Das Bauunternehmen Hochtief nutzt in der Anwendungsentwicklung eine Sprache der vierten Generation. Es soll umfassende Anwendungssoftware zur optimalen Unterstützung aller Phasen der Bauabwicklung erstellt werden. Über seine Erfahrungen und die Perspektive einer vorgelagerten integrierten CASE-Umgebung berichtet Rüdiger Mörstedt, Leiter des Fachbereichs "Baubetrieb und Gerätewesen" bei der Hochtief Informationstechnik in Essen.

"Was kostet ein Quadratmeter Hochhaus?" Pedantisch anmutende Fragen wie diese müssen im Baugeschäft präzise Lind verläßlich beantwortet werden: Unbedingte (Genauigkeit in der Kalkulation - bis ins Detail - ist ein wesentlicher Wettbewerbsfaktor.

Auch für sehr große Unternehmen gelten keine eigenen Gesetze. Die Anforderungen der Branche wachsen ständig, das Geschäft wird härter. Insbesondere auf dein Sektor "schlüsselfertiges Bauen" hängt der wirtschaftliche Erfolg eines Projektes vom qualifizierten Einsatz der Informationstechnik ab. Komplexe Bauvorhaben wie der Frankfurter Messeturm sind nicht zuletzt auch das Ergebnis genauesten DV-gestützer Kostenberechnung und -kontrolle.

Der Fachbereich "Baubetriebe und Gerätewesen" beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Entwicklung von. Anwendungssoftware. Verantwortlich für die DV-Unterstützung insgesamt ist jedoch die Abteilung Informationstechnik.

Einzelne Arbeitsgebiete werden entweder durch die Entwicklung von eigenständigen Programmen abgedeckt, die sukzessive in ein Gesamtsystem integriert werden, oder durch den Einsatz von Standardsoftware. Hauptaufgabe des Fachbereichs ist es, in Zusammenarbeit mit den Abteilungen schnelle Unterstützung bei Problemen in der Projektabwicklung zu bieten, die sich häufig nicht durch Standardprogramme abdecken lassen.

Zur Anwendungsentwicklung und zum schnellen Prototyping nutzt das Unternehmen Hochtief die 4GL Uniface des Aachener Systemhauses GEI.

Faktoren wie Prototyping oder flexible Programmentwicklung haben entscheidende Bedeutung. Laufende Projekte müssen durch Prototyping auch kurzfristig sehr gut unterstützt werden. Ein sehr nützlicher Nebeneffekt des Prototyping ist die frühe Einbindung der Sachbearbeiter, so daß mögliche Fehlentwicklungen bereits kurzfristig erkannt werden können.

Im Projektgeschäft etwa ist es von größter Bedeutung, Anforderungen, auch aus einem bereits laufenden Projekt heraus, ohne Zeitverlust erfüllen zu können. Die zentrale Forderung an die 4GL war daher, mit dem Tool bauspezifische Aufgabenstellungen schnell und flexibel in Angriff' nehmen zu können. Eine weitere Forderung war die Integration der Anwendungsprogramme mit dem von Hochtief CAD-System Unicad.

Parallel zu unterschiedlichen DB-Systemen

Zwangsläufig diktiert dies der Anwedungsentwicklung bestimmte Bedingungen: Nichtgrafische Daten rissen zwischen dein CAD-System und einer Datenbankanwendung auf Oracle ausgetauscht werden. Die Anbindung derart unterschiedlicher Systeme erfordert ein Entwicklungswerkzeug, welches parallel auf utiterschiedlichen Datenbanksystemen arbeiten kann.

Die Hardware- und Betriebssystem-Linien in den Niederlassungen bestehen aus VAX/VMS von Digital Equipment und PC/MS-DOS. Bei Bedarf sind die PCs mit einem zentralen Oracle-Datenbankserver oder einem Novell-Fileserver vernetzt. Die weiteren entscheidenden Forderungen an die 4GL waren folglich die Lauffähigkeit auf dieser Datenbank und die Bedienung der im Einsatz befindlichen Hardware- und Software-Konfigurationen ohne Portierungsaufwand.

Hoffen auf Unterstützung der Windowsoberfläche

Die Entwicklung portabler Anwendungssoftware stellt sicher, daß auch künftig neue, kostengünstige Konfigurationen und Systeme ohne zusätzlichen Aufwand genutzt werden können. Nicht zuletzt profitiert auch der Vertrieb von dieser Flexibilität: Beim Verkauf von Unicad mit nachgelagerten Datenbankprogrammen zum Beispiel für das Facility-Management sind unterschiedliche DV-Architekturen beim Kunden problemlos zu integrieren.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Anwendungsentwicklung in dein Bauunternehmen sind die Benutzeroberflächen, denn letztendlich kann der Anwender nur dann mit verschiedenen Programmen erfolgreich arbeiten, wenn sie ihm ein vertrautes "Look and Feel" bieten.

