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Projekt Ersatzteilshop und Werkstattdaten – Lagerbestände mit Bestellungen verbinden

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Projekt Ersatzteilshop und Werkstattdaten – Lagerbestände mit Bestellungen verbinden

Einleitung

Dein Auftrag: Ein fiktiver Ersatzteilshop und eine Werkstatt nutzen denselben Lagerbestand. Du entwirfst eine Reservierung, die Doppelvergaben verhindert. Du arbeitest in fünf kurzen Lerneinheiten (je etwa 10–15 Minuten) und führst ein Projektdossier mit Skizzen, Simulationen, Prüfdaten und Deiner begründeten Lösung.

Zielgruppe: Ausbildung in Fachinformatik, Lagerlogistik, Kfz-Mechatronik und kaufmännischen Berufen. Ergebnis: ein nachvollziehbarer Ablauf, ein Datenmodell, ein Testprotokoll und eine begründete Projektabgabe.

Sicherheitsrahmen: Arbeite nur auf Papier, lokal oder in einer ausdrücklich autorisierten Testumgebung. Nutze ausschließlich fiktive Artikel, Aufträge und Personen. Keine fremden Netze, Produktivanlagen, Zugangsdaten oder echten Kundendaten abfragen, angreifen oder ungefragt übertragen.

Motiv Ersatzteile: Igor Ovsyannykov, Wikimedia Commons, CC0.

Ausbildungsfall: Werkstatt Nordrad (fiktiv)

Datenfeld	Startwert
Artikel	ET-204, Ölfilter
Lagerort	L-01
Physisch gebuchter Bestand	12 Stück
Bereits reserviert	5 Stück
Frei verfügbar	7 Stück
Shopauftrag S-104	3 Stück angefragt
Werkstattauftrag W-205	5 Stück angefragt

Leitfrage: Was passiert, wenn beide Aufträge nahezu gleichzeitig eingehen und zusammen acht freie Teile benötigen, aber nur sieben verfügbar sind?

So führst Du Dein Projektdossier

Abschnitt	Dein Nachweis
D1	Prozessskizze mit Zuständen
D2	Artikel- und Auftragsdatenmodell
D3	Reservierungsregel und Ablauf
D4	Simulationen mit Vorher-/Nachher-Werten
D5	Prüfprotokoll einschließlich Fehlerfall
D6	Eigene Entscheidung, Begründung und Quellen-/Medienprüfung

Merke: Jede Station ergänzt das gleiche Dossier. Ein eigener Entwurf mit begründeten Entscheidungen ist wichtiger als das Abschreiben eines Musters.

Lerneinheit 1: Bestand verstehen

Zeit: 10–15 Minuten. Dossier: D1.

Beispiel eines Lagers: Shixart1985, Wikimedia Commons, CC BY 2.0.

Ersatzteilregal: Marco d'Itri, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0.

Begriff	Im Projekt
Physischer Bestand	Gebuchte Stückzahl im Lager: 12
Reservierung	Für andere Aufträge gebunden: 5
Verfügbarer Bestand	Physischer Bestand minus Reservierungen: 12 − 5 = 7
Kundenauftrag	Bedarf aus Shop oder Werkstatt
Lieferantenbestellung	Erwarteter Zugang; erhöht den physischen Bestand erst nach bestätigtem Wareneingang

Mini-Aufgaben mit begründetem Feedback:

Niveau	Aufgabe	Selbstkontrolle und Begründung
Basis	Berechne die freie Menge.	7: 12 physisch minus 5 reserviert.
Anwendung	Reserviere zuerst 3 Stück für S-104.	12 physisch, 8 reserviert, 4 frei: Reservieren ist noch keine Entnahme.
Transfer	Darf W-205 danach weitere 5 Stück vollständig erhalten?	Nein: 5 sind mehr als 4 frei; statt Überreservierung braucht es eine Rückmeldung oder abgestimmte Teillieferung.

D1: Zeichne „Shop/Werkstatt → Bestandsprüfung → Zusage oder Ablehnung“.

Lerneinheit 2: Daten verknüpfen

Zeit: 10–15 Minuten. Dossier: D2.

Beziehungsarten: Chad250, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Video: Timo Bäuerle, „Das Entity-Relationship-Modell (ERM) in der Praxis – einfach erklärt!“; Wiedergabe über YouTube.

