DE10041031A1 - Verfahren zur Konfiguration von Komponentenanordnungen und zur Generierung von Herstellungsunterlagen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Konfiguration von Komponentenanordnungen, d. h. zur Definition der räumlichen Anordnung von Bauteilen zueinander und zu deren Optimierung bzgl. Position und/oder Menge vorzugsweise in einem Flugzeug. DOLLAR A Um die Anordnung der Komponenten automatisch zu konfigurieren und um gegebenenfalls Herstellungsunterlagen über ein Datenverarbeitungsprogramm automatisch zu erzeugen, ist vorgesehen, DOLLAR A - daß in ein Konfigurationstool eines Datenverarbeitungssystems der den Bauunterlagen zugrunde liegende Flugzeugtyp eingegeben wird, DOLLAR A - daß die flugzeugspezifische Geometrie in einem Zeichnungsmodul des Datenverarbeitungssystems gespeichert, aus diesem automatisch geladen und dargestellt wird, DOLLAR A - daß in einer Funktions- und Datenanalyse die erforderlichen geometrischen Objekte bzw. Komponenten ermittelt, mathematisch beschrieben, Positionsregeln mathematisch abgebildet und gespeichert werden sowie der flugzeugspezifischen Geometrie im Zeichnungsmodul des Datenverarbeitungssystems hinzugefügt werden, und DOLLAR A - daß in dem Konfigurationstool des Datenverarbeitungssystems die Objekte bzw. Komponenten zusammen mit der flugzeugspezifischen Geometrie nach einem definierten, Kundenanforderungen berücksichtigenden Regelwerk automatisch räumlich zueinander optimal konfiguriert werden. DOLLAR A Weiterhin können in einem Generierungstool des Datenverarbeitungssystems Herstellungsunterlagen nach Eingabe von projektbezogenen Daten mittels eines Rechenprogramms generiert und als konventionelle ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfiguration von Komponentenanordnungen, d. h. zur Definition der räumlichen Anordnung von Bauteilen zueinander und zu deren Optimierung bzgl. Position und/oder Menge vorzugsweise in einem Flugzeug.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Gene­ rierung von Herstellungsunterlagen, insbesondere von Bauun­ terlagen wie Zeichnungen und/oder Stücklisten, die zur Inte­ gration vorzugsweise in einem Flugzeug und zur Dokumentation dienen.

Für jeden Flugzeugkunden sind spezifische Herstellungsunter­ lagen zu erstellen, die zur Definition der Anordnungen von Komponenten, deren Integration in ein Flugzeug sowie zur Do­ kumentation dienen. Beispielsweise handelt es sich bei der Erstellung derartiger Unterlagen im Bereich eines Passagier Versorgungskanales und den dort eingebauten Service/Infor­ mationseinheiten um Dokumente für die Videovoruntersuchung (Type, Anzahl und Einbaupositionen von Videokomponenten), den Plotterplan (Anschlußübersicht der Versorgungskanalkom­ ponenten) und um die Passagier-Versorgungseinheit betreffen de Montagezeichnungen und Stücklisten. Für die Erstellung der Unterlagen ist das Kabinenlayout Grundlage für eine Aus­ legung der Gepäckablagen und des Versorgungskanals. Hierbei ist der Versorgungskanal als Bestandteil der Flugzeugkabine unterhalb der rechten und linken Gepäckablagen angeordnet. Über die Einbauten im Versorgungskanal, der durch eine Anein­ anderreihung verschiedener Passagier-Versorgungseinheiten, Sauerstoffboxen, auf Kundenwunsch Videomonitore und Blenden gebildet wird, werden die Passagiere mit Instruktionen, Be­ leuchtung, Luft und im Notfall mit Sauerstoff versorgt.

