EP2558913A1 - Verfahren zur konfiguration und/oder bestückung einer fahrzeugkabine, insbesondere eines luftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur konfiguration und/oder bestückung einer fahrzeugkabine, insbesondere eines luftfahrzeugs

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Publication number
EP2558913A1
EP2558913A1 EP11726673A EP11726673A EP2558913A1 EP 2558913 A1 EP2558913 A1 EP 2558913A1 EP 11726673 A EP11726673 A EP 11726673A EP 11726673 A EP11726673 A EP 11726673A EP 2558913 A1 EP2558913 A1 EP 2558913A1
Authority
EP
European Patent Office
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module
module package
configuration
cabin
zone
Prior art date
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Ceased
Application number
EP11726673A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias SCHMIDT-SCHÄFFER
Benjamin Becker
Ulrich Seifert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Publication of EP2558913A1 publication Critical patent/EP2558913A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G05B19/40931—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of geometry
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
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    • G05B2219/35155—From parts catalog, database, define part relationships, product definitions, specifications
    • G—PHYSICS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to a method for the automatic configuration and / or equipping of a vehicle cabin, in particular of an aircraft.
  • a passenger plane consists of a large number of
  • an aircraft cabin usually has connections, the position of these connections being fixed, for example due to safety regulations. It is therefore necessary that the components with which the aircraft cabin is to be equipped are arranged in the aircraft cabin such that the connections of the aircraft cabin with the corresponding
  • DE 100 41 031 A1 discloses a method for the configuration of
  • Component arrangements d. H. To de fi nition of the spatial arrangement of components to each other and their optimization with respect. Position and / or quantity preferably in an aircraft. To automatically configure the arrangement of the components and, if necessary, manufacturing documents via a
  • the object of the invention can therefore be seen to provide a method which overcomes the existing disadvantages and meets the above requirements.
  • the method should make it possible that a configuration and / or assembly of a cabin of an aircraft can be performed efficiently and in a time-saving manner, with regard to both the production and the approval or acceptance.
  • the object is achieved by a method according to claim 1, by a
  • the invention includes the idea of providing a method for automatically configuring and / or equipping a vehicle cabin, in particular an aircraft, wherein the cabin is subdivided into several zones and the method further comprises the following steps:
  • the invention includes the idea to provide a system for configuring and equipping a vehicle cabin, in particular an aircraft, configured for carrying out the method according to the invention, comprising:
  • an input device for detecting a user input
  • a configuration device connected to the input device, wherein the configuration device comprises a processor and a
  • Storage means for storing the data of the pool of
  • a display device for displaying the target module package and the selected module package
  • Ine control unit for coordinating the final assembly in the factory has.
  • a vehicle can be a ship, a bus, a train or a
  • a parameter zone can be, for example, an entry zone, ie an area which is subject to predefined restrictions due to specified special boundary conditions, in this case a door and predetermined running and driving paths.
  • a dynamic zone may be defined as a passenger zone, ie a zone in which, for example, rows of passenger seats are dynamically arranged, wherein a restriction may be given by an initial or final parameter predefined by a parameter zone.
  • the cabin is in one Parameter zone and a dynamic zone divided.
  • the cabin can also be divided into a plurality of parameter zones and / or a plurality of dynamic zones.
  • a single module is made up of a pool of individual modules
  • Single modules are then connected to a target module package. That is, a user here determines his or her desired configuration with respect to the cabin layout, in particular a specific desired arrangement of the individual modules or, in the case of only a selected individual module, of the single module in the cabin can be specified. The user does not have to worry about safety-related regulations or specifications. Such an arrangement of individual modules may also be referred to as a desired module package configuration.
  • a target module package configuration value is calculated.
  • the target module package configuration value takes into account the exact arrangement of the individual modules in the cabin and / or the relative position of the individual modules relative to one another.
  • the type and / or the number of individual modules is taken into account. It can also
  • the target module package configuration value may be one
  • Such a single module parameter may comprise, for example, a position of a connection or a connection position.
  • the connection is a hydraulic, electrical and / or mechanical connection.
  • the calculated target module package configuration value is compared with provided module package configuration values, each corresponding to a module package.
  • module package configuration values in particular, the same parameters as the target module package configuration value, but with reference to the respective module package.
  • the comparison can be carried out, in particular, by forming in each case a difference between the desired module package configuration value and the module package configuration values.
  • the module package configuration values may still be with a
  • the module packages can also be referred to as provided module packages.
  • the modules packages can also be referred to as provided module packages.
  • the modules packages can also be referred to as provided module packages.
  • Boundary conditions such as permissible weight, center of gravity, mechanical, electrical and hydraulic connections, etc. taken into account. That is, only by the algorithm as technically permissible arrangements are possible.
  • the module package is then selected from the provided module packages, which has a module package configuration value that deviates least from the target module pa kkonfig u rati o n swe rt. For example, as the selection criterion, the minimum of the absolute values of the differences formed above can be selected.
  • the selected module package is then placed in the cabin.
  • the cabin is divided into several zones and the selected module package is placed in one of the several zones.
  • Dividing the cabin into several zones at least one parameter zone and a dynamic zone are provided.
  • the cabin can also be divided into a plurality of parameter zones and / or a plurality of dynamic zones.
  • the selected module package in the parameter zone becomes
  • the size and the boundaries of the parameter zone are defined, ie, for example, it is defined here whether the boundary of the parameter zone is formed by open areas or by a rigid partition wall.
  • the boundary of the parameter zone is formed by open areas or by a rigid partition wall.
  • Parameter zone also the technical boundary conditions such as center of gravity, connection situation, running and driving paths, etc.
  • the technical boundary conditions such as center of gravity, connection situation, running and driving paths, etc.
  • the loading process itself i. the production or assembly of the individual modules and the module packages then takes place based on the automated configuration.
  • the production for example, the subdivision of the zones using
  • the selection can then take place, for example, from a warehouse with corresponding individual modules, module packages or modules or components. The arrangement is then physically based on the
  • Calculations i. the module packages and the individual components are arranged and mounted in the aircraft cabin.
  • a parameter zone may be a single single module or a single module
  • Module package from several individual modules are occupied, for example, with a kitchen module or a toilet module, their positioning and System connections are defined accordingly. This reduces in the
  • the parameter zones of the doors define all the systems which are necessary for their supply. These systems are, for example, wastewater, fresh water, air conditioning, etc. and also run through the dynamic zones accordingly.
  • the configuration of the modules or module packages contained in such a parameter zone is limited by the modules and the zone. Thus, a kitchen module may not exceed a certain weight and a corresponding power consumption.
  • a dynamic zone is configured according to some customer parameters as well as the parameters of the parameter zone.
  • the elements contained therein are, for example, rows of seats, wall coverings and their wiring, e.g. for seat-to-seat as well as other wiring such as the personal service units in the ceiling etc. This wiring and positioning of the elements in the zones uses the boundary conditions from the parameter zones and can quite easily the
  • the subdivision of the cabin into parameter zones and dynamic zones offers the advantage in particular of a time-saving and less computationally intensive configuration and / or assembly in that the equipment and / or the configuration need not be calculated for the entire cabin, but only for a predetermined zone:
  • the dynamic zone The fact that the parameter zone is configured and / or populated with module packages, in particular with preconfigured module packages, reduces the computational effort or the time required for a given computer system or the required size and performance of the computer system and thus their costs can be minimized.
  • Advantages of this system include:
  • Door areas are defined by defaults for emergency evacuation, cabin personnel per exit, aisles in the door area, etc. and the parameters of the dynamic zone are defined by specifications, such as: Seats only with a corresponding distance to monuments, such as kitchen module or toilet module, in the door, seats only at positions visible from the flight attendant seat, seats with a minimum gap / inclination of the back rest, etc.
  • Brackets, system connectors etc have less variance. Fewer variants of the standard aircraft arise.
  • the seating areas have fixed interfaces for the wiring and the structure.
  • the at least one individual module parameter comprises a connection position of a hydraulic, electrical and / or mechanical connection.
  • the individual module or the module packages it is advantageously possible for the individual module or the module packages to be arranged in the cabin such that connections arranged in the cabin can be connected to corresponding counter connections arranged on the individual modules or module packages.
  • the at least one individual module parameter may preferably comprise a center of gravity position and / or an aerodynamic center of gravity position. So can in
  • the individual modules or module packages are arranged in the cabin such that a safe and aerodynamic optimal
  • the single module list or the pool, a passenger seat row module, a kitchen module, a toilet module, a cabin personal seat module, an emergency equipment module, in particular an oxygen delivery module, a multimedia module Stair module and / or a cabin interior trim module.
  • the cabin interior trim module comprises at least one luggage compartment.
  • a user may define a parameter zone by entering a
  • Kitchen module selects and connects to a target module package, so its desired configuration.
  • Desired configuration may be outside technical specifications. Therefore, first, the target module package configuration value corresponding to the target module package is calculated. This target module package configuration value is then compared to provided module package configuration values. It will be that
  • Module package configuration value is the least different. This module package is then placed in the cabin. Since these provided module packages are usually already certified and meet the technical and legal requirements, the user no longer has to worry about it.
  • the selected module package which in the example just mentioned has a kitchen module, a staircase module and a toilet module, is arranged in particular according to existing connections in the parameter zone.
  • Individual modules and the module packages connected to the individual modules include in particular
  • the individual modules also comprise a floor module.
  • the single-component configuration particularly specifies a seat spacing between the passenger seats.
  • the seat spacing is defined here as the distance between a first passenger seat and a second one arranged opposite the first passenger seat
  • the single-component configuration may include a passenger seat width and / or a number of passenger seats in one
  • Parameter zone as an entry zone and / or the dynamic zone as one Passenger zone provided.
  • the entry zone comprises in particular an entry area having an entrance with a car door, through which
  • At least one kitchen module and / or at least one toilet module and / or at least one cabin passenger seat module, in particular a cabin passenger seat, are arranged in the boarding zone.
  • the passenger zone preferably comprises at least one passenger seat and / or at least one
  • Passenger seating row in particular at least one passenger seat row module.
  • the invention allows a user to configure the parameter zone, in particular from already preconfigured module packages.
  • the parameter zone configuration ie the single-component configuration, is then calculated dynamically on the basis of the individual module configuration. Due to the fact that only one calculation has to be carried out for the parameter zone configuration, computing capacity can be saved considerably.
  • the calculation of the single-component configuration of the dynamic zone is furthermore carried out as a function of at least one dynamic zone parameter.
  • dynamic zone parameter may be, for example, a passenger seat pitch.
  • the user can specify in particular that, for example, the last two passenger seat rows should have a predetermined distance. The distance of the other passenger seat rows is then adjusted automatically.
  • the dynamic zone parameter comprises an adjustability of a backrest of a passenger seat.
  • a user may specify that the passenger seats in the last row of passenger seats do not have adjustable backrests. Thus, such a last passenger seat row requires less space than a row of passenger seats with adjustable backrests.
