DE10260101A1

DE10260101A1 - Verfahren zum fallbasierten Schließen für Produkt-Konstruktionen

Info

Publication number: DE10260101A1
Application number: DE10260101A
Authority: DE
Inventors: Siegmar Dr.-Ing. Haasis; Alexander Dipl.-Ing. Layer (FH)
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung eines Falls für ein gegebenes Bauteil-Konstruktionselement mittels fallbasierten Schließens. Das Bauteil-Konstruktionselement gehört zu einer elektronischen Konstruktion eines Bauteils und umfaßt einen Parameter (110.1, 110.2). Der Fall gehört zu einer vorgegebenen Fallbasis (40) mit mehreren Fällen (300.1, 300.2). Jeder Fall der Fallbasis (40) umfaßt ein Fall-Konstruktionselement (1200.1) mit jeweils mindestens einem Parameter (110.1, 110.2). Für den Parameter (110.1, 110.2) des Bauteil-Konstruktionselements ist eine Zuordnungs-Funktion (200.1, 200.2) festgelegt, die jedem möglichen Wert p des Parameters eine numerische Kennung der Art oder Nutzung einer Ressource (130.1, 130.2), die für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements mit dem Parameterwert p verwendet wird, zuordnet. Ein entsprechender Parameter des Fall-Konstruktionselements wird ermittelt. Mit Hilfe der Zuordnungs-Funktion sowie einer Abstands- und einer Ähnlichkeitsfunktion wird eine Parameter-Ähnlichkeit ermittelt und mit ihrer Hilfe der zum Bauteil-Konstruktionselement ähnlichste Fall (300.2) ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung einer Ähnlichkeit zwischen einem gegebenen Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall einer Fallbasis.
Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus A. Layer, S. Haasis, F. van Houten: „Feature-Based, Design-Concurrent Cost Calculation Using Case-Based Reasoning", Proceed. Computers and Information in Engineering Conference (DETC'01), Pittsburgh, Sept. 9^th – 12^th, 2001, bekannt. Die Ähnlichkeit zwischen dem Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall-Konstruktionselement wird in A. Layer et al., a.a.O., mit Hilfe einer Camberra-Funktion als Abstandsfunktion ermittelt. Dieses Vorgehen berücksichtigt keine fertigungstechnischen Merkmale und Einflüsse auf die Auswahl des ähnlichsten Falls. Möglich ist, daß ein Fall als ähnlichster Fall ausgewählt wird, obwohl sein Fall-Konstruktionselement sich in fertigungstechnischer Sicht erheblich vom Bauteil-Konstruktionselement unterscheidet und ein anderes Fall-Konstruktionselement sich fertigungstechnisch deutlich weniger unterscheidet. Dadurch kann das offenbarte System für das fallbasierte Schließen zu falschen Ergebnissen gelangen.
In US 6,212,528 B1 wird ein System zum fallbasierten Schlußfolgern („case-based reasoning system") mit Fallbasis und Suchmaschine offenbart. Attribute der Fälle in der Fallbasis erhalten Gewichte. Diese Fall-Attribute werden mit Ausdrücken („terms") einer Anfrage („incident") verglichen, um eine Bewertung der Ähnlichkeit („closeness") zwischen der Anfrage und jeweils eines Falls zu bestimmen. Hierfür werden Gewichtungen für die Abwesenheit von Ausdrücken in einer Anfrage („absent weights") ausgewertet.
Aus DE 19748897 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen eines Vertrauensmaßes bei einer von einem fallbasierten Folgerungssystem erzeugten Übereinstimmung bekannt. Dieses Vertrauensmaß bewertet die Übereinstimmung zwischen Parametern eines neuen Falls der Fallbasis und Parametern von bereits vorhandenen Fällen.
Weder in US 6,212,528 B1 noch in DE 19748897 A1 wird offenbart, wie ein unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten ähnlichster Fall in der Fallbasis gefunden wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, durch welches die Ähnlichkeit in fertigungstechnischer Sicht zwischen einem Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall-Konstruktionselement automatisch ermittelt wird. Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist für den mindestens einen Parameter des Bauteil-Konstruktionselements eine Zuordnungs-Funktion f festgelegt. Diese Zuordnungs-Funktion ordnet jedem möglichen Wert p des Parameters eine numerische Kennung der Art oder Nutzung einer Ressource, die für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements mit dem Parameterwert p verwendet wird, zu. Insbesondere durch die Verwendung derartiger Zuordnungs- Funktionen berücksichtigt das Verfahren bei der Berechnung von Ähnlichkeiten fertigungstechnische Gesichtspunkte, insbesondere die Verwendung bestimmter Werkzeuge und Werkzeugmaschinen.
Für das Fall-Konstruktionselement des Falls, dessen Ähnlichkeit mit dem Bauteil-Konstruktionselement ermittelt werden soll, werden mindestens folgende Schritte durchgeführt:

– Ein Parameter des Fall-Konstruktionselements, für den die gleiche Zuordnungs-Funktion f festgelegt ist, wird ermittelt.
– Der Wert p-1 des Parameters des Bauteil-Konstruktionelements und der Wert p-2 des ermittelten Parameters des Fall-Konstruktionselements werden ermittelt, vorzugsweise durch Lesezugriff auf die elektronische Konstruktion oder einer Datenbank mit Daten von zu konstruierenden Bauteilen.
– Ein Abstand d zwischen den beiden ermittelten Werten p-1 und p-2 dieser Parameter durch Anwendung der Formel d = dist [f(p-1), f(p-2)] wird berechnet, wobei dist eine Abstandsfunktion ist.
– Eine Parameter-Ähnlichkeit zwischen den beiden Parametern wird durch Anwendung einer Ähnlichkeits-Funktion auf den Abstand d berechnet.
– Die Ähnlichkeit zwischen dem Bauteil-Konstruktionselement und dem Fall-Konstruktionselement auf Basis der Parameter-Ähnlichkeit wird ermittelt.

