicht zwei Modelle gegen einander Vol < Toleranz wenn WAHR Validierung ok Konvertierung Zieldaten Volumen 1= y m3 Verifizierung Check Ergebnis FALSCH Verifikation OK Die Verifizierung vergleicht zwei Modelle gegen ein Regelwerk Verifikationsregel: Existieren Lücken in dem Solid? Abbildung 5: Datenverifikation und Datenvalidierung Datenverifikation Die Datenverifikation stellt sicher, dass die zu archivierenden Daten in der korrekten Qualität vorliegen. Durch Verifizierungsregeln wird überprüft, ob die Daten innerhalb explizit definierter Toleranzen den Qualitätsrichtlinien entsprechen. Die Verifizierung gilt als dann erfolgt, wenn keine Verifizierungsregel verletzt wird. Dabei ist zu beachten, dass nur die Regeln Teil von VDA sind, die eindeutig einem Kernmodell (siehe Kapitel 5.3) zugeordnet werden können Datenvalidierung Ziel einer Validierung ist die Überprüfung, ob z. B. die aufbereiteten (konvertierten) Nutzinformation (NI) mit der Nutzinformation übereinstimmt, welche an des Archiv gesendet wurden. Die Validierung kann durch einen direkten Vergleich basierend auf vordefinierten Validierungseigenschaften (VE) durchgeführt werden. D. h., Validierungseigenschaften, die im Quellsystem erzeugt wurden, werden mit Validierungseigenschaften, die innerhalb dieses Prozessschrittes aus der konvertierten NI erzeugt wurden, verglichen. Sollte jedoch die Erzeugung neuer Validierungseigenschaften aus dem konvertierten NI nicht möglich sein, können folgende Methoden ersatzweise angewandt werden: - Konvertierungsloop: Daten im nativen Datenformat werden in ein neutrales Datenformat und zurück in das native Format konvertiert. Anschließend werden Validierungseigenschaften aus den Ergebnisdaten des Loop erzeugt und mit den ursprünglichen Validierungseigenschaften der Ausgangsdaten verglichen. - Verifikation der zu archivierenden Daten basierend auf einem Regelwerk

17 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 17 von Ansatz zur Durchführung einer Datenvalidierung 1. Erzeugen von 2. Transfer zum Archiv definierten VE- erzeugt durch das Quellsystem IPE IPA Quelldokument 5. Feedback an System 3. Erzeugen von definierten VE- erzeugt durch das Zielsystem Archivdokument 4. Vergleich von Validierungseigenschaften (VE) Abbildung 6: Generelle Vorgehensweise einer Validierung mittels Validierungseigenschaften (VE) am Beispiel Umwandlung eines IPE in ein IPA Im Schritt 1 werden im Quellsystem definierte Werte zur Überprüfung (Validierungseigenschaften) generiert. Die VE werden im IPE gespeichert. Im Schritt 2 wird das IPE beim Transfer in das Archiv in ein IPA konvertiert, d. h., in das LZA-Datenformat. Im Schritt 3 erfolgt die Generierung neuer VE aus dem LZA-Datenformat des IPA heraus. Ein Vergleich der alten und neuen VE ist nun innerhalb von Schritt 4 möglich. In einem weiteren Schritt 5 wird das Ergebnis der Validierung (Feedback Information) zur Verfügung gestellt. Sollte die Datenvalidierung nicht erfolgreich sein, so muss ggf. der Datenerzeuger oder Vorbereiter eine Verbesserung der Datenqualität vornehmen. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel, wie die Validierungseigenschaft V=1m³ eines 3D CAD Modells validiert werden kann. Die in Abbildung 7 verwendeten Elemente sind in Kapitel 7 näher erläutert. Mapping I P E Generiert für Validierung ABI Fixitiy: Quell VE V=1M 3 Konvertierung NI STEP Datei, inkl. Eigenschaft V=1.001M 3 Generiert für Validierung NI CATIA- Datei, inkl. VE: V=1M 3 Beständigkeit: Ziel VE: V=1.001M 3 I P A ABI Herkunft: Quell Val. Props -> V=1M 3 Herkunft: Ergebnis: Ablehnung-/ Annahmeinf. BI BI Archiv Admin. Daten Part Name, ID,.. Archiv Admin.data Part Name, ID, Digitale Signatur für IPA. Validierung von: IPE / NI <-> IPA / NI, durch Verwendung Validierungseigenschaften Ergebnis: zwischen Validierungseigenschaften, inkl. Ablehnung-/ Annahmeinformation Neuer Eintrag Abbildung 7: Validierung von Informationen an einem Beispiel Innerhalb des erzeugenden Systems wird die Validierungseigenschaft V mit dem Wert=1m³ definiert. Dieser Wert ist Teil der Nutzinformation des IPE und wird während der Datenaufbereitung in die ABI geschrieben. Während des Datenübergabeprozesses wird das IPE in ein IPA konvertiert. Bedingt durch die Konvertierungsprozesse kann sich der ursprüngliche Wert des VE innerhalb der Nutzinformationen des IPA geringfügig ändern (hier in V=1,001m³). Zu Validierungszwecken wird aus der konvertierten Nutzinformation die Validierungseigenschaft neu