Es ist bekannt, bereits vorhandene Lösungen bzw. Prinzipien sowie Komponenten in ihrer kundenbezogenen Anordnung manuell neu konstruktiv zu beschreiben, zum Beispiel unter Verwendung von technisch-administrativen Systemen zur Stücklistenerstel­ lung und CAD zur Zeichnungserstellung. Hierbei wird die räum­ liche Anordnung der Komponenten festgelegt, und zwar mit dem Wissen und der Erfahrung des Konstrukteurs um die flugzeug­ typ- und fertigungsbezogenen Integrationsmerkmale wie z. B. Größe, Türen und Anforderungen aus dem Fertigungsbereich, mögliche Systeme und Anschlüsse, die kundenspezifischen Ka­ binenlayoutanforderungen, beispielsweise Klasseneinteilung, Sitztypen, Galley- und Toilettenpositionen und Sondereinbau­ ten, Behördenanforderungen, Designforderungen, Ergonomie- und Komfortforderungen, z. B. Reichweite des sitzenden Pas­ sagiers oder Zuglufterscheinungen, sowie kommerzielle Erfor­ dernisse. Die Zeichnungen werden mittels CAD-System manuell erstellt, die Anzahl der Komponenten ausgezählt und in Stück­ listen manuell dokumentiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Anordnung der Komponenten automatisch konfiguriert und mit dem gegebenen­ falls Herstellungsunterlagen wie Zeichnungen, Stücklisten so­ wie ergänzende Auswertungen wie beispielsweise Gerätelisten oder eine Massenverteilung über ein Datenverarbeitungspro­ gramm automatisch erzeugt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst:

• - daß in ein Konfigurationstool eines Datenverarbeitungssys­ tems der den Bauunterlagen zugrunde liegende Flugzeugtyp eingegeben wird,
• - daß die flugzeugspezifische Geometrie in einem Zeich­ nungsmodul des Datenverarbeitungssystems gespeichert, aus diesem automatisch geladen und dargestellt wird,
• - daß in einer Funktions- und Datenanalyse die erforderli­ chen geometrischen Objekte bzw. Komponenten ermittelt, mathematisch beschrieben, Positionsregeln mathematisch abgebildet und gespeichert werden sowie der flugzeugspezi­ fischen Geometrie im Zeichnungsmodul des Datenverarbei­ tungssystems hinzugefügt werden, und
• - daß in dem Konfigurationstool des Datenverarbeitungssys­ tems die Objekte bzw. Komponeneten zusammen mit der flug­ zeugspezifischen Geometrie nach einem definierten, Kunden­ anforderungen berücksichtigenden Regelwerk automatisch räumlich zueinander optimal konfiguriert werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß in einem Generierungstool des Datenverarbeitungssystems Herstellungs­ unterlagen nach Eingabe von projektbezogenen Daten mittels eines Rechenprogramms generiert und als konventionelle Un­ terlagen ausgegeben werden.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Herstellungsunterlagen für den Bereich eines Passagier- Versorgungskanals vorzugsweise aus Dokumenten für Videovor­ untersuchungen, Plotterplänen, Montagebauunterlagen wie Zeichnungen, Stücklisten oderdergleichen bestehen, ist da­ durch gekennzeichnet, daß das für einen Kunden spezifische Kabinenlayout mit seinen Komponenten Galleys, Toiletten, Stauschränken, Sitzen usw. als Grundlage für eine automa­ tische Auslegung der Einbauten und des Versorgungskanals durch Angabe einer Position in der Kabine (Orientierungsan­ gabe) in das Projektkabinenlayout eingegeben und der flug­ zeugspezifischen Geometrie hinzugefügt wird, daß das Ka­ binenlayout beeinflußende Umgebungseinbauten für den Ver­ sorgungskanal parametrisch beschrieben sowie dem Gesamt­ projekt hinzugefügt werden, und daß der Versorgungskanal für eine vorgegebene Konfiguration der Umgebungseinbauten und ein vorgegebenes Kabinenlayout nach einem definierten, Kundenanforderungen berücksichtigenden Regelwerk automatisch konfiguriert wird.