  • the user may specify a strategy as to how a passenger seat row layout should look. In this case, the user does not have to worry about an optimal arrangement of the passenger seat rows, since by means of the inventive dynamic adaptation of the single-component configuration to the predetermined Single module configuration of the parameter zone the optimal arrangement can be calculated quickly.
  • Single module configuration or module package configuration and / or a calculated single-component configuration can be implemented directly in a real assembly.
  • the selected module packages and / or the individual components are arranged in the parameter zone or dynamic zone if the corresponding arrangement has been previously validated.
  • Validation and validated in the sense of the invention mean that a sub-plan is valid ("validated") if the aircraft component specified therein meets construction-technical requirements and the specifications ("rules") of the Federal Aviation Administration.
  • the process of checking whether the sub-construction plan satisfies these requirements and the rules is called "validation.”
  • a sub-construction plan may in particular comprise a single module, a module package and / or a single component It may also be provided, for example, that a validation is carried out only after a predetermined number of selected individual modules or module packages, in which case computer time and computing capacity can advantageously be saved a user can manually run a validation. If so, validation is successful.
  • a warning message may be issued to a user, in particular in the form of a pop-up Windows on a screen or the configuration is not allowed, and the user is led to a similar buildable solution. The user should then revise an input so that a new validation can be started.
  • user input is detected prior to placing the selected module package in the booth.
  • the user input may include moving and / or removing and / or adding and / or replacing and / or modifying a single module. This is particularly helpful if the aircraft manufacturer has specified a basic configuration which is adapted by the customer to his needs. This can also be a purely virtual
  • Parameter zone can change the layout again. It will then become a
  • This new target module package configuration value is then compared to the provided module package configuration values. It can preferably be provided that the user input before comparing the target Module Package configuration value with the provided
  • Module package configuration values is detected.
  • the user input is detected after selecting the module package whose module package configuration value deviates least from the target module package configuration value and before arranging the selected module package in the cabin.
  • a system for configuring a cabin of an aircraft may have an input device for detecting a
  • a configuration device having a processor and a memory device for storing the data of the pool of individual modules, and display means for displaying the target module package (10a) and the selected module package (10b), the system comprising a single-module automatic warehouse.
  • the single-module storage can be, for example, a fully automated high-bay warehouse in which store the individual modules and retrieved after appropriate selection and provided. This can be achieved on large aircraft shipyards with a large number of different configurable aircraft significant savings in cabin equipment.
  • 1 is a schematic block diagram of a production or
  • Fig. 2 a modular aircraft cabin
  • Fig. 6 shows a module package, wherein a further single module is added, and Fig. 7 shows another module package, wherein a single module is moved.
  • Fig. 1 shows schematically a system VEB, which in the shown
  • Embodiment is set up to automatically create assembly plans and parts lists for a cabin configuration or their assembly.
  • the system can also have an interface CON, which is suitable for the direct transfer of planning and assembly data to a MANU manufacturing plant.
  • processes in logistics component procurement and warehousing in automated high-bay warehouses, etc.
  • process planning process scheduling, resource provision, and the like can be directly controlled and automated. This has an immediate effect on the physical equipment of the cabin or assembly.
  • the system can, for example, the
  • a module or a single module is for example a kitchen or toilet cubicle module.
  • the system VEB comprises a processor or computer PD, in particular comprising a processor which is controlled by an engineer or customer ("user") via a user interface U1 or input device
  • User interface U1 can here be a graphical user interface (GUI) in which the control takes place via a known menu structure.
  • GUI graphical user interface
  • the user enters his desired selection for the configuration of the parameter zone.
  • the options for the element are set automatically by the system and the dimensioning / positioning is invariably specified by the individual modules or the module packages.
  • Technical parameters for kitchen or toilet cubicle modules such as those used in passenger cabins, would be, for example, the user-required water pressure for the piping or the specification of electrical cabling with regard to the electrical power of kitchen appliances in the kitchen cabins. However, these parameters are usually not configured
  • Single module parameters include these technical parameters.
  • One pole of already validated substructure plans which may preferably comprise module packages and / or individual modules, from which the later construction plan SPEC is combined, are available on a database system DB, wherein the
  • Database system DB is stored in a memory device (not shown). Furthermore, individual components can also be provided on the database system.
  • the substructure plans as well as the building plan SPEC to be created, and in particular the individual modules, can be implemented as structured XML files, for example.
  • a validation unit VAL is communicatively connected to the computer PD and a rule database DBV.
  • rules and technical specifications specified by the Federal Aviation authorities are stored in table-like data structures.
  • the table-like data structure includes at least two columns.
  • the total power consumption of the cabin is not due to local
  • identifiers for the respective modifiable elements of the subplans Such elements may be, for example, a paint or a seat cover material.
  • the associated row in the second column is the respective specification value, for example as a code, numerical values or as
  • a color may be coded for a seat cover of a seat.
  • a modification of the corresponding features of the already pre-validated substructure plans or pre-validated individual modules or module packages takes place. This is done by writing the parameter into the corresponding element or module feature at the appropriate location in the XML-coded sub-plan.
  • one or more of the individual elements within the already validated substructure plans are either mutually exclusive or with one another
  • This link can extend to module features in module levels of the module sub-plans.
  • a dynamic-automatic (co-) modification of the other elements associated with this element takes place.
  • Combining can be done, for example, by merging the individual XML files into an overall XML file, or by merging them together
  • the validation unit VAL can, for example, be embodied as a "parser" which compares the respective entries in the subplans and compares the parameters written there as a new element or module characteristic with the values in the second column of the table in the rules database DBV If a match characteristic is registered, ie if the value entered by the user corresponds to the value in the second column of the table, the combination is validated. Linking may also result in module module modifications that make validation unsuccessful. If unsuccessful, a signal is sent from the validation unit VAL to the computer PD. The computer PD will then issue a warning signal to the user and wait for input of revised parameters.
  • the user thus provides the configuration of the parameter zone by selecting one or more individual modules, which are first connected to a target module package. However, the actual device module package is then selected whose module package configuration value is least different from the target module package configuration value. This arrangement is then validated by means of the validation unit VAL. A calculation of a
  • the final building plan SPEC can be given to a computer-aided design system (CAD) to create a graphical master plan, which can then be fed into a suitable "back end" for further processing then, for example, be checked by an engineer.
  • CAD computer-aided design system
  • Control device or interface CON are fed, so that via this control device CON a manufacturing plant MANU with those components or Individual components and / or individual modules and / or module packages can be loaded, which were specified in the finished plan SEPC.
  • FIGS. 2 and 3 the modules and elements or their specification are referred to as module substructure plans with the same reference numeral for simplicity of illustration.
  • Fig. 2 shows an overview of a modular aircraft component.
  • Aircraft component is an aircraft cabin FC.
  • FC has a floor plan that consists of different zones A-E.
  • the zones differ in that there are doors in zones A, C, E and none in zones B, D.
  • the zones A, C, E are insofar as entry-level zones, so-called
  • the passenger seat rows are formed from passenger seats, which are in the
  • Passenger zones B and D are arranged (see also Fig. 3).
  • MA and ME indicate cabin crew seat modules located in zones A and E.
  • MC denotes a module package formed from a kitchen module and a toilet module, wherein the module MC is arranged in the zone C.
  • FIG. 3a and 3b schematically show a single-component configuration in the passenger zones B, D from FIG. 2.
  • the single-component configuration is formed here by means of passenger seats.
  • the entry zones A, C of FIG. 2, which adjoin the passenger zones B and D, define a fixed start position and a fixed end position for the passenger seat rows.
  • the passenger seat row shown in Figure 3a above is in a so-called standard configuration or not stepped configuration formed.
  • Passenger seat row is formed in a so-called stepped configuration. In the stepped configuration, at least one row of passenger seats is in both
  • Passenger seats rows for economy and business class are arranged together in a passenger zone (see Figure 3b).
  • BC Business Class
  • YC economy Class
  • the number of stepped rows in this example is 4.
  • the arrangement of the BC seats is unsteered and, third, the arrangement of the YC seats is stepped, if necessary.
  • the algorithm calculates the individual module parameters depending on the entered parameters
  • Parameter zone and in particular of the formulas shown in Figs. 3a and 3b, an optimal position of the respective passenger seat rows. In particular, it is also calculated how many passenger seats can be arranged per row of passenger seats.
  • the entry zones adjacent to the passenger zones form a parameter zone according to the preferred embodiment.
  • the passenger zones will be configured dynamically according to the so fully configured parameter zones and thus constitute a dynamic zone.
  • the validation does not take place after each selection of a module, but rather
  • Module characteristic MA 1 ma 1,>
  • the validation unit VAL, the computer PD and the database systems DB, DBV or the user interface U1 can each act as their own hardware or
  • the implementation is done on a single local computer.
  • a client-server structure is provided for a web-based embodiment of the validation device VEB.
  • the provision of the technical specification data about the customer is made by a client presenting the user interface U1.
  • a data exchange with the computer PD (“server”) then takes place via a network connection, such as the Internet, for example.PD is in turn connected via the network to the database systems DBV or DB If the completed construction plan SPEC has been validated and combined, then These are then sent via the network connection to the control unit CON to coordinate the further final assembly in the factory MANU.
  • FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment of the method according to the invention for clarification.
  • a first step S1 at least one individual module is selected from a pool of individual modules.
  • step S2 the individual modules selected in step S1 are connected to a desired module package. So the user gives his here
  • step S3 a target module package configuration value is then calculated, which is provided in step S4 with
  • step S5 the module package for the configuration of the parameter zone is then selected, the module package configuration value of which deviates from the target module package configuration value at least.
  • step S10 the parameter zone configuration is validated. If it is found that the parameter zone configuration is not valid, ie not allowed, then a user must make a new selection and the validation is then carried out again.
  • one or more individual components are selected from a pool of individual components in a step S15.
  • step S18 a single-component configuration is then calculated according to the validated single-module configuration, that is, the validated module package.
  • the single-component configuration is also validated in a step S19. If the validation was unsuccessful, the user must create a new one Selection of individual components, then a new
  • the validated partial module layout plans ie the single module configuration or the module package and the
  • step S20 Single component configuration in step S20 assembled so as to obtain a validated final plan SPEC.
  • the database DB can be updated by storing the validated construction plan SPEC, together with an ID (identification number) of the customer.
  • Parameter zone the positions of the individual passenger seats and / or the individual rows of passenger seats, in particular the distances are calculated, so dynamically adapted to the dynamic zone. It may be provided in particular that the passenger seats are anchored by means of a guide rail with the cabin floor.
  • Fig. 5 shows another modular aircraft cabin 1, wherein the
  • Aircraft cabin 1 is divided into several zones A, B, C, D and E.
  • zone C a module package 2 of three individual modules 3a, 3b and 3c is arranged. The three
  • Individual modules 3a, 3b and 3c may be different or the same.
  • a user wants to change the existing cabin layout by deleting the individual module 3a and moving the single module 3b from a first position to a second position.