18 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 18 von 49 generiert. Auch dieses hat den neuen Wert V=1,001m³. Der Wert wird innerhalb der ABI als Beständigkeitsinformation gespeichert. Innerhalb der ABI des IPA wird aber auch der ursprüngliche Wert der Validierungseigenschaft als Herkunftsinformation gespeichert. Ein Vergleich der ursprünglichen und neuen Validierungseigenschaft ist nun möglich. Das Ergebnis der Untersuchung wird ebenfalls innerhalb der ABI des IPA als Herkunftsinformation gespeichert, damit stehen die Ergebnisse auch für einen späteren Bereitstellungsprozess zur Verfügung. 5.3 Definition Kernmodell Das Kernmodell identifiziert das notwendige Minimum der Daten, die benötigt werden, damit die Interpretierbarkeit des konstruierten Modells (betreffend Funktionalität und Eigenschaften) während der Aufbewahrungsdauer erhalten bleibt. Das Kernmodell setzt sich zusammen aus definierten Datenelementen, den Repräsentationen des Modells und den Anforderungen an die Datenqualität 1, welche die Datenelemente erfüllen müssen. Die Verwendung eines Kernmodells schließt die Archivierung zusätzlicher Informationen oder eine redundante Speicherung in einem alternativen Format nicht aus. Diese alternativen Formate können zusätzliche Funktionalitäten anbieten im Hinblick auf z. B. Erhaltung zusätzlichen Wissens über das konstruierte Modell oder bezüglich einer Unterstützung der Interoperabilität zwischen den verwendeten Systemen. Es sollte dennoch beachtet werden, dass für diese Art zusätzlicher Informationen ein erhöhtes Risiko besteht, dass die Informationen im Laufe der Aufbewahrungsdauer unbrauchbar werden, da sie nicht den Qualitätsanforderungen des LZA entsprechen müssen, wie z B. einer Repräsentation in einem standardisierten LZA-fähigem Datenformat. Die Erweiterung der Archivpakete um den Inhalt der Zusatzinformationen muss in den Vereinbarungen, die zwischen der Archivorganisation und dessen Kunden (Vorbereiter, potentielle Datennutzer) getroffen bzw. festgelegt werden. Die folgende Abbildung zeigt eine Möglichkeit, wie das Kernmodell eines einzelnen geometrischen Teils um zusätzliche Informationen und Formate erweitert werden kann. 1 Die Definition der Datenqualität kann z. B. auf folgenden Dokumenten basieren: - VDA4955 Umfang und Qualität von CAD/CAM-Daten - SASIG - Product Data Quality (PDQ) Guidelines for the Global Automotive Industry, welche bei der ISO derzeit als New Work Item Proposal (NWIP) eingereicht werden. Sie beinhalten Definitionen eines Regelwerkes für Datenqualität (Geometrie) - EN des AECMA-STAN LOTAR Projektes beschreibt durch das sog. Core Model for 3D Explicit Geometry Data ein Regelwerk, dass auf EXPRESS Rules basiert.