Das Verfahren ermöglicht es, automatisch denjenigen Fall zu ermitteln, der in fertigungstechnischer Sicht dem Bauteil-Konstruktionselement am ähnlichsten ist.
Als Parameter der Zuordnungs-Funktion wird vorzugsweise ein Parameter verwendet, der für das Konstruktionselement typisch ist. In die Festlegung der Zuordnungs-Funktion fließen technische Überlegungen ein, insbesondere Art und Umfang der zur Fertigung verwendete(n) Ressource(n) und der durchgeführten Fertigungsoperationen. Der Parameter spezifiziert beispielsweise Fertigungsoperationen und ist ein geometrischer Parameter, z. B. Anstellweg oder Auslaufweg, oder bezieht sich auf die verwendete Fertigungstechnologie, z. B. Vorschubgeschwindigkeit oder Verweildauer.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
1. einen Ausschnitt aus einer Verwandtschaftshierarchie unter Konstruktionselemente-Typen;
2. eine Zuordnungs-Funktion für den Parameter „Soll-Durchmesser" eines Bohrlochs; und
3. die Komponenten einer Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren realisiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein bestimmtes Bauteil zu konstruieren und anschließend zu fertigen. Dieses Bauteil ist beispielsweise ein Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Die Konstruktion des Bauteils soll so beschaffen sein, daß das Bauteil sich zu möglichst geringen Kosten und möglichst ohne das Risiko von Fertigungsfehlern fertigen läßt. Bereits während der Konstruktion sollen daher verschiedene mögliche Varianten daraufhin untersucht werden, welche Ressourcen bei der Fertigung der jeweiligen Variante wie lange benötigt oder verbraucht werden. Zu diesen benötigten oder verbrauchten Ressourcen gehören insbesondere

– ein Arbeitsplatz eines Werkers,
– ein Werker,
– ein Werkzeug, z. B. ein Bohrer
– eine Werkzeugmaschine,
– eine Bearbeitungsmaschine, z. B. eine Bohrmaschine
– eine Datenverarbeitungsanlage, z. B. eine NC-Vorrichtung
– eine Aufspannvorrichtung oder
– ein Hilfs- oder Betriebsstoff, z. B. Schmierstoff und Wasser für eine Bohrmaschine.

Da die Konstrukteure in der Regel keine Produktionsexperten sind, wird eine IT-Unterstützung benötigt, damit diese Varianten hinsichtlich der Ressourcenbeanspruchungen bewerten können. Die IT-Unterstützung ermittelt automatisch für jede der Varianten, welche Ressource wie lange benötigt wird bzw. welche Menge der Ressource verbraucht wird.
Eine elektronische Konstruktion dieses Bauteils liegt vor. Die Konstruktion umfaßt Konstruktionselemente. „Konstruktionselement" ist ein Oberbegriff für Gestaltungselemente (design feature), geometrische Grundkörper, Flächen und Linien. Gestaltungselemente repräsentieren z. B. Bohrlöcher und Ausfräsungen, ihnen lassen sich Attribute mit einer Semantik für die Konstruktion oder Fertigung zuordnen. Geometrische Grundelemente, z. B. Linien, Kreise und Quader, sind ebenfalls Konstruktionselemente, die in vielen Produkt-Modellen verwendet werden, aber keine funktionale Bedeutung besitzen.
Zu den Gestaltungselementen und damit zu den Konstruktionselementen zählen Bohrlöcher, z. B. Sackloch- oder Durchgangs-Bohrlöcher, sowie Taschen, Nuten und Rippen z. B. von Zylinderköpfen. Konstruktionsparameter der Konstruktionselemente, z. B. für Soll-Durchmesser und Soll-Tiefe einer Bohrloch, sind festgelegt, außerdem die Toleranzen, im Falle einer Bohrloch z. B. eine Maßtoleranz für Tiefe und geometrische Toleranzen für Lage und Form des Bohrlochs.
Vorzugsweise sind die Konstruktionselemente typisiert, d. h. jedes Konstruktionselement gehört einem Konstruktionselemente-Typ an. Die Typen sind bevorzugt in einer Verwandtschaftshierarchie (auch Taxonomie genannt) organisiert und in einer elektronischen Typen-Bibliothek abgespeichert. Für jeden Typ ist mindestens ein Parameter festgelegt. Festlegungen von Parametern von Konstruktionselemente-Typen sowie Festlegungen von Zuordnungs-Funktionen für Parameter werden in dieser Verwandtschaftshierarchie vererbt. Ein Untertyp besitzt daher alle Parameter seines Obertyps. Eine für einen Obertyp festgelegte Zuordnungs-Funktion ist auch für jeden Untertyp festgelegt, es sei denn, für den Untertyp ist eine andere Zuordnungs-Funktion festgelegt.
CAD-Werkzeuge, z. B. CATIA oder UniGraphics oder ProEngineer, bieten oft eine Bibliothek mit Typen von Gestaltungselementen sowie Funktionalitäten, mit denen ein Benutzer eigene Typen von Gestaltungselementen (user-defined feature types) erzeugen kann.
1 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt aus eine Verwandtschaftshierarchie unter Konstruktionselemente-Typen. Ein Rechteck repräsentiert einen Konstruktionselemente-Typ. Eine Kante verbindet einen Untertyp mit dem oberhalb des Untertyps gezeigten Obertyp. Die Rechtecke repräsentieren folgende Konstruktionselemente-Typen:
In diese Verwandtschaftshierarchie lassen sich insbesondere alle Typen von Gestaltungselementen einordnen, die aus DIN 32869-3 bekannt sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird automatisch für jedes Konstruktionselement einer vorgegebenen und zu untersuchenden Variante des Bauteils ein Ressourcenverbrauch ermittelt. Hierfür wendet das Verfahren fallbasiertes Schließen („case-based reasoning") an. Die Idee von fallbasiertem Schließen zur Lösung einer aktuellen Aufgabe ist die, daß eine Fallbasis mit erfolgreich gelösten Fällen gegeben ist. Jeder Fall umfaßt eine Fall-Aufgabe und eine Lösung. Die Fallbasis wird dadurch auf die aktuelle Aufgabe angewendet, daß der Fall ermittelt wird, dessen Fall-Aufgabe der aktuellen Aufgabe am ähnlichsten ist. Die Fall-Lösung dieses ähnlichsten Falls wird als Lösung der aktuellen Aufgabe verwendet, bei Bedarf wird die Fall-Lösung noch an die aktuelle Aufgabe angepaßt.
Im vorliegenden Fall wird mittels fallbasiertem Schließen der Verbrauch mindestens einer Ressource eines Konstruktionselements des konstruierten Bauteils näherungsweise ermittelt. Dieses Konstruktionselement wird im folgenden Bauteil-Konstruktionselement genannt. Die aktuelle Aufgabe ist dann durch die Festlegungen für das Konstruktionselement, insbesondere dessen Parameter, gekennzeichnet. Jeder Fall einer vorgegebenen Fallbasis umfaßt ein Fall-Konstruktionselement und Informationen über seine Fertigung, die weiter unten beschrieben werden. Der ähnlichste Fall in der Fallbasis wird ermittelt, indem das Bauteil-Konstruktionselement mit Fall-Konstruktionselementen verglichen wird und das ähnlichste Fall-Konstruktionselement ermittelt wird. Die Fall-Lösung, also die Ressourcenverbräuche, wird bei Bedarf an die Festlegungen für das Bauteil-Konstruktionselement angepaßt, und die angepaßte Lösung wird als die Ressourcenverbrauch des Bauteil-Konstruktionselements verwendet.
Die Fallbasis wird beispielsweise mit Fällen aus folgenden Quellen aufgestellt:

