WO2006029882A2 - Verfahren zur suche nach einem ähnlichen konstruktionsmodell - Google Patents

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WO2006029882A2
WO2006029882A2 PCT/EP2005/009979 EP2005009979W WO2006029882A2 WO 2006029882 A2 WO2006029882 A2 WO 2006029882A2 EP 2005009979 W EP2005009979 W EP 2005009979W WO 2006029882 A2 WO2006029882 A2 WO 2006029882A2
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design model
replacement
ent
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Ulrich Saelzer
Thomas Ulm
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Daimlerchrysler Ag
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/30—Circuit design

Definitions

  • the invention relates to a method, a data processing system and a computer program product for automatically searching for a computer-accessible design model of an electronic library.
  • DE 10240940 A1 discloses a computer system and a method for comparing three-dimensional bodies. Data of a previously selected body is input via a data input unit. A database automatically searches for bodies that are similar to the selected body.
  • the invention has for its object to provide a method having the features of the preamble of claim 1 and a Vor ⁇ direction with the features of the preamble of claims 27 and 29, which allow a user to gradually refine the search until one for his An ⁇ applications suitable design model is found.
  • a replacement design model is calculated for each of these design models and then, using this replacement model, a set of attribute values of the design model is calculated.
  • a computer-available design of a component is specified.
  • a replacement design as well as a set of attribute values for the replacement design are calculated.
  • the distance of the attribute value set of this design model to the attribute value set of the replacement draft is calculated.
  • the design model is determined which has the smallest distance to the design.
  • the second phase is carried out at least twice. In the first embodiment, as described above, a construction model is determined which has the smallest distance from the given design. In the second implementation, this determined design model is used as the default design.
  • the invention makes it possible to automatically find, under the given design models, such a design model that is the same or similar to the given design.
  • the invention requires no textual queries or speci fi cations for a search. Such textual queries inevitably depend on the terms used in each case. As well known in particular by searches on the Internet, the result of text searches depends on the terms used and on the language.
  • the invention does not depend on the particular language of a designer from whom a given design model originates.
  • the invention saves a manual classification of the given design models and exclusively uses the automatically calculated attribute values for the determination of a similar design model.
  • the invention allows a user to refine the search step by step until a design model suitable for his applications is found.
  • the invention reduces the risk of redundant work. It reduces the risk of producing a design model for the same component several times. Furthermore, it reduces the risk that a component will be redesigned, although a design model could be reused.
  • the invention makes it possible to search for a design for similar design models, rather than merely determining which of the given design models are similar to each other.
  • the invention facilitates and supports the introduction and use of identical parts in different ways Variants of a technical product, such as a motor vehicle. It supports the training of new designers who use the invention to look for proven and approved solutions for similar design tasks. It supports the exchange of know-how and the "knowledge management" between designers at different locations, who specify their design models for the process and have access to the other predefined design models.These constructors use the method to develop similar solutions to find other designers in other locations.
  • the method makes it possible to use an electronic library composed of various electronic sub-libraries, e.g. B. from sub-libraries of different manufacturers of components or Sys ⁇ systems in which these components are used.
  • a search for the most similar design model can be carried out without first having to change and unify the different design models. In particular, it is not necessary to describe the given design models with uniform keywords or parameter values.
  • design models in various data formats are stored in an electronic library.
  • the method uses the design models of this library.
  • the method according to the invention generates a replacement design model from each of these design models in the uniform geometry representation data format. It is not necessary to specify in advance a uniform data format for the electronic library and z. B. only design models in this uniform data format in the library.
  • the replacement design models describe the respective components only as precisely as is necessary for the method according to the invention.
  • a data format which describes the surface of a component is used as the geometry representation data format, preferably with the aid of area elements. Accordingly, the replacement design is also described with the aid of surface elements.
  • FIG. 1 shows the method steps of the first phase
  • FIG. Fig. 2. the process steps of the second phase
  • the embodiment relates to the construction of motor vehicle components.
  • motor vehicles are manufactured in many different variants so that the motor vehicles fulfill different customer requirements.
  • Ange ⁇ is sought to use the same or at least similar components in different variants of motor vehicles to use components in larger quantities. Therefore, it is desirable to reuse design models of components.
  • the method, the construction device and the computer program product enable a designer to find a design model that is similar to the design after producing a first design for a component and to reuse this design model for the new component , This saves the generation of a new design model.
  • Fig. 1 shows the process steps of the first phase.
  • Vorge ⁇ give several computer-accessible design models that are stored in an electronic library 1.
  • three design models KM_1, KM_2 and KM_3 are shown by way of example.
  • these design models are three-dimensional CAD models.