19 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 19 von 49 Nutzinformation z.b. Profil eines einzelnen Bauteiles innerhalb der Standardtoleranzen Erweiterung der Information Kernmodell z.b. Advanced B-REP gem. AIC 514 ISO10303 Archivierte STEP-Datei, beinhaltet erzeugte Geometrie Definition und Historie Erweiterung der Formate Archivierte CATIA Quell-Datei IPA Archivierter Vismock-Up JT-Datei: Tesselierte Geometrie Abbildung 8: Kernmodell und Erweiterungsmöglichkeiten schematisch Der eigentliche Inhalt des Kernmodells ist ein geometrisches Modell, repräsentiert durch z. B. ein nach ISO (AIC514) konvertiertes Advanced B-Rep Modell. Zusätzliche Inhalte des Archivpaketes könnten in diesem Fall eine Konstruktionshistorie, die proprietäre CAD-Datei (CATIA Quelldatei) und/oder eine JT-Datei mit der tesselierten Geometriebeschreibung des CAD- Modells sein. 5.4 Anwendung des Kernmodells Innerhalb des Datenaufbereitungsprozesses werden die Daten, die archiviert werden sollen, vom Vorbereiter aufbereitet. Bedingt durch die Konvertierung der Daten in die LZA-fähige Datenrepäsentation ist es in den meisten Fällen (wirtschaftlich) nicht möglich und oft auch nicht notwendig, alle Funktionalitäten und Intentionen der Modelle in ihrer ganzen Bandbreite zu erhalten. Der Vorbereiter muss die Daten so aufbereiten, dass grundsätzliche Funktionen, die z. B. zur Zulassung eines Bauteiles notwendig sind, erhalten bleiben. Dies gewährleistet das Kernmodell durch seine Definition des für die LZA relevanten Datenumfangs (siehe VDA4958-3). Repräsentiert wird das Kernmodell zur Laufzeit durch Daten im nativen Datenformat, die innerhalb des Datenübergabeprozesses in das LZA-Datenformat konvertiert werden. Die Überprüfung der korrekten Konvertierung erfolgt durch eine Datenvalidierung.

20 VDA-Empfehlung 4958 Teil 2 1. Ausgabe, Juni 2005 Seite 20 von 49 Datenerzeuger Nutzinformation (Natives Model) andere Nutzinformationen (wird nicht im Archiv aufbewahrt) Nutzinformation relevant zur Aufbewahrung Datennutzer LTA relevanter Design Inhalt Repräsentiert durch IPE (Natives Format) Repräsentiert durch Repräsentiert durch IPV (Natives Format) Konverter Steuert Kernmodell Steuert Konverter IPA (3DModell in LZA Format, z.b. STEP AP 214) Archivsystem Datenübergabe Bereitstellung t Abbildung 9: Anwendung des Kernmodells Das verwendete neutrale IPA-Datenformat sollte so stabil sein, dass keine grundsätzlichen Änderungen an den archivierten Daten über die Aufbewahrungsdauer hinweg vorgenommen werden müssen. Aufgrund der langen Aufbewahrungsfristen kann es aber sein, dass ein Archivdatenformat nicht mehr unterstützt werden wird. Dies führt dazu, dass es innerhalb der Aufbewahrungsdauer notwendig sein könnte, das ursprüngliche Datenformat in ein Neues zu konvertieren. Die Verwendung standardisierter und offengelegter Datenrepräsentationen kann jedoch hier weitgehend davor schützen. Innerhalb des Bereitstellungsprozesses werden die Archivdaten in eine weitere Repräsentation (IPV) konvertiert. Diese Repräsentation ist abhängig von der Art der Bereitstellung. Ist eine Sichtung der Daten ausreichend, so ist dies mit einem Viewer Tool möglich. Ein weiterer Fall könnte der Import der Daten in ein dann aktuelles / zukünftiges CAD-System sein. Hierfür müssen die Daten in das proprietäre (native) Datenformat des Zielsystems konvertiert werden. Die Konvertierungsschritte werden durch die Verwendung des Kernmodells und der Validierungseigenschaften gesteuert.

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