– automatisch ermittelte Betriebsprotokolle
– oder manuelle Festlegungen durch Fertigungsexperten oder durch ein Normierungsgremium für „typische Fälle"

Ist ein Nutzer der Fallbasis und damit des erfindungsgemäßen Vorgehens ein Fertigungsexperte, wird ihm der ermittelte ähnlichste Fall und die Fall-Lösung angezeigt. Der Fertigungsexperte kann dann, wenn er mit dem Ergebnis nicht zufrieden ist, den Fall abwandeln und einen neuen Fall erzeugen.
Jeder Konstruktionselemente-Typ besitzt mindestens einen Parameter P, für den eine Zuordnungs-Funktion f festgelegt ist. Die Zuordnungs-Funktion f ordnet jedem möglichen Wert p dieses Parameters P dieses Typs eine numerische Kennung f(p) für die Art und/oder die Nutzung oder die Verwendungszeit oder die Verbrauchsmenge mindestens einer Ressource, die für die Fertigung eines Konstruktionselements des Typs mit dem Parameterwert p verwendet wird, zu. Jedes Fall-Konstruktionselement gehört einem Konstruktionselemente-Typ an. Damit besitzt das Fall-Konstruktionselement den mindestens einen Parameter P und dessen Zuordnungsfunktionen.
Der Konstruktionselemente-Typ 500.16 („Bohrlöcher") besitzt beispielsweise folgende Parameter:

– Soll-Durchmesser 110.1 des Bohrlochs
– Soll-Tiefe 110.2 des Bohrlochs
– Maßtoleranz für die Tiefe des Bohrlochs und
– geometrische Toleranzen für Lage und Form

Ein Sonderfall und damit ein Untertyp eines Bohrlochs ist ein Sack-Bohrloch mit Aufbohrung. Der Typ 500.23 („Sackloch-Bohrlöcher") besitzt alle Parameter des Typs Bohrloch und zusätzlich die Parameter Durchmesser der Aufbohrung und Tiefe der Aufbohrung.
Ein weiterer Parameter eines Konstruktionselemente-Typs ist vorzugsweise die angewendete Fertigungs-Technologie. Die Zu ordnungs-Funktion für diesen Parameter ordnet jeder mögliche Technologie eine numerische Kennung zu.
2 zeigt beispielhaft eine Zuordnungsfunktion f. Diese Zuordnungsfunktion ist dem Parameter 110.1 („Soll-Durchmesser") des Konstruktionselemente-Typs 500.31 („elementare Bohrlöcher") zugeordnet. Auf der x-Achse sind die möglichen Soll-Durchmesser des Bohrlochs aufgetragen. Die Zuordnungs-Funktion f liefert eine numerische Kennung f(p) für die Dauer, die eine Bohrmaschine benötigt, um ein elementares Bohrloch zu fertigen, dessen Soll-Durchmesser gleich p ist. Die jeweiligen numerischen Kennungen sind auf der y-Achse aufgetragen.
Die Zuordnungs-Funktion f der 2 ist für jeden Parameterwert p definiert, der zwischen dem kleinstmöglichen Wert 30 und dem größtmöglichen Wert 100 liegt. Der Soll-Durchmesser 110.1 kann in diesem Beispiel nur Werte zwischen 30 mm und 100 mm annehmen. Die numerische Kennung f(p) ist eine Zahl zwischen 0 und 1. Der schräge Anstieg im Bereich von 30 bis 50 resultiert daraus, daß in diesem Bereich stets dieselbe Bohrmaschine verwendet werden kann, jedoch mit einer Nutzungszeit, die proportional zum Soll-Durchmesser ist. Der Sprung an der Stelle p = 60 resultiert daher, daß bei Durchmessern über 60 mm eine andere Bohrmaschine verwendet wird.
Die Zuordnungsfunktion kann außerdem mit Methoden der Statistik automatisch generiert werden, indem hierzu die Fälle in der Fallbasis herangezogen werden, diese automatisch zu Clustern zusammengefaßt und die Cluster ausgewertet werden. Die Gewichtungsfaktoren können ebenfalls automatisch, z.B. mit der Faktorenanalyse, ermittelt werden.
In einem anderen Beispiel ist der Parameter, dem eine Zuordnungs-Funktion f zugeordnet ist, das Produkt aus 110.1 („Soll-Durchmesser") und 110.2 („Soll-Tiefe") des Bohrlochs. Der Wert dieses Parameters wird aus den beiden Werten zweier direkt meßbarer Parameter eines elementaren Bohrlochs berechnet, nämlich den Parametern „Soll-Durchmesser" und „Soll- Tiefe". In diesem anderen Beispiel liefert die Zuordnungs-Funktion f eine numerische Kennung f(p) für die Dauer, die eine Bohrmaschine benötigt, um eine Bohrung zu fertigen, deren Produkt aus Soll-Durchmesser und Soll-Tiefe gleich p ist. Möglich ist auch, den Quotienten aus „Soll-Durchmesser" und „Soll-Tiefe" als Parameter mit Zuordnungs-Funktion zu verwenden. Die Vorschrift, mit der die Werte dieses Parameters aus direkt meßbaren Parameterwerten bestimmt werden, wird so gewählt, daß die Maßeinheiten der direkt meßbaren Parameter passen.
In einem weiteren Beispiel ist die Zuordnungs-Funktion, die für in Wechselwirkung stehende Parameter definiert wird, nicht unabhängig vom absoluten Wert des Parameters. Dazu wird für einen Parameter wie beschrieben der Wertebereich mit kleinstem und größten möglichen Wert des Parameters festgelegt. Zusätzlich werden ein bis mehrere in Wechselwirkung stehende Parameter aus dem Umfang dieses Konstruktionselements mit ihren Werten für diese Zuordnungs-Funktion festgelegt. So können beliebig viele Zuordnungs-Funktionen definiert werden. Bei der Auswahl muß entweder zwischen den diskreten Werten interpoliert werden oder alternativ die am besten geeignetste über ein Abstandsmaß bestimmt werden. Daraus resultieren insbesondere die Vorteile, daß der Bezug zu den absoluten Parameterwerten erhalten bleibt und daß die manuelle Definition daher intuitiver erfolgen kann.
Für jeden Parameter P_1 des Bauteil-Konstruktionselements, für den eine Zuordnungs-Funktion festgelegt ist, werden die im folgenden beschriebenen Schritte ausgeführt:

– Der Wert p-1 des Parameters P-1 und die für P-1 festgelegte Zuordnungs-Funktion f werden ermittelt.
– Geprüft wird, ob das Fall-Konstruktionselement einen Parameter P-2 besitzt, dem dieselbe Zuordnungs-Funktion f zugeordnet ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Fall-Konstruktionselement ebenfalls den Parameter P-1 besitzt, z. B. weil beide Konstruktionselemente von dem selben Typ sind. Besitzt das Fall-Konstruktionselement keinen Parameter mit der Zuordnungs-Funktion f, so ist das Fall-Konstruktionselement dem Bauteil-Konstruktionselement nicht ähnlich, und die folgenden Schritte werden nicht durchgeführt.
– Ein Abstand d zwischen den Werten dieser beiden Parameter P-1 und P-2 wird berechnet, und zwar durch Anwendung der Formel d = dist [f(p-1), f(p-2)], wobei
– d den Abstand zwischen den Parameterwerten,
– f die Zuordnungs-Funktion
– p-1 und p-2 die beiden Parameterwerte von P-1 bzw. P-2 und
– dist eine Abstandsfunktion bezeichnen.
– Die Ähnlichkeit sim(P-1) der Konstruktionselemente bezüglich des Parameters P-1 wird durch Anwendung einer Ähnlichkeits-Funktion sim auf den Abstand d bestimmt.
– Insgesamt ergibt sich also sim(P-1) = sim {dist[f(p-1), f(p-2)]}.

Anschließend wird die Ähnlichkeit zwischen den beiden Konstruktionselementen K-1 und K-2 als gewichtete Summe über den Parameter-Ähnlichkeiten sim(P-1) berechnet. Die Gewichtungen in der gewichteten Summe sind vorgegebene Parameter-Gewichtungen. Seien also P-1.1, ..., P-1.N die N Parameter des Bauteil-Konstruktionselements. Für diese N Parameter sind N Gewichtungen α-1, ..., α-N vorgegeben. Die Ähnlichkeit sim zwischen dem Bauteil- und dem Fall-Konstruktionselement wird mit der Berechnungsvorschrift sim (K-1, K-2) = α-1·sim(P-1.1) + ... α-N·sim(P-1.N)berechnet.
Beispielsweise ist eine einzige Abstandsfunktion dist für alle Konstruktionselemente vorgegeben. Möglich ist auch, verschiedenen Konstruktionselemente-Typen oder Zuordnungs-Funktionen unterschiedliche Abstandsfunktionen zuzuordnen.
Eine Abstandsfunktion dist nimmt vorzugsweise Werte zwischen 0 und 1 an. Beispiele für Abstands-Funktionen sind:

– dist (x) |d|
– oder allgemein dist(x) |d|^k, wobei k > 0

Beispielsweise ist eine einzige Ähnlichkeits-Funktion sim für alle Konstruktionselemente vorgegeben. Möglich ist auch, verschiedenen Konstruktionselemente-Typen oder Zuordnungs-Funktionen unterschiedliche Ähnlichkeits-Funktion zuzuordnen. Eine Ähnlichkeits-Funktion sim ist für d >= 0 definiert und nimmt vorzugsweise Werte zwischen 0 und 1 an. Beim Abstand d = 0 beträgt die Ähnlichkeit 1. Beispiele für Ähnlichkeits-Funktionen sind:

– sim(d) = max {0, 1 – d}
– oder allgemein sim(d) = max {0, 1 – d^k}, wobei k > 0