  • the position of the single module 3c remains unchanged.
  • the cabin layout changed by the user usually does not meet the technical and legal specifications. It is therefore selected from a pool of provided validated module packages, the module package, which is the
  • Desired configuration of the user comes closest.
  • particular consideration is given to whether other module packages in the cabin, for example in the Zone C or D are arranged.
  • the module package whose
  • the module package configuration value deviates least from the target module package configuration value, it may not fit together with already existing module packages. For example, the corresponding terminals are not compatible with each other or each have other positions. It may then exceptionally be allowed here that a module package is selected which deviates further from the desired cabin layout of the user.
  • Module Package configuration values take this circumstance into account. It can hiert Internals also a corresponding selection algorithm are selected.
  • FIGS. 6 and 7 are intended to illustrate the method schematically by way of example in more detail when a user adds or shifts an individual module.
  • 6 shows a module package 10 with individual modules 11a and 11b.
  • the individual module 11a is a kitchen module and the individual module 11b is a cabin passenger seat module.
  • the user now adds another single module 11c, which in the embodiment shown here is a toilet module.
  • the middle image in FIG. 6 shows the layout configuration desired by the user or the desired module package 10 a desired by him.
  • the module package 10b which comes closest to the desired target module package, shows the right image in Fig. 6.
  • the single module 11b has been moved to the right.
  • FIG. 7 shows the module package 10 from FIG.
  • the user merely shifts the single module 11a to the left, so that it projects into a zone adjacent to the module package 10. For example, it may protrude into zone B as shown in FIG.
  • the target module package 10a shows the middle image in FIG. 7.
  • the right-hand image in FIG. 7 then shows the module package 10b, which deviates least from the target module package 10a.
  • only the individual module 11b has been moved to the right, in particular to take into account the change in the center of gravity of the module package 10a due to the
  • Displacement of the single module 11a When evaluating which module package best fits the module package specified by the user, the following criteria are taken into account in particular: Change in the number or position of the individual modules in the same zone and / or
  • Single modules can be moved, changed, added and / or removed. Furthermore, it can be provided that the evaluation takes into account whether the selected module package is compatible with already existing module packages or not. For example, in the case of changes in the number and in the arrangement of the individual modules, in particular in the case of cabin personal seat modules or passenger seats, an additional sanction parameter can be included in the rating. In this case, it may preferably be prohibited for existing module packages to be changed in other zones, that is to say in particular for them
  • Module packages for other zones are automatically selected.
  • the inventive method enables automatic selection of the most suitable module package for generating layouts of cabins
  • Aircraft in particular of aircraft cabins, based on a module package for layout configuration, taking into account all relevant rules and regulations, as part of the configuration and / or assembly.
  • the layout is composed of individual modules and the module package most suitable for this layout is automatically identified and selected.
  • the method allows after a change of a
  • Single module in a module package identifies the most suitable module package becomes.
  • the identified module package is preferably checked as to whether it can be combined with other module packages already arranged in the individual zones.
  • the degree of freedom of the configuration of a single module is considered in terms of the module-packet-level solution space corresponding to
  • Modification methods such as type change, delete, add and / or move, limited and thus the mapping to an existing module package, in particular a validated module package guaranteed. It can be configured in an advantageous manner quickly and efficiently a cabin layout, even with a large number of available module packages. Thus, in particular computing time and computing capacity is saved.
  • the single-module warehouse can be designed as an automatic high-bay warehouse controlled by the system. Also, the loading of the car or the pre-assembly of module packages can be done by means of automatically controlled industrial robots.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Konfiguration und/oder Bestückung einer Fahrzeugkabine (1), insbesondere eines Luftfahrzeugs, wobei die Kabine (1) in mehrere Zonen (A, B, C, D, E) unterteilt wird und das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: - Auswählen von mehreren Einzelmodulen (11a, 11 b, 11c) aus einem Pool von Einzelmodulen, - Automatisches Verbinden der ausgewählten Einzelmodule (11a, 11 b, 11c) zu einem Soll-Modulpaket (10a), - Automatisches Berechnen eines Soll-Modulpaketkonfigurationswertes, - Automatisches Vergleichen des Soll-Modulpaketkonfigurationswertes mit vordefinierten Modulpaketkonfigurationswerten, welche jeweils einem technisch vorvalidierten Modulpaket entsprechen, - Automatisches Auswählen des Modulpaketes (10b), dessen Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll-Modulpaketkonfigurationswert am wenigsten abweicht, - Anordnen des ausgewählten Modulpakets (10b) in einer Zone (A, B, C, D, E) der Kabine (1). Die Erfindung betrifft ferner ein System und ein Computerprogramm.

Description

Verfahren zur Konfiguration und/oder Bestückung einer Fahrzeugkabine, insbesondere eines Luftfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Konfiguration und/oder Bestückung einer Fahrzeugkabine, insbesondere eines Luftfahrzeugs.
Hintergrund der Erfindung Bei Fahrzeugen für die Personenbeförderung besteht das Bedürfnis, diese mit entsprechenden Einbauten zu bestücken.
Ein Passagierflugzeug beispielsweise besteht aus einer großen Zahl von
Komponenten. Viele dieser Komponenten können und werden von den jeweiligen Fluggesellschaften in einer bestimmten Ausprägung, Modifikation oder Konfiguration bestellt, das heißt sie erfolgen auf Kundenwunsch. Es gibt ein Standardflugzeug das entsprechend entwickelt und zugelassen wird. Bestellte Flugzeuge eines Kunden werden immer hinsichtlich des Standardflugzeuges entwickelt und zugelassen. Dies geschieht über das Nachverfolgen der Änderungen (Modifikationen) am
Standardflugzeug um die entsprechende Kundenkonfiguration abzubilden.
Jede Fluggesellschaft hat neben bestimmten Wünschen hinsichtlich der
Innenausstattung des Flugzeuges Vorgaben, die von den jeweiligen nationalen Luftfahrtbehörden vorgeschrieben werden. Vor allem aber müssen technische Vorgaben bzgl. Flugmechanik, Strukturmechanik und Schwingungsmechanik sowie Anschlussvorgaben bzgl. Belüftung, Hydraulik, Elektrik, etc. berücksichtigt werden.
Die Bereitstellung der jeweilig unterschiedlich konfigurierten Komponenten zur Endmontage erfolgt im Rahmen eines sogenannten„Realisation-Engineering". Dabei werden die unterschiedlichen Konfigurationen oder Spezifikationen, die von der Fluggesellschaft gefordert werden, erfasst. Auf Grundlage dieses erfassten Spezifikationsmaterials werden dann Bauunterlagen, wie zum Beispiel Baupläne, Stücklisten und sonstige Dokumentation erstellt, die für die Bestückung einer Kabine eines Luftfahrzeugs erforderlich sind. Durch die immensen Kombinationsmöglichkeiten ist dieser Pre-Engineering-Schritt zeitaufwendig und teuer. Es besteht also ein Bedarf in der Flugzeugindustrie, die Entwicklung durch ein gezieltes modulorientiertes Pre-Engineering und darauf basierende Produktion von geeigneten Baugruppen für das Flugzeug effizienter zu gestalten.
Des Weiteren weist beispielsweise eine Flugzeugkabine üblicherweise Anschlüsse auf, wobei die Position dieser Anschlüsse festgelegt ist, beispielsweise aufgrund von Sicherheitsbestimmungen. Es ist daher erforderlich, dass die Komponenten, mit denen die Flugzeugkabine bestückt werden soll, derart in der Flugzeugkabine angeordnet werden, dass die Anschlüsse der Flugzeugkabine mit den entsprechenden
Gegenanschlüssen der Komponenten verbunden werden können.
Weiterhin ist es erforderlich, dass ein Raum in einer Flugzeugkabine effizient ausgenutzt wird, so dass eine größtmögliche Anzahl an Passagieren transportiert werden kann, wodurch insbesondere der Treibstoffverbrauch pro Passagier reduziert werden kann.
Hierzu sind bereits aus dem Stand der Technik Lösungsvorschläge bekannt. So offenbart die DE 100 41 031 A1 ein Verfahren zur Konfiguration von
Komponentenanordnungen, d. h. zur De finition der räumlichen Anordnung von Bauteilen zueinander und zu deren Optimierung bzgl. Position und/oder Menge vorzugsweise in einem Flugzeug. Um die Anordnung der Komponenten automatisch zu konfigurieren und um gegebenenfalls Herstellungsunterlagen über ein
Datenverarbeitungsprogramm automatisch zu erzeugen, ist vorgesehen, dass in ein Konfigurationstool eines Datenverarbeitungssystems der den Bauunterlagen zugrunde liegende Flugzeugtyp eingegeben wird, dass die flugzeugspezifische Geometrie in einem Zeichnungsmodul des Datenverarbeitungssystems gespeichert, aus diesem automatisch geladen und dargestellt wird, dass in einer Funktions- und Datenanalyse die erforderlichen geometrischen Objekte bzw. Komponenten ermittelt, mathematisch beschrieben, Positionsregeln mathematisch abgebildet und gespeichert werden sowie der flugzeugspezifischen Geometrie im Zeichnungsmodul des
Datenverarbeitungssystems hinzugefügt werden, und dass in dem Konfigurationstool des Datenverarbeitungssystems die Objekte bzw. Komponenten zusammen mit der flugzeugspezifischen Geometrie nach einem definierten, Kundenanforderungen berücksichtigenden Regelwerk automatisch räumlich zueinander optimal konfiguriert werden. Nachteilig hieran ist aber, dass eine Berechnung hinsichtlich der Konfiguration der Komponenten in der Flugzeugkabine für die gesamte Flugzeugkabine erfolgen muss, was die Berechnung zeitaufwendig und rechenintensiv macht. Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung kann daher darin gesehen werden, ein Verfahren anzugeben, welches die bestehenden Nachteile überwindet und die oben genannten Anforderungen erfüllt. Insbesondere soll das Verfahren es ermöglichen, dass eine Konfiguration und/oder Bestückung einer Kabine eines Luftfahrzeugs effizient und zeitsparend durchgeführt werden kann, dies in Hinblick sowohl auf die Produktion als auch auf die Zulassung bzw. Abnahme.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 , durch ein
Computerprogramm nach Anspruch 7 und durch ein System nach Anspruch 8.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen
Unteransprüchen.
Die Erfindung umfasst den Gedanken, ein Verfahren zur automatischen Konfiguration und/oder Bestückung einer Fahrzeugkabine, insbesondere eines Luftfahrzeugs, bereitzustellen, wobei die Kabine in mehrere Zonen unterteilt wird und das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist:
- Auswählen von mehreren Einzelmodulen aus einem Pool von Einzelmodulen,
- Automatisches Verbinden der ausgewählten Einzelmodule zu einem
Soll-Modulpaket,
- Automatisches Berechnen eines Soll-Modulpaketkonfigurationswertes, - Automatisches Vergleichen des Soll-Modulpaketkonfigurationswertes mit vordefinierten Modulpaketkonfigurationswerten, welche jeweils einem technisch vorvalidierten Modulpaket entsprechen,
- Automatisches Auswählen des Modulpaketes, dessen
Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll-
Modulpaketkonfigurationswert am wenigsten abweicht,
Anordnen des ausgewählten Modulpakets in einer Zone der Kabine.
