DE10129654A1

DE10129654A1 - Verfahren zum Ermitteln von Auswirkungen von Konstruktionsänderungen

Info

Publication number: DE10129654A1
Application number: DE10129654A
Authority: DE
Inventors: Martin Bohn; Thomas Herkenrath; Andreas Pietsch
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: WO2003001310A2; US20040236787A1; JP2004530593A; DE10129654B4; WO2003001310A3; EP1407332A2

Abstract

Bei der Konstruktion eines physikalischen Objekts mit Teil-Objekten und Gestaltungselementen werden typischerweise mehrere Konstruktionsstände durchlaufen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Ermitteln von Unterschieden zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts des physikalischen Objekts und von Auswirkungen der Unterschiede auf die Konstruktion anderer Teil-Objekte des physikalischen Objekts. Hierbei werden die Unterschiede zwischen den Konstruktionsständen für ein Gestaltungselement ermittelt. Anschließend werden die Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand sowie die Unterschiede zwischen diesen beiden Mengen von Referenz-Teil-Objekten ermittelt. Das Verfahren wird vorzugsweise für eine Toleranzplanung und/oder für eine Festlegung des Spann- und Fixierkonzeptes angewendet, beispielsweise für die Karosserie eines Kraftfahrzeuges sowie für die Vorrichtungen zur Herstellung der Karosserie.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Ermitteln von Unterschieden zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts eines physikalischen Objekts und von Auswirkungen der Unterschiede auf die Konstruktionen anderer Teil-Objekte des physikalischen Objekts. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Toleranzplanung von Karosserien für Kraftfahrzeuge einschließlich der von Vorrichtungen für ihre Herstellung, wobei die Planung mehrere Phasen des Produktentstehungsprozesses umfaßt und die Konstruktionen der Teil-Objekte daher mehrere Konstruktionsstände durchlaufen.
Im folgenden ist "Teil-Objekte" ein Oberbegriff für die Bauteile, Baugruppen, Aggregate, Zusammenbauten und Vorrichtungen, die zu konstruieren sind. Vorrichtungen, auch Geostationen genannt, werden für die Herstellung oder das Zusammenfügen von anderen Teil-Objekten benötigt. Alle diese Teil-Objekte bilden zusammen ein "physikalisches Objekt". "Gestaltungselemente" ist ein Oberbegriff insbesondere für "Bezugspunkte", "Aufnahmepunkte", "Meßpunkte", "Messungen" und "Abmessungen".
Während der rechnerunterstützten Konstruktion eines physikalischen Objekts, das aus mehreren Teil-Objekten zusammengesetzt wird, sind Toleranzen dieser Teil-Objekte festzulegen. Diese Aufgabe wird als Toleranzmodellierung bezeichnet und ist ein wichtiger Teil der Toleranzplanung. Zu ermitteln ist, wie sich die Toleranz jedes Teil-Objekts auf die Toleranz anderer Teil-Objekte und letztlich des physikalischen Objekts auswirkt. Bei der Toleranzplanung ist dabei die Frage zu untersuchen, welche Toleranzen das physikalische Objekt in Abhängigkeit von den Toleranzen der Teil-Objekte haben wird. Beispielsweise werden Toleranzen des physikalischen Objekts mit statistischen Annahmen über die Toleranzen der Teil-Objekte oder für den Fall, daß alle Teil-Objekte ihre Toleranzen ausschöpfen, ermittelt. Hierbei sind auch die Auswirkungen von Toleranzen an Vorrichtungen, die während der Fertigung und dem Zusammenfügen der Teil-Objekte verwendet werden, zu berücksichtigen.
Ein Anwendungsbereich der Toleranzplanung ist die Konstruktion des Rohbaus von Karosserien für Kraftfahrzeuge.
Unter "Toleranz" wird die Größe der erlaubten Abweichung von einer Sollvorgabe verstanden. Die internationale Norm ISO 1101 und die deutsche Norm DIN 1101 definieren den Begriff "Form- und Lagetoleranz" eines Elements als die Zone, in der dieses Element (Fläche, Achse, Mittelebene) liegen muß.
Toleranzen werden auf Bezugsebenen bezogen. Bezugsebenen werden durch Bezugspunkte und Aufnahmepunkte definiert. Aufnahmepunkte sind insbesondere die Punkte an einer Aufspannvorrichtung, an denen Bauteile und Zusammenbauten in der Vorrichtung fixiert werden. Bezugspunkte sind insbesondere Löcher und Langlöcher in den Bauteilen, die zur Aufnahme des Bauteils in einer Vorrichtung dienen.
Komplexe physikalische Objekte werden von vielen Bearbeitern parallel konstruiert, bestimmte Bearbeiter sind für bestimmte Teil-Objekte zuständig. Für die Toleranzplanung sind diesen Bearbeitern Informationen über Toleranzen zur Verfügung zu stellen. Für jeden Bearbeiter sind Informationen über "seine" Teil-Objekte und über die Auswirkungen seiner Konstruktionsentscheidungen auf andere Teil-Objekte bereitzustellen.
Bei der Toleranzplanung werden üblicherweise CAD-Modelle der Teil-Objekte aufgestellt (CAD = Computer-Aided Design). In CAD- Modellen werden Informationen über Toleranzen eingebracht. Als nächstes wird die Fügereihenfolge festgelegt. Dann wird eine Toleranzanalyse durchgeführt, meist durch Toleranzsimulationen. Für diese Schritte stehen kommerzielle Werkzeuge zur Verfügung. Für jeden Schritt ist dennoch viel Arbeit von menschlichen Bearbeitern erforderlich.
Die Ergebnisse sind umfangreiche Protokolle mit Ergebnissen von Simulationsläufen. Viel menschliche Arbeit ist erforderlich, um die benötigten Informationen für ein bestimmtes Bauteil sowie über die Auswirkungen auf andere Bauteile oder auf Vorrichtungen herauszufinden. Hierzu sind die Protokolle durchzusehen, und menschliche Bearbeiter müssen Ergebnisse zusammensuchen und mit den CAD-Modellen und der Fügereihenfolge vergleichen.
Aus Martin Bohn, "Toleranzmanagement im Entwicklungsprozeß", Dissertation, Universität Karlsruhe, Fakultät für Maschinenbau, 1998, ist ein Vorgehen bekannt, wie menschliche Bearbeiter die toleranzrelevanten Größen identifizieren und die Toleranzen festlegen. Diese Festlegungen werden durchgängig durch mehrere Phasen des Produktentstehungsprozesses mit verschiedenen Konstruktionsständen getroffen. Ein Vorgehen wird beschrieben, wie Toleranzsimulationen durchgeführt werden und wie menschliche Bearbeiter deren Ergebnisse auswerten. Nicht beschrieben wird hingegen, wie Unterschiede zwischen Konstruktionsständen automatisch identifiziert werden und wie ermittelt wird, auf welche anderen Teil-Objekte sich diese für ein bestimmtes Teil-Objekt geltenden Unterschiede auswirken.
Während der rechnerunterstützten Konstruktion ist weiterhin das Spann- und Fixierkonzept für das physikalische Objekt festzulegen. Zu einem "Spann- und Fixierkonzept" gehören oft ein "Aufnahmekonzept", "Ausrichtkonzept", "Referenzelemente- System" und/oder ein "Bezugsstellen-System". Insbesondere legt ein Spann- und Fixierkonzept fest, wie und durch welche Vorrichtungen Teil-Objekte beim Zusammenfügen aufgespannt und fixiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, um Unterschiede zwischen zwei Konstruktionsständen eines vorgegebenen ersten Teil-Objekts eines physikalischen Objekts und Auswirkungen der Unterschiede auf die Konstruktionen anderer Teil-Objekte des physikalischen Objekts automatisch zu ermitteln. Vorzugsweise sollen die Unterschiede die Toleranzplanung oder die Festlegung eines Spann- und Fixierkonzeptes betreffen. Weiterhin ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung nach Anspruch 43, Anspruch 44 oder Anspruch 45 gelöst.
Vorgegeben sind das physikalische Objekt, das aus dem ersten Teil-Objekt und mindestens einem weiteren Teil-Objekt besteht. Jedes Teil-Objekt des physikalischen Objekts kann als erstes Teil-Objekt ausgewählt werden.
Für das physikalische Objekt wird mit Hilfe mindestens eines Computers eine Konstruktion erzeugt, wobei während der Erzeugung der Konstruktion mindestens ein erster und ein zweiter Konstruktionsstand durchlaufen werden. Die beiden Konstruktionsstände können insbesondere nacheinander erreichte Versionen oder zeitlich parallel erzeugte Varianten sein.
Die Konstruktion des physikalischen Objekts umfaßt Konstruktionen des ersten und des weiteren Teil-Objekts. Die Konstruktion jedes Teil-Objekts umfaßt vorzugsweise geometrische Informationen über die räumliche Ausdehnung und die räumliche Lage des Teil-Objekts. Bei beiden Konstruktionsständen umfaßt die Konstruktion des ersten Teil- Objekts ein erstes Gestaltungselement einschließlich seiner räumlichen Lage. Zwei Fügereihenfolgen legen fest, welche Teil- Objekte in welcher Reihenfolge unter Verwendung welcher anderen Teil-Objekte zusammengebaut werden, nämlich je eine Fügereihenfolge für den ersten und den zweiten Konstruktionsstand. In beiden Fügereihenfolgen ist das erste Teil-Objekt enthalten.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 ist vorgesehen, daß die beiden Konstruktionsstände für das vorgegebene erste Gestaltungselement verglichen werden. Wird dabei ein Unterschied entdeckt, so werden diejenigen Teil- Objekte ermittelt, auf die sich Festlegungen für das erste Gestaltungselement auswirken. Die Ermittlung wird sowohl für den ersten als auch den zweiten Konstruktionsstand durchgeführt. Die beeinflußten Teil-Objekte werden als "Referenz-Teil-Objekte" bezeichnet. Als Unterschiede zwischen den beiden Konstruktionsständen werden die Unterschiede zwischen den beeinflußten Teil-Objekten ermittelt.
Das Verfahren nach Anspruch 1 umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:

a) Informationen über die Konstruktion des physikalischen Objekts beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand werden erfaßt, beispielsweise aus permanenten Datenspeichern. Diese Informationen umfassen Informationen über die Konstruktion des ersten Teil-Objekts und damit über das erste Gestaltungselement.
b) Die beiden Konstruktionsstände für das erste Gestaltungselement werden verglichen.
c) Dann, wenn in Schritt b) mindestens ein Unterschied zwischen den beiden Konstruktionsständen für das erste Gestaltungselement ermittelt wird, werden die nachfolgend beschriebenen Schritte d), e), f) und g) durchgeführt.
d) Informationen über die Fügereihenfolge beim ersten und über die beim zweiten Konstruktionsstand werden erfaßt.
e) Alle Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand werden ermittelt. Hierbei bezeichnet der Begriff "Referenz-Teil-Objekte für ein Gestaltungselement bei einem Konstruktionsstand" die Menge derjenigen Teil-Objekte außer dem ersten Teil-Objekt, auf deren Konstruktion das Gestaltungselement sich beim Konstruktionsstand auswirkt. Eine Auswirkung liegt insbesondere dann vor, wenn die Teil-Objekte sich berühren oder wenn die Konstruktionen der Teil-Objekte zueinander kompatibel sind. Für die Ermittlung der Referenz-Teil- Objekte werden die Konstruktionen der Teil-Objekte, Informationen über das erste Gestaltungselement und über die jeweilige Fügereihenfolge verwendet.
f) Alle Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand werden ermittelt.
g) Die Unterschiede zwischen den Referenz-Teil-Objekten beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand werden ermittelt. Hierbei wird mindestens ermittelt, welche Teil-Objekte nur beim ersten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement sind und welche Teil-Objekte nur beim zweiten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement sind. Ein mögliches Ergebnis ist, daß es keine Unterschiede gibt.

Die Kenntnis aller Referenz-Teil-Objekte beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand wird benötigt, um alle Teil-Objekte zu identifizieren, die möglicherweise von einer Änderung des ersten Gestaltungselementes betroffen sind. Nur durch diese Kenntnis wird es ermöglicht, rechtzeitig die Bearbeiter der ermittelten Referenz-Teil-Objekte zu informieren und/oder die Konstruktion der Referenz-Teil-Objekte an die Änderungen am ersten Teil-Objekt anzupassen. Dadurch wird unterstützt, daß die Konstruktion des physikalischen Objekts konsistent ist, daß also vermieden wird, daß die Konstruktionen zweier Teil-Objekte nicht zueinander passen. Werden derartige Unverträglichkeiten zwischen den Konstruktionen verschiedener Teil-Objekte erst nach Abschluß der Konstruktion entdeckt, etwa bei der Fertigung und dem Zusammenbau von Teil-Objekten oder gar erst im Betrieb, so sind typischerweise unter hohem Zeitdruck Änderungskonstruktionen durchzuführen oder gar bereits gefertigte Teil-Objekte nachträglich umzubauen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt einen Weg auf, um zuverlässig, wiederholbar, systematisch, schnell und daher zeitnah sowie kostengünstig alle Unterschiede zwischen Referenz-Teil-Objekte zu finden, und zwar auch dann, wenn das physikalische Objekt aus Hunderten oder gar Tausenden von Teil- Objekten besteht oder wenn die Konstruktionen dieser Teil- Objekte von vielen verschiedenen Bearbeitern erzeugt und verändert werden. Ein besonders großer Vorteil entsteht, wenn die Bearbeiter für die Teil-Objekte räumlich verteilt und zeitlich parallel arbeiten. Auch in diesem Fall sind Konstruktionen vieler Teil-Objekte schnell aufeinander abzustimmen, und zugleich kennt jeder Bearbeiter nur die Konstruktionen weniger Teil-Objekte. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise nach jeder größeren Änderung an einem Teil-Objekt oder einem Gestaltungselement und/oder Erreichen eines neuen Konstruktionsstandes für die Konstruktion des physikalischen Objektes erneut durchgeführt.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es frühzeitig im Produktentstehungsprozeß angewendet werden kann. Es ist nicht erforderlich, daß für jedes Teil- Objekt des physikalischen Objekts bereits eine Konstruktion erzeugt wurde, bevor das Verfahren angewendet wird. Es reicht aus, daß Konstruktionen der in der Fügereihenfolge nachfolgenden und vorhergehenden Teil-Objekte vorliegen, unter ihnen solche der Referenz-Teil-Objekte. Diese Konstruktionen brauchen nicht notwendigerweise schon vollständig erzeugt zu sein, sondern nur soweit, daß entschieden werden kann, welches die Referenz-Teil-Objekte sind, und die durch die Ausgestaltungen vorgesehenen Vergleiche und Prüfungen durchgeführt werden können.
Vorzugsweise ist ein Gestaltungselement eines, das für die Toleranzplanung und/oder für die Festlegung eines Spann- und Fixierkonzepts für das physikalische Objekt verwendet wird (Anspruch 2). Dies sind folgende Gestaltungselemente:

