EP1407332A2 - Verfahren zum ermitteln von auswirkungen von konstruktionsänderungen - Google Patents

Verfahren zum ermitteln von auswirkungen von konstruktionsänderungen

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EP1407332A2
EP1407332A2 EP02732743A EP02732743A EP1407332A2 EP 1407332 A2 EP1407332 A2 EP 1407332A2 EP 02732743 A EP02732743 A EP 02732743A EP 02732743 A EP02732743 A EP 02732743A EP 1407332 A2 EP1407332 A2 EP 1407332A2
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EP
European Patent Office
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design element
construction
design
partial
objects
Prior art date
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Withdrawn
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EP02732743A
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English (en)
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Martin Bohn
Thomas Herkenrath
Andreas Pietsch
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • Tolerance means the size of the permitted deviation from a target specification.
  • ISO 1101 and the German standard DIN 1101 define the term “shape and position tolerance” of an element as the zone in which this element (surface, axis, Middle plane).
  • a construction is created for the physical object with the aid of at least one computer, with at least a first and a second construction stage being run through during the construction of the construction.
  • the two design levels can be successively achieved versions or variants created in parallel.
  • a dimension of a part object is the distance between two points, lines or planes of a part object.
  • a design element can in particular be a reference point and / or a recording point and / or a measuring point. In particular, it can be a measurement and / or a dimension.
  • a shape, position or dimension tolerance is defined for both design stages, preferably in accordance with the international standard ISO 1101 and the German standard DIN 1101. A total of four tolerances are therefore defined.
  • the shape, position or dimensional tolerance of the first design element is compared with that of the further design element (claim 3). If the tolerances deviate from one another, the two design elements are not compatible with each other at the respective construction status.
  • the first design element is a reference point, the further one is a starting point. In both construction stages, it is determined in which direction the reference point restricts the spatial movement of the first partial object.
  • the direction in which the recording point restricts the spatial movement of a recorded partial object is also defined in each case. There are four restrictions in total. Each restriction is preferably one in the x direction, y direction or in the z direction.
  • the direction restricted by the reference point at the first construction level is compared with the direction restricted by the reception point at the first construction level.
  • the direction restricted by the reference point in the second construction status is compared with the direction restricted by the reception point in the second construction status. If the restricted directions differ from each other, the two design elements are not compatible with each other at the respective construction status.
  • the embodiments of the invention described so far provide that information is generated about the changes between the first and the second construction stage and their effects. Processors are preferably automatically informed of the changes and effects. Then It is the responsibility of the informed processor to evaluate the information and to modify the designs. Working time is saved and the risk of errors is reduced if, instead, constructions of partial objects with design elements are automatically updated or if at least an automatic proposal for an update is generated.
  • This list includes all design elements that were selected in step B) and between the two construction stages a difference was found. This listing includes for each design element information about the differences between the two design levels.
  • Read access to a first data storage device with information about the partial objects from which the physical object is constructed in the first and second construction stages, and with administrative information about these partial objects,
  • the overall identifier is A1234567_L_I_X4Z6.
  • A is the marking for a component, L for a hole and I for indirect mounting.
  • CAD tools that are commercially available today enable product designers to integrate measurements into CAD models by hand. Different areas that are involved in product design and manufacture, such as quality management, production planning, press shop, body shop and service, determine which measuring points belong to this measurement.
  • Another embodiment of the invention provides that design elements for measurements are generated automatically. For this purpose, information about measuring points, in particular the total identifiers of the measuring points, and information about the joining sequence are evaluated. This is described in more detail below.
  • the overall identifier of MP_1 includes the identifier of TO_2 and a local identifier that distinguishes MP_2 from other measuring points in the construction of T0__2. Conversely, does the total identifier of MP_2 include the identifier of T0_1 and a local identifier for MP 1? • Conversely, does the overall identifier of MP_2 have the same identifier for the type of measurement? An example: Please note in the overall identifier of MP_1 that MP_1 is a measuring point of a gap measurement. Is it noted in the overall identifier of MP_2 that MP_2 also belongs to a gap measurement?