Deine Skizze:

ARTIKEL 1 ─── n AUFTRAGSPOSITION n ─── 1 AUFTRAG
   │                     │
   1                     1
   │                     │
   n                     0..1
LAGERBESTAND          RESERVIERUNG

Tabelle	Wichtige Felder
Artikel	artikel_id, bezeichnung
Lagerbestand	artikel_id, lagerort, physisch, reserviert
Auftrag	auftrag_id, kanal, status
Auftragsposition	position_id, auftrag_id, artikel_id, menge
Reservierung	reservierung_id, position_id, menge, status

Datenregeln: Eindeutige IDs; positive Auftragsmengen; 0 ≤ reserviert ≤ physisch; gültige Verweise zwischen Auftrag, Position und Artikel. Für mehrere Lagerorte dient die Kombination aus Artikel-ID und Lagerort als eindeutige Bestandskennung.

Tabellen und Abfrage: Torrmal, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Niveau	Aufgabe	Selbstkontrolle und Begründung
Basis	Finde den Schlüssel für Artikel ET-204.	artikel_id: Sie identifiziert den Artikel eindeutig.
Anwendung	Verknüpfe Shopauftrag und Artikel über eine Auftragsposition.	auftrag_id und artikel_id: Die Position verbindet Bedarf und Artikel, ohne Artikeldaten zu kopieren.
Transfer	Sollten Shop und Werkstatt getrennte, ungeprüfte Bestandskopien führen?	Nein: Zeitversetzte Kopien können widersprüchliche freie Mengen anzeigen; eine verbindliche Bestandsquelle ist erforderlich.

D2: Zeichne Dein eigenes Entity-Relationship-Modell und markiere Primär- sowie Fremdschlüssel.

Lerneinheit 3: Richtig reservieren

Zeit: 10–15 Minuten. Dossier: D3.

Video: Christian Drumm, FH Aachen, „Datenbanktransaktionen“; behandelt Parallelzugriff und ACID.

Visualisierung der Atomarität am Zahlungsbeispiel: FeedMeGrapes, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Reservierung verändert nicht den physischen Bestand. Bei einer späteren Ausgabe werden physischer Bestand und reservierte Menge gemeinsam vermindert.

BEGINNE TRANSAKTION
Sperre die betroffene Lagerzeile
Prüfe: physisch − reserviert >= angefragte Menge
WENN ja:
    erhöhe reserviert
    speichere Reservierung zur Auftragsposition
    COMMIT
SONST:
    keine Reservierung; ROLLBACK
BEI FEHLER:
    ROLLBACK

Wichtig: Dies ist Pseudocode, kein direkt ausführbares Programm. Eine Umsetzung muss die Prüfung und Buchung innerhalb derselben geschützten Transaktion ausführen. Doppelt gesendete Anfragen sind über eine eindeutige Vorgangskennung ohne zweite Reservierung zu behandeln (Idempotenz).

Zustand	Physisch	Reserviert	Frei
Start	12	5	7
S-104 mit 3 Stück reserviert	12	8	4
S-104 mit 3 Stück ausgegeben	9	5	4

Niveau	Aufgabe	Selbstkontrolle und Begründung
Basis	Was ändert eine Reservierung?	Die gebundene Menge: Eine Reservierung ist noch keine physische Ausgabe.
Anwendung	Zwei Aufträge verlangen bei 4 freien Teilen gleichzeitig je 3.	Nur einer kann vollständig reservieren: Der zweite findet nach der geschützten ersten Buchung nur noch 1 frei.
Transfer	Beim Speichern der Reservierung tritt ein Fehler auf.	Rollback: Bestand und Reservierungsdatensatz dürfen nicht teilweise verändert bleiben.

D3: Ergänze Dein Ablaufdiagramm um „gleichzeitiger Zugriff“, „Fehler“ und „Wiederholung“.

Lerneinheit 4: Prüfdaten und Simulation

Zeit: 10–15 Minuten. Dossier: D4 und D5.

Beispiel-Scanner: © Raimond Spekking / CC BY-SA 4.0 (via Wikimedia Commons).

Beispiel-QR-Code: Yacàwotçã, Wikimedia Commons, CC0. Der abgebildete Code ist kein Etikett für ET-204.

Simulation auf Papier oder lokal: Setze vor T1 auf 12 physisch und 5 reserviert zurück. Führe T1–T6 in Reihenfolge aus. Jede Zeile zeigt den erwarteten Zustand nach dem Schritt.