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß für einen Parameter P-1 eines Konstruktionselemente-Typs mehrere Zuordnungs-Funktionen festgelegt sind, nämlich unterschiedliche Funktionen für verschiedene Typen von Ressourcen, die zur Fertigung eines Konstruktionselements des Typs verwendet werden, und unterschiedliche fertigungsrelevante Einflüsse. Diese Funktionen geben den Verbrauch oder die Verwendungszeit je einer Ressource an. Für jede Zuordnungs-Funktionen, die für einen Parameter eines Konstruktionselemente-Typs festgelegt sind, ist eine Gewichtung festgelegt. Seien f-1, ..., f-n diese n Zuordnungs-Funktionen für den Parameter P-1 und w 1, ..., w n die n Gewichtungen dieser n Funktionen. Der Abstand d zwischen den Parameterwerten p_1 und p_2 wird gemäß der Formel
Falls verschiedene Zuordnungs-Funktionen verwendet werden, läßt die Ähnlichkeit sich beliebig modularisieren, d. h. aus Teil-Ähnlichkeiten zusammensetzen. Somit berücksichtigt die Bestimmung der Ähnlichkeit alle wesentlichen fertigungstech nischen Aspekte durch jeweils eine Zuordnungs-Funktion. Beispielsweise wird je eine Zuordnungs-Funktion für Fertigungsverfahren, Vorschubgeschwindigkeit, Werkzeugmaschine, Werkzeugwerkstoff erzeugt.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Ähnlichkeit zwischen dem Bauteil-Konstruktionselement K-1 und einem Fall-Konstruktionselement K-2 zusätzlich von einem Faktor sim T abhängt, der die Ähnlichkeit zwischen den beiden Typen T-1 und T-2 der beiden Konstruktionselemente K-1 und K-2 angibt. Einerseits wird also wie oben beschrieben eine Ähnlichkeit sim(K-1, K-2) bestimmt, andererseits eine Typ-Ähnlichkeit sim(T-1, T-2). Als Ähnlichkeit zwischen den beiden Konstruktionselementen wird das Produkt sim(K-1, K-2)·sim(T-1, T-2) verwendet. Vorzugsweise ist sim(T-1, T-2) = 1, falls T-1 gleich T-2, und sim(T-1, T-2) < 1, falls T-1 ungleich T-2.
Vorzugsweise wird zunächst sim(T-1, T-2) bestimmt. Wird festgestellt, daß sim(T-1, T-2) = 0 ist, wird sim(K-1, K-2) nicht mehr ermittelt. Die Ähnlichkeitswerte sim(T-1, T-2) sind in der elektronischen Bibliothek für Konstruktionselemente-Typen abgespeichert.
Für das vorgegebene Bauteil-Konstruktionselement K-1 wird automatisch und wie gerade beschrieben der ähnlichste Fall F-1 ermittelt, das ist der mit dem zu K-1 ähnlichsten Fall-Konstruktionselement K-2. Der Verbrauch an Ressourcen für die Fertigung von K-1 wird vorzugsweise durch die im folgenden beschriebenen Schritte bestimmt.
Jeder Fall der Fallbasis 40 umfaßt – außer dem Fall-Konstruktionselement – noch ein oder mehrere Fertigungs-Gestaltungselemente (machining features). Derartige Fertigungs-Gestaltungselemente sind aus A. Layer et. al., a.a.O., bekannt und sind beispielhaft in der Verwandtschaftshierarchie der 1 vorhanden. Einem Fertigungs-Gestaltungselement sind Ressourcen, die zur Fertigung benö tigt werden, sowie Fertigungsparameter zugeordnet. Beispiele für Fertigungsparameter sind:

– Anstellweg, Bohrtiefe und Auslaufweg bei der Fertigung eines Bohrlochs,
– Vorschubgeschwindigkeit und Rückholgeschwindigkeit des Bohrers bei der Fertigung eines Bohrlochs,
– Bearbeitungsstrategie (z. B. uni-direktional oder bidirektional, von innen nach außen oder von außen nach innen) bei der Fertigung einer Tasche oder
– Schnitt-Tiefe und Überdeckungsgrad der Werkzeugbahnen bei der Fertigung einer Tasche.

Für Fertigungsparameter sind bevorzugt Standardwerte oder Rechenvorschriften festgelegt. Eine solche Rechenvorschrift legt fest, wie der Wert eines Fertigungsparameter in Abhängigkeit von Konstruktionsparametern des jeweiligen Bauteil-Konstruktionselements bestimmt wird. Ein Beispiel einer Rechenregel für ein Fertigungs-Gestaltungselemente-Typ „Bohrung", der dem Typ Bohrloch zugeordnet ist, ist diese: Vorschub = (Anstellweg + Bohrtiefe + Auslaufweg)/Zeitdauer.
Mit dieser Rechenvorschrift kann ein bestimmter Ressourcenverbrauch quantifiziert werden, z. B. bezüglich Zeitdauer oder Mengeneinheit.
Werkzeuge werden im einfachsten Fall durch Auswahlregeln ausgewählt, die ebenfalls den Fertigungs-Gestaltungselemente-Typen zugeordnet sind. Eine solche Auswahlregel ordnet z. B. einer Bohrung in Abhängigkeit von ihrem Durchmesser einen bestimmten Bohrer und eine bestimmte Bohrmaschine zu.
Bei einer kombinatorischen Explosion möglicher Alternativen, wie sie beispielsweise in der spanenden Fertigung auftritt, ist es meist nicht vollständig möglich, diese Auswahlregeln zu beschreiben. Der Experte dagegen ist in der Lage, Relationen zwischen Konstruktionselementen und Ressourcen zu definieren. So ordnet der Experte einer rechteckigen Tasche mit Insel einen Fräser und eine bestimmte Fräsmaschine zu.
In die Rechenvorschriften für die Fertigungs-Gestaltungselemente des ähnlichsten Falls F-1 werden Werte von Konstruktionsparametern des Bauteil-Konstruktionselements K-1 eingesetzt, dadurch werden Werte von Fertigungsparametern zur Herstellung des Bauteil-Konstruktionselements K-1 ermittelt. Mit Hilfe dieser Fertigungsparameter und der Ressourcen, die den Fertigungs-Gestaltungselementen des ähnlichsten Fall-Konstruktionselements zugeordnet sind, wird ermittelt, welche Ressourcen wie lange für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements verwendet werden bzw. welche Ressourcenmenge verwendet wird. Die Fertigungstechnologie wird vom ähnlichsten Fall F-1 übernommen.
Ein Beispiel für eine solche Rechenregel: Zeitdauer = (Anstellweg + Bohrtiefe + Auslaufweg)/Vorschub
Nach dem Einsetzen von Parameterwerten ergibt sich: Zeitdauer = (2mm + 35mm + 4,3mm)/146 mm/min = 0,2828 min = 17,0 sec
Erfindungsgemäß werden die zur Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements benötigten Ressourcen sowie die Dauer ihrer Nutzung bzw. verbrauchte Mengen ermittelt. Diese Informationen lassen sich dazu verwenden, verschiedene Alternativen bereits bei der Konstruktion des Bauteils zu vergleichen. Weiterhin läßt sich mit Hilfe dieser Informationen ein Arbeitsplan für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements aufstellen. Der Ressourceneinsatz wird mit Hilfe dieser Informationen geplant, so daß die benötigten Ressourcen rechtzeitig zur Verfügung stehen.
Vorzugsweise wird das oben beschriebene Verfahren erneut für jedes Konstruktionselement des Bauteils durchgeführt. Dadurch werden alle Ressourcenverbräuche für die Fertigung aller Bauteil-Konstruktionselemente und die jeweiligen Fertigungs-Operationen ermittelt. Diese Operationen werden strukturiert und zu geeigneten Gruppen zusammengefaßt. Der Übergang von einer zu einer anderen Gruppe bedingt eine weitere Operation und damit einen weiteren Ressourcenverbrauch, z.B. Maschine auf- und abrüsten, Bauteil auf-, um- und abspannen.
Bekanntlich werden die Herstellkosten eines Produkts zu wesentlichen Teilen bereits durch Entscheidungen, die während des Entwurfs und der Konstruktion dieses Produkts getroffen werden, festgelegt. Eine konstruktionsbegleitende Kostenkalkulation ermöglicht es, bereits während der Konstruktion verschiedene mögliche Varianten hinsichtlich ihrer Kosten zu vergleichen und die kostengünstigste Alternative auszuwählen. Da die Konstrukteure in der Regel keine Produktions- oder Kostenexperten sind, wird eine IT-Unterstützung benötigt, damit sie Varianten hinsichtlich ihrer Kosten bewerten können.
Die Herstellkosten eines Bauteils setzen sich zusammen aus