  • the first and the second set can consist of hundreds or even thousands of partial objects, and the tests take a lot of time.
  • GE_1 is only compared with previously created design elements for the construction of partial objects of the first or second set.
  • Let 7777777 be the part number of a device that belongs to both sets and is therefore a candidate for both design levels to be a reference part object for GE_1.
  • Let GE_2 be another design element of the construction for the device 7777777.
  • For the first and the second construction status it is checked whether GE_2 is compatible with GE_1 or not. The compatibility test is carried out by carrying out several individual tests in succession.
  • GE_1 is a reference point of the construction of 1234567.
  • GE 2 is a construction The starting point of the construction of 1010101. For the first construction status it is determined that GE_1 and GE__2 are compatible.
  • Overall identifiers are assigned for GE_1 and GE_2 as follows:

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Abstract

Bei der Konstruktion eines physikalischen Objekts mit Teil-Objekten und Gestaltungselementen werden typischerweise mehrere Konstruktionsstände durchlaufen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Auswählen von weiteren Teil-Objekte eines physikalischen Objekts, auf deren Konstruktionen sich Unterschiede zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts des physikalischen Objekts auswirken. 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

Verfahren zum Ermitteln von Auswirkungen von Konstruktionsänderungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Auswählen von weiteren Teil-Objekte eines physikalischen Objekts, auf deren Konstruktionen sich Unterschiede zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts des physikalischen Objekts auswirken. 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 Geostatio- nen 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 weitere Teil-Objekte des physikalischen Objekts, auf deren Konstruktionen sich Unterschiede zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts des physikalischen Objekts auswirken, auszuwählen. Das Verfahren soll automatisch von einer Datenverarbeitungsanlage durchgeführt werden, auch für Produkte mit Hunderten von Bauteilen effizient anwendbar sein und es erleichtern, dass beim Übergang vom ersten zum zweiten Konstruktionsstand die Konsistenz unter Konstruktionen der Teil-Objekte und damit der Konstruktion des physikalischen Objekts erhalten bleibt. Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 sowie durch eine Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13 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 und Geometrie-Informationen, zu denen die räumliche Lage zählt. 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.
Die beiden Konstruktionsstände für das vorgegebene erste Gestaltungselement werden miteinander verglichen. Hierbei werden die Geometrie-Eigenschaften des ersten Gestaltungselements miteinander verglichen. 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" für das erste Gestaltungselement beim ersten bzw. beim zweiten Konstruktionsstand bezeichnet. Als Unterschiede zwischen den beiden Konstruktionsständen werden die Unterschiede zwischen den Referenz-Teil-Objekten beim ersten und denen beim zweiten Konstruktionsstand festgestellt. Hierbei wird mindestens festgestellt, welche weiteren Teil-Objekte nur beim ersten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte sind
- und welche weiteren Teil-Objekte nur beim zweiten Konstruktionsstand Referenz-Teil-Objekte sind.
Beim erfinderischen Verfahren nach Anspruch 1 ist das erste Gestaltungselement entweder ein Bezugspunkt oder ein Aufnahmepunkt. Ist das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt, so werden als „Referenz-Teil-Objekte" alle diejenigen weiteren Teil-Objekte ermittelt, die zumindest zeitweise das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnehmen. Ist das erste Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt, so werden als „Referenz-Teil- Objekte" alle diejenigen weiteren Teil-Objekte ermittelt, die vom ersten Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen werden. Referenz-Teil-Objekte für das erste Gestaltungselement werden beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand ermittelt.