- Ein Bezugspunkt eines Teil-Objekts wird benutzt, um die räumliche Lage des Teil-Objekts zu definieren. Insbesondere werden Bezugspunkte verwendet, um die räumliche Lage eines Bauteils festzulegen, das in einen Zusammenbau an einer bestimmten Stelle eingebaut wird. Vorzugsweise sind die Bezugspunkte die Punkte, in denen das Teil-Objekt während der Herstellung oder dem Zusammenfügen von Teil-Objekten fixiert wird. Da ein starrer Körper mit räumlicher Ausdehnung sechs Freiheitsgrade hat, werden für ein Teil- Objekt bevorzugt sechs Bezugspunkte sowie bei Bedarf Hilfs- Bezugspunkte definiert.
- Ein Aufnahmepunkt eines Teil-Objekts wird benutzt, um einen Punkt zu definieren, an dem das Teil-Objekt ein anderes Teil-Objekt aufnimmt. Vorzugsweise hat ein Aufnahmepunkt des aufnehmenden Teil-Objekts die gleiche räumliche Lage und Ausrichtung wie ein Bezugspunkt des aufgenommenen Teil- Objekts.
- Ein Meßpunkt an einem Teil-Objekts gehört zu einer Messung. Der Meßpunkt kann der einzige Meßpunkt oder einer von mehreren Meßpunkten sein. Die anderen Meßpunkte können zu demselben Teil-Objekt oder zu anderen Teil-Objekten gehören.
- Eine Messung an einem Teil-Objekt wird mit Hilfe von einem oder mehreren Meßpunkten definiert und vorzugsweise während der Fertigung oder dem Zusammenfügen von Teil-Objekten durchgeführt. Beispiele für Messungen mit einem einzigen Meßpunkt sind Punktmessungen in einer bestimmten Richtung, z. B. x-Richtung, y-Richtung oder z-Richtung. Beispiele für Messungen mit zwei Meßpunkten sind Abstands-, Spalt- und Versatzmessungen. Eine Winkelmessung ist ein Beispiel für eine Messung mit drei Meßpunkten.
- Eine Abmessung eines Teil-Objekts ist der Abstand zwischen zwei Punkten, Geraden oder Ebenen eines Teil-Objekts.

Ein Gestaltungselement kann insbesondere ein Bezugspunkt und/oder ein Aufnahmepunkt und/oder ein Meßpunkt sein. Es kann insbesondere eine Messung und/oder eine Abmessung sein.
Vorzugsweise umfaßt das physikalische Objekt zwei Arten von Teil-Objekten (Anspruch 3): einerseits Teil-Objekte, die zu einem weiteren physikalischen Objekt gehören, andererseits Teil-Objekte, die als Vorrichtungen oder Bestandteile von Vorrichtungen bei der Herstellung und dem Zusammenfügen der ersten Art von Teil-Objekten zum weiteren physikalischen Objekt verwendet werden.
Zeit und Kosten werden eingespart, und Fehler werden vermieden, wenn das weitere physikalische Objekt gemeinsam mit den Vorrichtungen zu seiner Herstellung konstruiert wird. Änderungen an einem Teil-Objekt des weiteren physikalischen Objekts können sich sowohl auf andere Teil-Objekte des weiteren physikalischen Objekts als auch auf Teil-Objekte, die Vorrichtungen zur Herstellung sind oder zu solchen Vorrichtungen gehören, auswirken - und umgekehrt. Daher sieht die Ausgestaltung vor, Auswirkungen von Änderungen am weiteren physikalischen Objekt auf Vorrichtungen oder umgekehrt zu ermitteln.
Das erste Teil-Objekt gehört zum weiteren physikalischen Objekt, und das weitere Teil-Objekt ist eine Vorrichtung oder Bestandteil einer Vorrichtung (Anspruch 3), oder umgekehrt gehört das weitere Teil-Objekt zum weiteren physikalischen Objekt, und das erste Teil-Objekt ist eine Vorrichtung oder Bestandteil einer Vorrichtung (Anspruch 5). Das weitere physikalische Objekt ist beispielsweise eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Das weitere Teil-Objekt ist eine Vorrichtung oder gehört zu einer Vorrichtung, die bei der Herstellung der Karosserie verwendet wird und die Karosserie wenigstens zeitweilig im ersten Gestaltungselement berührt (Anspruch 4).
Vorzugsweise wird bei der Ermittlung von Referenz-Teil-Objekten in den Schritten e) und f) jeweils eine Menge von weiteren Teil-Objekten ausgewählt (Anspruch 6), insgesamt also zwei Mengen. Diese Mengen können übereinstimmen. Für jedes weitere Teil-Objekt in der ersten Menge wird geprüft, ob es ein Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand ist. Entsprechend wird für jedes weitere Teil-Objekt in der zweiten Menge geprüft, ob es ein Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand ist. Bevorzugt wird die Suche nach Referenz-Teil-Objekte auf die Teil-Objekte in diesen beiden Mengen beschränkt (Anspruch 8).
Für die erste und die zweite Menge werden beispielsweise alle Teil-Objekte ausgewählt, für die eine Konstruktion existiert, die beim ersten bzw. zweiten Konstruktionsstand freigegeben ist. Oder nur die Teil-Objekte werden ausgewählt, die als wichtige Teil-Objekte bewertet werden, die von einer bestimmten Art sind oder von einem bestimmten Hersteller stammen oder deren Konstruktion seit einem vorgegebenen Datum nicht verändert wurde.
Die Änderungen am ersten Teil-Objekt wirken sich oft nur auf solche Teil-Objekte aus, die in der Fügereihenfolge vor oder nach dem ersten Teil-Objekt auftreten, aber nicht auf andere Teil-Objekte, z. B. solche, die in der Fügereihenfolge deshalb neben dem ersten Teil-Objekt auftreten, weil sie zu einem anderen Zusammenbau als das erste Teil-Objekt gehören. Daher wird vorzugsweise in Schritt e) nur unter denjenigen Teil- Objekten nach Referenz-Teil-Objekten gesucht, die in der Fügereihenfolge beim ersten Konstruktionsstand vor oder nach dem ersten Teil-Objekt auftreten. In Schritt f) gilt das entsprechende für die Fügereihenfolge beim zweiten Konstruktionsstand (Anspruch 7).
Die bisher dargestellten Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die Konstruktion des ersten Teil-Objekts bei beiden Konstruktionsständen das erste Gestaltungselement umfaßt. Abweichend hierzu sieht die Ausgestaltung nach Anspruch 9 vor, daß nur beim ersten Konstruktionsstand, nicht aber beim zweiten, die Konstruktion des ersten Teil-Objekts das erste Gestaltungselement umfaßt. Beispielsweise wurde das erste Gestaltungselement beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand gelöscht. Vorzugsweise werden dann die Schritte d) und e) des Verfahrens stets durchgeführt, wobei in Schritt d) bevorzugt nur die Fügereihenfolge beim ersten Konstruktionsstand erfaßt wird. Die Schritte f) und g) werden fortgelassen, denn beim zweiten Konstruktionsstand gibt es kein erstes Gestaltungselement und somit auch keine Referenz-Teil- Objekte für das erste Gestaltungselement. Ein Ergebnis des Verfahrens sind die Referenz-Teil-Objekte für den ersten Konstruktionsstand. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere ermittelt werden, auf welche Teil-Objekte sich das Löschen des ersten Gestaltungselements auswirkt.
Entsprechend werden dann, wenn das erste Gestaltungselement nur beim zweiten Konstruktionsstand vorhanden ist, nur die Schritte d) und f) ausgeführt.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 10 sieht vor, zwei Arten von Referenz-Teil-Objekten zu unterscheiden, nämlich direkte und indirekte Referenz-Teil-Objekte. Dabei ist ein Referenz-Teil- Objekt dann ein direktes, wenn in der Fügereihenfolge zwischen dem ersten Teil-Objekt und einem direkten Referenz-Teil-Objekt kein weiteres Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement auftritt. Ansonsten liegt ein indirektes Referenz-Teil-Objekt vor. Mindestens für ein ermitteltes Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement wird zusätzlich entschieden, ob es ein direktes oder ein indirektes Referenz-Teil-Objekt ist.
Verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung legen fest, welche Eigenschaften des ersten Gestaltungselements beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand in Schritt b) miteinander verglichen werden. Gemäß Anspruch 11 werden räumliche Lagen verglichen, gemäß Anspruch 12 Arten von Gestaltungselementen, gemäß Anspruch 13 Toleranzen, gemäß Anspruch 14 räumliche Orientierungen und gemäß Anspruch 15 und Anspruch 16 eingeschränkte Richtungen.

- Gemäß Anspruch 11 wird die räumliche Lage des ersten Gestaltungselements beim ersten Konstruktionsstand mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen. Vorzugsweise wird eine räumliche Lage jeweils durch eine x-, y- und z- Koordinate beschrieben. Da z. B. Rundungsfehler und Rechenungenauigkeiten zu berücksichtigen sind, wird festgelegt, wann zwei räumliche Lagen als identisch gewertet werden. Beispielsweise kann der Euklidische Abstand zwischen zwei Punkten, die durch ihre x-, y- und z-Koordinaten beschrieben werden, bestimmt werden. Ist der Abstand kleiner als eine vorgegebene Schranke, stimmen die Punkte überein.
- Verschiedene Arten von Gestaltungselementen werden unterschieden. Insbesondere werden Bezugspunkte, Aufnahmepunkte, Meßpunkte, Messungen und Abmessungen unterschieden. Diese Arten lassen sich beispielsweise noch feiner differenzieren, z. B. nach Art der Aufnahme oder Fixierung eines Teil-Objekts. Gemäß Anspruch 12 wird die Art des ersten Gestaltungselements für den ersten Konstruktionsstand mit der für den zweiten Konstruktionsstand verglichen. Dann, wenn die Arten nicht identisch sind, ist ein Unterschied festgestellt.
- Für das erste Gestaltungselement ist bei beiden Konstruktionsständen je eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz festgelegt, vorzugsweise in Übereinstimmung mit der internationalen Norm ISO 1101 und der deutschen Norm DIN 1101. Gemäß Anspruch 13 wird die Form-, Lage- oder Maßtoleranz für den ersten Konstruktionsstand mit der für den zweiten Konstruktionsstand verglichen. Weichen die Toleranzen voneinander stärker als eine vorgegebene Schranke ab, ist ein Unterschied festgestellt.
- Für das erste Gestaltungselement wird bei beiden Konstruktionsständen jeweils ermittelt, welche Richtung ein Normalenvektor des ersten Teil-Objekts im ersten Gestaltungselement hat, das ist ein Vektor, der im ersten Gestaltungselement senkrecht auf der Oberfläche des ersten Teil-Objekts steht. Dieser Normalenvektor wird auch als räumliche Orientierung oder räumliche Ausrichtung des ersten Gestaltungselements bezeichnet. Vorzugsweise wird der Vektor durch Angabe einer x-Komponente, y-Komponente und z- Komponente angegeben, und der Vektor hat die Länge Eins. Gemäß Anspruch 14 wird die Richtung des Normalenvektors beim ersten mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen. Weichen die Richtungen voneinander ab, ist ein Unterschied festgestellt. Genau wie beim Vergleich von räumlichen Lagen wird auch beim Vergleich von Vektoren festgelegt, wann zwei Vektoren als identisch zu werten sind. Der Vergleich von zwei Vektoren wird beispielsweise mit Hilfe des Euklidischen Abstandes durchgeführt.
- Das erste Gestaltungselement ist ein Bezugspunkt der Konstruktion des ersten Teil-Objekts und trägt damit dazu bei, die räumliche Lage des ersten Teil-Objekts zu definieren. Bei beiden Konstruktionsständen ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung der Bezugspunkt die räumliche Bewegung des ersten Teil-Objekts einschränkt. Vorzugsweise werden als eingeschränkte Richtungen nicht beliebige Richtungen im Raum, sondern die x-Richtung, y- Richtung oder die z-Richtung angegeben. Gemäß Anspruch 15 wird verglichen, welche Richtung der Bezugspunkt beim ersten und welche beim zweiten Konstruktionsstand einschränkt. Weichen die Richtungen voneinander ab, ist ein Unterschied festgestellt.
- Das erste Gestaltungselement ist ein Aufnahmepunkt der Konstruktion des ersten Teil-Objekts und trägt damit dazu bei, die räumliche Lage eines weiteren Teil-Objekts zu definieren, das vom ersten Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen wird. Bei beiden Konstruktionsständen ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung die räumliche Bewegung des aufgenommenen weiteren Teil-Objekts durch den Aufnahmepunkt eingeschränkt wird. Gemäß Anspruch 16 wird verglichen, welche Richtung der Aufnahmepunkt beim ersten und welche er beim zweiten Konstruktionsstand einschränkt. Weichen die Richtungen voneinander ab, ist ein Unterschied festgestellt.

Die Erfindung umfaßt verschiedene Ausgestaltungen, welche Auswirkungen ein Gestaltungselement auf andere Teil-Objekte hat und welche Referenz-Teil-Objekte ermittelt werden. Die Ausgestaltungen können davon abhängen, von welcher Art das erste Gestaltungselement ist.

- Die Ausgestaltung nach Anspruch 17 sieht vor, daß das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt der Konstruktion des ersten Teil-Objekts ist. In Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Referenz-Teil-Objekte mindestens diejenigen weiteren Teil-Objekte ermittelt, die beim ersten Konstruktionsstand das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnehmen. Der Bezugspunkt als erstes Gestaltungselement kann sich auf mehrere Teil-Objekte auswirken - nämlich insbesondere dann, wenn zuerst ein Teil-Objekt A das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnimmt, anschließend ein anderes Teil-Objekt das Teil-Objekt A und damit das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnimmt und so fort. In Schritt f) werden entsprechend als Referenz-Teil-Objekte alle Teil-Objekte ermittelt, die beim zweiten Konstruktionsstand das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnehmen.
- Die umgekehrte Richtung von Auswirkungen wird durch Anspruch 18 ausgestaltet. Das erste Gestaltungselement ist ein Aufnahmepunkt. In Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Referenz-Teil-Objekte mindestens diejenigen weiteren Teil-Objekte ermittelt, die vom ersten Teil-Objekt beim ersten Konstruktionsstand im Aufnahmepunkt aufgenommen werden. Das erste Gestaltungselement kann sich auf mehrere Teil-Objekte auswirken - nämlich insbesondere dann, wenn zuerst ein Teil-Objekt A vom ersten Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen wird, anschließend ein anderes Teil-Objekt B vom Teil-Objekt A und damit vom ersten Teil- Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen wird und so fort.