Für die automatische Auslegung der Gepäckablagen und des Versorgungskanals ist das Kabinenlayout die Grundlage, wobei zur Definition des Kabinenlayouts erfindungsgemäß eine soge­ nannte Kabinenkomponenten-Referenzdatenbank mit parametrisch vordefinierten Komponenten zur Verfügung steht. Die Parame­ trie erlaubt vorteilhafterweise die Definition beliebig neu­ er Komponenten. Aus dieser Datenbank werden über eine Benut­ zeroberfläche Komponenten ausgewählt sowie durch Angabe ih­ rer Position und gegebenenfalls einer Orientierung in das Kabinenlayout eingefügt. Neben der automatischen Konfigura­ tion des Versorgungskanals für eine gegebene Gepäckablagen­ konfiguration und ein gegebenes Kabinenlayout können Teilbe­ reiche, in denen Sonderkonfigurationen erforderlich sind und die nicht automatisch erzeugt werden können, vorteilhafter­ weise manuell konfiguriert werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen 4 bis 13 beschrieben.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zusehen, daß das für die eingangs genannten und vergleichbare Konstruktionsaufgaben erforderliche und sich ständig wiederholende Spezialwissen in einem automatisierten Verfahren zur Generierung von Herstellunterlagen erhoben, dokumentiert und damit konserviert wird, wobei der Konstruk­ teur von Routinetätigkeiten entlastet wird. Weitere erfin­ dungsgemäße Vorteile sind in einer erheblichen Verringerung der Durchlaufzeiten, einer Reduzierung des Konstruktionsauf­ wands, einem Zuwachs an substantieller Produktivität und ei­ ner Qualitätssteigerung zu sehen. Vorteilhaft ist auch, daß Variantenuntersuchungen zur Optimierung von Ergebnissen mit den Aspekten Sicherheit, Kundennutzen, Kosten und Ergonomie auf einfache Weise ermöglicht werden, und daß eine automati­ sche Überprüfung und Visualisierung von Regel- und Restrik­ tionsverletzungen durchgeführt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des erfinderischen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. 1 einen Ablaufplan zur automatischen Konfiguration von Komponentenanordnungen und zur automatischen Erstel­ lung von Herstellungsunterlagen für den Bereich eine Passagier-Versorgungskanals in einer Flugzeugkabine,

Fig. 2 den Aufbau eines Gesamtsystems mit seinen Elementen und Datenbanken sowie den generierten Unterlagen.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Ablaufplan weist eine linke Spal­ te von Blöcken 1 bis 7 auf, die jeweils einen Verfahrens­ schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens für ein Einzelsys­ tem darstellen. Beim Start des Systems muß das behandelte Flugzeug bzw. der den Bau- bzw. Herstellungsunterlagen zu­ grundeliegende Flugzeugtyp eingegeben werden. Dieses ist dar­ gestellt im obersten Block 1, welcher den ersten Verfahrens­ schritt zur Auswahl des Projektes angibt, beispielsweise bei der Konfiguration eines Passagier-Versorgungskanales gemäß Kundenwunsch. Das an dieser Stelle erzielte Zwischenergebnis ist in einem weiteren Block 10 dargestellt, der Bestand einer zweiten, rechten Spalte von Ergebnisblöcken 10 bis 16 ist.