Hochtief hat sich zur Zeit für die Benutzeroberfläche MS Windows voll Microsoft entschieden und erwartet für die Zukunft, daß Anwendungsprogramme mindestens mittelfristig eine Windowsoberfläche unterstützen.

Aufgabe ist es nun, eine entsprechende zur Verfügung zu stellen, mit der die bauspezifischen Anforderungen an die Anwendungsentwicklung erfolgreich erfüllt werden können. Die prägnanteste und gleichsam dringlichste Forderung betrifft den bruchlosen Life-Cycle. Die Durchgängigkeit von der Planung bis hin zur Implementierung muß - auch wenn es augenblicklich noch keine endgültigen Lösungen in diesem Bereich gibt - in jedem Fall das anzustrebende Ziel sein.

Die typischsten und markantesten Systembrüche in einem solchen Life-Cycle sind zwischen der Zieldefinition und der Analyse/Designphase auf der einen Seite sowie zwischen Analyse/Design und Realisierung auf der anderen Seite. Sie müssen für eine effiziente Entwicklung aufgehoben werden.

In einem ersten Schritt wurde eine 4GL eingeführt, mit der die Realisierung und Implementierung erfolgen kann. In einem zweiten Schritt müssen CASE-Werkzeuge die Analyse und das Design unterstützen, zunächst mit einer Schnittstelle zum 4GL-Werkzeug,

Bei Hochtief prüft man zur Zeit Verschiedene CASE-Tools. Es sollen aber nur solche eingesetzt werden, die in absehbarer Zeit mit einem gemeinsamen, redundanzfreien integrierten Repository entsprechend dem AD/Cycle-Konzept arbeiten.

Die Unterstützung des Prototyping mit einer 4GL, hat zwei Aspekte: Zum einen garantiert sie die unabdingbare Flexibilität für das Baugeschäft, zum anderen ist das Joint application development, die frühe Einbindung des Anwenders in die Programmentwicklung, bei Hochtief nicht mehr wegzudenken.

Den Löwenanteil bilden die Altlasten

Die frühe Einbindung des Anwenders in die Software-Entwicklung ist zwar keine Garantie zur Vermeidung voll Fehlentwicklungen, jedoch ist es heute unverzeihlich, wenn Fehlentwicklungen aus einer zu späten Einbindung des Endanwenders resultieren.

Die nächste wichtige Forderung betrifft die Re-Engineering-Techniken für die bestehenden Programmsysteme, deren Wartung und Pflege weit mehr als 50 Prozent der Entwicklungskapazität beanspruchen.

Die Einführung einer Softwareproduktionsumgebung kann das angestrebte Ziel der kostengünstigen bei gleichzeitig qualitativ verbesserter Software-Erstellung nur dann erreichen, wenn auch der "Löwenanteil" der Entwicklung " die Altlasten, berücksichtigt werden.

Das "Recycling" der vorhandenen Programmsysteme hat zum Ziel, große Teile der Software wiederverwendbar zu machen und, falls möglich, sogar zu integrieren. Voraussetzung ist die Offenheit der Werkzeuge für die bestehenden Programmsysteme hinsichtlich der Dateisysteme, aber auch bezüglich der Integrationsmöglichkeit ablauffähiger Module.

An dieser Stelle war der Einsatz von Uniface ein erster Schritt. Uniface erlaubt insbesondere den Zugriff auf die bei Hochtief traditionell genutzten Dateisysteme, zum Beispiel RMS von Digital Equipment. So lassen sich auch alte Programmsysteme in neue Programmkonzepte integrieren. Die Zugriffsmöglichkeit auch von PC-Programmen auf RMS-Dateien ermöglicht zudem die Einbindung des PC mit all seinen Vorteilen, auch in vorhandene Mehrbenutzerkonzepte unter VAX/VMS.

Ein weiterer sehr wichtiger Punkt ist die Offenheit und Anpaßbarkeit der Tools und Repositories mit einem Vorgehensmodellsystem.

Ziel der strategischen Überlegungen ist es, ein Spektrum von Werkzeugen aufzubauen, so daß je nach Aufgabenstellung die Tools ausgewählt zur Verfügung stehen, die das bei Hochtief bewährte Vorgehensmodell zur Softwareerstellung unterstützen.

Es muß also ein System von Tools aufgebaut werden, das je nach Bedarf konfigurierbar ist. Diese Zusammenstellungen müssen so ausgestattet sein, daß sie nicht regelbindend, sondern regelunterstützend arbeiten und damit die Kreativität der Mitarbeiter nicht ausschalten, sondern sogar fördern.

Es sind noch weitere Werkzeuge für die Analyse- und Designphase im Test, die insbesondere die im Einsatz befindlichen Methoden Strukturierte Analyse (SA) und Entity Relationship (E/R) unterstützen.

Die Einführung neuer Werkzeuge muß die Software-Erstellung effizienter und kostengünstiger gestalten. Das gilt nicht nur für kleinere Testprojekte, sondern insbesondere für komplexe Projekte. Daraus resultieren entsprechende Anforderungen an die Teamunterstützung, wie beispielsweise Benutzerverwaltung und -steuerung, Konsistenzprüfung und -sicherstellung etc.