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. Der Aufnahmepunkt als erstes Gestaltungselement kann sich ebenfalls 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 erfinderischen Verfahren nach Anspruch 2 umfasst die Konstruktion des physikalischen Objekts Konstruktionen des ersten Teil-Objekts und mindestens eines weiteren Teil- Objekts. Für den ersten Konstruktionsstand werden weitere Teil-Objekte unter diejenigen weiteren Teil-Objekte vorausgewählt, die beim ersten Konstruktionsstand in der Fügereihenfolge vor oder nach dem ersten Teil-Objekt auftreten. Beispielsweise werden alle Teil-Objekte vorausgewählt, die beim ersten Konstruktionsstand in der Fügereihenfolge vor oder nach dem ersten Teil-Objekt auftreten. Oder es werden nur diejenigen Teil-Objekte vorausgewählt, die vorab als wichtig oder kritisch für eine Toleranzplanung bewertet wurden, die von einer bestimmten Art sind oder von einem bestimmten Hersteller stammen oder deren Konstruktion seit einem vorgegebenen Datum nicht verändert wurde.
Ein vorausgewähltes Teil-Objekt ist dann ein Referenz-Teil- Objekt beim ersten Konstruktionsstand, wenn seine Konstruktion beim ersten Konstruktionsstand ein weiteres Gestaltungselement umfasst, das mit dem ersten Gestaltungselement kompatibel ist. Entsprechend werden Referenz-Teil-Ob ekte für den zweiten Konstruktionsstand ermittelt. Beim ersten und zweiten Konstruktionsstand können dieselben oder verschiedene Teil- Objekte vorausgewählt und/oder als Referenz-Teil-Objekte i- dentifiziert werden.
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.
Die Kenntnis aller Referenz-Teil-Objekte beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand wird benötigt, um alle Teil- Objekte zu identifizieren, die möglicherweise von einer Ände- rung 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.
Beim Verfahren nach Anspruch 2 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, das erste Gestaltungselement ausschließlich mit weiteren Gestaltungselementen der Konstruktionen von vorausgewählten weiteren Teil- Objekten zu vergleichen. Das Verfahren nach Anspruch 2 spart 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 diesem Verfahren nicht die gesamte Konstruktion eines Teil-Objekts, sondern nur weitere Gestaltungselemente mit dem ersten Gestaltungselement verglichen werden. Das Verfahren 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 Verfahren zeitlich früher im Produktentstehungsprozess anwenden. Darüber hinaus ist das Verfahren 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 . 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 den Schritten c) und d) 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 den Schritten e) und f) gilt das entsprechende für die Fügereihenfolge beim zweiten Konstruktionsstand.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht 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 Referenz-Teil-Objekte nur beim ersten Konstruktionsstand ermittelt. Beim zweiten Konstruktionsstand werden keine Referenz-Teil-Objekte ermittelt, 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, Referenz-Teil-Objekte nur beim zweiten Konstruktionsstand ausgeführt.
Vorzugsweise werden zwei Arten von Referenz-Teil-Objekten unterschieden, 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.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise für eine Toleranzplanung und / oder für eine Festlegung des Spann- und Fixierkonzeptes oder eines Aufnahmekonzeptes oder eines Aus- richtkonzeptes für ein physikalisches Objekt verwendet. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren während der rechnerunterstützten Konstruktion des physikalischen Objekts angewendet .
Vorzugsweise ist ein Gestaltungselement eines, das für die Toleranzplanung und / oder für die Festlegung eines Spann- und Fixierkonzepts für das physikalische Objekt verwendet wird. 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 räumliche Orientierung 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 Auf ahmepunkt 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: 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, oder umgekehrt gehört das weitere Teil-Objekt zum weiteren physikalischen Objekt, und das erste Teil-Objekt ist eine Vorrichtung oder Bestandteil einer Vorrichtung. 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.
Verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung legen fest, welche Geometrie-Eigenschaften des ersten Gestaltungselements beim ersten und beim zweiten Konstruktionsstand miteinander verglichen werden (Anspruch 11) .