Beim Verfahren nach Anspruch 1 umfaßt nur die Konstruktion des ersten Teil-Objekts notwendigerweise ein Gestaltungselement, nämlich das erste Gestaltungselement. Die Ausgestaltung nach Anspruch 19 sieht vor, bei der Ermittlung von Referenz-Teil- Objekten mindestens ein weiteres Gestaltungselement der Konstruktion mindestens eines weiteren Teil-Objekts zu berücksichtigen und mit dem ersten Gestaltungselement zu vergleichen.
Im einzelnen umfaßt die Ermittlung von Referenz-Teil-Objekten für den ersten Konstruktionsstand in Schritt e) des Verfahrens nach Anspruch 19 die Prüfung, ob das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist. Analog umfaßt die Ermittlung in Schritt f) die Prüfung, ob das erste Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist. Vorzugsweise ist dann bei der Ermittlung in Schritt g) ein Unterschied ermittelt, wenn die Prüfung für den ersten Konstruktionsstand ein anderes Ergebnis liefert als die für den zweiten Konstruktionsstand. Insbesondere dann wird ein Unterschied ermittelt, wenn beim ersten Konstruktionsstand das erste Gestaltungselement mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist, nicht aber beim zweiten Konstruktionsstand oder umgekehrt. Das weitere Teil-Objekt ist dann ein Referenz-Teil- Objekt für das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand, aber nicht beim zweiten Konstruktionsstand.
Vorzugsweise wird das erste Gestaltungselement nicht mit der gesamten Konstruktion eines Teil-Objekts verglichen, um festzustellen, ob das Teil-Objekt ein Referenz-Teil-Objekt ist. Vielmehr reicht es aus, in den Schritten e) und f) das erste Gestaltungselement ausschließlich mit weiteren Gestaltungselementen der Konstruktion eines weiteren Teil- Objekts aus der ausgewählten Menge zu vergleichen (Anspruch 20). In Schritt g) werden vorteilhafterweise als Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Konstruktionsstand ausschließlich die Unterschiede zwischen den weiteren Gestaltungselementen ermittelt.
Die Prüfung von Gestaltungselementen auf Kompatibilität wird gemäß Anspruch 21 wie folgt benutzt, um in den Schritten e) und f) zu entscheiden, ob ein weiteres Teil-Objekt ein Referenz- Teil-Objekt ist: Das weitere Teil-Objekt ist mindestens dann ein Referenz-Teil-Objekt, wenn das erste Gestaltungselement mit mindestens einem weiteren Gestaltungselement des weiteren Teil- Objekts kompatibel ist.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 20 und 21 sparen insbesondere Laufzeit und Rechenkapazität ein. In der Regel besitzt ein Teil-Objekt nämlich nur relativ wenige Gestaltungselemente, beispielsweise sechs Bezugspunkte und einige Aufnahmepunkte. Die Einsparung wird bewirkt, weil bei dieser Ausgestaltung nicht die gesamte Konstruktion eines Teil- Objekts, sondern nur weitere Gestaltungselemente mit dem ersten Gestaltungselement verglichen werden. Die Ausgestaltung ist auch deshalb vorteilhaft, weil anstelle der gesamten Konstruktion des weiteren Teil-Objekts lediglich die weiteren Gestaltungselemente erzeugt worden zu sein brauchen. Damit läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren zeitlich früher im Produktentstehungsprozeß anwenden.
Bei dieser Ausgestaltung werden Gestaltungselemente der Konstruktionen verschiedener Teil-Objekte, die unabhängig voneinander erzeugt werden, miteinander verglichen. Diese Ausgestaltung ist - ähnlich wie beim Verfahren nach Anspruch 1 - insbesondere dann von Vorteil, wenn das physikalische Objekt viele Teil-Objekte und damit viele Gestaltungselemente umfaßt und/oder wenn viele Bearbeiter parallel arbeiten. Ein möglicher Grund dafür, daß das erste Gestaltungselement nur beim ersten Konstruktionsstand kompatibel mit dem weiteren Gestaltungselement ist, ist der, daß beim zweiten Konstruktionsstand das erste oder das weitere Gestaltungselement abgeändert wurde, ohne die Auswirkungen auf das jeweils andere Gestaltungselement und damit auf das weitere bzw. das erste Teil-Objekt zu berücksichtigen.
Ausgestaltungen der Erfindung, die ähnlich denen nach den Ansprüchen 11 bis 16 sind, legen fest, wie das erste Gestaltungselement und das durch Anspruch 19 eingeführte weitere Gestaltungselement in den Schritten e) für den ersten Konstruktionsstand und f) für den zweiten Konstruktionsstand jeweils miteinander verglichen werden und wie dabei geprüft wird, ob die beiden Gestaltungselemente jeweils miteinander kompatibel sind. In den nachfolgenden Ausgestaltungen werden jeweils in Schritt e) und in Schritt f) je eine Prüfung auf Kompatibilität vorgenommen. Die folgenden Ansprüche legen Kriterien fest, wann die Gestaltungselemente nicht miteinander kompatibel sind. Dabei werden gemäß Anspruch 22 räumliche Lagen verglichen, gemäß Anspruch 23 Toleranzen, gemäß Anspruch 24 räumliche Orientierungen von Oberflächen, gemäß Anspruch 25 eingeschränkte Richtungen und gemäß Anspruch 26 Arten von Gestaltungselementen.

- Gemäß Anspruch 22 wird die räumliche Lage des ersten Gestaltungselements mit der des weiteren Gestaltungselements verglichen. Vorzugsweise wird die räumliche Lage jeweils durch eine x-, y- und z-Koordinate beschrieben. Falls die räumliche Lage des ersten nicht mit der des weiteren Gestaltungselements übereinstimmt, sind die beiden Gestaltungselemente beim jeweiligen Konstruktionsstand nicht kompatibel.
- Für das erste und für das weitere Gestaltungselement ist bei beiden Konstruktionsständen je eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz festgelegt, vorzugsweise in Übereinstimmung mit der internationalen Norm ISO 1101 und der deutschen Norm DIN 1101. Insgesamt sind also vier Toleranzen festgelegt. Gemäß Anspruch 23 wird die Form-, Lage- oder Maßtoleranz des ersten Gestaltungselements mit der des weitere Gestaltungselements verglichen. Weichen die Toleranzen voneinander ab, sind die beiden Gestaltungselemente beim jeweiligen Konstruktionsstand nicht miteinander kompatibel.
- Bei beiden Konstruktionsständen wird jeweils die räumliche Orientierung, das ist die Richtung des Normalenvektors der Oberfläche des ersten Teil-Objekts im ersten Gestaltungselement ermittelt. Außerdem wird bei beiden Konstruktionsständen jeweils die Richtung des Normalenvektors der Oberfläche des weiteren Teil-Objekts im weiteren Gestaltungselement ermittelt. Vorzugsweise wird der Vektor durch Angabe einer x-Komponente, y-Komponente und z- Komponente angegeben, und der Vektor hat die Länge Eins. Gemäß Anspruch 24 werden die Richtungen der Normalenvektoren miteinander verglichen. Weichen die Richtungen voneinander ab, sind die beiden Gestaltungselemente beim jeweiligen Konstruktionsstand nicht miteinander kompatibel.
- Das erste Gestaltungselement ist ein Bezugspunkt, das weitere ein Aufnahmepunkt. Bei beiden Konstruktionsständen ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung der Bezugspunkt die räumliche Bewegung des ersten Teil-Objekts einschränkt. Außerdem ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung der Aufnahmepunkt die räumliche Bewegung eines aufgenommenen Teil-Objekts einschränkt. Insgesamt sind also vier Einschränkungen festgelegt. Vorzugsweise ist jede Einschränkung eine in x-Richtung, y-Richtung oder in z- Richtung. Gemäß Anspruch 25 wird in Schritt e) die durch den Bezugspunkt beim ersten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung mit der durch den Aufnahmepunkt beim ersten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung verglichen. Entsprechend wird in Schritt f) die durch den Bezugspunkt beim zweiten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung mit der durch den Aufnahmepunkt beim zweiten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung verglichen. Weichen die eingeschränkten Richtungen voneinander ab, so sind die beiden Gestaltungselemente beim jeweiligen Konstruktionsstand nicht miteinander kompatibel.
- Das erste Gestaltungselement ist ein Bezugspunkt, das weitere ein Aufnahmepunkt. Unterschieden werden verschiedene Arten, wie ein Teil-Objekt ein anderes Teil-Objekt aufnimmt. Diese Arten werden manchmal Aufnahmekonzepte genannt. Bei beiden Konstruktionsständen ist jeweils festgelegt, auf welche Art das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt durch ein anderes Teil-Objekt aufgenommen wird. Außerdem ist bei beiden Konstruktionsständen jeweils festgelegt, auf welche Art das weitere Teil-Objekt ein anderes Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufnimmt. Insgesamt sind also vier Arten der Aufnahme festgelegt. Gemäß Anspruch 26 werden die für das erste und das weitere Gestaltungselement festgelegten Arten miteinander verglichen. Weichen die Arten voneinander ab, so sind die beiden Gestaltungselemente beim jeweiligen Konstruktionsstand nicht miteinander kompatibel.
- Vorzugsweise werden die Vergleiche nach Anspruch 22 bis Anspruch 26 nacheinander ausgeführt. Ergibt ein Vergleich, daß die beiden Gestaltungselemente nicht miteinander kompatibel sind, wird die nächste Prüfung nicht ausgeführt. Falls bei allen vier Vergleichen entweder Übereinstimmung festgestellt wird oder der Vergleich mangels entsprechender Informationen nicht durchgeführt werden kann, so sind die beiden Gestaltungselemente miteinander kompatibel.

Vorzugsweise werden Gestaltungselemente mit Gesamt-Kennungen versehen, die eine hohe Aussagekraft besitzen. Dann kann insbesondere ein menschlicher Bearbeiter von der Gesamt-Kennung eines Gestaltungselements, das z. B. in einem Papier-Ausdruck genannt ist, auf dessen Lage und Bedeutung schließen. Außerdem lassen sich durch eine geeignete Festlegung aus einer Gesamt- Kennung Informationen über das Gestaltungselement automatisch ableiten.
Vorzugsweise werden alle Gestaltungselemente mit derartigen Gesamt-Kennungen versehen und dadurch nach einer einheitlichen Nomenklatur benannt. Dadurch lassen sich die Gestaltungselemente leicht z. B. in Ergebnissen von Toleranzsimulationen wiederfinden, weil die Namen gemäß der einheitlichen Nomenklatur eine hohe Ausdruckskraft besitzen. Alle Gesamt-Kennungen für Gestaltungselemente lassen sich automatisch erzeugen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 27 sieht vor, daß eine Gesamt- Kennung eines Gestaltungselements aus mindestens drei einzelnen Kennungen zusammengesetzt wird, nämlich aus

- einer Kennung desjenigen Teil-Objekts, zu dessen Konstruktion das Gestaltungselement gehört,
- einer Kennung, mit der das Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion desselben Teil-Objekt unterschieden wird,
- und eine Kennung für die Art des Gestaltungselements.

Die Kennung für ein Teil-Objekt wird z. B. aus dessen Sachnummer sowie aus einem Buchstaben, der Bauteile, Zusammenbauten, Aggregate und Vorrichtungen voneinander unterscheidet, zusammengesetzt. Durch die Kennung für die Art des Gestaltungselements werden insbesondere folgende Arten unterschieden: Bezugspunkte, Aufnahmepunkte, Messungen, Meßpunkte, Abmessungen.
Vorzugsweise wird die erfindungsgemäß erzeugte Information, daß das erste mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist, in der Gesamt-Kennung des ersten und/oder des weiteren Gestaltungselements codiert. Gemäß Anspruch 28 wird für das weitere Gestaltungselement eine Gesamt-Kennung erzeugt, die auf das erste Gestaltungselement verweist. Umgekehrt wird gemäß Anspruch 29 für das erste Gestaltungselement eine Gesamt- Kennung erzeugt, die auf das weitere Gestaltungselement verweist.
Bei einer erneuten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens z. B. zu einem späteren Zeitpunkt wird gemäß Anspruch 30 die nach Anspruch 28 erzeugte Gesamt-Kennung eines Gestaltungselements der Konstruktion eines weiteren Teil- Objekts ausgewertet, um in Schritt f) zu prüfen, ob es kompatibel mit dem ersten Gestaltungselement ist. Umgekehrt wird gemäß Anspruch 30 die nach Anspruch 29 erzeugte Gesamt- Kennung des ersten Gestaltungselements ausgewertet, um in Schritt f) zu prüfen, ob es kompatibel mit einem Gestaltungselement der Konstruktion des weiteren Teil-Objekts ist.
Die Auswertung von Gesamt-Kennungen läßt sich wesentlich schneller durchführen als eine Prüfung auf Kompatibilität, die z. B. räumliche Lagen oder Normalenvektoren vergleicht. Insbesondere wird durch die Auswertung von Gesamt-Kennungen eine Vorauswahl unter Gestaltungselementen durchgeführt, und nur die vorausgewählten weiteren Gestaltungselemente werden mit dem ersten Gestaltungselement auf Kompatibilität geprüft.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das physikalische Objekt viele Teil-Objekte umfaßt, deren Konstruktionen von vielen Bearbeitern parallel erzeugt und verändert werden. Damit die Konstruktionen der Teil-Objekte zueinander passen, werden vorzugsweise diejenigen Bearbeiter über eine Änderung informiert, auf deren Konstruktionen sich die Änderung auswirkt. Daher wird in der Ausgestaltung nach Anspruch 31 eine Nachricht erzeugt, die die ermittelten Unterschiede und Auswirkungen dieser Unterschiede umfaßt. Diese Ermittlungen wurden erfindungsgemäß in Schritt g) durchgeführt. Die Nachricht mit den ermittelten Unterschieden und Auswirkungen wird an die Adresse von mindestens einem Bearbeiter versandt, auf dessen Konstruktionen sich die Änderung auswirkt. Das ist ein Bearbeiter eines Teil-Objekts, das nur beim ersten oder nur beim zweiten Konstruktionsstand ein Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement ist.
Um die Adresse herauszufinden, an die eine solche Nachricht versandt wird, sind die Teil-Objekte des physikalischen Objekts mit Adressen verknüpft. Diese Adresse ist vorzugsweise eine E-mail-Adresse, und die Nachricht wird in elektronischer Form über ein Nachrichtennetz, z. B. ein Intranet, versandt (Anspruch 32). Vorzugsweise wird die Verknüpfung von Teil- Objekten mit Adressen dadurch erzeugt, daß zwei Tabellen automatisch miteinander verknüpft werden:

- eine Tabelle, die jedes Teil-Objekt mit dem Bearbeiter, der für die Erzeugung und Änderung von dessen Konstruktion verantwortlich ist, verbindet,
- und eine weitere Tabelle, die jeden Bearbeiter mit einer E-mail-Adresse verbindet.