Weiterhin umfasst die Erfindung den Gedanken, ein System zur Konfiguration und Bestückung einer Fahrzeugkabine, insbesondere eines Luftfahrzeugs, eingerichtet zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen, umfassend:
- eine Eingabeeinrichtung zum Erfassen einer Benutzereingabe, eine mit der Eingabeeinrichtung verbundene Konfigurationseinrichtung, wobei die Konfigurationseinrichtung einen Prozessor und eine
Speichereinrichtung zum Speichern der Daten des Pools von
Einzelmodulen aufweist,
eine Anzeigeeinrichtüng zum Anzeigen des Soll-Modulpakets und des ausgewählten Modulpakets, und
ine Steuereinheit zum Koordinieren der Endmontage im Werk aufweist.
Erfindungsgemäß kann ein Fahrzeug ein Schiff, ein Bus, ein Zug oder ein
Luftfahrzeug, wie beispielsweise ein Flugzeug, ein Luftschiff, ein Hubschrauber, etc. sein. Beispielhaft wird nachfolgend auf ein Passagierflugzeug bezug genommen. Erfindungsgemäß wird die Kabine in mehrere Zonen unterteilt, wobei hier die unterschiedlichen Zonentypen„Parameterzone" und„dynamische Zone" vorgesehen sein können. Dabei kann eine Parameterzone beispielsweise eine Einstiegszone sein, d.h. ein Bereich der durch vorgegebene besondere Randbedingungen, hier eine Tür und vorgegebene Lauf- und Fahrwege, vordefinierten Einschränkungen unterliegt. Ferner kann eine dynamische Zone als eine Passagierzone definiert sein, d.h. eine Zone, in der beispielsweise Passagiersitzreihen dynamisch angeordnet sind, wobei eine Einschränkung durch einen von einer Parameterzone vordefinierten Anfangsoder Endparameter gegeben sein kann. Beispielsweise wird die Kabine in eine Parameterzone und eine dynamische Zone unterteilt. Insbesondere kann die Kabine aber auch in mehrere Parameterzonen und/oder mehrere dynamische Zonen unterteilt werden. Erfindungsgemäß wird ein Einzelmodul aus einem Pool von Einzelmodulen
ausgewählt, wobei auch mehrere Einzelmodule aus dem Pool ausgewählt werden können. Dabei sind hier beispielsweise virtuelle Daten von Einzelmodulen zu verstehen, die auf einem Datenbanksystem abgelegt sind. Die ausgewählten
Einzelmodule werden dann zu einem Soll-Modulpaket verbunden. Das heißt, dass ein Benutzer hier seine Wunschkonfiguration bezüglich des Kabinenlayouts bestimmt, insbesondere kann eine bestimmte gewünschte Anordnung der Einzelmodule oder, im Fall von nur einem ausgewählten Einzelmdul, des Einzelmoduls in der Kabine vorgegeben werden. Der Benutzer muss sich dabei keine Gedanken machen bezüglich sicherheitsrelevanter Bestimmungen oder Vorgaben. Eine solche Anordnung von Einzelmodulen kann auch als eine Soll-Modulpaketkonfiguration bezeichnet werden.
Anschließend wird basierend auf der Soll-Modulpaketkonfiguration ein Soll- Modulpaketkonfigurationswert berechnet. Beispielsweise berücksichtigt der Soll- Modulpaketkonfigurationswert die genaue Anordnung der Einzelmodule in der Kabine und/oder die relative Position der Einzelmodule zueinander. Vorzugsweise wird auch der Typ und/oder die Anzahl der Einzelmodule berücksichtigt. Es kann auch
vorgesehen sein, dass bereits in der Kabine angeordnete Modulpakete bei der Berechnung des Soll-Modulpaketkonfigurationswertes berücksichtigt werden.
Beispielsweise kann der Soll-Modulpaketkonfigurationswert einen
Einzelmodulparameter berücksichtigen. Ein solcher Einzelmodulparameter kann beispielsweise eine Position eines Anschlusses bzw. eine Anschlussposition umfassen. Insbesondere ist der Anschluss ein hydraulischer, elektrischer und/oder mechanischer Anschluss.
In einem nächsten Schritt wird der berechnete Soll-Modulpaketkonfigurationswert mit bereitgestellten Modulpaketkonfigurationswerten verglichen, wobei diese jeweils einem Modulpaket entsprechen. Diese Modulpaketkonfigurationswerte berücksichtigen insbesondere die gleichen Parameter wie der Soll-Modulpaketkonfigurationswert, allerdings bezogen auf das jeweilige Modulpaket. Das Vergleichen kann insbesondere dadurch ausgeführt werden, dass jeweils eine Differenz zwischen dem Soll- Modulpaketkonfigurationswert und den Modulpaketkonfigurationswerten gebildet wird. Vorzugsweise können die Modulpaketkonfigurationswerte noch mit einem
Gewichtungsparameter gewichtet werden. Die Modulpakete können auch als bereitgestellte Modulpakete bezeichnet werden. Vorzugsweise werden die
bereitgestellten Modulpakete bzw. die bereitgestellten Modulpaketkonfigurationswerte mittels eines Algorithmus berechnet, wobei der Algorithmus die technischen
Randbedingungen, wie zulässiges Gewicht, Schwerpunktlage, mechanische, elektrische und hydraulische Anschlüsse, etc. berücksichtigt. Das heißt, nur durch den Algorithmus als technisch zulässig befundene Anordnungen sind möglich.
Beispielsweise werden hierbei auch Mindestflächen und Fahr- und Laufwege berücksichtigt.
Es wird dann das Modulpaket aus den bereitgestellten Modulpaketen ausgewählt, welches einen Modulpaketkonfigurationswert aufweist, das von dem Soll- Modul pa ketkonfig u rati o n swe rt am wenigsten abweicht. Beispielsweise kann als Auswahlkriterium das Minimum der Absolutwerte der obigen gebildeten Differenzen gewählt werden.
In einem nächsten Schritt wird dann das ausgewählte Modulpaket in der Kabine angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kabine in mehreren Zonen unterteilt und das ausgewählte Modulpaket wird in eine der mehreren Zonen angeordnet. Weiterhin kann beispielsweise vorgesehen sein, dass beim
Unterteilen der Kabine in mehrere Zonen zumindest eine Parameterzone und eine dynamische Zone vorgesehen werden. Insbesondere kann die Kabine aber auch in mehrere Parameterzonen und/oder mehrere dynamische Zonen unterteilt werden. Vorzugsweise wird das ausgewählte Modulpaket in der Parameterzone zur
vollständigen Konfiguration der Parameterzone angeordnet. Das heißt, ein
nachträgliches Ändern der Konfiguration der Parameterzone ist nicht vorgesehen. Hierbei werden insbesondere die Größe und die Grenzen der Parameterzone definiert, d.h. beispielsweise wird hier definiert ob die Grenze der Parameterzone durch offene Flächen oder durch eine starre Trennwand gebildet wird. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Einzelkomponenten aus einem Pool von Einzelkomponenten ausgewählt werden. Anschließend wird vorzugsweise eine
Einzelkomponentenkonfiguration der dynamischen Zone entsprechend der Anordnung des ausgewählten Modulpakets in der Parameterzone berechnet. Das heißt, dass die Anordnung der Modulpakete in der Parameterzone die
Einzelkomponentenkonfiguration bestimmt. Beispielsweise kann bei dieser
Berechnung ein Mindestabstand zwischen einem Einzelmodul des Modulpakets und einer Einzelkomponente berücksichtigt werden. Bei der Konfiguration der dynamischen Zone berücksichtigt ein weiterer Algorithmus neben den Parametern der
Parameterzone auch die technischen Randbedingungen wie Schwerpunktlage, Anschlusssituation, Lauf- und Fahrwege, etc. Insbesondere werden die
Einzelkomponenten in der dynamischen Zone entsprechend der berechneten
Einzelkomponentenkonfiguration angeordnet. Hierbei werden vom Algorithmus nur zulässige Anordnungen erlaubt, d.h. insbesondere werden keine Anordnungen frei gegeben, die gegen die technischen Vorgaben, z.B. flug- oder strukturmechanische Vorgaben verstoßen. Die Auswahl der Einzelkomponenten umfasst dabei wiederum einen Pool verschiedenartiger Einzelkomponenten.
Der Bestückungsvorgang selbst, d.h. die Produktion bzw. Montage der Einzelmodule und der Modulpakete erfolgt dann basierend auf der automatisierten Konfiguration. Dabei kann die Produktion beispielsweise die Unterteilung der Zonen mittels
entsprechender Markierungen beinhalten. Die Auswahl kann dann beispielsweise aus einem Lager mit entsprechenden Einzelmodulen, Modulpaketen oder Module bzw. Komponenten erfolgen. Die Anordnung erfolgt dann physisch auf Basis der
Berechnungen, d.h. die Modulpakete und die Einzelkomponenten werden in der Flugzeugkabine angeordnet und montiert.
Eine Parameterzone kann mit einem einzelnen Einzelmodul oder mit einem
Modulpaket aus mehreren Einzelmodulen besetzt werden, beispielsweise mit einem Küchenmodul oder einem Toilettenmodul, wobei deren Positionierung und Systemanschlüsse entsprechend mitdefiniert sind. Hierdurch reduziert sich im
Vergleich zum Stand der Technik die Komplexität. Diese Module definieren
insbesondere eine Reihe von Parametern für die an die Parameterzone angrenzenden dynamischen Zonen, insbesondere hinsichtlich ihrer Start- und Endposition sowie der Anschlüsse für Systeme, wie beispielsweise Kabelbäume etc. Des weiteren definieren die Parameterzonen der Türen alle Systeme die für ihre Versorgung notwendig sind. Diese Systeme sind beispielsweise Abwasser, Frischwasser, Klima, etc. und verlaufen entsprechend auch durch die dynamischen Zonen. Die Konfiguration der Module bzw. der Modulpakete, die in einer solchen Parameterzone enthalten sind, ist durch die Module sowie die Zone beschränkt. So darf ein Küchenmodul ein gewisses Gewicht und einen entsprechenden Stromverbrauch nicht überschreiten. Die
Hauptkomplexität und Variabilität der Kabine soll so modular abgebildet und
beschränkt werden. Eine dynamische Zone wird entsprechend einiger Kundenparameter sowie der Parameter der Parameterzone ausgestaltet. Die darin enthaltenen Elemente sind beispielsweise Sitzreihen, Wandverkleidungen sowie deren Verkabelung, z.B. für Seat-to-Seat sowie weitere Verkabelung wie die der Personal Service Units in der Decke etc. Diese Verkabelung und Positionierung der Elemente in den Zonen nutzt die Randbedingungen aus den Parameterzonen und kann so recht einfach die
Bauunterlagen für u.a. Kabelbäume, die Sitzreihen, die PSU (Personal Service Unit) etc ableiten.