• Die räumliche Lage des ersten Gestaltungselements beim ersten Konstruktionsstand wird 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 Rechengenauigkeiten 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. Die Art des ersten Gestaltungselements für den ersten Konstruktionsstand wird 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. Die Form-, Lage- oder Maßtoleranz für den ersten Konstruktionsstand wird mit der für den zweiten Konstruktionsstand ver- glichen. 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. Die Richtung des Normalenvektors beim ersten wird 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. Verglichen wird, 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 aufgenom- men wird. Bei beiden Konstruktionsständen ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung die räumliche Bewegung des aufgenommenen weiteren Teil-Objekts durch den Aufnahmepunkt eingeschränkt wird. Verglichen wird, welche Richtung der Aufnahmepunkt beim ersten und welche er beim zweiten Konstruktionsstand einschränkt. Weichen die Richtungen voneinander ab, ist ein Unterschied festgestellt.
Verschiedene Ausgestaltungen des Verfahrens nach Anspruch 2 legen fest, wie das erste und ein weiteres Gestaltungselement miteinander verglichen werden und wie dabei geprüft wird, ob die beiden Gestaltungselemente jeweils miteinander kompatibel sind. Die Ausgestaltungen legen Kriterien fest, wann die Gestaltungselemente nicht miteinander kompatibel sind.
• Die räumliche Lage des ersten Gestaltungselements wird 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. Die Form-, Lage- oder Maßtoleranz des ersten Gestaltungselements wird mit der des weitere Gestaltungselements verglichen (Anspruch 3) . 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 Gestaltungs- element ermittelt. Vorzugsweise wird der Vektor durch Angabe einer x-Komponente, y-Komponente und z-Komponente angegeben, und der Vektor hat die Länge Eins. Die Richtungen der Normalenvektoren werden miteinander verglichen (Anspruch 3) . 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 4 wird die durch den Bezugspunkt beim ersten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung mit der durch den Aufnahmepunkt beim ersten Konstruktionsstand eingeschränkte Richtung verglichen. Entsprechend wird 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 5 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 gerade beschriebenen Vergleiche nacheinander ausgeführt. Ergibt ein Vergleich, dass die beiden Gestaltungselemente nicht miteinander kompatibel sind, wird die nächste Prüfung nicht ausgeführt. Falls bei allen diesen Vergleichen entweder Übereinstimmung festgestellt wird oder der Vergleich mangels entsprechender Geometrie-Eigenschaften 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 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.
Eine solche Gesamt-Kennung eines Gestaltungselements wird aus mindestens drei einzelnen Kennungen zusammengesetzt, 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 unterschie- den: Bezugspunkte, Aufnahmepunkte, Messungen, Messpunkte, Abmessungen.
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.
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 6 wird für das erste Gestaltungselement eine Gesamt-Kennung erzeugt, die auf das weitere Gestaltungselement verweist. Umgekehrt wird gemäß Anspruch 8 für das weitere Gestaltungselement eine Gesamt- Kennung erzeugt, die auf das erste Gestaltungselement verweist .
Bei einer erneuten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens z. B. zu einem späteren Zeitpunkt wird gemäß Anspruch 7 die nach Anspruch 6 erzeugte Gesamt-Kennung des ersten Gestaltungselements ausgewertet, um ein weiteres Gestaltungselement zu finden, für das dann geprüft wird, ob es beim zweiten Konstruktionsstand kompatibel mit dem ersten ist. Umgekehrt wird gemäß Anspruch 9 die nach Anspruch 8 erzeugte Gesamt-Kennung eines weiteren Gestaltungselements der Konstruktion eines weiteren Teil-Objekts ausgewertet, um festzustellen, ob es beim zweiten Konstruktionsstand mit dem ersten Gestaltungselement auf Kompatibilität geprüft wird.