Die bislang beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung schlagen vor, daß Informationen über die Änderungen zwischen dem ersten und dem zweiten Konstruktionsstand und deren Auswirkungen erzeugt werden. Vorzugsweise werden menschliche Bearbeiter über die Änderungen und Auswirkungen automatisch informiert. Dann liegt es in der Verantwortung der informierten Bearbeiter, die Informationen auszuwerten und die Konstruktionen abzuwandeln. Arbeitszeit wird eingespart und die Gefahr von Fehlern reduziert, wenn statt dessen Konstruktionen von Teil-Objekten mit Gestaltungselementen automatisch aktualisiert werden oder wenn wenigstens automatisch ein Vorschlag für eine Aktualisierung erzeugt wird.
Gemäß Anspruch 33 wird eine solche Aktualisierung ausgeführt, wenn das erste und das weitere Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand miteinander kompatibel sind, aber nicht beim zweiten Konstruktionsstand. Die Aktualisierung wird mit dem Ziel ausgeführt, daß die beiden Gestaltungselemente nach der Aktualisierung auch beim zweiten Konstruktionsstand miteinander kompatibel sind. Durch diese Ausgestaltung wird die Gefahr von Fehlern und Inkonsistenzen sowie von lückenhaften Konstruktionen deutlich verringert.
Vorzugsweise wird bei einem Vorgehen nach Anspruch 33 zunächst entschieden, ob das erste oder das weitere Gestaltungselement abgeändert wird. Vom ausgewählten Gestaltungselement wird die räumliche Lage, der Normalenvektor auf die Oberfläche des Teil- Objekts, die Form-, Lage- oder Meßtoleranz und/oder die Art des Gestaltungselements so geändert, daß die beiden Gestaltungselemente nach der Änderung miteinander kompatibel sind. Die Ausgestaltung nach Anspruch 34 sieht vor, daß zwei Vorschläge erzeugt werden:

- ein erster Vorschlag, wie das erste Gestaltungselement so abgeändert wird, daß es zum unveränderten weiteren Gestaltungselement kompatibel ist,
- und ein zweiter Vorschlag, wie das weitere Gestaltungselement so abgeändert wird, daß es zum unveränderten ersten Gestaltungselement kompatibel ist.

Vorzugsweise wird danach entschieden, ob einer der beiden Vorschläge automatisch ausgeführt werden soll, und wenn ja welcher Vorschlag.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34 sieht vor, daß ein Teil-Objekt des physikalischen Objekts die Rolle des ersten Teil-Objekts und ein Gestaltungselement des ersten Teil-Objekts die Rolle des ersten Gestaltungselements einnimmt. Für dieses erste Gestaltungselement werden Änderungen und Auswirkungen der Änderungen erfindungsgemäß ermittelt. Ein systematisches Vorgehen ist es, dieses Verfahren für alle Gestaltungselemente durchzuführen. Gemäß Anspruch 35 wird das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt für verschiedene Gestaltungselemente durchgeführt.
In einem Schritt A) wird hierbei mindestens ein Teil-Objekt des physikalischen Objekts ausgewählt, für das eine Konstruktion existiert. In Schritt B) wird für jedes in Schritt A) ausgewählte Teil-Objekt mindestens ein Gestaltungselement der Konstruktion dieses Teil-Objekts ausgewählt. Im abschließenden Schritt C) wird ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34 dergestalt durchgeführt, daß jedes der in Schritt A) ausgewählten Teil-Objekte mindestens einmal die Rolle des ersten Teil-Objekts und jedes der in Schritt B) ausgewählten Gestaltungselemente mindestens einmal die Rolle des ersten Gestaltungselements einnimmt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 35 lassen sich bestimmte Teil-Objekte auswählen, z. B. alle diejenigen, deren Konstruktion seit einem vorgegebenen Zeitpunkt verändert oder neu erzeugt wurde oder alle diejenigen, die gemäß eines vorab definierten Kriteriums besonders wichtig oder kritisch sind. Außerdem lassen sich bestimmte Gestaltungselemente auswählen, z. B. alle Bezugs- und Aufnahmepunkte. Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 36 sieht demgegenüber vor, daß das erfindungsgemäße Verfahren für alle Gestaltungselemente ausgeführt wird. In Schritt A) werden dabei alle Teil-Objekte des physikalischen Objekts ausgewählt, für die eine Konstruktion existiert. In Schritt B) werden alle Gestaltungselemente der Konstruktionen der ausgewählten Teil-Objekte ausgewählt. In Schritt C) nimmt jedes der in Schritt B) ausgewählte Gestaltungselemente genau einmal die Rolle des ersten Gestaltungselements ein.
Ein wichtiges Ergebnis eines Verfahrens nach Anspruch 35 oder 36 läßt sich in einer Auflistung zusammenstellen (Anspruch 37). Diese Auflistung umfaßt alle Gestaltungselemente, die in Schritt B) ausgewählt wurden und zwischen deren beiden Konstruktionsständen in Schritt b) ein Unterschied festgestellt wurde. Diese Auflistung umfaßt für jedes Gestaltungselement Informationen darüber, welche Unterschiede zwischen den beiden Konstruktionsständen in Schritt g) ermittelt wurden (Anspruch 38).
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 36 wird vorzugsweise für eine Toleranzplanung (Anspruch 39) und/oder für eine Festlegung des Spann- und Fixierkonzeptes oder eines Aufnahmekonzeptes oder eines Ausrichtkonzeptes für ein physikalisches Objekt (Anspruch 40) verwendet. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren während der rechnerunterstützten Konstruktion des physikalischen Objekts angewendet.
Bei der Toleranzplanung für das physikalische Objekt werden oft wiederholt Toleranzsimulationen durchgeführt. Der Fachmann kennt kommerzielle Werkzeuge für Toleranzsimulationen, z. B. "Variation System Analysis (VSA)" von "Engineering Animation, Inc" (http:/ / www.eai.com/products/visvsa/classic vsa.html, abgefragt am 13.6.2001) oder "Valisys" von der Firma "Tecnomatix"
(http:/ / www.valisys.com/marketing/product-desc.html, abgefragt am 13.6.2001). Falls bei der Erzeugung der Konstruktion des physikalischen Objekts mehrere Konstruktionsstände durchlaufen werden, wird pro Konstruktionsstand mindestens eine Toleranzsimulation durchgeführt, in die die Konstruktionen der Teil-Objekte, insbesondere die Gestaltungselemente, sowie die Fügereihenfolge bei diesem Konstruktionsstand einfließen. Oft liefert eine Toleranzsimulation für einen ersten Konstruktionsstand ein Ergebnis, das erheblich vom entsprechenden Ergebnis beim zweiten Konstruktionsstand abweicht. Beispielsweise liegt die durch die Toleranzsimulation ermittelte Effektiv-Toleranz einer Messung oder eines anderen Gestaltungselements beim ersten Konstruktionsstand innerhalb einer vorgegebenen Toleranz, beim zweiten Konstruktionsstand hingegen erheblich außerhalb dieser Toleranz.
Diese Beobachtung ist ein Indiz dafür, daß beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand Änderungen an Teil- Objekten oder Gestaltungselementen oder der Fügereihenfolge vorgenommen wurden, die zu Festlegungen führten, die nicht mit anderen Teil-Objekten oder Gestaltungselementen kompatibel sind. Ein systematisches Vorgehen dafür, die Ursachen dieser Abweichung zu finden, ist das, alle Teil-Objekte zu ermitteln, auf die Konstruktionsänderungen zwischen dem ersten und dem zweiten Konstruktionsstand einen Einfluß haben.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 41 der Erfindung sieht dieses Vorgehen vor. Voraussetzung ist, daß je eine Toleranzsimulation für das physikalische Objekt und seinen Teil-Objekten beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand durchgeführt wird. Dann, wenn ein Ergebnis der Toleranzsimulation beim ersten Konstruktionsstand erheblich von der Ausführungsdauer oder dem entsprechenden Ergebnis beim zweiten Konstruktionsstand abweicht, wird eine Auflistung nach einem Verfahren nach Anspruch 37 oder Anspruch 38 erzeugt.
Ein entsprechendes systematisches Vorgehen wird angewendet, wenn die Toleranzsimulation beim zweiten Konstruktionsstand eine um ein Vielfaches größere Ausführungszeit als beim ersten Konstruktionsstand benötigt (Anspruch 42). Beispielsweise liegt die Ausführungszeit beim ersten Konstruktionsstand unter einer vorgegebenen Zeitspanne, während beim zweiten Konstruktionsstand die Toleranzsimulation nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne noch nicht abgeschlossen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin unter Verwendung eines Computerprogramm-Produkts ausgeführt werden, das direkt in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann und Softwareabschnitte umfaßt, mit denen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 41 ausgeführt werden kann, wenn das Produkt auf einem Computer läuft (Anspruch 44). Insbesondere kann dieses Computerprogramm-Produkt auf einem Web Server abgespeichert sein und über das Internet oder über ein Intranet direkt in einen internen Speicher eines Rechners übermittelt werden, wobei der Rechner ein Client ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch unter Verwendung eines Computerprogramm-Produkts ausführen, das auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist und das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 39 auszuführen (Anspruch 45). Das Medium ist beispielsweise eine Menge von Disketten, von CDs, Mini-Disks oder von Tapes oder eine Speichereinheit, die mittels einer Schnittstelle, beispielsweise eines USB-Ports oder einer SCSI-Schnittstelle, mit einem PC verbunden ist.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die technische Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die Unteransprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung von Ausführungsformen verwiesen. Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, dabei zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm für eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine Veranschaulichung von Primär-, Sekundär- und Tertiärebene von Teil-Objekten gemäß dem 3-2-1-Prinzip;
Fig. 3 eine Darstellung für die Angabe von Toleranzen;
Fig. 4 eine Veranschaulichung einer Fügereihenfolge;
Fig. 5 Festlegungen für die sechs Bezugspunkte eines Bauteils;
Fig. 6 ein Referenz-Teil-Objekt beim ersten Konstruktionsstand;
Fig. 7 ein Bauteil aus Fig. 6, das beim zweiten Konstruktionsstand kein Referenz-Teil-Objekt ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Informationen über Änderungen zwischen zwei Konstruktionsständen des ersten Teil- Objekts und über die Auswirkungen dieser Änderungen auf weitere Teil-Objekte automatisch erzeugt. Hierfür werden Eingangs- Informationen über die Konstruktionen der Teil-Objekte einschließlich der Gestaltungselemente sowie über die Fügereihenfolge erfaßt. Diese Eingangs-Informationen werden zuvor auf eine dem Fachmann bekannte Weise erzeugt und in Datenspeicherungs-Einrichtung abgespeichert.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren durch ein Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt. Die Eingangs-Informationen über Konstruktionen und Fügereihenfolgen werden automatisch erfaßt und der Datenverarbeitungsanlage zur Verfügung gestellt. Die Konstruktionen der Teil-Objekte haben vorzugsweise die Form von CAD-Modellen. Die Datenverarbeitungsanlage hat zumindest zeitweise

- Lesezugriff auf eine erste Datenspeicherungs-Einrichtung mit Informationen darüber, aus welchen Teil-Objekten das physikalische Objekt beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand aufgebaut ist, sowie mit Verwaltungsinformationen über diese Teil-Objekte,
- Lesezugriff auf eine zweite Datenspeicherungs-Einrichtung mit den CAD-Modellen des physikalischen Objekts und denen der Teil-Objekte für den ersten und den zweiten Konstruktionsstand,
- Lesezugriff auf eine dritte Datenspeicherungs-Einrichtung mit einer Baumstruktur für die Fügereihenfolge beim ersten Konstruktionsstand und mit den Änderungen der Fügereihenfolge beim zweiten Konstruktionsstand gegenüber dem ersten Konstruktionsstand,
- Schreibzugriff auf eine vierte Datenspeicherungs- Einrichtung, in dem die erfindungsgemäß erzeugten Informationen abgespeichert werden.

