Aufgabe 07 - ER-Diagramm Maschinenbau Fertigung

Aufgabe 07 - ER-Diagramm Maschinenbau Fertigung

Worum geht es?

In dieser Übung wird die Fertigung eines Maschinenbau-Unternehmens modelliert, erstmals in der Martin-/Krähenfuß-Notation (IE-Notation) (siehe Kapitel 3 - Datenmodellierung). Aus dem Modell wird anschließend eine Tabellenstruktur abgeleitet. Der Schwerpunkt liegt auf Minimalbeteiligungen und der sauberen Auflösung von m:n-Beziehungen.

Was Sie dafür brauchen

• Kapitel 3 - Datenmodellierung, Abschnitte Martin-/Krähenfuß-Notation, Minimalbeteiligung, Mapping m:n.
• draw.io (diagrams.net).

Welche Kompetenzen Sie erwerben und zeigen

• Sie leiten aus einem Fließtext eine Faktenbasis ab.
• Sie modellieren in der IE-Notation mit korrekten Kardinalitäten und Minimalbeteiligungen.
• Sie lösen eine m:n-Beziehung mit Attributen sauber auf.
• Sie überführen ein ER-Modell in eine Tabellenstruktur mit Primär- und Fremdschlüsseln.

Pädagogische Einordnung

• Reproduktion: Faktenbasis, Entities und Attribute ablesen (Teil A).
• Reorganisation und Transfer: Beziehungen und Minimalbeteiligungen modellieren und zeichnen (Teile B und C).
• Reflexion, Problemlösung und Urteilsbildung: Schulungen als m:n mit Attributen modellieren, die Tabellenstruktur ableiten und eine Geschäftsregel beurteilen (Teil D).

Arbeitsaufträge

Die Übung ist auf etwa zwei Stunden ausgelegt. Teil D ist der Expertenteil.

Szenario

• In jeder Fertigungsstraße wird genau ein Produkt hergestellt. Manche Produkte werden nicht mehr hergestellt, andere in mehreren Straßen.
• Eine Fertigungsstraße besteht aus Fertigungsstationen (auch keine ist erlaubt). Eine Station gehört zu genau einer Straße.
• An einer Station arbeiten mehrere Mitarbeiter (in der Planung auch keiner). Ein Mitarbeiter ist höchstens einer Station zugeordnet.
• In einer Station kommen Maschinen zum Einsatz. Eine Maschine wird in höchstens einer Station verwendet; nicht zugeordnete Maschinen sind eingelagert.
• Für jede Maschine wird erfasst, welche Mitarbeiter sie bedienen können (m:n; auch keiner ist möglich).

Attribute mindestens: Produkt (Artikelnummer, Bezeichnung), Fertigungsstraße (Kürzel, Bezeichnung), Fertigungsstation (Kürzel, Bezeichnung), Maschine (Anlagennummer, Bezeichnung), Mitarbeiter (Personalnummer, Vorname, Nachname).

Teil A - Faktenbasis, Entities und Attribute

1. Den Text analysieren und die Faktenbasis stichwortartig festhalten (z. B. „Eine Station gehört zu genau einer Straße”).
2. Die Entities mit ihren Attributen und Primärschlüsseln auflisten.

Teil B - Beziehungen und Minimalbeteiligungen

1. Die Beziehungen Produkt–Fertigungsstraße, Fertigungsstraße–Fertigungsstation, Fertigungsstation–Mitarbeiter und Fertigungsstation–Maschine mit Kardinalität festlegen.
2. Für jede Beziehung die Minimalbeteiligung (0 oder 1) auf beiden Seiten bestimmen und je in einem Satz begründen.

Teil C - Diagramm in IE-Notation

1. Das ER-Modell in der Martin-/Krähenfuß-Notation mit draw.io zeichnen: Entities mit Schlüsselattributen, Beziehungen mit korrekten Krähenfuß-Symbolen für Kardinalität und Minimalbeteiligung.
2. Die m:n-Beziehung Maschine–Mitarbeiter (Bedienkompetenz) so darstellen, dass sie relational umsetzbar ist.

Teil D - Expertenteil: Schulungen, Tabellenstruktur und eine Geschäftsregel

1. Schulungen als m:n mit Attributen: Die Bedienkompetenz genauer fassen. Eine Zwischenentity Schulung (oder Qualifikation) einführen, die zwischen Maschine und Mitarbeiter steht und die Attribute Schulungsdatum und Qualifikationsstufe trägt. Begründen, warum diese Attribute nicht an Maschine oder Mitarbeiter gehören.
2. Tabellenstruktur ableiten: Aus dem vollständigen Modell alle Tabellen in Textform auflisten, je mit Attributen (grober Datentyp: TEXT, INTEGER, DATE), Primärschlüssel und Fremdschlüsseln. Für die m:n-Auflösung die Zwischentabelle explizit angeben.
3. Knifflige Kardinalität: „Ein Produkt kann in mehreren Straßen gefertigt werden, manche gar nicht mehr, eine Straße fertigt genau ein Produkt.” Bestimmen Sie die genaue Kardinalität und Minimalbeteiligung dieser Beziehung und erklären Sie, ob dafür eine Zwischentabelle nötig ist oder nicht.
4. Geschäftsregel: Formulieren Sie die Regel Ein Mitarbeiter darf eine Maschine nur bedienen, wenn er dafür geschult ist und die Maschine in seiner Station steht. Erklären Sie in drei bis vier Sätzen, warum diese Regel im ER-Modell und im reinen Tabellenschema nicht automatisch erzwungen wird und auf welcher Ebene sie später umzusetzen wäre.

Wissenscheck

1. Wie wird in der Krähenfuß-Notation Minimalbeteiligung 0 („kann”) gegenüber 1 („muss”) dargestellt?
2. Wie überführt man eine m:n-Beziehung mit Attributen in Tabellen?
3. Worin unterscheiden sich Minimal- und Maximalbeteiligung?
4. Warum gehören Schulungsdatum und Qualifikationsstufe an die Zwischenentity und nicht an Maschine oder Mitarbeiter?
5. Nennen Sie eine Geschäftsregel aus dem Szenario, die das Tabellenschema allein nicht erzwingt.

Abgabe

• Die draw.io-Datei mit dem ER-Modell in IE-Notation (Teile A bis D).
• Ein Dokument mit Faktenbasis, Tabellenstruktur (PK/FK/Datentypen) und der Begründung zur Geschäftsregel aus Teil D.

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HTL Villach, Schuljahr 2025-2026,
https://www.htl-villach.at