1. Kosten für Rohteile und für Fremdfertigung,
2. Fertigungs-Einzelkosten: Kosten für die Fertigung des Bauteils durch Bearbeitung eines Rohteils,
3. Gemeinkosten.

Die Kosten für Rohteile und für Fremdfertigung sind Marktpreise, also bezahlte Preise oder Preise von Angeboten. Die Gemeinkosten lassen sich z. B. durch bekannte Kostenrechnungsmodelle, z. B. klassische Zuschlagsrechnung oder activity-based costing, ermitteln. Eine Fortbildung der Erfindung wird dafür verwendet, die Fertigungs-Einzelkosten eines Bauteils automatisch vorherzusagen.
Eine Tabelle mit spezifischen Kostensätzen der verwendeten Ressourcen ist vorgegeben. Beispiele für spezifische Kostensätze sind:

– Kosten in Euro bezogen auf eine Zeiteinheit, z. B. eine Stunde
– Kosten in Euro bezogen auf eine Verbrauchseinheit, z. B. ein Liter.

Aus der Information, welche Ressourcen wie lange für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements verwendet werden, und den Stundensätzen werden Fertigungs-Einzelkosten für das Bauteil ermittelt. Möglich ist, verschiedene Tabellen mit Stundensätzen vorzugeben, die sich auf jeweils einen Zeitpunkt und eine Fertigungsstätte beziehen. Durch Verwendung der jeweiligen Tabelle werden die Fertigungs-Einzelkosten des Bauteils für einen bestimmten Zeitpunkt und eine Fertigungsstätte ermittelt.
In ähnlicher Weise läßt das erfindungsgemäße Verfahren sich dazu verwenden,

– einen Teil-Prüfplan zur Qualitätsprüfung des Bauteil-Konstruktionselements aufzustellen
– und Kosten der Qualitätsprüfung auf Basis des Teil-Prüfplans vorherzusagen.

3 zeigt die Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Diese Vorrichtung umfaßt vorzugsweise folgende Bestandteile:

– eine elektronische Funktions-Bibliothe 20 mit
– Zuordnungs-Funktionen f,
– Abstandsfunktionen dist und
– Ähnlichkeits-Funktionen sim,
– eine elektronische Bibliothek 10 mit Konstruktionselemente-Typen, wobei jeder Typ mindestens einen Parameter und einen Verweis auf eine Zuordnungs-Funktion, eine Abstandsfunktion und eine Ähnlichkeits-Funktion der Funktions-Bibliothek besitzt,
– eine elektronische Fallbasis 40 mit Fällen, wobei jeder Fall der Fallbasis 40 ein Fall-Konstruktionselement mit jeweils mindestens einem Parameter mit einem Wert umfaßt und durch Verweis auf einen Typ der Typen-Bibliothek 10 typisiert ist,
– eine elektronische Ressourcen-Bibliothek 50 mit Ressourcen und mindestens einer Tabelle mit Stundensätzen dieser Ressourcen,
– eine Einrichtung 400 zur Berechnung der Ähnlichkeit zwischen einem vorgegebenen Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall-Konstruktionselement gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren,
– eine Einrichtung 410 zur Auswahl des zum Bauteil-Konstruktionselement ähnlichsten Fall der Fallbasis 40,
– eine Einrichtung 420, die mit Hilfe des ähnlichsten Falls und von Konstruktionsparametern eines in 3 nicht dargestellten Bauteil-Konstruktionselements die Nutzungszeiten bzw. den Verbrauch von Ressourcen zur Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements ermittelt, und
– eine Einrichtung 430, die aus den Nutzungszeiten und Verbräuchen von Ressourcen die Fertigungs-Einzelkosten zur Fertigung eines Bauteil-Konstruktionselements vorhersagt.