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 einer Ausgestaltung eine Nachricht erzeugt, welche die erfindungsgemäß ermittelten Unterschiede und Auswirkungen dieser Unterschiede umfasst. 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. - 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 sehen vor, dass Informationen über die Änderungen zwischen dem ersten und dem zweiten Konstruktionsstand und deren Auswirkungen erzeugt werden. Vorzugsweise werden 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 10 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 10 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. Eine Fortbildung der Ausgestaltung 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 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. Das erfindungsgemäße Verfahren wird 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 11 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.
Eine Ausführungsform sieht vor, in Schritt A) bestimmte Teil- Objekte auszuwählen, 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. Eine andere Ausführungsform besteht daraus, in Schritt A) 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 einer derartigen Ausgestaltung der Erfindung lässt sich in einer Auflistung zusammenstellen. Diese Auflistung umfasst alle Gestaltungselemente, die in Schritt B) ausgewählt wurden und zwischen deren beiden Konstruktionsständen ein Unterschied festgestellt wurde. Diese Auflistung umfasst für jedes Gestaltungselement Informationen darüber, welche Unterschiede zwischen den beiden Konstruktionsständen festgestellt wurden.
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, Ine"
(http: //www. eai. com/products/visvsa/classic vsa.html, abgefragt am 13. 6. 2001) oder „Valisys" von der Firma „Tecnoma- tix"
(http : //ww . valisys . com/marketing/produet-dese . 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.
Eine Ausgestaltung 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 wie oben beschrieben erzeugt.
Ein entsprechendes systematisches Vorgehen wird angewendet, wenn die Toleranzsimulation beim zweiten Konstruktionsstand eine um ein Vielfaches größere Ausführungszeit als beim ersten Konstruktionsstand benötigt. 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 11 ausgeführt werden kann, wenn das Produkt auf einem Computer läuft (Anspruch 12). Insbesondere kann dieses Computerprogramm-Produkt auf einem Web Server abgespeichert sein und über das Internet o- der 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 11 auszuführen (Anspruch 13) . 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. 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.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch ein Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt.
Durch das 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 automatisch erfasst und der Datenverarbeitungsanlage zur Verfügung gestellt. Diese Eingangs-Informationen werden zuvor erzeugt und in Datenspeicherungs-Einrichtungen abgespeichert. 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 Dimensi- oning 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 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 1mm 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 6, Anspruch 8) 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_X4Z6. 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_l . 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 T0_2, TO_2 = T0_1 ist möglich. Die Gesamt- Kennung von MP_1 wird aus folgenden Informationen zusammengesetzt:
1. der Kennung von TO_l,
2. die Kennzeichnung, dass MP_1 ein Messpunkt ist und von welcher Art die Messung MES ist,
3. falls es mehrere Messpunkte an T0_1 gibt: eine lokale Kennzeichnung, die MP_1 von anderen Messpunkten der Konstruktion von T0_1 unterscheidet, z. B. eine laufende Nummer für alle Messpunkte der Konstruktion von T0_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_l die Kennung eines Teil-Objekts TO_2 und eine lokale Kennzeichnung, die MP_2 von anderen Messpunkten der Konstruktion von T0_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-, Versatzoder 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_l und T0_2 identifiziert, und der erste Knoten in der Fügereihenfolge wird gesucht, der nach TO_l und nach TO_2 kommt und daher für das erste Teil-Objekt TO in der Fügereihenfolge steht, in dem TO__l und T0_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__l, die lokale Kennzeichnung von MP_1, der Kennung von TO_2 und die lokale Kennzeichnung von MP_2.
Ein Beispiel: Seien TO_l 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__l bzw. T0_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 T0__2 unterscheidet. Umfasst umgekehrt die Gesamt-Kennung von MP_2 die Kennung von T0_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: Sei 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_l, 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_l 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 Aufnahme- Vorrichtung 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 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 a) des erfinderischen Verfahrens ein Unterschied zwischen den Konstruktionsständen ermittelt, und die Schritte c) bis g) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durchgeführt.