Dokumentation möglichst automatisch

Dazu gehört weiterhin die Unterstützung einer integrierten Qualitätskontrolle. Hinsichtlich Vollständigkeit und Richtigkeit müssen Checks und Auswertungen existieren, die jederzeit abgerufen werden können.

Auch eine standardisierte Dokumentation muß soweit wie möglich automatisch erfolgen, aber so flexibel sein, daß sie firmengerecht angepaßt werden kann. Auf den Aspekt der Projektmanagementunterstützung wird häufig viel zu wenig Gewicht gelegt. Denn nicht nur ausgesprochen komplexe Projekte erfordern ein gutes Projektmanagement, für das Kontroll- und Steuerungsmechanismen zur Verfügung stehen müssen.

Und schließlich noch ein weiterer wichtiger Aspekt: Die strategische Langzeitkonzeption. Es muß sichergestellt werden, daß keine Plattformabhängigkeiten entstehen. Das heißt, die Unabhängigkeit, die bereits der Einsatz der 4GL bietet, muß auch von anderen Werkzeugen erwartet werden. Weiterhin gilt es jedoch auch neue Trends zu berücksichtigen wie zum Beispiel die objektorientierte Programmierung.

Zusammenfassend kann an dieser Stelle vermerkt werden: Ziel der gesamten strategischen Überlegungen ist es, ein System von integrierten CASE-Werkzeugen aufzubauen, das für die Entwicklung nutzbar ist und eine direkte Anbindung an Uniface erlaubt, das seit einem Jahr den ersten Baustein dieses Konzeptes bildet. Von den insgesamt 20 Mitarbeitern des Fachbereichs arbeiten gegenwärtig zehn damit, und die Zahl ist steigend. Verschiedene Teilprojekte sind inzwischen entweder bereits verwirklicht oder aber ins Auge gefaßt.

Ein strategisch wichtiger Schritt, wenn man eine so mächtige Sprache wie eine 4GL einführt, war die Qualifizierung der Mitarbeiter. Zu Beginn wurden zunächst die Mitarbeiter geschult, die anschließend die Beratung der Anwendungsentwickler beim Einsatz der 4GL übernahmen und das Vorgehensmodell entwickelten. Sie übernahmen Aufgaben wie die Definition der stufenweisen Einführung der 4LG, die Entwicklung von Programmierstandards, die Definition der Benutzeroberfläche, die Programmierung des Basissystems, das alle projektübergreifenden Funktionen und Datendefinitionen umfaßt und nicht zuletzt die Entwicklung eines Konzeptes zur Einbindung von Standardsoftware.

Ziel war es, den Anwendungsentwicklern eine Entwicklungsumgebung zur Verfügung zu stellen, die es ihnen erlaubt sich voll und ganz auf ihre eigentliche Aufgabe zu konzentrieren: die Erstellung von Anwendungsprogrammen. Die Entwicklung solcher hausinterner Standards war für uns ein enorm wichtiger Schritt.

Durch solche Investitionen in den Bereich der Entwicklung können die Kosten nicht nur durch kürzere Entwicklungszeiten, sondern insbesondere durch einen verringerten Wartungs- und Pflegeaufwand sinnvoll reduziert werden.

Ein tiefer Einschnitt in die Entwicklungsabteilung

Mit dem 4GL-Baustein ist es nun möglich, der Verlagerung der Arbeit - weg vom Hauptaugenmerk auf die direkte Programmierung, hin zum heute bedeutenderen Gebiet der Analyse und der Konzeption - gerecht zu werden, mithin der wesentlich kürzeren Entwicklungs- und Wartungszeit Rechnung zu tragen.

Die Einführung einer Softwareproduktionsumgebung ist ein nicht zu unterschätzender und vor allem tiefer Einschnitt in einer Entwicklungsabteilung. Ein erster Schritt war die Einführung der 4GL, die sich bei der Hochtief eindeutig bewährt hat. Es soll jedoch auch nicht unerwähnt bleiben, daß es bei der Einführung Hürden zu überwinden gab. Vor allem bedeutete für die Mitarbeiter die Umstellung von einer 3GL- auf eine 4GL-Sprache einen "Kulturwechsel", der einer gewissen Gewöhnung und Anleitung bedurfte. Ohne Unterstützung ist eine erfolgreiche Arbeit mit einer 4GL wesentlich aufwendiger. Heute, ein Jahr danach, sind die Schwierigkeiten überwunden. Als nächster Schritt ist für die Zukunft die Einführung weiterer vorgeschalteter CASE-Werkzeuge geplant.

Wichtig ist in jedem Fall die Entwicklung des Marktes zu verfolgen und neue Standards zu nutzen. Die Anforderungen an die neuen Produkte sind bereits formuliert, so daß in kürzester Zeit die nächsten Schritte zur Einführung einer integrierten Softwareproduktionsumgebung gemacht werden können.