Die Datenspeicherungs-Einrichtungen können insbesondere permanente Datenspeicher oder Hauptspeicher von Datenverarbeitungsanlagen sein. Sie können z. B. alle zu demselben Rechner oder zu verschiedenen Rechnern gehören, die in einem lokalen Rechnernetz oder einem Intranet verbunden sind. Die Datenverarbeitungsanlage hat auf die ersten drei Datenspeicherungs-Einrichtungen ständig und/oder zeitweise Lesezugriff und auf die vierte Datenspeicherungs-Einrichtung ständig oder zeitweise Schreibzugriff.
Im folgenden wird zunächst beschrieben, mit welchen Eingangs- Informationen die drei Datenspeicherungs-Einrichtungen gefüllt sind und wie diese Informationen erzeugt werden.
In einem System zum Produkt-Daten-Management (PDM), auch Engineering Data Management (EDM) genannt, wird pro Konstruktionsstand eine Stückliste eingetragen, welche die Information umfaßt, aus welchen Teil-Objekten das physikalische Objekt zusammengesetzt ist. Außerdem werden Verwaltungsinformationen über das physikalische Objekt und über seine Teil-Objekte eingetragen.
Eine Konstruktion des physikalischen Objekts und seiner Teil- Objekte wird aufgestellt. Dies geschieht, indem Konstrukteure von jedem Teil-Objekt jeweils ein CAD-Modell aufstellen, und zwar sowohl von Teil-Objekten des weiteren physikalischen Objekts als auch von Vorrichtungen und ihren Bestandteilen. Vom weiteren physikalischen Objekt als ganzes wird ebenfalls ein CAD-Modell aufgestellt, in das die CAD-Modelle seiner Teil- Objekte assoziativ importiert werden. In diesen CAD-Modellen werden die für die Toleranzplanung benötigten Gestaltungselemente beschrieben. "Gestaltungselemente" ist ein Oberbegriff insbesondere für Bezugspunkte, Aufnahmepunkte, Meßpunkte, Abmessungen und Messungen am physikalischen Objekt sowie seinen Teil-Objekten.
Als Teil der Konstruktion werden für die Teil-Objekte Gestaltungselemente festgelegt. Zu den Gestaltungselementen zählen Bezugspunkte und Aufnahmepunkte, das sind die Punkte, an denen ein Teil-Objekt A des weiteren physikalischen Objekts durch eine Vorrichtung oder ein anderes Teil-Objekt A des weiteren physikalischen Objekts während der Herstellung des weiteren physikalischen Objekts fixiert und/oder aufgenommen wird. Vorzugsweise ist das Teil-Objekt A ein Bauteil und das andere Teil-Objekt B ein Zusammenbau oder eine Vorrichtung.
Um die sechs Freiheitsgrade eines starren Körpers im Raum statisch bestimmt einzuschränken, werden sechs Bezugspunkte benötigt. Die ersten drei Bezugspunkte spannen die Primärebene auf. Die nächsten zwei Bezugspunkte legen die Sekundärebene fest, die senkrecht auf der Primärebene steht. Durch den letzten Bezugspunkt ist die Tertiärebene, die senkrecht zu den beiden anderen Ebenen liegt, definiert. Die Primär-, Sekundär- und Tertiärebene stehen paarweise senkrecht aufeinander.
Vorzugsweise sind die drei Ebenen achsenparallel, d. h. die Primärebene steht entweder senkrecht auf der x-Achse oder der y-Achse oder der z-Achse, gleiches gilt für die Sekundär- und Tertiärebene. Die Primär-, Sekundär- und Tertiärebene können aber auch nicht achsenparallel ausgerichtet sein.
Fig. 2 illustriert die sechs Bezugspunkte und die drei Ebenen gemäß dem 3-2-1-Prinzip. Die Primärebene ist mit 10 bezeichnet, die Sekundärebene mit 20 und die Tertiärebene mit 30. Die Bezugspunkte 11, 12 und 13 spannen die Primärebene 10 auf, die Bezugspunkte 21 und 22 die Sekundärebene 20 und der Bezugspunkt 31 die Tertiärebene 30.
Durch welche weiteren Teil-Objekte das Teil-Objekt A in einem bestimmten Bezugspunkt beim ersten und durch welche beim zweiten Konstruktionsstand fixiert wird, braucht nicht festgelegt zu werden. Diese Information wird vielmehr automatisch durch das erfinderische Verfahren ermittelt. Diese weiteren Teil-Objekte sind die Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement. Vorzugsweise werden jeweils für den ersten und den zweiten Konstruktionsstand direkte und indirekte Referenz-Teil-Objekte unterschieden.
Kommerziell verfügbare CAD-Werkzeuge wie CATIA in Verbindung mit der toleranzspezifischen Applikation "Functional Dimensioning and Tolerancing" erlauben es dem Benutzer, in CAD- Modelle Gestaltungselemente für die Toleranzplanung zu integrieren und die Toleranzen für und weitere Eigenschaften von diesen Gestaltungselementen festzulegen. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Bezugs-, Aufnahme- und Meßpunkte modellieren. Beispiele für derartige Gestaltungselemente mit Toleranzen sind ein Bezugspunkt mit einer Lagetoleranz in der x-Richtung eines Koordinatensystems und die Abmessung mit einer Toleranz eines Bauteils.
Fig. 3 illustriert eine übliche Darstellung für die Toleranz des Profils einer Fläche 40 (links) sowie für die Toleranz einer Position 41 (rechts). Das Profil der realen Fläche muß innerhalb zweier idealer paralleler Flächen mit dem Abstand lmm liegen. Die Position des Punktes hat eine Toleranz von jeweils ± 0,2 mm, also insgesamt von 0,4 mm, in x-, y- und z-Richtung. In die CAD-Modelle werden außerdem Festlegungen von Messungen integriert. Zu den Messungen gehören insbesondere Punktmessungen in x-Richtung, in y-Richtung, in z-Richtung, Spalt-, Winkel-, Versatz- und Abstandsmessungen. Für jede Messung wird festgelegt, welche Meßpunkte zu dieser Messung gehören.
Alle diese Festlegungen für Gestaltungselemente werden auf bestimmte Konstruktionsstände bezogen und sind daher für bestimmte Konstruktionsstände gültig. Beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand werden beispielsweise zusätzliche Gestaltungselemente ergänzt, vorhandene Gestaltungselemente gelöscht oder Festlegungen für Gestaltungselemente, z. B. Toleranzen, geändert.
Eine Ausgestaltung der Erfindung (Anspruch 26) lehrt, wie die Gestaltungselemente mit eindeutigen Gesamt-Kennungen versehen werden. Die Ausgestaltung sieht eine Nomenklatur für die Gestaltungselemente vor. Um die für die Toleranzplanung oder für die Festlegung eines Spann- und Fixierkonzeptes benötigten Informationen schnell und effizient erzeugen zu können, werden die Teil-Objekte und Gestaltungselemente in erfinderischer Weise mit Gesamt-Kennungen versehen. Diese Gesamt-Kennungen kennzeichnen die Teil-Objekte und Gestaltungselemente eindeutig. Sie werden automatisch ausgewertet, um die Informationen über Teil-Objekte und Gestaltungselemente zu erzeugen.
Die Gesamt-Kennung eines Teil-Objekts wird aus einer eindeutigen Identifizierung - vorzugsweise der Sachnummer - sowie einer Kennzeichnung zusammengesetzt, die angibt, ob es sich um ein Bauteil, Zusammenbau, eine Vorrichtung oder ein sonstiges Teil-Objekt handelt. Beispielsweise steht A für ein Bauteil, Z für einen Zusammenbau und V für eine Vorrichtung. Die Gesamt-Kennung eines Gestaltungselements und damit eines Bezugs- oder Aufnahmepunkts wird aus folgenden Informationen zusammengesetzt:

- der Kennung des Teil-Objekts, zu dessen Konstruktion das Gestaltungselement gehört,
- eine Kennzeichnung, von welcher Art das Gestaltungselement ist - hierdurch werden insbesondere Bezugs- und Aufnahmepunkte, Meßpunkte, Messungen, Abmessungen unterschieden,
- und bei Bedarf eine Kennzeichnung, um das Gestaltungselement von gleichartigen Gestaltungselementen der Konstruktion desselben Teil-Objekts zu unterscheiden, also um z. B. unterschiedliche Bezugspunkte oder Abmessungen desselben Bauteils zu unterscheiden.

Für einen Bezugs- und einen Aufnahmepunkt wird daher darüber hinaus in seiner Gesamt-Kennung angegeben,

- in welcher Richtung (x-Richtung, y-Richtung oder z-Richtung) er die räumliche Bewegung des Bauteils einschränkt,
- ob er zur Primärebene, Sekundärebene oder Tertiärebene gehört, was vorzugsweise mit Ziffern von 1 bis 6 ausgedrückt wird,
- und von welcher Art der Bezugs- oder Aufnahmepunkt ist, z. B. Loch, Langloch oder sonstiger Punkt zur Aufnahme eines Bauteils oder Zusammenbaus oder aber ein Punkt zur Ausrichtung oder Ausmittlung. In der Kennung wird außerdem unterschieden, ob ein Bezugspunkt einer für direkte oder indirekte Aufnahme von Teil-Objekten ist. Eine direkte Aufnahme eines Bauteils ist eine Aufnahme in einer Vorrichtung, indirekte Aufnahme ist eine durch ein anderes Bauteil oder ein Zusammenbau.

Zwei Beispiele für die Gesamt-Kennungen:

- Ein Loch am Bauteil mit der Sachnummer 1234567, wobei das Loch als Bezugspunkt dient und die räumliche Bewegung des Bauteils in x-Richtung (1. Punkt Sekundärebene, daher 4. Einschränkung) und z-Richtung (Tertiärebene) einschränkt, erhält die Gesamt-Kennung A1234567_L_I_X4ZG. A ist hierbei die Kennzeichnung für ein Bauteil, L die für ein Loch und I für indirekte Aufnahme.
- Ein Aufnahmepunkt an der Aufspannvorrichtung V1212121, der die räumliche Bewegung eines aufgenommenen Bauteils in y- Richtung (1. Punkt Primärebene, daher 1. Einschränkung) einschränkt, erhält die Gesamt-Kennung V1212121_F_S_Y1. F kennzeichnet hierbei einen Aufnahmepunkt, S eine direkte Aufnahme.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für sechs Bezugspunkte eines Quaders mit der Bezeichnung A2345678, nämlich ein Langloch mit einem und ein Loch mit zwei Bezugspunkten sowie drei sonstige Bezugspunkte. LL kennzeichnet ein Langloch, L ein Loch und BP einen sonstigen Bezugspunkt. Die Primärebene ist die z-Ebene, die Sekundärebene die x-Ebene und die Tertiärebene die y-Ebene. Die Kreise, die mit durchgezogenen Linien mit Bezugspunkten verbunden sind, veranschaulichen die Festlegungen für die Bezugspunkte, die gestrichelten Linien führen von den Bezugspunkten zu den erfinderischen Gesamt-Kennungen.
Die Gesamt-Kennung eines Meßpunkt wird wie folgt bestimmt: Sei MP_1 ein Meßpunkt der Konstruktion des Teil-Objekts TO_1. MP_1 gehöre zu einer Messung MES mit zwei Meßpunkten MP_1 und MP_2. Sei MP_2 ein Meßpunkt der Konstruktion des Teil-Objekts TO_2, TO_2 = TO_1 ist möglich. Die Gesamt-Kennung von MP_1 wird aus folgenden Informationen zusammengesetzt:

1. der Kennung von TO_1,
2. die Kennzeichnung, daß MP_1 ein Meßpunkt ist und von welcher Art die Messung MES ist,
3. falls es mehrere Meßpunkte an TO_1 gibt: eine lokale Kennzeichnung, die MP_1 von anderen Meßpunkten der Konstruktion von TO_1 unterscheidet, z. B. eine laufende Nummer für alle Meßpunkte der Konstruktion von TO_1,
4. der Kennung von TO_2,
5. falls es mehrere Meßpunkte an TO_2 gibt: eine Kennzeichnung, die MP_2 von anderen Meßpunkten an TO_2 unterscheidet.

Die 3. Kennzeichnung ist eine lokale, denn sie ist nur innerhalb von TO_1 eindeutig.
Falls der Meßpunkt MP_1 außerdem zu einer weiteren Messung gehört, wird die Gesamt-Kennung von MP_1 entsprechend um die Kennungen eines weiteren Teil-Objekts TO_3 und um lokale Kennzeichnungen für Meßpunkte der Konstruktion von TO_3 erweitert.
Falls zu MES nur ein Meßpunkt MP_1 gehört, wird die Gesamt- Kennung für MP_1 nur aus den ersten drei Informationen zusammengesetzt. Eine Punktmessung in y-Richtung ist ein Beispiel für eine Messung mit nur einem Meßpunkt.
Die Funktionalitäten heute kommerziell verfügbarer CAD- Werkzeuge ermöglichen es den Produktgestaltern, von Hand Messungen in CAD-Modelle zu integrieren. Verschiedene Bereiche, die an der Produktgestaltung und -herstellung beteiligt sind, beispielsweise Qualitätsmanagement, Produktionsplanung, Preßwerk, Rohbau und Service, legen fest, welche Meßpunkte zu dieser Messung gehören. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht aber vor, daß Gestaltungselemente für Messungen automatisch erzeugt werden. Hierzu werden Informationen über Meßpunkte, insbesondere die Gesamt-Kennungen der Meßpunkte, sowie Informationen über die Fügereihenfolge ausgewertet. Dies wird im folgenden näher beschrieben.
Seien MP_1 und MP_2 die beiden Meßpunkte einer Messung MES. Wie oben beschrieben, umfaßt die Gesamt-Kennung des Meßpunktes MP_1 der Konstruktion des Teil-Objekts TO_1 die Kennung eines Teil- Objekts TO_2 und eine lokale Kennzeichnung, die MP_2 von anderen Meßpunkten der Konstruktion von TO_2 unterscheidet. Außerdem läßt sich der Gesamt-Kennung von MP_1 automatisch entnehmen, von welcher Art die Messung MES ist - insbesondere, ob MES eine Punktmessung in x-Richtung, in y-Richtung, in z- Richtung, eine Spalt-, Winkel-, Versatz- oder Abstandsmessung ist.
Die Gesamt-Kennung von MP_1 wird ausgewertet. Ein Gestaltungselement für die Messung MES wird automatisch erzeugt. Unter den Meßpunkten der Konstruktion von TO_2 wird MP_2 ausgewählt. Als nächstes wird das Teil-Objekt automatisch ermittelt, an dem die Messung MES ausgeführt wird und dessen Konstruktion damit das Gestaltungselement für MES zugeordnet wird. Hierzu werden in der Baumstruktur für die Fügereihenfolge die Knoten für TO_1 und TO_2 identifiziert, und der erste Knoten in der Fügereihenfolge wird gesucht, der nach TO_1 und nach TO_2 kommt und daher für das erste Teil-Objekt TO in der Fügereihenfolge steht, in dem TO_1 und TO_2 gemeinsam auftreten. Das automatisch generierte Gestaltungselement für MES wird der Konstruktion des Teil-Objekts TO zugeordnet. Die Gesamt-Kennung von MES wird aus folgenden Informationen zusammengesetzt:

- der Kennung von TO,
- die Kennzeichnung, von welcher Art die Messung MES ist,
- der Kennung von TO_1,
- die lokale Kennzeichnung von MP_1,
- der Kennung von TO_2
- und die lokale Kennzeichnung von MP_2.