Ist das erste Gestaltungselement nur beim ersten Konstruktionsstand vorhanden, so ist kein Vergleich zweier Konstruktionsstände möglich. Nur die Schritte c) und d) 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 e) und f) ausgeführt.
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. Unterschiedli- ehe 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 raumliche Lage des ersten Gestaltungselements beim ersten Konstruktionsstand wird mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen. Die raumliche Lage wird jeweils durch eine x-, y- und z-Koordinate beschrieben. Der Euklidische Abstand zwischen den beiden raumlichen Lagen wird bestimmt. Ist er kleiner oder gleich einer vorgegebenen Schranke, stimmen die beiden raumlichen Lagen uberein.
• Die raumliche Orientierung von 1234567 in GE__1 beim ersten wird mit der beim zweiten Konstruktionsstand verglichen. Hierbei wird für GE_1 jeweils ermittelt, welche Richtung ein Normalenvektor des Bauteils 1234567 m GE_1 hat. Der Normalenvektor steht in GE_1 senkrecht auf der Oberflache von 1234567. Er wird durch Angabe einer x-Komponente, y- Komponente und z-Komponente angegeben und hat die Lange Eins. Der Euklidische Abstand der Endpunkte der beiden Vektoren wird bestimmt. Überschreitet er eine vorgegebene Schranke, ist ein Unterschied festgestellt, ansonsten stimmen die raumlichen Orientierungen uberein.
• Für GE__1 ist bei beiden Konstruktionsstanden 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 Konstruktionsstanden ist jeweils festgelegt, in welcher Richtung GE_1 die räumliche Bewegung von 1234567 einschrankt. 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 o- der 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 weiteren 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 weiteren 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 o- der 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 Auf- nahmepunkt 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, das 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 6 oder Anspruch 8 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.
Bezugs zeichenliste

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Auswählen von weiteren Teil-Objekte eines physikalischen Objekts, auf deren Konstruktionen sich Unterschiede zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts des physikalischen Objekts auswirken, wobei
- die Ermittlung automatisch von einer Datenverarbeitungsanlage durchgeführt wird,
- bei der Erzeugung der Konstruktion des physikalischen Objekts ein erster Konstruktionsstand und ein zweiter Konstruktionsstand durchlaufen werden, die Konstruktion des physikalischen Objekts Konstruktionen des ersten Teil-Objekts und mindestens eines weiteren Teil-Objekts umfasst, die Konstruktion des ersten Teil-Objekts bei beiden Konstruktionsständen ein erstes Gestaltungselement, das ein Bezugspunkt und/oder ein Aufnahmepunkt ist, umfasst, für das erste Gestaltungselement Geometrie-Eigenschaften festgelegt sind, welche die räumliche Lage des Gestaltungselements umfassen,
- und 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) Vergleichen der beiden Konstruktionsstände für das erste Gestaltungselement, wobei die Geometrie-Eigenschaften verglichen werden, b) dann, wenn mindestens ein Unterschied zwischen den beiden Konstruktionsständen für das erste Gestaltungselement ermittelt wurde, Durchführen der Schritte c) bis g) mit c) dann, wenn das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist, Ermitteln aller derjenigen weiteren Teil-Objekte, die beim ersten Konstruktionsstand zumindest zeitweise das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnehmen, d) dann, wenn das erste Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist, Ermitteln aller derjenigen weiteren Teil- Objekte, die beim ersten Konstruktionsstand vom ersten Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufgenommen werden, e) dann, wenn das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist, Ermitteln aller derjenigen weiteren Teil-Objekte, die beim zweiten Konstruktionsstand zumindest zeitweise das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt aufnehmen, f) dann, wenn das erste Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist, Ermitteln aller derjenigen weiteren Teil- Objekte, die beim zweiten Konstruktionsstand vom ersten Teil-Objekt im Auf ahmepunkt aufgenommen werden, g) Auswählen derjenigen weiteren Teil-Objekte, die nur beim ersten Konstruktionsstand oder die nur beim zweiten Konstruktionsstand ermittelt wurden.