Die erfindungsgemäße Unterteilung der Kabine in Parameterzonen und dynamische Zonen bietet hierbei insbesondere den Vorteil einer zeitsparenden und weniger rechenintensiven Konfiguration und/oder Bestückung, indem die Bestückung und/oder die Konfiguration nicht für die gesamte Kabine berechnet werden muss, sondern lediglich für eine vorbestimmte Zone: Der dynamischen Zone. Dadurch, dass die Parameterzone mit Modulpaketen, insbesondere mit vorkonfigurierten Modulpaketen, konfiguriert und/oder bestückt wird, reduziert sich der Rechenaufwand bzw. der Zeitaufwand einer gegebenen Rechenanlage bzw. die erforderliche Größe und Leistung der Rechenanlage und damit deren Kosten können minimiert werden.. Vorteile dieses Systems sind unter anderem:
1. Die Zertifizierbarkeit des Flugzeuges ist einfach zu gewährleisten, da die
Türbereiche durch Vorgaben für Notevakuation, Kabinenpersonal pro Ausgang, Gangbreiten im Türbereich etc. fest definiert sind und die Parameter der dynamischen Zone durch Vorgaben definiert sind, wie: Sitze nur mit einem entsprechenden Abstand zu Monumenten, beispielsweise Küchenmodul oder Toilettenmodul, in der Tür, Sitze nur an Positionen die vom Flugbegleitersitz einsehbar sind, Sitze mit einem minimalen Zwischenabstand/Neigung der Rückenlehnefest, etc.
2. Eine einfache Montage. Die Türbereiche sind relativ beschränkt und statisch und können so in einem gut definierbaren Zeitrahmen eingebaut werden. Mögliche
Halterungen, Systemanschlüsse etc haben weniger Varianz. Weniger Varianten vom Standardflugzeug entstehen. Die Sitzbereiche haben feste Schnittstellen für die Verkabelungen und die Struktur.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der zumindest eine Einzelmodulparameter eine Anschlussposition von einem hydraulischen, elektrischen und/oder mechanischen Anschluss. Somit ist es in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass Einzelmodul bzw. die Modulpakete derart in der Kabine angeordnet werden, dass in der Kabine angeordnete Anschlüsse mit entsprechenden an den Einzelmodulen bzw. Modulpaketen angeordneten Gegenanschlüssen verbunden werden können.
Vorzugsweise kann der zumindest eine Einzelmodulparameter eine Schwerpunktslage und/oder eine aerodynamische Schwerpunktslage umfassen. So können in
vorteilhafter Weise die Einzelmodule oder die Modulpakete in der Kabine derart angeordnet werden, dass eine sichere und aerodynamische optimale
Gewichtsverteilung erreicht werden. Insbesondere ermöglicht eine solche optimale Gewichtsverteilung eine sichere Fluglage eines Luftfahrzeugs. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Einzelmodulliste oder der Pool, ein Passagiersitzreihenmodul, ein Küchenmodul, ein Toilettenmodul, ein Flugkabinenpersonalsitzmodul, ein Notfallausrüstungsmodul, insbesondere ein Sauerstoffbereitstellungsmodul, ein Multimediamodul, ein Treppenmodul und/oder ein Kabineninnenverkleidungsmodul. Beispielsweise umfasst das Kabineninnenverkleidungsmodul zumindest ein Gepäckfach. Ein Benutzer kann also beispielsweise eine Parameterzone dadurch definieren, dass er ein
Küchenmodul, ein Treppenmodul und ein Toilettenmodul auswählt und zu einem Soll- Modulpaket, also seine Wunschkonfiguration, verbindet. Eine solche
Wunschkonfiguration kann aber außerhalb technischer Spezifikationen liegen. Es wird daher zunächst der Soll-Modulpaketkonfigurationswert entsprechend des Soll- Modulpakets berechnet. Dieser Soll-Modulpaketkonfigurationswert wird dann mit bereitgestellten Modulpaketkonfigurationswerten verglichen. Es wird dann das
Modulpaket ausgewählt, dessen Modulpaketkonfigurationswert von derrfSoll-
Modulpaketkonfigurationswert am wenigsten abweicht. Dieses Modulpaket wird dann in der Kabine angeordnet. Da diese bereitgestellten Modulpakete in der Regel bereits zertifiziert sind und die technischen und rechtlichen Vorschriften erfüllen, muss sich der Benutzer keine Gedanken mehr diesbezüglich machen.
Das ausgewählte Modulpaket, welches im eben genannten Beispiel ein Küchenmodul, ein Treppenmodul und ein Toilettenmodul aufweist, wird insbesondere entsprechend vorhandener Anschlüsse in der Parameterzone angeordnet. Einzelmodule und die aus den Einzelmodulen verbundenen Modulpaketen umfassen insbesondere
Systemanschlüsse, Systeme und Strukturteile, um das Luftfahrzeug komplett zu definieren. Vorzugsweise umfassen die Einzelmodule auch ein Fußbodenmodul.
In einerweiteren beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine
Einzelkomponente als ein Passagiersitz gebildet. Die Einzelkomponentenkonfiguration gibt hierbei insbesondere einen Sitzabstand zwischen den Passagiersitzen vor. Der Sitzabstand ist hierbei definiert als der Abstand zwischen einem ersten Passagiersitz und einem dem ersten Passagiersitz gegenüberliegend angeordneten zweiten
Passagiersitz. Bevorzugterweise kann die Einzelkomponentenkonfiguration eine Passagiersitzbreite und/oder eine Anzahl von Passagiersitzen in einer
Passgiersitzreihe vorgeben.
Nach noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die
Parameterzone als eine Einstiegszone und/oder die dynamische Zone als eine Passagierzone vorgesehen. Die Einstiegszone umfasst insbesondere einen Einstiegsbereich aufweisend einen Eingang mit einer Kabinentür, durch welche
Passagiere in die Kabine gelangen können bzw. aus dieser heraus gelangen können. Insbesondere werden in der Einstiegszone zumindest ein Küchenmodul und/oder zumindest ein Toilettenmodul und/oder zumindest ein Flugkabinenpersonalsitzmodul, insbesondere ein Flugkabinenpersonalsitz, angeordnet. Die Passagierzone umfasst bevorzugterweise zumindest einen Passagiersitz und/oder zumindest eine
Passagiersitzreihe, insbesondere zumindest ein Passagiersitzreihenmodul. Die
Erfindung ermöglicht hier in vorteilhafter Weise, dass ein Benutzer insbesondere aus bereits vorkonfigurierten Modulpaketen die Parameterzone konfigurieren bzw.
bestücken kann, wobei der Nutzer kein Wissen aufweisen muss, wo die einzelnen Anschlüsse zum Verbinden der Modulpakete angeordnet sind. Automatisch wird dann aufgrund der Einzelmodulkonfiguration die Parameterzonenkonfiguration, das heisst die Einzelkomponentenkonfiguration, dynamisch berechnet. Dadurch, dass nur eine Berechnung für die Parameterzonenkonfiguration durchgeführt werden muss, kann in erheblichen Umfang Rechenkapazität eingespart werden.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Berechnen der Einzelkomponentenkonfiguration der dynamischen Zone weiterhin abhängig von zumindest einem dynamischen Zonenparameter durchgeführt. Ein solcher
dynamischer Zonenparameter kann beispielsweise ein Passagiersitzabstand sein. So kann der Nutzer insbesondere vorgeben, dass beispielsweise die letzten beiden Passagiersitzreihen einen vorbestimmten Abstand aufweisen sollen. Der Abstand der weiteren Passagiersitzreihen wird dann automatisch angepasst. Es kann auch vorgesehen sein, dass der dynamische Zonenparameter eine Verstellbarkeit einer Rückenlehne eines Passagiersitzes umfasst. Beispielsweise kann ein Nutzer vorgeben, dass die Passagiersitze in der letzten Passagiersitzreihe keine verstellbaren Rückenlehnen aufweisen. Somit benötigt eine solche letzte Passagiersitzreihe weniger Raum als eine Passagiersitzreihe mit verstellbaren Rückenlehnen. Der Nutzer kann also insbesondere, eine Strategie vorgeben, wie ein Passagiersitzreihenlayout auszusehen hat. Dabei muss sich der Nutzer keine Gedanken über eine optimale Anordnung der Passagiersitzreihen machen, da mittels der erfindungsgemäßen dynamischen Anpassung der Einzelkomponentenkonfiguration an die vorgegebene Einzelmodulkonfiguration der Parameterzone die optimale Anordnung schnell berechnet werden kann.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine
Einzelkomponentenstückliste entsprechend der berechneten
Einzelkomponentenkonfiguration gebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass insbesondere ein CAD-Bauplan der Parameterzone und/oder der dynamischen Zone erstellt wird. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren auf einer
Fertigungsanlage für Kabinen ausgeführt werden, so dass eine
Einzelmodulkonfiguration bzw. Modulpaketkonfiguration und/oder eine berechnete Einzelkomponentenkonfiguration direkt in eine reale Montage umgesetzt werden können. Bevorzugterweise werden die Einzelmodulkonfiguration bzw. die
Modulpaketkonfiguration und/oder die berechnete Einzelkomponentenkonfiguration zunächst virtuell simuliert, beispielsweise in einer dreidimensionalen Ansicht, bevor eine reale Montage durchgeführt wird.
In einer anderen beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die ausgewählten Modulpakete und/oder die Einzelkomponenten in der Parameterzone respektive dynamischen Zone angeordnet, wenn die entsprechende Anordnung zuvor validiert worden ist.
Validierung und validiert im Sinne der Erfindung bedeuten, dass ein Teilbauplan valide („validiert") ist, wenn das darin spezifizierte Flugzeugbauteil konstruktionstechnischen Erfordernissen und den Vorgaben („Regeln") der Luftfahrtbundesämter genügt. Der Vorgang des Prüfens, ob der Teilbauplan diesen Erfordernissen und den Regeln genügt heißt„Validieren". Ein Teilbauplan kann hier insbesondere ein Einzelmodul, ein Modulpaket und/oder eine Einzelkomponente umfassen. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass nach jedem Auswählen eines Einzelmoduls überprüft wird, ob eine entsprechende Anordnung valide ist. Es kann auch beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Validierung erst nach einer vorbestimmten Anzahl an ausgewählten Einzelmodulen oder Modulpaketen durchgeführt wird. Hier kann in vorteilhafter Weise Rechenzeit und Rechenkapazität eingespart werden. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass ein Nutzer eine Validierung manuell ausführen lassen kann. Wenn dem so ist, dann ist die Validierung erfolgreich. Wenn nicht, so kann beispielsweise eine Warnmeldung an einen Nutzer ausgegeben werden, insbesondere in Form eines Pop-up Windows auf einem Bildschirm oder die Konfiguration wird nicht erlaubt, und der Nutzer zu einer ähnlichen baubaren Lösung geführt. Der Nutzer sollte dann eine Eingabe revidieren, damit eine neue Validierung gestartet werden kann.