Test	Aktion	Entscheidung	Physisch	Reserviert	Frei
T1	Shop S-104 reserviert 3	Zusage	12	8	4
T2	Werkstatt W-205 fordert 5	Ablehnung der Vollreservierung	12	8	4
T3	S-104 wird identisch erneut gesendet	Keine Doppelbuchung	12	8	4
T4	S-104 wird mit 3 ausgegeben	Ausgabe buchen	9	5	4
T5	Bestehende Reservierung über 2 wird storniert	Reservierung lösen	9	3	6
T6	4 Stück einer Lieferantenbestellung treffen ein	Nach geprüftem Wareneingang buchen	13	3	10

Zusatztest T7 – parallele Anfragen: Starte erneut bei 12/5/7. Zwei Anfragen mit jeweils 4 Stück dürfen zusammen nicht 8 reservieren. Erwartet: genau eine Zusage; danach 12/9/3. Wiederhole mit vertauschter Reihenfolge.

Zusatztest T8 – Abbruch: Setze wieder auf 12/5/7 zurück und simuliere einen Fehler zwischen Bestandsänderung und Speichern der Reservierung. Erwartet: unverändert 12/5/7; kein halber Vorgang.

Niveau	Aufgabe	Selbstkontrolle und Begründung
Basis	Prüfe T4.	9/5/4: Ausgabe reduziert physischen und reservierten Bestand um jeweils 3.
Anwendung	Erkläre T3.	Unverändert: Eine identische Wiederholung darf keine zweite Reservierung auslösen.
Transfer	Zählt eine noch unterwegs befindliche Lieferantenbestellung als physischer Bestand?	Nein: Erst der bestätigte Wareneingang rechtfertigt die Bestandserhöhung.

D4/D5: Notiere je Test Eingabe, Ausgangszustand, erwartetes Ergebnis, tatsächliches Ergebnis und Erklärung der Abweichung. Nutze keine echten Shop- oder Werkstattdaten.

Lerneinheit 5: Entscheidung und Abgabe

Zeit: 10–15 Minuten. Dossier: D6.

Video: Timo Bäuerle, „Was ist die Normalisierung (Normalformen)? – einfach erklärt!“; Vertiefung zum Datenmodell.

Deine fachliche Entscheidung: Welche Anfrage wird zuerst bearbeitet? Nach welchen transparenten Regeln meldet das System „nicht vollständig verfügbar“? Begründe Deine Wahl anhand von Bestand, Werkstattbedarf, Datenkonsistenz und Kundenerwartung. Die Prioritätsregel ist eine Projektentscheidung, keine allgemeingültige Vorschrift.

Niveau	Aufgabe	Selbstkontrolle und Begründung
Basis	Nenne zwei Nachweise für die Abgabe.	Skizze und Testprotokoll: Sie machen Ablauf und Ergebnis überprüfbar.
Anwendung	Beschreibe die Meldung bei 5 angefragten und 4 freien Teilen.	Nicht vollständig verfügbar: Eine Zusage über 5 würde den freien Bestand überschreiten.
Transfer	Vergleiche Reservierung nach Eingangszeit und Werkstattpriorität.	Beide sind begründbare Regeln: Entscheidend sind dokumentierte Kriterien, faire Kommunikation und unverletzte Bestandsgrenzen.

D6: Gib Dein vollständiges Projektdossier als beschriftete Skizzen, Tabellen, Simulationsergebnisse und kurze begründete Entscheidung ab.

Gestufte Hilfen

Stufe	Wenn Du nicht weiterkommst
Hilfe 1 – Denkimpuls	Was ist physisch da, was schon zugesagt, was noch frei?
Hilfe 2 – Rechenhilfe	Frei = physisch − reserviert. Ändere pro Vorgang nur die passenden Werte.
Hilfe 3 – Musteransatz	Bei 12/5/7 und Reservierung von 3 ergibt sich 12/8/4. Warum bleibt die erste Zahl gleich?

Feedback-Regel: Prüfe nicht nur Deine Zahl. Erkläre warum ein Test bestanden wurde oder welche Datenregel verletzt wäre.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Wie viele ET-204 sind anfangs frei verfügbar? (7 Stück) (!5 Stück) (!12 Stück) (!17 Stück)

Was passiert bei einer Reservierung ohne Ausgabe? (Die reservierte Menge steigt) (!Die physische Menge sinkt sofort) (!Ein Wareneingang wird gebucht) (!Der Artikel wird gelöscht)

Welcher Auftrag fordert im Fall fünf Stück an? (Werkstattauftrag W-205) (!Shopauftrag S-104) (!Lieferantenbestellung T6) (!Testauftrag T3)