Ein Beispiel: Seien TO_1 und TO_2 zwei Bauteile mit den Sachnummern 1234567 bzw. 7654321. Seien 1 und 3 die beiden lokalen Kennzeichnungen für MP_1 bzw. MP_2, wobei MP_1 und MP_2 zu der Konstruktion von TO_1 bzw. TO_2 gehören. Sei S die Kennzeichnung für eine Spaltmessung. Sei 1425364 die Sachnummer des Zusammenbaus, dessen Konstruktion die Messung zugeordnet ist. Das Gestaltungselement für die Spaltmessung zwischen MP_1 und MP_2 erhält die Gesamt-Kennung Z1425364_S_A1234567_1_A7654321_3.
Bei der Generierung eines Gestaltungselements für eine Messung werden automatisch mehrere Prüfungen auf Widerspruchsfreiheit (Konsistenz) durchgeführt, nämlich:

- Die Gesamt-Kennung von MP_1 umfaßt die Kennung von TO_2 sowie eine lokale Kennzeichnung, die MP_2 von anderen Meßpunkten der Konstruktion von TO_2 unterscheidet. Umfaßt umgekehrt die Gesamt-Kennung von MP_2 die Kennung von TO_1 und eine lokale Kennzeichnung für MP_1?
- Gehört umgekehrt zur Gesamt-Kennung von MP_2 die gleiche Kennzeichnung für die Art der Messung? Ein Beispiel: in der Gesamt-Kennung von MP_1 vermerkt, daß MP_1 ein Meßpunkt einer Spaltmessung ist. Ist in der Gesamt-Kennung von MP_2 vermerkt, daß MP_2 ebenfalls zu einer Spaltmessung gehört?

Das obige Vorgehen, wie ein Gestaltungselement für eine Messung erzeugt wird, ist erforderlich, wenn MES eine Messung mit zwei Meßpunkten ist. Wenn zu MES nur ein Meßpunkt gehört (z. B. bei einer Punktmessung in x-Richtung), wird die Gesamt-Kennung von MP_1 lediglich aus folgenden Informationen zusammengesetzt:

- die Kennung von TO_1,
- die lokale Kennzeichnung von MP_1
- und die Kennzeichnung, von welcher Art die Messung MES ist.

Das Gestaltungselement für MES wird aus diesen Informationen erzeugt und der Konstruktion des Teil-Objekts TO_1 zugeordnet.
Den automatisch erzeugten Gestaltungselementen für Messungen werden weitere Informationen zugeordnet. Den CAD-Modellen mit den Meßpunkten der Messung wird automatisch der Sollwert jeder Messung entnommen, z. B. als Abstand zwischen zwei Meßpunkten oder als Sollwert eines Meßpunkts. Menschliche Bearbeiter legen Toleranzen für Messungen fest.
Als nächstes wird die Fügereihenfolge festgelegt. Die Fügereihenfolge ist eine Baumstruktur, die angibt, in welcher Reihenfolge das weitere physikalische Objekt aus Teil-Objekten, insbesondere aus Bauteile und Zusammenbauten, zusammengesetzt wird und wann welche Vorrichtungen verwendet werden. In der Regel ist die Fügereihenfolge mehrstufig, weil aus den Bauteilen Zusammenbauten und aus diesen Zusammenbauten andere Zusammenbauten hergestellt werden und aus diesen schließlich das weitere physikalische Objekt. Fig. 4 zeigt eine derartige Fügereihenfolge. In diesem Beispiel werden zuerst das Bauteil 52 und dann das Bauteil 51 in der Aufnahmevorrichtung 50 fixiert und anschließend die beiden Bauteile 51 und 52 dauerhaft zum Zusammenbau 53 zusammengefügt.
Auch eine Fügereihenfolge gilt nur für bestimmte Konstruktionsstände. Beim Übergang von ersten zum zweiten Konstruktionsstand werden beispielsweise zusätzliche Teil- Objekte in die Fügereihenfolge aufgenommen, für die zuvor zwar schon Konstruktionen erzeugt wurden, die aber noch nicht in der Fügereihenfolge berücksichtigt waren. Oder ein Teil-Objekt wird beim Übergang aus der Fügereihenfolge gelöscht, oder die Reihenfolge von Teil-Objekten in der Fügereihenfolge wird geändert.
Beim erfindungsgemäßen Vorgehen werden die Eingangs- Informationen aus den drei Datenspeicherungs-Einrichtungen in einem Schritt a) erfaßt. Die Ermittlung von Unterschieden zwischen dem ersten und dem zweiten Konstruktionsstand und die von Auswirkungen dieser Unterschiede wird am Beispiel eines Bauteils beschrieben. Sei 1234567 die Sachnummer dieses Bauteils, das in der folgenden Beschreibung die Rolle des ersten Bauteils des erfindungsgemäßen Verfahrens übernimmt. Aus der ersten Datenspeicherungs-Einrichtung werden Verwaltungsinformationen über 1234567 erfaßt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in diesem Beispiel für jeden der sechs Bezugspunkte des Bauteils durchgeführt. Nacheinander nimmt jeder Bezugspunkt dabei die Rolle des ersten Gestaltungselements des Verfahrens an. Für jeden Bezugspunkt werden dabei Referenz-Teil-Objekte ermittelt, auf deren Konstruktionen sich Festlegungen für das Gestaltungselement auswirken. Zu berücksichtigen ist die Möglichkeit, daß das Bauteil 1234567 durch unterschiedliche Teil-Objekte in seinen sechs Bezugspunkten fixiert wird und daß sich die Festlegungen beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand ändern. Daher ist für jeden Bezugspunkt von 1234567 und jeden Konstruktionsstand eine eigene Ermittlung der jeweiligen Referenz-Teil-Objekte erforderlich. Durch Lesezugriff auf die zweite Datenspeicherungs-Einrichtung wird automatisch ermittelt, welche Bezugspunkte beim ersten und welche beim zweiten Konstruktionsstand zum Bauteil 1234567 gehören.
Sei im folgenden GE_1 derjenige Bezugspunkt von 1234567, der die Rolle des ersten Gestaltungselements annimmt. Zu berücksichtigen ist die Möglichkeit, daß nur beim ersten oder nur beim zweiten Konstruktionsstand die Konstruktion des Bauteils 1234567 den Bezugspunkt GE_1 umfaßt. Beispielsweise wurde GE_1 beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand ergänzt oder gelöscht. Daher wird bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung zunächst geprüft, ob GE_1 bei beiden Konstruktionsständen zur Konstruktion von 1234567 gehört. Ist dies der Fall, werden die beiden Konstruktionsstände für GE_1 verglichen. Dabei werden Bezugspunkte über eine eindeutige Kennung identifiziert, vorzugsweise die erfinderische Gesamt-Kennung.
Die beiden Konstruktionsstände für GE_1 werden dadurch verglichen, daß mehrere Einzel-Prüfungen durchgeführt werden. Falls mindestens eine dieser Einzel-Prüfungen eine Abweichung ergibt, so ist damit in Schritt b) des erfinderischen Verfahrens ein Unterschied zwischen den Konstruktionsständen ermittelt, und die Schritte d) bis g) werden durchgeführt.
Ist das erste Gestaltungselement nur beim ersten Konstruktionsstand vorhanden, so ist kein Vergleich zweier Konstruktionsstände möglich. Nur die Schritte d) und e) des Verfahrens werden ausgeführt. Die Fügereihenfolge beim ersten Konstruktionsstand wird erfaßt, und die Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand werden ermittelt und nach direkten und indirekten Referenz- Teil-Objekte unterschieden. In diesem Fall liefert das Verfahren also eine Liste mit Referenz-Teil-Objekten für den ersten Konstruktionsstand. Entsprechend werden dann, wenn das erste Gestaltungselement nur beim zweiten Konstruktionsstand vorhanden ist, die Schritte d) und f) ausgeführt, wobei in Schritt d) nur die Fügereihenfolge beim zweiten Konstruktionsstand erfaßt wird.
Falls bei beiden Konstruktionsständen GE_1 vorhanden ist, so werden folgende Einzel-Prüfungen durchgeführt:

- Verglichen wird, von welcher Art GE_1 beim ersten und von welcher beim zweiten Konstruktionsstand ist. Unterschiedliche Arten sind Bezugspunkte, Aufnahmepunkte, Meßpunkte, Messungen und Abmessungen. Insbesondere für Bezugs- und Aufnahmepunkte werden jeweils verschiedene Arten unterschieden. Unterschieden sich die Arten, so ist ein Unterschied festgestellt.
- Die räumliche Lage des ersten Gestaltungselements beim ersten Konstruktionsstand wird mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen. Die räumliche Lage wird jeweils durch eine x-, y- und z-Koordinate beschrieben. Der Euklidische Abstand zwischen den beiden räumlichen Lagen wird bestimmt. Ist er kleiner oder gleich einer vorgegebenen Schranke, stimmen die beiden räumlichen Lagen überein.
- Die räumliche Orientierung von 1234567 in GB 1 beim ersten wird mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen. Hierbei wird für GE_1 jeweils ermittelt, welche Richtung ein Normalenvektor des Bauteils 1234567 in GE_1 hat. Der Normalenvektor steht in GE_1 senkrecht auf der Oberfläche von 1234567. Er wird durch Angabe einer x-Komponente, y- Komponente und z-Komponente angegeben und hat die Länge Eins. Der Euklidische Abstand der Endpunkte der beiden Vektoren wird bestimmt. Überschreitet er eine vorgegebene Schranke, ist ein Unterschied festgestellt, ansonsten stimmen die räumlichen Orientierungen überein.
- Für GE_1 ist bei beiden Konstruktionsständen je eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz festgelegt, und zwar in Übereinstimmung mit der internationalen Norm ISO 1101 und der deutschen Norm DIN 1101. Diese beiden Toleranzen werden verglichen. Übersteigt die Abweichung eine vorgegebene Schranke, so ist ein Unterschied festgestellt.
- Bei beiden Konstruktionsständen ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung GE_1 die räumliche Bewegung von 1234567 einschränkt. Hierbei werden als eingeschränkte Richtung bevorzugt keine beliebigen Richtungen im Raum, sondern die x-Richtung, y-Richtung oder die z-Richtung angegeben. Weichen die eingeschränkten Richtungen voneinander ab, ist ein Unterschied festgestellt.

Falls die für eine dieser Einzel-Prüfungen benötigten Informationen nicht erzeugt wurden oder nicht verfügbar sind, so liefert die Einzel-Prüfung ein positives Ergebnis, d. h. kein Unterschied wird festgestellt.
Um Referenz-Teil-Objekte zu ermitteln, werden zunächst zwei Mengen von Kandidaten ausgewählt, nämlich pro Konstruktionsstand eine Menge von Teil-Objekten. Jedes dieser Teil-Objekte wird daraufhin untersucht, ob es Referenz-Teil- Objekt ist. In diesen Mengen sind nur solche Teil-Objekte enthalten, die in der Fügereihenfolge beim jeweiligen Konstruktionsstand vor oder nach dem Bauteil 1234567 als dem ersten Teil-Objekt auftreten. Die Mengen lassen sich weiter einschränken, z. B. auf Teil-Objekte, die vorab als wichtig oder kritisch für eine Toleranzplanung bewertet wurden.
Ein Vorgehen, um die Prüfung eines Kandidaten durchzuführen, besteht daraus, GE_1 als dem ersten Gestaltungselement mit der kompletten Konstruktion des Teil-Objekts zu vergleichen. Dieses Vorgehen illustrieren Fig. 6 und Fig. 7. In beiden Figuren ist ein Ausschnitt aus der Fügereihenfolge gezeigt, der in diesem Beispiel für beide Konstruktionsstände übereinstimmt. Das Bauteil 230 nimmt die Rolle des ersten Teil-Objekts ein, der Bezugspunkt GE_1 der Konstruktion des Bauteils 230 die Rolle des ersten Gestaltungselements. Beim ersten Konstruktionsstand, auf den sich Fig. 6 bezieht, ist das Bauteil 220 ein Referenz- Teil-Objekt für GE_1. Beim zweiten Konstruktionsstand, auf den sich Fig. 7 bezieht, ist das Bauteil 220 hingegen kein Referenz-Teil-Objekt für GE_1. Beide Ergebnisse werden durch Vergleich der räumlichen Lage von GE_1 mit der Konstruktion des Bauteils 220 ermittelt.
Bei komplexeren physikalischen Objekten können die erste und die zweite Menge aber aus Hunderten oder gar Tausenden von Teil-Objekten bestehen, und die Prüfungen nehmen sehr viel Zeit in Anspruch. Daher wird GE_1 statt dessen ausschließlich mit vorher erzeugten Gestaltungselementen der Konstruktionen von Teil-Objekten der ersten bzw. zweiten Menge verglichen.
Sei 7777777 die Sachnummer einer Vorrichtung, die zu beiden Mengen gehört und daher für beide Konstruktionsstände ein Kandidat dafür ist, Referenz-Teil-Objekt für GE_1 zu sein. Sei GE_2 ein weiteres Gestaltungselement der Konstruktion für die Vorrichtung 7777777. Für den ersten und den zweiten Konstruktionsstand wird jeweils geprüft, ob GE_2 mit GE_1 kompatibel ist oder nicht. Die Prüfung auf Kompatibilität wird dadurch durchgeführt, daß nacheinander mehrere Einzel-Prüfungen durchgeführt werden. Liefert eine Einzel-Prüfung ein negatives Ergebnis, d. h. eine Abweichung zwischen GE_1 und GE_2, so werden keine weiteren Einzel-Prüfungen durchgeführt, sondern es wird festgestellt, daß GE_1 und GE_2 nicht miteinander kompatibel sind. Liefern alle Einzel-Prüfungen positive Ergebnisse, d. h. keine Abweichungen, so sind GE_1 und GE_2 miteinander kompatibel. Jede Einzel-Prüfung bezieht sich entweder auf den ersten oder auf den zweiten Konstruktionsstand.
Die Einzel-Prüfungen, die bei der Prüfung auf Kompatibilität durchgeführt werden, entsprechen zum einen denen, die beim Vergleich der beiden Konstruktionsstände für GE_1 durchgeführt wurden, also

- Art der Gestaltungselemente,
- räumliche Lagen,
- räumliche Orientierungen,
- vorgegebene Toleranzen und
- Richtungen, in die die räumliche Bewegung eines Teil-Objekts eingeschränkt wird.