Möglich ist hier aber auch, dass invalide Auswahlmöglichkeiten/Optionen a priori ausgeschlossen werden ("ausgrauen") und gegebenenfalls bei dem Versuch der Auswahl eine detailliertere Begründung hinsichtlich der Regelverletzung gegeben wird. So kann der Nutzer nachvollziehen, worin die Problematik besteht und möglicherweise an einer anderen Stelle das Produkt so abändern, dass die Option wieder ermöglicht wird. Wenn also beispielsweise der Nutzer ein Küchenmodul und ein
behindertengerechtes Toilettenmodul auswählt, wobei diese beiden Module aufgrund ihrer Größe nicht gemeinsam in eine unterteilte Einstiegszone angeordnet werden können, so wird dies dem Nutzer angezeigt und er kann daraufhin seine ursprüngliche Auswahl revidieren, beispielsweise indem er das Küchenmodul abwählt.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Anordnen des ausgewählten Modulpakets in der Kabine eine Benutzereingabe erfasst.
Insbesondere kann die Benutzereingabe ein Verschieben und/oder ein Entfernen und/oder ein Hinzufügen und/oder ein Austauschen und/oder ein Modifizieren eines Einzelmoduls umfassen. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn von Seiten des Flugzeugherstellers eine Basiskonfiguration vorgegeben ist, die durch den Kunden an dessen Bedürfnisse angepasst wird. Dies kann auch eine rein virtuelle
Basiskonfiguration sein, d.h. diese muss nicht notwendigerweise physisch in einer Flugzeugkabine vorhanden sein. Ferner wird hierdurch erreicht, dass ein Nutzer vor dem tatsächlichen Anordnen des Modulpakets in der Kabine oder in einer
Parameterzone das Layout noch einmal ändern kann. Es wird dann ein dem
entsprechend geänderten Soll-Modulpaket neuer Soll-Modulpaketkonfigurationswert berechnet. Dieser neue Soll-Modulpaketkonfigurationswert wird dann mit den bereitgestellten Modulpaketkonfigurationswerten verglichen. Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Benutzereingabe vor dem Vergleichen des Soll- Modulpaketkonfigurationswerts mit den bereitgestellten
Modulpaketkonfigurationswerten erfasst wird. Alternativ oder ergänzend kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Benutzereingabe nach dem Auswählen des Modulpaketes, dessen Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll- Modulpaketkonfigurationswert am wenigsten abweicht, und vor dem Anordnen des ausgewählten Modulpakets in der Kabine erfasst wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein System zur Konfiguration einer Kabine eines Luftfahrzeugs eine Eingabeeinrichtung zum Erfassen einer
Benutzereingabe, eine mit der Eingabeeinrichtung verbundene
Konfigurationseinrichtung, wobei die Konfigurationseinrichtung einen Prozessor und eine Speichereinrichtung zum Speichern der Daten des Pools von Einzelmodulen aufweist, und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Soll-Modulpakets (10a) und des ausgewählten Modulpakets (10b) aufweisen, wobei das System ein automatisches Einzelmodullager umfasst. Dabei kann das Einzelmodullager beispielsweise ein vollautomatisiertes Hochregallager sein, in dem die Einzelmodule lagern und nach entsprechender Auswahl abgerufen und bereit gestellt werden. Hierdurch können auf großen Flugzeugwerften mit einer großen Anzahl von verschiedenen konfigurierbaren Flugzeugen erhebliche Einsparungen bei der Kabinenbestückung erreicht werden.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Produktions- bzw.
Fertigungsanlage mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, Fig. 2 eine modular aufgebaute Flugzeugkabine,
Fig. 3a und 3b schematisch eine Einzelkomponentenkonfiguration, Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 5 eine weitere modular aufgebaute Flugzeugkabine,
Fig. 6 ein Modulpaket, wobei ein weiteres Einzelmodul hinzugefügt wird, und Fig. 7 ein weiteres Modulpaket, wobei ein Einzelmodul verschoben wird. Fig. 1 zeigt schematisch ein System VEB, welches in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel eingerichtet ist, automatisch Montagepläne und Stücklisten für eine Kabinenkonfiguration bzw. deren Bestückung zu erstellen. Ferner kann das System auch über eine Schnittstelle CON verfügen, die zur direkten Übergabe von Planungs- und Montagedaten an eine Fertigungsanlage MANU geeignet ist. D.h., hier können Prozesse in der Logistik (Bauteilbeschaffung und Lagerhaltung in automatischen Hochregallagern, etc.), Prozessplanung, Prozesszeitplanung, Betriebsmittelbereitstellung, und ähnlichem direkt angesteuert und automatisiert werden. Dies hat unmittelbare Auswirkungen auf die physische Bestückung der Kabine bzw. die Montage. Außerdem kann das System beispielsweise die
Konfiguration der Kabine simulieren und in 3D visualisieren. Ein Modul bzw. ein Einzelmodul ist beispielsweise ein Küchen- oder Toilettenkabinenmodul.
Das System VEB umfasst einen Prozessor bzw. Rechner PD, insbesondere umfassend einen Prozessor, der von einem Ingenieur oder Kunde („User") über eine Benutzerschnittstelle Ul bzw. Eingabeeinrichtung gesteuert wird. Die
Benutzerschnittstelle Ul kann hier eine graphische Benutzeroberfläche (GUI) sein, in der die Steuerung über eine an sich bekannte Menüstruktur erfolgt.
Über die Benutzerschnittstelle Ul gibt der User seine gewünschte Auswahl für die Konfiguration der Parameterzone ein. Es werden hierbei insbesondere die Optionen für das Element vom System automatisch gestellt und die Bemaßung/Positionierung ist invariant durch die Einzelmodule bzw. die Modulpakete vorgegeben. Technische Parameter für Küchen- oder Toilettenkabinenmodule, wie sie in Passagierkabinen Verwendung finden, wären zum Beispiel der vom User erforderliche Wasserdruck für die Berohrung bzw. die Spezifikation von elektrischen Verkabelungen im Hinblick auf die elektrische Leistung von Küchengeräten in den Küchenkabinen. Konfiguriert werden in der Regel allerdings nicht diese Parameter
sondern die Optionen des Elements - und die "Parameter" leiten sich dann aus der Konfiguration ab. Regeln gewährleisten entsprechend, dass diese Parameter sich in einem validen Bereich befinden, also insbesondere baubar sind. Die
Einzelmodulparameter umfassen diese technischen Parameter.
Eine Pol von bereits validierten Teilbauplänen, welche bevorzugterweise Modulpakete und/oder Einzelmodule umfassen können, aus denen der spätere Bauplan SPEC kombiniert wird, liegen auf einem Datenbanksystem DB bereit, wobei das
Datenbanksystem DB in einer Speichereinrichtung (nicht gezeigt) gespeichert ist. Ferner können auch Einzelkomponenten auf dem Datenbanksystem bereitgestellt werden.
Die Teilbaupläne wie auch der zu erstellende Bauplan SPEC und insbesondere die Einzelmodule können zum Beispiel als strukturierte XML-Dateien realisiert sein bzw. werden.
Eine Validierungseinheit VAL ist kommunikativ mit dem Rechner PD und einer Regeldatenbank DBV verbunden. In der Regeldatenbank DBV sind zum Beispiel in tabellenartigen Datenstrukturen von den Luftfahrtbundesämtern vorgegebene Regeln und technischen Vorgaben gespeichert. Die tabellenartige Datenstruktur umfasst zum Beispiel mindestens zwei Spalten. Neben diesen Regeln, die insbesondere im
Zusammenhang mit den hier nicht näher beschriebenen "Optionen" stehen, werden auch globale Regeln beachtet. Es gibt produktspezifische Regeln, die die
Leistungsfähigkeit des Produktes definieren und so eine Baubarkeit garantieren.
Beispielsweise wird der Gesamtstromverbrauch der Kabine nicht durch lokale
Einschränkungen verwaltet. Im Übrigen kann es auch Regeln geben, welchem
Flugzeugmodell und welcher Zone ein Modulpaket bzw. Einzelmodul zuzuordnen ist. In einer Spalte sind Identifikatoren für die jeweiligen modifizierbaren Elemente der Teilbaupläne gespeichert. Solche Elemente können beispielsweise eine Farbe oder ein Sitzbezugsmaterial sein. In der zugehörigen Zeile in der zweiten Spalte steht der jeweilige Spezifikationswert, zum Beispiel als Code, Zahlenwerte oder als
Zahlenbereich. So kann zum Beispiel eine Farbe für einen Sitzbezug eines Sitzes kodiert sein.
Auf Grundlage der technischen Parameter, die sich aus den Optionen ableiten, erfolgt dann eine Modifikation der entsprechenden Merkmale der bereits vorvalidierten Teilbaupläne bzw. vorvalidierten Einzelmodule oder Modulpakete. Dies geschieht durch Schreiben des Parameters in das entsprechende Element oder Modulmerkmal an der entsprechenden Stelle in dem XML-kodierten Teilbauplan. Gemäß einem weiteren Aspekt sind ein oder mehrere der einzelnen Elemente innerhalb der bereits validierten Teilbaupläne entweder untereinander oder mit
Elementen in anderen bereits validierten Teilbauplänen verknüpft. Diese Verknüpfung kann sich auf Modulmerkmale in Modulebenen der Modulteilbaupläne erstrecken. Durch Modifikation des Elements erfolgt dann auch eine dynamisch-automatische (Mit- )Modifikation der mit diesem Element verknüpften anderen Elemente bzw.
Modulmerkmale. Die Setzung dieser Verknüpfung bzw. Links ist dabei regelbasiert ausgebildet und beruhen ebenfalls auf konstruktionstechnisch notwendigen
Überlegungen bzw. auf Vorgaben der nationalen Luftfahrtbundesämter. Das heißt, dass die ausgewählten Modulpakete und/oder die Einzelmodule
entsprechend der konstruktiv technischen Rahmenbedingungen und der Vorgaben der nationalen Luftfahrtbundesämter angeordnet werden, insbesondere miteinander verbunden werden. Die Teilbaupläne werden dann durch den Rechner PD kombiniert. Das Kombinieren kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass die einzelnen XML-Dateien in eine Gesamt- XML-Datei zusammengefasst („merging") wird, oder auch dass die zu
kombinierenden Teilbaupläne über Verbindungen („links") verbunden werden. Das eigentliche Kombinieren der Teilbaupläne erfolgt allerdings insbesondere nur dann, wenn die Validierungseinheit VAL keine Verletzung der in der Regeldatenbank DBV abgelegten Regeln registriert. Die Validierungseinheit VAL kann zum Beispiel als „Parser" ausgebildet sein, der die jeweiligen Einträge in den Teilbauplänen durchgeht und die dort eingeschriebenen Parametern als neue Element- oder Modulmerkmal mit den Werten in der zweiten Spalte der Tabelle in der Regeldatenbank DBV vergleicht. Wird für jedes Merkmal eine Übereinstimmung („match") registriert, das heißt entspricht der vom User eingegebene Wert dem Wert in der zweiten Spalte der Tabelle, gilt die Kombination als validiert. Durch die Verlinkung kann auch eine Modifikation auf Moduleben zur Folge haben, dass die Validierung auch nicht erfolgreich sein kann. Bei Nicht-Erfolg wird ein Signal von der Validierungseinheit VAL an den Rechner PD abgesetzt. Der Rechner PD wird dann ein Warnsignal an den User absetzen und auf eine Eingabe von revidierten Parametern warten.