In 3 sind Verweise, z. B. Verweise von Parametern auf Zuordnungs-Funktionen oder von Untertypen auf Obertypen, mit gestrichelten Pfeilen dargestellt. Informationsflüsse, z. B. Lesezugriffe, sind durch durchgezogene Linien dargestellt.
Im Beispiel der 3 umfaßt die elektronische Bibliothek 10 zwei Konstruktionselemente-Typen 500.16 („Bohrlöcher") und 500.23 („Sackloch-Bohrloch"), welche die Parameter 110.1 („Soll-Durchmesser") bzw. 110.2 („Soll-Tiefe") besitzen. Durch Vererbung besitzt auch der Konstruktionselemente-Typ 500.23 den Parameter 110.1. Der Konstruktionselemente-Typ 500.16 und ist Obertyp des Konstruktionselemente-Typs 500.23. Die elektronische Funktions-Bibliothek 20 umfaßt zwei Zuordnungs-Funktionen 200.1, 200.1, eine Abstandsfunktion 210.1 und eine Ähnlichkeits-Funktion 220.1. Der Parameter 110.1 verweist auf die ihm zugeordnete Zuordnungs-Funktion 200.1, der Parameter 110.2 auf die ihm zugeordnete Zuordnungs-Funktion 200.2. Die Parameter 110.1 und 110.2 verweisen beide auf die ihnen zugeordnete Abstandsfunktion 210.1 und auf die Ähnlichkeits-Funktion 220.1.
Die elektronische Bibliothek 30 umfaßt zwei Fertigungs-Gestaltungselemente-Typen 120.1 („Bohrung") und 120.2 („Sackloch-Bohrung"), welche ebenfalls die Parameter 110.1 („Soll-Durchmesser") bzw. 110.2 („Soll-Tiefe") besitzen. Der Fertigungs-Gestaltungselemente-Typ 120.1 besitzt zusätzlich den Parameter 110.3 („Vorschubgeschwindigkeit") sowie eine in 3 nicht dargestellte Rechenvorschrift zur Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit. Dem Konstruktionselemente-Typ 500.16 („Bohrlöcher") ist der Fertigungs-Gestaltungselemente-Typ 120.1 („Bohrung") zugeordnet, dem Konstruktionselemente-Typ 500.23 („Sackloch-Bohrlöcher") ist der Fertigungs-Gestaltungselemente-Typ 120.2 („Sackloch-Bohrung"). Der Parameter 120.1 verweist auf die Ressourcen 130.1 („Bohrer") und 130.2 („Bohrmaschine"). Informationen über diese und weitere Ressourcen sind in der Ressourcen-Bibliothek 50 abgespeichert.
Die Fallbasis 40 umfaßt einen Fall 300.1. Dieser Fall umfaßt ein Fall-Konstruktionselement 1000.1 vom Typ 500.16 („Sackloch-Bohrloch") und ein Fall-Fertigungs-Gestaltungselement 1200.1 vom Typ 120.1 („Sackloch-Bohrung"). Die Typisierung ist in 3 durch zwei gestrichelte Pfeile angedeutet.
Die Einrichtung 400 zur Berechnung der Ähnlichkeit zwischen einem Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall-Konstruktionselement hat Lesezugriff auf

– die elektronische Funktions-Bibliothek 20 und
– die Fallbasis 30.

Die Einrichtung 400 liefert eine Auflistung 460 mit Verweisen auf Fälle und deren Ähnlichkeiten zum Bauteil-Konstruktionselement. Die Einrichtung 410 zur Auswahl des zum Bauteil-Konstruktionselement ähnlichsten Fall der Fallbasis 40 hat Lesezugriff auf die Auflistung 460 sowie auf die Fallbasis 40. Sie liefert eine Kennung 3000.2 des ähnlichsten Fall 300.2 der Fallbasis 40.
Die Einrichtung 420, die mit Hilfe des ähnlichsten Falls 300.2 und von Konstruktionsparametern die Nutzungszeiten bzw. den Verbrauch von Ressourcen zur Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements ermittelt, hat Lesezugriff auf Kennung 3000.2 des ähnlichsten Fall 300.2, außerdem auf die Fallbasis 40, die Bibliothek 30 mit Fertigungs-Gestaltungselemente-Typen und damit indirekt auf die Ressourcen-Bibliothek 50 mit den dort abgespeicherten Berechnungs-Vorschriften und Standardwerten. Sie liefert eine Auflistung 480.1 von Nutzungszeiten und Verbräuche von Ressourcen zur Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements 1000.1.
Die Einrichtung 430 zur Vorhersage der Fertigungs-Einzelkosten eines Bauteil-Konstruktionselements hat Lesezugriff auf die Ergebnisse der Einrichtung 420, z. B. auf die Auflistung 480.1. Bezugszeichenliste