Verfahren zum Auswählen von weiteren Teil-Objekte eines physikalischen Objekts, auf deren Konstruktionen sich Unterschiede zwischen zwei Konstruktionsständen eines ersten Teil-Objekts des physikalischen Objekts auswirken, wobei die Auswahl automatisch von einer Datenverarbeitungsanlage durchgeführt wird,
- die Konstruktion des physikalischen Objekts Konstruktionen des ersten Teil-Objekts und mindestens eines weiteren Teil-Objekts umfasst, die Konstruktion jedes Teil-Objekts mindestens ein Gestaltungselement umfasst oder um mindestens ein Gestaltungselement erweiterbar ist, für jedes Gestaltungselement Geometrie-Eigenschaften festgelegt sind, die die räumliche Lage des Gestaltungselements umfassen, 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 umfasst
- und 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) Vergleichen der beiden Konstruktionsstände für das erste Gestaltungselement, wobei die Geometrie-Eigenschaften verglichen werden, b) dann, wenn mindestens ein Unterschied zwischen den beiden Konstruktionsständen für das erste Gestaltungselement ermittelt wurde, Durchführen der Schritte c) bis g), c) Vorauswählen von weiteren Teil-Objekten für den ersten Konstruktionsstand, wobei Teil-Objekte unter diejenigen weiteren Teil-Objekte vorausgewählt werden, die beim ersten Konstruktionsstand in der Fügereihenfolge vor o- der nach dem ersten Teil-Objekt auftreten, d) Für jedes vorausgewählte Teil-Objekt Prüfen, ob dessen Konstruktion beim ersten Konstruktionsstand ein weiteres Gestaltungselement umfasst, das mit dem ersten Gestaltungselement kompatibel ist, wobei Geometrie-Eigenschaften des ersten Gestaltungselements mit Geometrie-Eigenschaften mindestens eines wei- teren Gestaltungselements des vorausgewählten Teil- Objekts verglichen werden, e) Vorauswählen von Teil-Objekten für den zweiten Konstruktionsstand, f) Prüfen der vorausgewählten Teil-Objekte für den zweiten Konstruktionsstand, g) Auswählen derjenigen weiteren Teil-Objekte, deren Konstruktionen nur beim ersten Konstruktionsstand oder nur beim zweiten Konstruktionsstand ein kompatibles weiteres Gestaltungselement umfassen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die für die Kompatibilitäts-Prüfungen bei beiden Konstruktionsständen verwendeten Geometrie-Eigenschaften des ersten und des weiteren Gestaltungselements mindestens eine der folgenden Informationen umfassen: die Richtung des Normalenvektors im Gestaltungselement der Oberfläche desjenigen Teil-Objekts, zu dessen Konstruktion das Gestaltungselement gehört, eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz für das Gestaltungselement .
Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist, das weitere Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist, die Geometrie-Eigenschaften des ersten Gestaltungselements die Information umfassen, in welcher Richtung der Bezugspunkt die räumliche Bewegung des ersten Teil- Objekts einschränkt, die Geometrie-Eigenschaften des weiteren Gestaltungsele¬ ments die Information umfassen, in welcher Richtung der Aufnahmepunkt die räumliche Bewegung eines aufgenommenen Teil-Objekts einschränkt, und bei den Kompatibilitäts-Prüfungen bei beiden Konstruktionsständen jeweils die durch den Bezugspunkt eingeschränkte Richtung mit der durch den Aufnahmepunkt eingeschränkten Richtung verglichen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist, das weitere Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist, die Geometrie-Eigenschaften des ersten Gestaltungselements die Information umfassen, auf welche Art das erste Teil-Objekt im Bezugspunkt durch ein anderes Teil-Objekt aufgenommen wird, die Geometrie-Eigenschaften des weiteren Gestaltungselements die Information umfassen, auf welche Art das weitere Teil-Objekt ein anderes Teil-Objekt im Aufnahmepunkt aufnimmt, und bei den Kompatibilitäts-Prüfungen bei beiden Konstruktionsständen jeweils die für den Bezugspunkt festgelegte Art der Aufnahme mit der für den Aufnahmepunkt festgelegte Art der Aufnahme verglichen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s dass das erste Gestaltungselement mit einer Gesamt-Kennung versehen ist, die eine Kennung des ersten Teil-Objekts, eine Kennung, mit der das ersten Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion des ersten Teil-Objekts unterschieden wird,
- und eine Kennung für die Art des ersten Gestaltungselements umfasst, und dann, wenn festgestellt wird, dass ein weiteres Gestaltungselement der Konstruktion eines weiteren Teil- Objekts beim ersten Konstruktionsstand mit dem ersten Gestaltungselement kompatibel 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.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s bei der Kompatibilitäts-Prüfung für den zweiten Konstruktionsstand ein weiteres Gestaltungselement durch Auswertung der Gesamt-Kennung des ersten Gestaltungselements ermittelt wird
- und nur dieses weitere Gestaltungselement mit dem ersten auf Kompatibilität geprüft wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s ein weiteres Gestaltungselement der Konstruktion eines weiteren Teil-Objekts mit einer Gesamt-Kennung versehen ist, die eine Kennung des weiteren Teil-Objekts, eine Kennung, mit der das weitere Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion des weiteren Teil-Objekts unterschieden wird,
- und eine Kennung für die Art des weiteren Gestaltungselements umfasst, und dann, wenn festgestellt wird, dass beim ersten Konstruktionsstand das weitere mit dem ersten Gestaltungselement kompatibel ist, die Gesamt-Kennung des ersten Gestaltungselements um eine Kennung des ersten Teil-Objekts, eine Kennung, mit der das ersten Gestaltungselement von anderen Gestaltungselementen der Konstruktion des ersten Teil-Objekts unterschieden wird, und eine Kennung für die Art des ersten Gestaltungselements erweitert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s bei der Ermittlung beim zweiten Konstruktionsstand ein weiteres Gestaltungselement durch Auswertung der Gesamt-Kennung des weiteren Gestaltungselements ermittelt wird, indem geprüft wird, ob die Gesamt-Kennung des weiteren Gestaltungselements 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, umfasst
- und nur für dieses weitere Gestaltungselement die Kompatibilität mit dem ersten geprüft wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s dann, wenn festgestellt wird, dass beim ersten Konstruktionsstand ein weiteres Gestaltungselement mit dem ersten Gestaltungselement kompatibel ist und beim zweiten Konstruktionsstand das weiteres Gestaltungselement mit dem ersten 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.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die für den Vergleich der beiden Konstruktionsstände verwendeten Geometrie-Eigenschaften des ersten Gestaltungselements mindestens eine der folgenden Informationen umfassen: ob das 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,
- die Richtung des Normalenvektors im ersten Gestaltungselement der Oberfläche des ersten Teil-Objekts,
- dann, wenn das erste Gestaltungselement ein Bezugspunkt ist, in welcher Richtung das erste Gestaltungselement die räumliche Bewegung des ersten Teil-Objekts einschränkt,
- dann, wenn das erste Gestaltungselement ein Aufnahmepunkt ist, in welcher Richtung die räumliche Bewegung eines weiteren Teil-Objekts eingeschränkt wird, das vom ersten Teil-Objekt im ersten Gestaltungselement aufgenommen wird, eine Form-, Lage- oder Maßtoleranz für das erste Gestaltungselement .
12. 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 11 ausgeführt werden kann, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
13. 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 11 auszuführen.
EP02732743A 2001-06-20 2002-05-31 Verfahren zum ermitteln von auswirkungen von konstruktionsänderungen Withdrawn EP1407332A2 (de)

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