Der User gibt also die Konfiguration der Parameterzone mittels Auswahl von einem oder mehreren Einzelmodulen, welche zunächst zu einem Soll-Modulpaket verbunden werden, vor. Es wird dann aber das Modulpaket für die tatsächliche Anordnung ausgewählt, dessen Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll- Modulpaketkonfigurationswert am wenigsten abweicht. Diese Anordnung wird dann mittels der Validierungseinheit VAL validiert. Eine Berechnung einer
Einzelkomponentenkonfiguration erfolgt nur, falls die Parameterzonenkonfiguration validiert wurde. Der dann erhaltene Endbauplan SPEC kann dann zum Beispiel in ein geeignetes „Back End" zur Weiterverarbeitung eingespeist werden. Zum Beispiel kann der Endbauplan SPEC an ein Computer-Aided-Design System (CAD) gegeben werden, um einen graphischen Gesamtplan zu erstellen. Dieser kann dann zum Beispiel von einem Ingenieur gegengeprüft werden.
Alternativ oder ergänzend kann der Endbauplan SPEC auch in eine
Steuervorrichtung bzw. Schnittstelle CON gespeist werden, so dass über diese Steuervorrichtung CON eine Fertigungsanlage MANU mit denjenigen Bauteilen bzw. Einzelkomponenten und/oder Einzelmodulen und/oder Modulpaketen beschickt werden kann, die in dem fertigen Bauplan SEPC spezifiziert wurden.
Auch können beispielsweise Industriefertigungsroboter gesteuert werden, oder Niederflurfahrzeuge in Lagerhallen, um die in dem Endbauplan SPEC spezifizierten Komponenten oder Bauteile mit den jeweiligen Maßen oder Ausprägungen
bereitzustellen bzw. an einem vorbestimmten Zielort zur Endmontage zu liefern bzw. vorzumontieren. In den folgenden Figuren Fig. 2 und Fig. 3 werden zur Einfachheit der Darstellung die Module und Elemente bzw. deren Spezifizierung als Modulteilbaupläne mit demselben Bezugszeichen bezeichnet.
Fig. 2 zeigt einen Überblick über eine modulares Flugzeugbauteil. Das
Flugzeugbauteil ist eine Flugzeugkabine FC. FC hat einen Grundriss, der aus verschiedenen Zonen A— E besteht. In diesem Beispiel unterscheiden sich die Zonen dadurch, dass in den Zonen A, C, E Türen angeordnet sind und in den Zonen B, D keine. Die Zonen A, C, E sind insofern als Einstiegszonen, so genannte
Parameterzonen, und die Zonen B und D als Passagierzonen, so genannte dynamische Zonen, gebildet.
Die Passagiersitzreihen werden aus Passagiersitzen gebildet, welche in den
Passagierzonen B und D angeordnet werden (siehe auch Fig. 3). MA und ME kennzeichnen Flugkabinenpersonalsitzmodule, welche in den Zonen A und E angeordnet sind. MC kennzeichnet ein Modulpaket gebildet aus einem Küchenmodul und einem Toilettenmodul, wobei das Modul MC in der Zone C angeordnet ist.
Fig. 3a und 3b zeigen schematisch eine Einzelkomponentenkonfiguration in den Passagierzonen B, D aus Figur 2. Die Einzelkomponentenkonfiguration wird hier mittels Passagiersitzen gebildet. Die Einstiegszonen A, C aus Figur 2, welche an die Passagierzonen B und D angrenzen, definieren eine feste Startposition und eine feste Endposition für die Passagiersitzreihen. Die in Figur 3a oben dargestellte Passagiersitzreihe ist in einer sogenannten Standardkonfiguration oder nicht gestuften Konfiguration gebildet. Die in Figur 3a unten dargestellte
Passagiersitzreihe ist in einer sogenannten gestuften Konfiguration gebildet. Bei der gestuften Konfiguration ist zumindest eine Passagiersitzreihe sowohl in der
Passagierzone als auch in der Einstiegszone angeordnet. Diese Passagiersitzreihe ragt sozusagen in die Einstiegszone hinein. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die gestufte Konfiguration für eine Economyklasse (YC Klasse) verwendet wird und die nicht gestufte Konfiguration für eine Businessklasse (BC Klasse) verwendet wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass die entsprechenden
Passagiersitzreihen für die Economy- und die Businessklasse gemeinsam in einer Passagierzone angeordnet werden (siehe Figur 3b).
Gemäß dem Flussdiagram in Fig. 3b erfolgt als erstes die Pararmeterdefintion. Dies beinhaltet die Auswahl und Anzahl von Sitztypen, z.B. BC (Business Class) = 8. In diesem Beispiel beträgt der Fußraum BC = 34", in der ersten Reihe BC = 53". In der Economy Class (YC) beträgt der Fußraum beispielsweise YC = 29", in der ersten Reiche YC = 48". Die Anzahl der gestuften Reihen beträgt in diesem Beispiel 4. Als zweites folgt, wie in Fig. 3b gezeigt, die Anordnung der BC-Sitze in nicht gestufter Weise und als drittes erfolgt die Anordnung der YC-Sitze in gestufter Weise, falls nötig.
Für die Berechnung der optimalen Anordnung der einzelnen Passagiersitzreihen kann insbesondere ein Algorithmus Y=f(X) verwendet werden, welcher eine
Krümmung der Kabine, eine benötigte Gangbreite und/oder
Passagiersitzschieneneigenschaften berücksichtigt. Der Algorithmus berechnet abhängig von den eingegebenen Parametern, den Einzelmodulparametern der
Parameterzone und insbesondere von den in den Fig. 3a und 3b gezeigten Formeln, eine optimale Position der jeweiligen Passagiersitzreihen. Insbesondere wird auch berechnet, wie viele Passagiersitze pro Passagiersitzreihe angeordnet werden können.
Die an die Passagierzonen angrenzenden Einstiegszonen bilden gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine Parameterzone. Die Passagierzonen werden entsprechend der so vollständig konfigurierten Parameterzonen dynamisch konfiguriert und bilden insofern eine dynamische Zone.
Um Rechenzeit bei der Validierung durch die Validierungseinheit VAL zu sparen, erfolgt die Validierung nicht nach jeder Auswahl eines Moduls, sondern
beispielsweise erst nachdem der Benutzer seine Auswahl beendet hat. Das wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Teilbaupläne bzw. Einzelmodul und die Modulpakete in der Datenbank DB bereits vorvalidiert sind. Eine XML Kodierung des Modulteilbauplans MB, kann beispielsweise so aussehen: < Modul MA: Modulmerkmal MA 1 =ma 1 , >
<Element S: Elementmerkmal S 1 =s_1 , ...>
Ein„flag" in dem Elementmerkmal„mit Monitor?" (S_1 ) ist dann hier auf„ja" (s_1 ) modifiziert bzw. gesetzt worden.
Die Validierungseinheit VAL, der Rechner PD und die Datenbanksysteme DB, DBV bzw. die Benutzeroberfläche Ul können jeweils als eigene Hardware- bzw.
Softwaremodule ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Implementierung auf einem einzigen lokalen Rechner.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Client-Server-Struktur für eine webbasierte Ausführungsform der Validierungsvorrichtung VEB vorgesehen. In diesem Fall erfolgt die Bereitstellung der technischen Spezifikationsdaten über den Kunden (zum Beispiel die Airline, die ein Flugzeug bestellen möchte) von einem Client aus, auf dem die Benutzeroberfläche Ul dargestellt wird. Über eine Netzwerkverbindung, wie zum Beispiel dem Internet, erfolgt dann ein Datenaustausch mit dem Rechner PD („Server"). PD steht wiederum über das Netzwerk mit den Datenbanksystemen DBV bzw. DB in Verbindung. Wurde der fertige Bauplan SPEC validiert und kombiniert, kann dieser dann über die Netzwerkverbindung an die Steuereinheit CON geschickt werden, um die weitere Endmontage im Werk MANU zu koordinieren. Fig. 4 zeigt zur Verdeutlichung ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Auswählen zumindest eines Einzelmoduls aus einem Pool von Einzelmodulen.
Anschließend erfolgt in einem Schritt S2 ein Verbinden der im Schritt S1 ausgewählten Einzelmodule zu einem Soll-Modulpaket. Der Benutzer gibt hier also seine
Wunschkonfiguration bezüglich des Kabinenlayouts vor.
In einem darauffolgenden Schritt S3 wird dann ein Soll-Modulpaketkonfigurationswert berechnet, welcher in einem Schritt S4 mit bereitgestellten
Modulpaketkonfigurationswerten verglichen wird, wobei diese jeweils einem
Modulpaket entsprechen.
In einem Schritt S5 wird dann das Modulpaket für die Konfiguration der Parameterzone ausgewählt, dessen Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll- Modulpaketkonfigurationswert am wenigstens abweicht.
Anschließend erfolgt im Schritt S10 ein Validieren der Parameterzonenkonfiguration. Falls hierbei festgestellt wird, dass die Parameterzonenkonfiguration nicht valide, also nicht zulässig, ist, muss ein Benutzer eine neue Auswahl treffen und die Validierung wird anschließend erneut durchgeführt.
Falls die Validierung erfolgreich war, werden in einem Schritt S15 eine oder mehrere Einzelkomponenten aus einem Pool von Einzelkomponenten ausgewählt.
Im Schritt S18 wird dann eine Einzelkomponentenkonfiguration entsprechend der validierten Einzelmodulkonfiguration, das heißt des validierten Modulpakets, berechnet. Auch die Einzelkomponentenkonfiguration wird in einem Schritt S19 validiert. Falls die Validierung nicht erfolgreich war, muss der Benutzer eine neue Auswahl von Einzelkomponenten treffen, woraufhin dann eine neue
Einzelkomponentenkonfiguration berechnet wird.
Ist die Validierung erfolgreich, werden die validierten Modulteilbaupläne, also die Einzelmodulkonfiguration bzw. das Modulpaket und die
Einzelkomponentenkonfiguration im Schritt S20 zusammengesetzt, um so einen validierten Endbauplan SPEC zu erhalten. Anschließend kann die Datenbank DB aktualisiert werden, indem hier der validierte Bauplan SPEC abgespeichert wird, zusammen mit einer ID (Identifikationsnummer) des Kunden. Durch eine iterative Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens, kann dann, ausgehend von dem validen Bauplan SPEC als neuer„Teilbauplan", sukzessive ein kompletter Bauplan für das gesamte Flugzeug computergestützt mit dem System VEB erstellt werden.