Wie viele Teile sind nach der Shopreservierung von drei Stück frei? (4 Stück) (!3 Stück) (!8 Stück) (!9 Stück)

Welche Regel schützt vor Überreservierung? (Reserviert darf physisch nicht übersteigen) (!Reserviert muss immer null sein) (!Jede Anfrage wird sofort zugesagt) (!Shop und Werkstatt schreiben ohne Prüfung)

Wozu dient ein Fremdschlüssel? (Zum Verknüpfen zusammengehöriger Datensätze) (!Zum Messen des Regalgewichts) (!Zum Verschlüsseln eines Videos) (!Zum Zählen von Paketen ohne Datenbank)

Was ist bei zwei gleichzeitigen Reservierungen nötig? (Eine geschützte gemeinsame Bestandsprüfung und Buchung) (!Zwei unabhängige Bestandskopien) (!Eine Zusage ohne Mengenprüfung) (!Ein manueller Eingriff in ein fremdes System)

Was bewirkt ein Rollback? (Er verwirft unbestätigte Transaktionsänderungen) (!Er verdoppelt die Reservierungen) (!Er bestätigt eine Lieferung automatisch) (!Er ändert die Artikelnummer)

Was gilt bei identisch wiederholter Anfrage? (Keine zusätzliche Reservierung anlegen) (!Die Menge erneut reservieren) (!Den physischen Bestand verdoppeln) (!Alle alten Aufträge löschen)

Wann zählt eine Lieferantenlieferung zum physischen Bestand? (Nach geprüftem Wareneingang) (!Sobald die Bestellung geschrieben ist) (!Sobald der Shop den Artikel anzeigt) (!Schon bei der unverbindlichen Anfrage)

Memory

Physischer Bestand	Gebuchte Lagermenge
Reservierter Bestand	Für Aufträge gebundene Teile
Verfügbarer Bestand	Differenz aus physisch und reserviert
Primärschlüssel	Eindeutige Datensatzkennung
Fremdschlüssel	Verweis auf eine andere Tabelle
Transaktion	Zusammengehöriger Buchungsvorgang
Rollback	Rücknahme unbestätigter Änderungen
Idempotenz	Gleiche Wiederholung ohne Zusatzwirkung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Beschreibung
Auftragseingang	Bedarf aus Shop oder Werkstatt erfassen
Bestandsprüfung	Freie Menge vor einer Zusage berechnen
Reservierung	Teile einer Auftragsposition verbindlich zuordnen
Kommissionierung	Benötigte Teile zusammenstellen
Ausbuchung	Physische Abgabe und Reservierung gemeinsam vermindern
Wareneingang	Tatsächlich eingetroffene Teile prüfen und einbuchen

Kreuzworträtsel

Lagerplatz	Wie heißt der Ort, an dem ein Ersatzteil liegt?
Reservierung	Wie heißt die verbindliche Zuordnung von Teilen zu einem Auftrag?
Transaktion	Wie nennt man eine zusammengehörige Einheit von Datenbankänderungen?
Rollback	Wie heißt die Rücknahme einer nicht bestätigten Transaktion?
Artikelnummer	Welche Kennung bezeichnet einen bestimmten Ersatzteiltyp?
Inventur	Wie heißt das Ermitteln der tatsächlichen Bestände durch Zählen?

LearningApps

LearningApps-Suche zum Thema; es wird keine bestimmte fremde Übung als geprüft ausgegeben.

Lückentext

Die fiktive Werkstatt führt den Artikel über eine eindeutige

.

Aus zwölf physischen und fünf gebundenen Teilen ergeben sich sieben

Teile.

Eine Reservierung verändert zunächst nicht die

Menge.

Der Auftrag aus dem Onlineverkauf heißt im Fall

.

Eine Tabelle für einzelne bestellte Artikel heißt

.

Eine eindeutige Kennung in einer Tabelle nennt man

.

Ein Verweis auf einen Datensatz einer anderen Tabelle heißt

.

Ein gemeinsam abgesicherter Buchungsvorgang heißt

.

Bei einem Fehler werden unbestätigte Änderungen durch

rückgängig gemacht.

Identisch wiederholte Anfragen benötigen eine

Verarbeitung.

Eine Lieferung erhöht den Lagerbestand erst nach dem bestätigten

.

Beim gleichzeitigen Zugriff muss das System eine

verhindern.