Der zweite Verfahrensschritt betrifft die Definition von einzelnen Baugruppen wie z. B. Küchen, Toiletten oder Spei­ chern. Hierzu wird über Block 2 der Aufbau des Kabinenlayouts dargestellt, wobei im Ergebnisblock 11 ein Flugzeug mit kun­ denspezifischem Kabinenlayout abgelegt wird. Laut Block 3 betrifft der dritte Verfahrensschritt die Anordnung von die Konfiguration beeinflussenden fest definierten Komponenten wie z. B. bewegbare Klassenteiler und/oder LCD-Schirme. Er­ gebnis gemäß Block 12 ist ein Flugzeug mit besonderen Kun­ denwünschen innerhalb des kundenspezifischen Kabinenlayouts. Alternativ zum Aufbau eines neuen Kabinenlayouts kann auch ein vorhandenes Layout geladen werden bzw. über eine Schnitt­ stelle ein extern erstelltes Layout eingelesen werden. Der im Block 4 dargestellte vierte Verfahrensschritt erzeugt die Anordnung der Komponenten, wie zum Beispiel von Passagier- Versorgungseinheiten im Versorgungskanal. Ergebnis ist deren Anordnung innerhalb der kundenspezifischen Kabine, wie aus Block 13 ersichtlich ist. Eine manuelle lokale Anpassung kann im Schritt S durchgeführt werden, wobei als Ergebnis dieses fünften Verfahrensschrittes eine akzeptierte neue An­ ordnung von Passagier-Versorgungseinheiten im Versorgungska­ nal der kundenspezifischen Kabine im Block 14 abgelegt wird. Verfahrensschritt 6 betrifft die Erzeugung/Generierung von Zeichnungen, Stücklisten und/oder Ergänzungslisten in Block 6 mit zugehörigem Ergebnisblock 15. Der abschließende im Block 7 durchgeführte Verfahrensschritt betrifft die Erzeu­ gung/Generierung des Fertigungsplanes mit den Fertigungsauf­ trägen im Ergebnisblock 16.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können Unter­ lagen für andere Systeme wie z. B. eine Fluchtwegbeleuchtung, Teppichverlegung mit Einzelteilzeichnungen, elektrische Ver­ kabelungen oder auch Rohrleitungsanordnungen im gleichen Ab­ lauf generiert werden. Die einzelnen Systeme sind in Module unterschieden.

Wie aus Fig. 2 schematisch zu ersehen ist, haben alle Module 1 bis X Zugriff auf die konstanten Parameter für den einge­ gebenen Flugzeugtyp, die in dem Speicher einer Datenbank 17 abgelegt sind. Diese Daten sind unabhängig vom Kunden immer die gleichen. Weiterhin greifen die einzelnen Module 1 bis X auf eine gemeinsame, kundenspezifische Datenbank 18 zu, in der das Kabinenlayout gespeichert ist, d. h. in der somit al­ le Parameter abgelegt sind, die die relevanten Kabinenein­ bauten für ein vorgegebenes Projekt, das alle Module glei­ chermaßen bearbeiten, beschreiben. Jedes Modul gibt Parame­ ter in die Datenbank 18 ein oder fragt diejenigen Parameter, die es benötigt, aus der Datenbank 18 ab. Desweiteren werden einzelne Komponenten zur Generierung von Bauunterlagen und Stücklisten in einer Komponenten-Referenzdatenbank 19 abge­ legt. Als Ergebnis eines durchgeführten Bearbeitungsverfah­ rens generiert jedes Modul automatisch einen Lösungsvor­ schlag, der dem Benutzer angezeigt wird. Der Benutzer hat die Möglichkeit, diesen Lösungsvorschlag manuell zu modifi­ zieren. Die Ankopplung an ein CAD-System 20 erfolgt über ein zeichnerisch nicht dargestelltes Plotscript, d. h. der Lö­ sungsvorschlag wird an ein parallel laufendes CAD-System 20 transferiert, dort angezeigt und als konventionelle Zeich­ nung ausgegeben. Auch die Stücklisten und Fertigungsaufträge werden über eine definierte Schnittstelle automatisch in den zur Verfügung stehenden Stücklisten- bzw. Produktionsplan­ systemen 21 bzw. 22 ausgegeben.

Claims (13)