Beim Vergleich der Arten der beiden Gestaltungselemente wird nicht auf Gleichheit, sondern auf Kompatibilität geprüft. Sind beispielsweise GE_1 ein Bezugspunkt und GE_2 ein Aufnahmepunkt, so sind die beiden Arten nicht gleich, aber kompatibel.
Falls diese Einzel-Prüfungen positiv verlaufen, also keinen Unterschied zwischen GE_1 und GE_2 erbringen, so werden zusätzlich folgende Einzel-Prüfungen durchgeführt:

- Falls GE_2 ein Aufnahmepunkt ist und festgelegt ist, auf welche Art die Vorrichtung 7777777 ein Teil-Objekt aufnimmt, so wird diese Festlegung mit einer Festlegung für GE_1 verglichen, nämlich die, auf welche Art 1234567 in GE_1 durch ein anderes Teil-Objekt aufgenommen wird. Beispielsweise ist festgelegt, daß 1234567 in GE_1 direkt aufgenommen wird oder in einem Langloch aufgenommen wird. Falls die Festlegungen für GE_1 und GE_2 miteinander kompatibel sind, hat die Einzel-Prüfung ein positives Ergebnis erbracht.
- Die Richtung, in der GE_1 die räumliche Bewegung von 1234567 einschränkt, wird mit der räumlichen Orientierung von 7777777 in GE_2 verglichen, also mit der Richtung des Normalenvektors von 7777777 in GE_2. Falls die eingeschränkte Richtung von der räumlichen Orientierung stärker als eine vorgegebene Schranke abweicht, so ist ein Unterschied festgestellt. Diese Schranke ist z. B. die Materialstärke oder die Wandstärke.
- Umgekehrt wird die Richtung, in der GE_2 die räumliche Bewegung eines Teil-Objekts einschränkt, das von 7777777 in GE_2 aufgenommen wird, mit der räumlichen Orientierung von 1234567 in GE_1 verglichen.

Insgesamt wird also ermittelt, welche Gestaltungselemente der Konstruktion von 7777777 mit GE_1 beim ersten Konstruktionsstand und welche beim zweiten Konstruktionsstand kompatibel sind. Falls mindestens ein Gestaltungselement der Konstruktion von 7777777 beim ersten Konstruktionsstand mit GE_1 kompatibel ist, so ist 7777777 ein Referenz-Teil-Objekt für GE_1 beim ersten Konstruktionsstand. Das entsprechende gilt für den zweiten Konstruktionsstand.
Der Verfahrensschritt g) liefert beispielsweise zwei Listen, die die Ergebnisse der gerade beschriebenen Ermittlungen zusammenfassen:

- Eine Übersicht umfaßt alle Teil-Objekte, die nur beim ersten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte für GE_1 sind, und alle Teil-Objekte, die dies nur beim zweiten Konstruktionsstand sind. Die Liste wird z. B. nach der Reihenfolge des Auftretens in der Fügereihenfolge beim zweiten Konstruktionsstand sortiert.
- Eine detaillierte Darstellung listet alle Gestaltungselemente auf, die nur beim ersten Konstruktionsstand kompatibel mit GE_1 sind, und alle, die es nur beim zweiten Konstruktionsstand sind. Für jedes aufgelistete Gestaltungselement wird angegeben, welche Festlegungen sich beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand geändert haben und welche Änderungen dazu geführt haben, daß das Gestaltungselement nicht mehr bzw. jetzt kompatibel mit GE_1 ist. Die Gestaltungselemente werden vorzugsweise gruppiert nach den Referenz-Teil- Objekten, zu deren Konstruktionen sie gehören, aufgelistet. Außerdem werden sie nach Art des Gestaltungselements sortiert.

Um die Aussagekraft der Gesamt-Kennungen weiter zu steigern und um Rechenzeit bei der Durchführung des Verfahrens einzusparen, werden Gesamt-Kennungen vergeben, aus denen hervorgeht, mit welchen weiteren Gestaltungselementen ein erstes Gestaltungselement GE_1 kompatibel ist. Falls für den ersten Konstruktionsstand Kompatibilität zwischen GE_1 und einem weiteren Gestaltungselement GE_2 festgestellt wurde, so werden die Gesamt-Kennungen von GE_1 und GE_2 erweitert und verweisen nach der Erweiterung auf GE_2 bzw. GE_1.
Bei der Ermittlung von Gestaltungselementen, die beim zweiten Konstruktionsstand mit GE_1 kompatibel sind, werden zunächst die Gesamt-Kennungen von GE_1 und der weiteren Gestaltungselemente analysiert. Wird in der Gesamt-Kennung von GE_1 ein Verweis auf ein weiteres Gestaltungselement GE_2 entdeckt oder wird ein Gestaltungselement GE_2 mit einer Gesamt-Kennung entdeckt, die auf GE_1 verweist, so wird verifiziert, ob GE_2 auch beim zweiten Konstruktionsstand mit GE_1 kompatibel ist.
Die Erweiterung von Gesamt-Kennungen für Gestaltungselemente wird am Beispiel des Bauteils 1234567 erläutert, das u. a. durch die Vorrichtung 1010101 aufgenommen wird. GE_1 ist ein Bezugspunkt der Konstruktion von 1234567. GE_2 ist ein Aufnahmepunkt der Konstruktion von 1010101. Für den ersten Konstruktionsstand wird ermittelt, daß GE_1 und GE_2 kompatibel sind. Für GE_1 und GE_2 werden wie folgt Gesamt-Kennungen vergeben:

- Das CAD-Modell des Bauteils 1234567 umfaßt das erste Gestaltungselement GE_1, der gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 25 die Gesamt-Kennung A1234567_F_S_Y4 hat. Dieser Kennung ist zu entnehmen, daß der Referenzpunkt zur Konstruktion des Bauteils 1234567 gehört, aber nicht, welche Ziel-Objekte dieser Referenzpunkt hat.
- Das CAD-Modell der Aufspannvorrichtung 1010101 umfaßt den weiteren Referenzpunkt REF_2, der zunächst die Gesamt- Kennung V1010101_F_S_Y4 hat.
- Die Gesamt-Kennung des weiteren Gestaltungselements GE_2 wird so erweitert, daß der neuen Gesamt-Kennung entnommen werden kann, zu welcher Vorrichtung der Aufnahmepunkt gehört (nämlich V1010101), welches Bauteil aufgenommen wird (nämlich A1234567) und wie die räumliche Bewegung des Bauteils A1234567 durch den Aufnahmepunkt eingeschränkt wird. Die neue Gesamt-Kennung ist daher V1010101_F_S_Y4_A1234567.

Die Information, welches Teil-Objekt das Bauteil 1234567 in einem bestimmten Aufnahmepunkt aufnimmt und fixiert, läßt sich aus den erfinderischen Gesamt-Kennungen von erstem und weiterem Referenzpunkt automatisch wieder herstellen, ohne daß erneut die Koordinaten von Referenzpunkten mit den Geometrien von Teil-Objekten verglichen werden müssen. Sei A1234567_F_S_Y4 die Gesamt-Kennung eines Gestaltungselements. Der Kennung ist zu entnehmen, daß es sich um einen Referenzpunkt der Konstruktion des Bauteils A1234567 handelt. Sei V1010101_F_S_Y4_A1234567 die Gesamt-Kennung eines weiteren Gestaltungselements. Dieser Kennung ist automatisch zu entnehmen, daß das Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt der Konstruktion der Vorrichtung 1010101 ist, der das Bauteil 1234567 aufnimmt, mit dem Referenzpunkt_4 des Bauteils 1234567 übereinstimmt und dessen räumliche Bewegung in y-Richtung einschränkt.
Durch diese Ausgestaltung mit den erfinderischen Gesamt- Kennungen wird somit Rechenzeit eingespart und weniger Rechenleistung benötigt, wenn das Verfahren zur Ermittlung von Ziel-Objekten mehrmals durchgeführt wird. Nur bei der ersten Ausführung des Verfahrens brauchen geometrische Informationen verglichen zu werden, bei weiteren Ausführungen werden Gesamt- Kennungen verglichen. Vorzugsweise wird bei einer erneuten Ausführung verifiziert, ob das Gestaltungselement, das gemäß der Gesamt-Kennung nach Anspruch 26, 27 oder 28 kompatibel zum ersten Gestaltungselement ist, tatsächlich kompatibel ist oder etwa durch Abänderung der räumlichen Lage, räumlichen Orientierung oder eingeschränkten Richtung gegenüber der ersten Ausführung des Verfahrens nicht mehr kompatibel ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, nicht nur bereits erzeugte Gestaltungselemente auf Kompatibilität zu prüfen, sondern automatisch neue Gestaltungselemente zu erzeugen oder Festlegungen für vorhandene Gestaltungselemente so abzuändern, daß beim zweiten Konstruktionsstand Kompatibilität vorliegt. Dies wird am Beispiel des Bauteils 1234567 und des Bezugspunktes GE_1, der zur Konstruktion von 1234567 gehört, erläutert. Sei 7654321 die Sachnummer eines Zusammenbaus, der bei beiden Konstruktionsständen 1234567 "fast" in GE_1 berührt. "Fast" heißt: Der Abstand zwischen der Oberfläche von 7654321 und GE_1 ist bei beiden Konstruktionsständen kleiner als eine vorgegebene Schranke. Die Konstruktion von 7654321 umfaßt aber beim ersten Konstruktionsstand kein Gestaltungselement, dessen räumliche Lage ganz oder "fast" mit der von GE_1 übereinstimmt. In diesem Fall wird automatisch ein neues Gestaltungselement GE_neu erzeugt, das beim zweiten Konstruktionsstand zur Konstruktion von 7654321 gehört. Die räumliche Lage von GE_neu ist so, daß GE_neu beim zweiten Konstruktionsstand den geringst möglichen Abstand zu 1234567 hat. Von GE_1 werden Festlegungen dergestalt übernommen, daß GE_1 und GE_neu beim zweiten Konstruktionsstand miteinander kompatibel sind, z. B. hinsichtlich die Art der Gestaltungselemente, der eingeschränkten Richtung der räumlichen Bewegung und/oder der räumlichen Orientierung.
Im nächsten Beispiel sei GE_2 ein Gestaltungselement der Konstruktion von 7654321. Die räumliche Lage von GE_2 stimmt bei beiden Konstruktionsständen "fast" mit der von GE_1 überein. Beim ersten Konstruktionsstand sind GE_1 und GE_2 miteinander kompatibel. Beim zweiten Konstruktionsstand stimmt die räumliche Orientierung von 7654321 in GE_2, also die Richtung des Normalenvektors in GE_2, nicht mit der Richtung überein, in der GE_1 die räumliche Bewegung des Bauteils 1234567 einschränkt. Daher sind GE_1 und GE_2 beim zweiten Konstruktionsstand nicht kompatibel. Automatisch werden zwei Vorschläge erzeugt. Der erste Vorschlag listet Änderungen an den Festlegungen für GE_1 auf, insbesondere eine Änderung der durch GE_1 eingeschränkten Richtung. Der zweite Vorschlag listet Änderungen an den Festlegungen für GE_2 und für 7654321 auf, deren Realisierung zu einer Änderung der räumlichen Orientierung von 7654321 in GE_2 führen. Der Benutzer entscheidet sich für den ersten oder den zweiten Vorschlag oder dafür, daß keiner der beiden Vorschläge realisiert wird. Bei Entscheidung für den ersten oder den zweiten Vorschlag sind GE_1 und GE_2 beim zweiten Konstruktionsstand miteinander kompatibel. Bezugszeichenliste 10 Primärebene (1. Bezugsebene)
11, 12, 13 drei Referenzpunkte der Primärebene
20 Sekundärebene (2. Bezugsebene)
21, 22 zwei Referenzpunkte der Sekundärebene
30 Tertiärebene
31 ein Referenzpunkt der Tertiärebene
40 toleranzbehaftetes Profil einer Fläche
41 toleranzbehaftete Position
50 eine Vorrichtung
51, 52 zwei Bauteile
53 ein Zusammenbau
200 eine Vorrichtung
210, 220 zwei aufnehmende Bauteile
230 ein aufgenommenes Bauteil
240 Zusammenbau aus 210, 220, 230

Claims

1. Verfahren zum automatischen Ermitteln von Unterschieden zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil- Objekts eines physikalischen Objekts und von Auswirkungen der Unterschiede auf die Konstruktion anderer Teil-Objekte des physikalischen Objekts, wobei

- die Konstruktion des physikalischen Objekts Konstruktionen des ersten Teil-Objekts und mindestens eines weiteren Teil-Objekts umfaßt,

- bei der Erzeugung der Konstruktion des physikalischen Objekts ein erster Konstruktionsstand und ein zweiter Konstruktionsstand durchlaufen werden,

- die Konstruktion des ersten Teil-Objekts bei beiden Konstruktionsständen ein erstes Gestaltungselement und dessen räumliche Lage umfaßt,

- jeweils eine Fügereihenfolge für die Teil-Objekte beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand festgelegt ist, wobei beide Fügereihenfolgen das erste Teil-Objekt umfassen,

mit den Schritten

a) Erfassen von Informationen über die Konstruktion des physikalischen Objekts beim ersten Konstruktionsstand und beim zweiten Konstruktionsstand,

b) Vergleich der beiden Konstruktionsstände für das erste Gestaltungselement,

c) dann, wenn in Schritt b) mindestens ein Unterschied ermittelt wurde, Durchführen der Schritte d), e), f) und g) mit

d) Erfassen von Informationen über die Fügereihenfolge beim ersten und über die beim zweiten Konstruktionsstand,

e) Ermitteln von allen Referenz-Teil-Objekten für das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand,
wobei die Referenz-Teil-Objekte für ein Gestaltungselement bei einem Konstruktionsstand diejenigen weiteren Teil-Objekte sind,
auf deren Konstruktionen sich Festlegungen für das Gestaltungselement beim Konstruktionsstand auswirken,
und wobei für die Ermittlung von Referenz-Teil-Objekten die Konstruktionen der Teil-Objekte sowie Informationen über das erste Gestaltungselement und die Fügereihenfolge verwendet werden,

f) Ermitteln von allen Referenz-Teil-Objekten für das erste Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand,

g) Ermitteln der Unterschiede zwischen den Referenz-Teil- Objekten beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand, wobei mindestens ermittelt wird,

- welche Teil-Objekte nur beim ersten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement sind

- und welche Teil-Objekte nur beim zweiten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gestaltungselement

- ein Bezugspunkt eines Teil-Objekts und/oder

- ein Aufnahmepunkt eines Teil-Objekts und/oder

- ein Meßpunkt an einem Teil-Objekt oder

- eine Messung an einem Teil-Objekt und/oder

- eine Abmessung eines Teil-Objekts

ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- das erste Teil-Objekt Bestandteil eines weiteren physikalischen Objekts ist

- und das weitere Teil-Objekt eine Vorrichtung oder ein Bestandteil einer Vorrichtung ist, die bei der Herstellung des weiteren physikalischen Objekts verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- das weitere physikalische Objekt eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges ist,

- und das weitere Teil-Objekt eine Vorrichtung oder ein Bestandteil einer Vorrichtung ist, die das erste Teil- Objekt zumindest zeitweise bei der Herstellung der Karosserie im ersten Gestaltungselement berührt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- das weitere Teil-Objekt Bestandteil eines weiteren physikalischen Objekts ist

- und das erste Teil-Objekt eine Vorrichtung oder ein Bestandteil einer Vorrichtung ist, die bei der Herstellung des weiteren physikalischen Objekts verwendet wird.

6. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausführung der Schritte e) und f)

- jeweils eine Menge von weiteren Teil-Objekten ausgewählt wird

- und für jedes weitere Teil-Objekt dieser Menge geprüft wird, ob es ein Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement beim ersten bzw. zweiten Konstruktionsstand ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mengen von weiteren Teil-Objekten alle Teil- Objekte umfaßt, die in der Fügereihenfolge beim ersten bzw. zweiten Konstruktionsstand vor oder nach dem ersten Teil-Objekt auftreten.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfungen ausschließlich für die ausgewählten Teil- Objekte durchgeführt werden.

9. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstruktion des ersten Teil-Objekts nur beim ersten Konstruktionsstand das erste Gestaltungselement und dessen räumliche Lage umfaßt.

10. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß für mindestens ein Referenz-Teil-Objekt zusätzlich entschieden wird,
ob es ein direktes oder indirektes Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement ist,
wobei in der Fügereihenfolge zwischen dem ersten Teil- Objekt und einem direkten Referenz-Teil-Objekt kein weiteres Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement auftritt
und zwischen dem ersten Teil-Objekt und einem indirekten Referenz-Teil-Objekt mindestens ein weiteres Referenz-Teil- Objekt für das erste Gestaltungselement auftritt.

11. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt b) die räumliche Lage des ersten Gestaltungselements beim ersten Konstruktionsstand mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen wird.

12. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils die Art des ersten Gestaltungselements festgelegt ist,

- und in Schritt b) die Art beim ersten Konstruktionsstand mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen wird.

13. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz für das erste Gestaltungselement festgelegt ist,

- und in Schritt b) die Form-, Lage- oder Maßtoleranz beim ersten Konstruktionsstand mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen wird.

14. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils die Richtung des Normalenvektors der Oberfläche des ersten Teil-Objekts im ersten Gestaltungselement ermittelt werden,

- und in Schritt b) die Richtung des Normalenvektors beim ersten Konstruktionsstand mit der Richtung des Normalenvektors beim zweiten Konstruktionsstand verglichen wird.

15. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß

- das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt der Konstruktion des ersten Teil-Objekts ist,

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils festgelegt ist, in welcher Richtung der Bezugspunkt die räumliche Bewegung des ersten Teil-Objekts einschränkt,

- und in Schritt b) verglichen wird, welche Richtung der Bezugspunkt beim ersten und welche er beim zweiten Konstruktionsstand einschränkt.

16. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß

- das erste Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt der Konstruktion des ersten Teil-Objekts ist,

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils festgelegt ist, in welcher Richtung die räumliche Bewegung eines weiteren Teil-Objekts eingeschränkt wird, das vom ersten Teil- Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen wird,

- und in Schritt b) verglichen wird, welche Richtung der Aufnahmepunkt beim ersten und welche er beim zweiten Konstruktionsstand einschränkt.

17. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß

- in Schritt e) als Referenz-Teil-Objekte für den Bezugspunkt alle weiteren Teil-Objekte ermittelt werden, die beim ersten Konstruktionsstand das erste Teil-Objekt zumindest zeitweise im Bezugspunkt aufnehmen

- und in Schritt f) als Referenz-Teil-Objekte für den Bezugspunkt alle weiteren Teil-Objekte ermittelt werden, die beim zweiten Konstruktionsstand das erste Teil-Objekt zumindest zeitweise im Bezugspunkt aufnehmen.

18. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß

- in Schritt e) als Referenz-Teil-Objekte für den Aufnahmepunkt alle weiteren Teil-Objekte ermittelt werden, die beim ersten Konstruktionsstand vom ersten Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen werden,

- und in Schritt f) als Referenz-Teil-Objekte für den Aufnahmepunkt alle weiteren Teil-Objekte ermittelt werden, die beim zweiten Konstruktionsstand vom ersten Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen werden.

19. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Konstruktion des weiteren Teil-Objekts ein weiteres Gestaltungselement umfaßt,

- die Ermittlung in Schritt e) die Prüfung umfaßt, ob beim ersten Konstruktionsstand das erste Gestaltungselement mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist,

- und die Ermittlung in Schritt f) die Prüfung umfaßt, ob beim zweiten Konstruktionsstand das erste Gestaltungselement mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist.

20. Verfahren nach Anspruch 6 und nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schritten e) und f) ausschließlich geprüft wird, mit welchen weiteren Gestaltungselementen der Konstruktion des weiteren Teil-Objekts das erste Gestaltungselement beim ersten bzw. zweiten Konstruktionsstand kompatibel ist.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Schritten e) und f) ein weiteres Teil-Objekt mindestens dann als Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement beim ersten bzw. zweiten Konstruktionsstand ermittelt wird,
wenn das erste Gestaltungselement mit mindestens einem weiteren Gestaltungselement der Konstruktion des weiteren Teil-Objekts kompatibel ist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei der Prüfung in Schritt e) die räumlichen Lagen beider Gestaltungselemente beim ersten Konstruktionsstand verglichen werden,

- und bei der Prüfung in Schritt f) die räumlichen Lagen beider Gestaltungselemente beim zweiten Konstruktionsstand verglichen werden.

23. Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß

- für das erste und für das weitere Gestaltungselement bei beiden Konstruktionsständen jeweils eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz festgelegt ist,

- bei der Prüfung in Schritt e) die Form-, Lage- oder Maßtoleranz des ersten Gestaltungselementes mit der des weiteren Gestaltungselementes beim ersten Konstruktionsstand verglichen werden,

- und bei der Prüfung in Schritt f) die Form-, Lage- oder Maßtoleranz des ersten Gestaltungselementes mit der des weiteren Gestaltungselementes beim zweiten Konstruktionsstand verglichen werden.

24. Verfahren nach einen der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils die Richtung des Normalenvektors der Oberfläche des ersten Teil-Objekts im ersten Gestaltungselement ermittelt wird,

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils die Richtung des Normalenvektors der Oberfläche des weiteren Teil-Objekts im weiteren Gestaltungselement ermittelt wird,

- bei der Prüfung in Schritt e) die Richtung des Normalenvektors im ersten Gestaltungselement mit der im weiteren Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand verglichen wird

- und bei der Prüfung in Schritt f) die Richtung des Normalenvektors im ersten Gestaltungselement mit der im weiteren Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand verglichen wird.

25. Verfahren nach einen der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß

- das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist,

- das weitere Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist,

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils festgelegt ist, in welcher Richtung der Aufnahmepunkt die räumliche Bewegung eines aufgenommenen Teil-Objekts einschränkt,

- bei der Prüfung in Schritt e) die durch den Bezugspunkt beim ersten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung mit der durch den Aufnahmepunkt beim ersten Konstruktionsstand eingeschränkten Richtung verglichen wird

- und bei der Prüfung in Schritt f) die durch den Bezugspunkt beim zweiten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung mit der durch den Aufnahmepunkt beim zweiten Konstruktionsstand eingeschränkten Richtung verglichen wird.

26. Verfahren nach einen der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß

- das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist,

- das weitere Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist,

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils festgelegt ist, auf welche Art das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt durch ein anderes Teil-Objekt aufgenommen wird,

- bei beiden Konstruktionsständen jeweils festgelegt ist, auf welche Art das weitere Teil-Objekt ein anderes Teil- Objekt im Aufnahmepunkt aufnimmt,

- bei der Prüfung in Schritt e), die für den Bezugspunkt beim ersten Konstruktionsstand festgelegte Art der Aufnahme mit der für den Aufnahmepunkt beim ersten Konstruktionsstand festgelegte Art der Aufnahme verglichen wird

- und bei der Prüfung in Schritt f) die für den Bezugspunkt beim zweiten Konstruktionsstand festgelegte Art der Aufnahme mit der für den Aufnahmepunkt beim zweiten Konstruktionsstand festgelegte Art der Aufnahme verglichen wird.

27. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gestaltungselement mit einer Gesamt- Kennung versehen ist,

- die eine Kennung desjenigen Teil-Objekts, zu dessen Konstruktion das Gestaltungselement gehört,

- eine Kennung, mit der das Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion desselben Teil- Objekts unterschieden wird,

- und eine Kennung für die Art des Gestaltungselements umfaßt.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26 und nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß

- das weitere Gestaltungselement mit einer Gesamt-Kennung versehen ist

- und dann, wenn in Schritt e) festgestellt wird, daß das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist,

- die Gesamt-Kennung des weiteren Gestaltungselements um

- eine Kennung des ersten Teil-Objekts,

- eine Kennung für die Art des ersten Gestaltungselements

- und eine Kennung, mit der das erste Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion des ersten Teil-Objekts unterschieden wird,

erweitert wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26 und nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß

- das erste Gestaltungselement mit einer Gesamt-Kennung versehen ist

- die Gesamt-Kennung des ersten Gestaltungselements um

- eine Kennung des weiteren Teil-Objekts,

- eine Kennung für die Art des weiteren Gestaltungselements

- und eine Kennung, mit der das weitere Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion des weiteren Teil-Objekts unterschieden wird,

erweitert wird.

30. Verfahren nach Anspruch 28 oder Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prüfung in Schritt f) nur dann ausgeführt wird, wenn die Gesamt-Kennung des weiteren Gestaltungselements

- eine Kennung des ersten Teil-Objekts,

- eine Kennung für die Art des ersten Gestaltungselements

umfaßt
oder wenn die Gesamt-Kennung des ersten Gestaltungselements

- eine Kennung des weiteren Teil-Objekts,

- eine Kennung für die Art des weiteren Gestaltungselements

umfaßt.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Konstruktion mindestens eines Teil-Objekts des physikalischen Objekts mit einer Adresse verknüpft ist

- und eine Nachricht erzeugt wird, die Informationen über die in Schritt g) ermittelten Unterschiede und Auswirkungen umfaßt,

- und diese Nachricht an mindestens eine Adresse versandt wird, die mit mindestens einem Teil-Objekt verknüpft ist,
das nur beim ersten Konstruktionsstand ein Referenz-Teil- Objekt für das erste Gestaltungselement ist
oder das nur beim zweiten Konstruktionsstand ein Referenz-Teil-Objekt für das erste Gestaltungselement ist.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Adresse eine E-Mail-Adresse ist

- und die Nachricht in elektronischer Form über ein Nachrichtennetz versandt wird.

33. Verfahren nach einen der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn

- in Schritt e) festgestellt wurde, daß das erste Gestaltungselement beim ersten Konstruktionsstand mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist,

- und in Schritt f) festgestellt wurde, daß das erste Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand mit dem weiteren Gestaltungselement nicht kompatibel ist,

das erste und/oder das weitere Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand so abgeändert werden,
daß nach dieser Änderung das erste Gestaltungselement beim zweiten Konstruktionsstand mit dem weiteren Gestaltungselement kompatibel ist.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Vorschlag für derartige Änderungen an einem Gestaltungselement erzeugt werden,
wobei beim ersten Vorschlag das erste Gestaltungselement abgeändert wird und das weitere Gestaltungselement unverändert bleibt
und beim zweiten Vorschlag das weitere Gestaltungselement abgeändert wird und das erste Gestaltungselement unverändert bleibt.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

A) Auswählen mindestens eines Teil-Objekts des physikalischen Objekts,

B) Für jedes der in Schritt A) ausgewählten Teil-Objekte Auswählen mindestens eines Gestaltungselements der Konstruktion dieses Teil-Objekts,

C) mindestens einmaliges Durchführen des Verfahrens dergestalt,

daß jedes in Schritt A) ausgewählte Teil-Objekt mindestens einmal die Rolle des ersten Teil-Objekts und jedes in Schritt B) ausgewählte Gestaltungselement mindestens einmal die Rolle des ersten Gestaltungselements einnimmt.

36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß
in Schritt A) alle Teil-Objekte des physikalischen Objekts ausgewählt werden, für die eine Konstruktion existiert,
in Schritt B) alle Gestaltungselemente der Konstruktionen der ausgewählten Teil-Objekte ausgewählt werden
und in Schritt C) jedes in Schritt B) ausgewählte Gestaltungselement genau einmal die Rolle des ersten Gestaltungselements einnimmt.

37. Verfahren nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflistung erzeugt wird, die eine Kennzeichnung aller diejenigen Gestaltungselemente umfaßt, zwischen deren beiden Konstruktionsständen in Schritt b) ein Unterschied festgestellt wurde.

38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflistung für jedes Gestaltungselement Informationen über die in Schritt g) ermittelten Unterschiede zwischen den beiden Konstruktionsständen umfaßt.

39. Verfahren nach Anspruch 37 oder Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einmal dann, wenn ein Ergebnis einer Toleranzsimulation beim ersten Konstruktionsstand von dem entsprechenden Ergebnis der entsprechenden Toleranzsimulation beim zweiten Konstruktionsstand abweicht, eine Auflistung erzeugt wird.

40. Verfahren nach Anspruch 37 oder Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn

- die Ausführungsdauer einer Toleranzsimulation beim ersten Konstruktionsstand unter einer vorgegebenen Schranke liegt

- und die Ausführungsdauer der entsprechenden Toleranzsimulation beim zweiten Konstruktionsstand über der Schranke liegt,

eine Auflistung erzeugt wird.

41. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 40 für eine Toleranzplanung für ein physikalisches Objekt.

42. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 38 für eine Festlegung eines Spann- und Fixierkonzeptes oder eines Aufnahmekonzeptes oder eines Ausrichtkonzeptes für ein physikalisches Objekt.

43. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 40.

44. Computerprogramm-Produkt, das direkt in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann und Softwareabschnitte umfaßt, mit denen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 40 ausgeführt werden kann, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.

45. Computerprogramm-Produkt, das auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist und das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 40 auszuführen.