Zusammenfassend ist es mittels der Erfindung insbesondere ermöglicht, dass basierend auf einer fest vorgegebenen bzw. vollständig konfigurierten
Parameterzone die Positionen der einzelnen Passagiersitze und/oder der einzelnen Passagiersitzreihen, insbesondere die Abstände, berechnet werden, also dynamisch an die dynamische Zone angepasst werden. Hierbei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Passagiersitze mittels einer Führungsschiene mit dem Kabinenboden verankert sind.
Fig. 5 zeigt eine weitere modular aufgebaute Flugzeugkabine 1 , wobei die
Flugzeugkabine 1 in mehrere Zonen A, B, C, D und E unterteilt ist. In Zone C ist ein Modulpaket 2 aus drei Einzelmodulen 3a, 3b und 3c angeordnet. Die drei
Einzelmodule 3a, 3b und 3c können verschieden oder gleich sein. Ein Benutzer will das vorhandene Kabinenlayout ändern, indem er das Einzelmodul 3a löscht bzw. entfernt und das Einzelmodul 3b von einer ersten Position zu einer zweiten Position verschiebt. Die Position des Einzelmoduls 3c bleibt unverändert. Das so vom Benutzer geänderte Kabinenlayout erfüllt in der Regel nicht die technischen und rechtlichen Spezifikationen. Es wird daher aus einem Pool von bereitgestellten validierten Modulpaketen das Modulpaket ausgewählt, welches der
Wunschkonfiguration des Benutzers am nächsten kommt. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, ob bereits andere Modulpakete in der Kabine, beispielsweise in der Zone C oder D angeordnet sind. Das Modulpaket, dessen
Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll-Modulpaketkonfigurationswert zwar am wenigsten abweicht, mag allerdings nicht mit bereits vorhandenen Modulpaketen zusammen passen. Beispielsweise sind die entsprechenden Anschlüsse nicht kompatibel zu einander oder weisen jeweils andere Positionen auf. Es kann hier dann ausnahmsweise erlaubt sein, dass auch ein Modulpaket ausgewählt wird, welches weiter von dem gewünschten Kabinenlayout des Benutzers abweicht.
Beispielsweise kann ein jeweiliger Gewichtungsparameter der
Modulpaketkonfigurationswerte diesem Umstand Rechnung tragen. Es kann hiertfür auch ein entsprechender Auswahlalgorithmus gewählt werden.
Im Folgenden sollen die Fig. 6 und 7 das Verfahren schematisch beispielhaft näher erläutern, wenn ein Benutzer ein Einzelmodul hinzufügt bzw. verschiebt. Fig. 6 zeigt ein Modulpaket 10 mit Einzelmodulen 11a und 11 b. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Einzelmodul 11a ein Küchenmodul und das Einzelmodul 11b ein Flugkabinenpersonalsitzmodul. Der Benutzer fügt nun ein weiteres Einzelmodul 11c hinzu, welches in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Toilettenmodul ist. Das mittlere Bild in Fig. 6 zeigt die vom Benutzer gewünschte Layoutkonfiguration bzw. das von ihm gewünschte Soll-Modulpaket 10a. Das Modulpaket 10b, welches dem gewünschte Soll-Modulpaket am nächsten kommt, zeigt das rechte Bild in Fig. 6. Hier wurde das Einzelmodul 11 b nach rechts verschoben. Fig. 7 zeigt das Modulpaket 10 aus Fig. 6 mit den Einzelmodulen 11a und 11 b. Hier allerdings verschiebt der Benutzer lediglich das Einzelmodul 11a nach links, so dass es in eine dem Modulpaket 10 benachbarte Zone hineinragt. Beispielsweise kann es wie in Fig. 5 gezeigt in die Zone B hineinragen. Das Soll-Modulpaket 10a zeigt das mittlere Bild in Fig. 7. Das rechte Bild in Fig. 7 zeigt dann das Modulpaket 10b, welches von dem Soll-Modulpaket 10a am wenigsten abweicht. Hier wurde lediglich das Einzelmodul 11b nach rechts verschoben, um insbesondere der Änderung des Schwerpunkts des Modulpakets 10a Rechnung zu tragen bedingt durch die
Verschiebung des Einzelmoduls 11a. Bei der Wertung, welches Modulpaket am besten zu dem vom Benutzer vorgebenen Modulpaket passt, werden insbesondere die folgenden Kriterien berücksichtigt: - Änderung in der Anzahl oder der Position der Einzelmodule in der gleichen Zone und/oder
- Änderung in anderen Modulpaketen, insbesondere wenn in diesen
Einzelmodule verschoben, geändert, hinzugefügt und/oder entfernt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei der Wertung berücksichtigt wird, ob das ausgewählte Modulpaket mit bereits vorhandenen Modulpaketen kompatibel ist oder nicht. Beispielsweise kann bei Änderungen in der Anzahl und in der Anordnung der Einzelmodule, insbesondere im Fall von Flugkabinenpersonalsitzmodulen oder Passagiersitzen, ein zusätzlicher Sanktionsparameter in die Wertung mit einfließen. Vorzugsweise kann es hierbei verboten sein, dass bereits vorhandene Modulpakete in anderen Zonen geändert werden, also insbesondere werden in diesen
vorhandenen Modulpaketen keine Einzelmodule hinzugefügt, geändert oder verschoben. Das am besten passende Modulpaket wird ausgewählt und dem Benutzer
präsentiert. Hierbei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass weitere
Modulpakete für andere Zonen automatisch ausgewählt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine automatische Auswahl des am besten passenden Modulpakets zur Erzeugung von Layouts von Kabinen eines
Luftfahrzeugs, insbesondere von Flugzeugkabinen, basierend auf einem Modulpaket zur Layoutkonfiguration unter Berücksichtigung aller zulassungsrelevanter Regeln und Vorschriften, im Rahmen der Konfiguration und/oder Bestückung. Das Layout wird hierbei aus Einzelmodulen zusammengestellt und das zu diesem Layout am besten passende Modulpaket wird automatisch identifiziert und ausgewählt.
Weiterhin ermöglicht das Verfahren, dass nach einer Veränderung eines
Einzelmoduls in einem Modulpaket das am besten passende Modulpaket identifiziert wird. Das identifizierte Modulpaket wird vorzugsweise dahingehend überprüft, ob es mit anderen bereits in den einzelnen Zonen angeordneten Modulpaketen kombiniert werden kann. Der Freiheitsgrad der Konfiguration eines Einzelmoduls wird hinsichtlich des Lösungsraums auf Modulpaketebene entsprechend der
Modifikationsmethoden, also beispielsweise Typänderung, Löschen, Hinzufügen und/oder Verschieben, eingeschränkt und damit die Abbildung auf ein existierendes Modulpaket, insbesondere ein validiertes Modulpaket, garantiert. Es kann so in vorteilhafter Weise schnell und effizient ein Kabinenlayout konfiguriert werden, auch bei einer großen Anzahl an zur Verfügung stehenden Modulpaketen. Somit wird insbesondere Rechenzeit und Rechenkapazität eingespart.
Die Erfindung wird durch die angegebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt sondern umfasst sämtliche Ausgestaltungen, die im Schutzumfang der Ansprüche enthalten sind. So ist es beispielsweise möglich, dass die physische Bestückung der Kabine mittels aus einem automatischen Einzelmodullager bereitgestellter
Einzelmodule und/oder Modulpakete erfolgt. Dabei kann das Einzelmodullager als ein automatisches vom System angesteuertes Hochregallager ausgebildet sein. Auch kann das Bestücken der Kabine bzw. die Vormontage von Modulpaketen mittels automatisch gesteuerter Industrieroboter erfolgen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur automatischen Konfiguration und/oder Bestückung einer
Fahrzeugkabine (1 ), insbesondere eines Luftfahrzeugs, wobei die Kabine (1 ) in mehrere Zonen (A, B, C, D, E) unterteilt wird und das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist:
- Auswählen von mehreren Einzelmodulen (11a, 11 b, 11c) aus einem Pool von Einzelmodulen,
- Automatisches Verbinden der ausgewählten Einzelmodule (11a, 11 b, 11 c) zu einem Soll-Modulpaket (10a),
- Automatisches Berechnen eines Soll-Modulpaketkonfigurationswertes,
- Automatisches Vergleichen des Soll-Modulpaketkonfigurationswertes mit vordefinierten Modulpaketkonfigurationswerten, welche jeweils einem technisch vorvalidierten Modulpaket entsprechen,
- Automatisches Auswählen des Modulpaketes (10b), dessen Modulpaketkonfigurationswert von dem Soll-
Modulpaketkonfigurationswert am wenigsten abweicht,
- Anordnen des ausgewählten Modulpakets (10b) in einer Zone (A, B, C, D, E) der Kabine (1 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei zumindest eine der Zonen als Parameterzone (A, C, E) und zumindest eine weitere Zone als dynamische Zone (B, D) ausgebildet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ausgewählten Einzelmodule (11a, 11 b, 11 c) eine Anschlussposition von einem hydraulischen, elektrischen und/oder mechanischen Anschluss umfassen.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Pool der Einzelmodule, ein Treppenmodul, ein Küchenmodul, ein Toilettenmodul, ein
Flugkabinenpersonalsitzmodul, ein Notfallausrüstungsmodul, insbesondere ein Sauerstoffbereitstellungsmodul, ein Multimediamodul und/oder ein
Kabineninnenverkleidungsmodul umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei vor dem Anordnen des ausgewählten Modulpakets (10b) in der Kabine (1 ) eine Benutzereingabe erfasst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Benutzereingabe ein Verschieben und/oder ein Entfernen und/oder ein Hinzufügen und/oder ein Austauschen und/oder ein Modifizieren eines Einzelmoduls (11a, 11 b, 11c) umfasst.
7. Computerprogramm mit Programmcode zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
8. System zur Konfiguration und Bestückung einer Fahrzeugkabine (1 ), insbesondere eines Luftfahrzeugs, eingerichtet zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend:
eine Eingabeeinrichtung zum Erfassen einer Benutzereingabe, eine mit der Eingabeeinrichtung verbundene Konfigurationseinrichtung, wobei die Konfigurationseinrichtung einen Prozessor und eine
Speichereinrichtung zum Speichern der Daten des Pools von
Einzelmodulen (11a, 11 b, 11c) aufweist, und
- eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Soll-Modulpakets (10a) und des ausgewählten Modulpakets (10b);
- wobei das System ferner eine Steuereinheit (CON) zum Koordinieren der Endmontage im Werk aufweist.
9. System zur Konfiguration einer Kabine (1) nach Anspruch 8, wobei das System automatisches Einzelmodullager umfasst.
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