1. Verfahren zur Konfiguration von Komponentenanordnungen, d. h. zur Definition der räumlichen Anordnung von Bautei­ len zueinander und zu deren Optimierung bzgl. Position und/oder Menge vorzugsweise in einem Flugzeug, dadurch gezeichnet,
daß in ein Konfigurationstool eines Datenverarbeitungs­ systems der den Bauunterlagen zugrunde liegende Flug­ zeugtyp eingegeben wird,
daß die flugzeugspezifische Geometrie in einem Zeich­ nungsmodul des Datenverarbeitungssystems gespeichert, aus diesem automatisch geladen und dargestellt wird,
daß in einer Funktions- und Datenanalyse die erforder­ lichen geometrischen Objekte bzw. Komponenten ermit­ telt, mathematisch beschrieben, Positionsregeln mathe­ matisch abgebildet und gespeichert werden sowie der flugzeugspezifischen Geometrie im Zeichnungsmodul des Datenverarbeitungssystems hinzugefügt werden, und
daß in dem Konfigurationstool des Datenverarbeitungs­ systems die Objekte bzw. Komponeneten zusammen mit der flugzeugspezifischen Geometrie nach einem definierten, Kundenanforderungen berücksichtigenden Regelwerk automa­ tisch räumlich zueinander optimal konfiguriert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Generierung von Herstel­ lungsunterlagen, insbesondere von Bauunterlagen wie Zeichnungen und/oder Stücklisten, die zur Integration vorzugsweise in einem Flugzeug und zur Dokumentation dienen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Generie­ rungstool des Datenverarbeitungssystems Herstellungsunterlagen nach Eingabe von projektbezogenen Daten mittels eines Rechenprogramms generiert und als konventionelle Unterlagen ausgegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Herstellungs­ unterlagen für den Bereich eines Passagier-Versorgungska­ nals vorzugsweise aus Dokumenten für Videovoruntersuchun­ gen, Plotterplänen, Montagebauunterlagen wie Zeichnungen, Stücklisten oderdergleichen bestehen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das für einen Kunden spezifische Kabinen­ layout mit seinen Komponenten Galleys, Toiletten, Stau­ schränken, Sitzen usw. als Grundlage für eine automa­ tische Auslegung der Einbauten und des Versorgungskanals durch Angabe einer Position in der Kabine (Orientierungs­ angabe) in das Projektkabinenlayout eingegeben und der flugzeugspezifischen Geometrie hinzugefügt wird, daß das Kabinenlayout beeinflußende Umgebungseinbauten für den Versorgungskanal parametrisch beschrieben sowie dem Gesamtprojekt hinzugefügt werden, und daß der Versorgungs­ kanal für eine vorgegebene Konfiguration der Umgebungs­ einbauten und ein vorgegebenes Kabinenlayout nach einem definierten, Kundenanforderungen berücksichtigenden Regel­ werk automatisch konfiguriert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß Anordnungen und Unterlagen bzw. Dokumente für beliebig andere Kabinensysteme in gleicher Weise gene­ riert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß parametrisch vordefinierte Objekte bzw. Komponenten von einer Komponenten-Referenzdatenbank zur Verfügung gestellt und der flugzeugspezifischen Geometrie hinzugefügt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, gekennzeichnet die Verwendung einer Kabinenkomponenten-Referenzdatenbank durch für die Komponenten eines Kabinenlayouts.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Referenzdatenbanken über die Pa­ rametrie beliebig viele unterschiedliche Objekte bzw. Komponenten bereitgestellt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Projektstart vor­ liegende, in der Definitionsphase des Flugzeuges mit ei­ nem Kunden abgestimmte und erstellte Kabinen-Layout-Zeich­ nungen über eine in dem Datenverarbeitungssystem vorge­ sehene Schnittstelle in das Projekt geladen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als das Kabinenlayout beeinflußende Umgebungseinbauten vorge­ sehene Gepäckablagen als Geräteträger und Träger von el­ ektrischen Schnittstellen für den Versorgungskanal para­ metrisch beschrieben und dem Projekt hinzugefügt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Start des Projektes eine Kette von aufeinanderfol­ genden Gepäckablagen als Teil der flugzeugspezifischen Geometrie geladen wird, und daß die Gepäckablagenkette mittels eines im Datenverarbeitungssystem abgelegten Re­ gelwerkes an die vorgegebenen Kabinenkomponenten automa­ tisch angepaßt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatisch erzeugten Zeichnungen über ein Plotscript an unterschiedliche CAD-Ausgabesysteme übermittelt wer­ den.

12. Verfahren nach Anspruch 2 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß Zeichnungen, Stücklisten und/oder Fertigungs­ pläne über eine definierte Schnittstelle an ein technisch administratives System gegeben werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeich­ net durch die Anwendung der Verfahrensschritte für eine konstruktive Auslegung von anderen Verkehsmitteln oder im Anlagenbau.