Offene Aufgaben

Leicht

Lagerplan: Skizziere den fiktiven Lagerplatz L-01 und kennzeichne die Teile ET-204.
Bestandsrechnung: Stelle 12 physische, 5 reservierte und 7 freie Stück als eigene Balkenskizze dar.
Prozessdiagramm: Zeichne den Weg einer Shopbestellung bis zur Entscheidung „Zusage oder Ablehnung“.
Fachbegriffe: Gestalte drei kleine Lernkarten mit Begriff, Beispiel und eigener Erklärung.

Standard

Datenmodellierung: Entwirf ein ER-Diagramm mit Artikel, Auftrag, Position, Lagerbestand und Reservierung.
Softwaretest: Simuliere T1 bis T6 mit fiktiven Daten und dokumentiere Vorher-/Nachher-Werte.
Benutzerschnittstelle: Zeichne eine Shopansicht, die physischen, reservierten und freien Bestand nicht verwechselt.
Wareneingang: Entwickle ein Prüfblatt für eine angelieferte Menge und erläutere, wann sie buchbar wird.

Schwer

Nebenläufigkeit: Simuliere zwei zeitgleiche Anforderungen in einer lokalen oder ausdrücklich autorisierten Testumgebung und belege, dass keine Überreservierung entsteht.
Fehlerbehandlung: Entwirf einen Abbruch- und Wiederholungsfall und zeige anhand fiktiver Prüfdaten, wie doppelte Buchungen vermieden werden.
Entscheidungsfindung: Vergleiche zwei Prioritätsregeln für Shop und Werkstatt und bewerte Folgen für Verfügbarkeit und Fairness.
Projektpräsentation: Erstelle Dein eigenständiges Dossier D1 bis D6 mit Skizzen, Tests, Quellenprüfung und begründeter Empfehlung als Kurzpräsentation, Poster oder kommentiertes Video ohne echte Betriebsdaten.

Lernkontrolle

Systemdenken: Erkläre anhand von T1 und T4, weshalb Reservieren und physisch Ausgeben verschiedene Vorgänge sind.
Fehleranalyse: Eine Anwendung zeigt nach T1 weiterhin 7 frei. Beschreibe mögliche Datenursachen und einen sicheren lokalen Prüfschritt.
Transfer: Ein zweiter Lagerort kommt hinzu. Überarbeite Schlüssel und Regeln so, dass Bestände nicht vermischt werden.
Entscheidungskompetenz: Begründe, wie Du bei gleichzeitigem Shop- und Werkstattbedarf eine faire, dokumentierbare Vergaberegel festlegst.
Qualitätssicherung: Entwirf zusätzliche Prüffälle für negative Mengen, doppelte Anfragen und einen Transaktionsabbruch.
Datenethik: Erkläre, wie Du einen Betriebsablauf mit ausschließlich fiktiven Daten untersuchen kannst, ohne Kundendaten zu übernehmen.

Lernnachweis

Abgabe: Ein eigenständiges Projektdossier D1–D6 mit:

Beschrifteter Prozessskizze und nachvollziehbarem Datenmodell.
Richtiger Formel für den verfügbaren Bestand und dokumentierten Datenregeln.
Simulationsprotokoll T1–T8 mit Eingaben, Erwartungen, Ergebnissen und Fehlererklärungen.
Nachweis zum Parallelzugriff, zur Wiederholung und zum vollständigen Rücksetzen.
Begründeter Entscheidung für Priorität und Umgang mit nicht verfügbaren Mengen.
Fachquellen, Mediennachweisen und Bestätigung, dass nur fiktive Daten und zulässige Testumgebungen eingesetzt wurden.

Bewertung	Anteil
Daten- und Bestandslogik	30 %
Skizze und Datenmodell	20 %
Simulation, Prüfdaten und Fehlertests	25 %
Begründete eigene Entscheidung	15 %
Quellen, Medienrechte und sichere Arbeitsweise	10 %

Gute Leistung: Die Rechnung stimmt, Gegenbeispiele werden erkannt und die eigene Entscheidung wird mit Testergebnissen begründet.

OERs zum Thema

Fachliche Quellen (geprüft):

Wikipedia: Bestandsführung – Artikelnummern und Buchungen.
Wikipedia: Bestand (Logistik) – Bestandsarten und Inventur.
PostgreSQL: Constraints – Schlüssel, Fremdschlüssel und Prüfregeln.
PostgreSQL: BEGIN – Transaktionsbeginn.
PostgreSQL: Explicit Locking – Sperren bei parallelen Zugriffen.
PostgreSQL: Transaction Isolation – Isolation und Nebenläufigkeit.

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