Claims

Verfahren zur automatischen Ermittlung einer Ähnlichkeit zwischen einem gegebenen Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall (300.1, 300.2), wobei – eine Datenverarbeitungsanlage verwendet wird, – das Bauteil-Konstruktionselement zu einer elektronischen Konstruktion eines Bauteils gehört und einen Parameter (110.1, 110.2) umfaßt, – der Fall zu einer vorgegebenen Fallbasis (40) mit mehreren Fällen (300.1, 300.2) gehört und – jeder Fall der Fallbasis (40) ein Fall-Konstruktionselement (1000.1) mit jeweils mindestens einem Parameter (110.1, 110.2) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß für den Parameter (110.1, 110.2) des Bauteil-Konstruktionselements eine Zuordnungs-Funktion f festgelegt ist, die jedem möglichen Wert p des Parameters eine numerische Kennung der Art oder Nutzung einer Ressource (130.1, 130.2), die für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements mit dem Parameterwert p verwendet wird, zuordnet, und für das Fall-Konstruktionselement des Falls – ein Parameter des Fall-Konstruktionselements (1000.1) ermittelt wird, für den die gleiche Zuordnungs-Funktion f festgelegt ist, – der Wert p-1 des Parameters des Bauteil-Konstruktionelements und der Wert p-2 des ermittelten Parameters des Fall-Konstruktionselements ermittelt werden, – ein Abstand d zwischen den beiden ermittelten Werten p-1 und p-2 dieser Parameter durch Anwendung der Formel d = dist [f(p-1), f(p-2)] berechnet wird, wobei dist eine Abstandsfunktion ist, – eine Parameter-Ähnlichkeit zwischen den beiden Parametern durch Anwendung einer Ähnlichkeits-Funktion auf den Abstand d berechnet wird – und die Ähnlichkeit zwischen dem Bauteil-Konstruktionselement und dem Fall-Konstruktionselement auf Basis der Parameter-Ähnlichkeit ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – für jedes Fall-Konstruktionselement (1000.1, 1000.2) der Fälle (300.1, 300.2) in der Fallbasis (40) dessen Ähnlichkeit zum Bauteil-Konstruktionselement auf Basis der Parameter-Ähnlichkeit ermittelt wird – und der Fall (300.2) ausgewählt wird, dessen Fall-Konstruktionselement (1000.2) dem Bauteil-Konstruktionselement am ähnlichsten ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß – jedes Bauteil-Konstruktionselement und jedes Fall-Konstruktionselement jeweils einem Konstruktionselemente-Typ (500.1, 500.2, ...) angehören, – jeder Konstruktionselemente-Typ einen Parameter (110.1, 110.2, ...) und eine für den Parameter des Typs festgelegte Zuordnungs-Funktion (200.1, 200.2) umfaßt – und als Zuordnungs-Funktion eines Parameters eines Konstruktionselements die Zuordnungs-Funktion des Parameters des entsprechenden Konstruktionselemente-Typs verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements mehrere Ressourcen (130.1, 130.2) verwendet werden, für jede dieser Ressourcen eine dem Parameter des Bauteil-Konstruktionselements zugeordnete Teil-Zuordnungs-Funktion vorgegeben ist und der Wert der Zuordnungs-Funktion für den Parameter des Bauteil-Konstruktionselements als gewichtete Summe der Werte der Teil-Zuordnungs-Funktionen berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter des Bauteil-Konstruktionselements ein indirekt meßbarer Parameter ist, dessen Wert aus den Werten direkt meßbarer Parameter des Bauteil-Konstruktionselements bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ressource (130.1, 130.2) – ein Arbeitsplatz eines Werkers, – ein Werker, – ein Werkzeug, – eine Werkzeugmaschine, – eine Bearbeitungsmaschine, – eine Datenverarbeitungsanlage, – eine Aufspannvorrichtung oder – ein Hilfs- oder Betriebsstoff ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß – für jeden Parameter des Bauteil-Konstruktionselements die Parameter-Ähnlichkeit zwischen dem Parameter des Bauteil-Konstruktionselements und dem entsprechenden Parameter des Fall-Konstruktionselements berechnet wird – und die Ähnlichkeit zwischen den beiden Konstruktionselementen als gewichtete Summe über den Parameter-Ähnlichkeiten berechnet wird, wobei als Gewichtungen vorgegebene Parameter-Gewichtungen verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ermittelt wird, welche Ressourcen in welchem Umfang für die Fertigung des ähnlichsten Fall-Konstruktionselements (1000.1) verwendet werden, wobei der ermittelte Wert des Bauteil-Konstruktionselements in mindestens eine für das Fall-Konstruktionselement festgelegte Ressourcen-Verwendungs-Vorschrift eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß – eine elektronische Ressourcenkosten-Tabelle vorgegeben ist, die für jede verbrauchte Ressource die Kosten des Ressourcenverbrauchs pro Verbrauchs-Basiseinheit und für jede genutzte Ressource die Kosten der Ressourcenverwendung pro vorgegebener Nutzungs-Basiseinheit angibt, – und eine Vorhersage der Kosten für die Fertigung des ähnlichsten Fall-Konstruktionselements mit Hilfe der Ressourcen-Verwendungen und der Ressourcenkosten-Tabelle ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Bauteil-Konstruktionselement des Bauteils das jeweils ähnlichste Fall-Konstruktionselement der Fallbasis (40) sowie eine Vorhersage der Kosten für die Fertigung des ähnlichsten Fall-Konstruktionselements ermittelt werden und die Kosten für die Fertigung aller ähnlichsten Fall-Konstruktionselemente summiert werden.
Vorrichtung zur automatischen Ermittlung einer Ähnlichkeit zwischen einem gegebenen Bauteil-Konstruktionselement und einem Fall (300.1, 300.2), wobei – das Bauteil-Konstruktionselement zu einer elektronischen Konstruktion eines Bauteils gehört und einen Parameter (110.1, 110.2) umfaßt, – die Vorrichtung eine Fallbasis (40) mit dem Fall und weiteren Fällen umfaßt, – jeder Fall (300.1, 300.2) der Fallbasis (40) ein Fall-Konstruktionselement mit jeweils mindestens einem Parameter (110.1, 110.2) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß – die Vorrichtung eine elektronische Funktions-Bibliothek (20) mit einer Zuordnungs-Funktion f umfaßt, die dem Parameter (110.1, 110.2) des Bauteil-Konstruktionselements zugeordnet ist, – wobei die Zuordnungs-Funktion f jedem möglichen Wert p des Parameters eine numerische Kennung der Art oder Nutzung einer Ressource (130.1, 130.2), die für die Fertigung des Bauteil-Konstruktionselements mit dem Parameterwert p verwendet wird, zuordnet, – die Vorrichtung eine Einrichtung 400 zur Berechnung der Ähnlichkeit zwischen dem Bauteil-Konstruktionselement und dem Fall-Konstruktionselement des Falls umfaßt, – die Einrichtung (400) – Mittel zur Ermittlung eines Parameter des Fall-Konstruktionselements (1000.1), für den die gleiche Zuordnungs-Funktion f festgelegt ist, – Mittel zur Ermittlung des Werts p-1 des Parameters des Bauteil-Konstruktionselements und des Werts p-2 des ermittelten Parameters des Fall-Konstruktionselements, – Mittel zur Berechnung eines Abstands d zwischen den beiden ermittelten Werten p-1 und p-2 dieser Parameter durch Anwendung der Formel d = dist [f(p-1), f(p-2)], wobei dist eine Abstandsfunktion ist, – Mittel zur Berechnung einer Parameter-Ähnlichkeit zwischen den beiden Parametern durch Anwendung einer Ähnlichkeits-Funktion auf den Abstand d und – und Mittel zur Ermittlung der Ähnlichkeit zwischen dem Bauteil-Konstruktionselement und dem Fall-Konstruktionselement auf Basis der Parameter-Ähnlichkeit umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung (410) zur Auswahl des zum Bauteil-Konstruktionselement ähnlichsten Fall (300.2) der Fallbasis (40) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß – die Vorrichtung eine elektronische Bibliothek (10) mit Konstruktionselemente-Typen (500.1, 500.2, ...) umfaßt – und jeder Konstruktionselemente-Typ einen Parameter (110.1, 110.2, ...) und einen Verweis auf eine Zuordnungs-Funktion (200.1, 200.2) in der Funktions-Bibliothek (20) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß – dem Parameter mehrere Teil-Zuordnungs-Funktionen zugeordnet sind – und die Mittel zur Berechnung eines Abstands d Mittel zur Berechnung einer gewichteten Summe der Werte der Teil-Zuordnungs-Funktionen umfassen.
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 10 ausgeführt werden kann, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
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 10 auszuführen.