  • the CAD models were created using various CAD tools. It is possible that individual CAD models have been generated by scanning a physical model.
  • the electronic library 1 belongs to a data processing system for product data management (also known as "engineering data management").
  • This embodiment makes it possible to create a data Reuse processing system that is used anyway for product development, and saves the Metel ⁇ ment of its own database for the process. Furthermore, this embodiment makes it possible to use the design models used anyway in the production process.
  • only finished and released design models are set in the library 1. Whenever another design model is finished and released, it is placed in the library 1. A finished and released new construction stage of a design model preferably replaces an older design version of the same design model in the library 1.
  • design models are set in the library 1, z.
  • different design levels For example, a released design model and at least one more recent, but not yet released, design model are set for the component. The respective release status of a design model is stored.
  • different design levels of the same component are included.
  • design models in different data formats are set in the library 1, for example in different data formats of different CAD tools and / or in standardized data formats.
  • the method does not require a specific data format for design models.
  • the first phase of the process is preferably carried out several times.
  • a generator 2 generates a computer-available replacement design model for each design model of the library 1.
  • FIG. 1 shows three replacement design models EKM_1, EKM_2 and EKM_3 for the three design models KM_1, KM_2 and KM_3 shown.
  • the replacement design models exclusively describe the surfaces of the components and thus of the design models, but not their “inner workings.”
  • Each replacement design model consists of surface elements which have, for example, the shape of triangles or quadrilaterals.
  • the replacement design model is produced, for example, by means of spline surfaces
  • a decomposition of the surface model into surface elements which have the form of triangles is preferably carried out by means of a tessellation, that is, a decomposition of these spline surfaces into three Efficient methods for tessellating are described in T. Akenine-Moller & E. Haines: "Real-Time Rendering", AK Peters, 2nd ed. , 2002, pp. 512 ff.
  • Finite elements are those surface elements whose vertices are defined by these nodes.
  • At least some of the components are, for example, sheets.
  • a given design model for such a sheet describes a central area of the sheet and its thickness, which thickness may vary from location to location of the center area.
  • the middle surface is for example a plane or a surface curved in space.
  • the given design also describes a metal sheet by defining its central area and its thickness.
  • the replacement design models are all created in the same geometry representation data format.
  • the geometry representation data format is preferably the format VRML is used, for example, in U. Debacher: "VRML Introduction", 2003, available at http://www.debacher.de/yrml/yrml.htm, queried on 16 9, 2004.
  • Alternative geometry representation data formats include "Jupiter Tesselation” (JT), also known as “EDS Direct Model (JT)", STL or STEP.
  • a uniform coordinate system 4 for the replacement design models is specified.
  • this coordinate system 4 a plane and an axis are specified in this plane.
  • the origin of the coordinate system lies on this axis and in this plane.
  • the generator 2 positions all replacement design models in the same place and in the same orientation in this coordinate system 4.
  • For each replacement design model preferably two reference axes are calculated by the replacement design model, for example. In the direction of the largest and smallest dimension of the replacement design model.
  • the replacement design model is preferably positioned in the coordinate system 4 such that the reference axis, which extends in the direction of greatest extent, is identical to the predetermined axis and the other reference axis lies in the predetermined plane.
  • a set of calculable design model attributes is predefined.
  • this set consists of the three attributes Att_l, Att_2 and Att_3.
  • the design model attributes are ordinal or interval scaled. They open up a multi-dimensional space.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional coordinate system for the three-dimensional space in this example. Because the attributes are ordinal or interval scaled, each attribute forms an axis of an attribute coordinate system 5 for that multi-dimensional space.
  • This attribute Coordinate system 5 has three coordinate axes in the example of FIGS. 1 and 2.
  • design model attributes are: the largest extent of a given design model in a coordinate system specified with this design model, the largest extension of a calculated replacement design model with respect to the predefined coordinate system 4, the three extensions of a replacement design model in x Direction, the y-direction and the z-direction of the coordinate system 4, a geometric parameter of a least cuboid, which completely envelopes a calculated replacement design model, a geometric parameter of a smallest cuboid, which completely envelopes a given design model, a geometrical one Parameter of a smallest ellipsoid completely enveloping a calculated replacement design model, a geometric parameter of a smallest ellipsoid completely enveloping a given design model, the respective volume of the calculated replacement model Design model,
  • the replacement design model being treated as a solid body with the same weight at each location,
  • the volume of the replacement design model it is preferable to calculate the volume of the body bounded by the surface elements of the replacement design model. Accordingly, in order to calculate the surface of the replacement design model, it is preferable to calculate the surface area of that body that is delimited by the surface elements of the replacement design model.
  • the replacement design model is preferably treated as a solid body with the same weight at each location.
  • the replacement design model describes the surface of this body.
  • the center of gravity of this body in the given coordinate system 4 is calculated and functions as the volume center of gravity of the replacement design model.
  • a vector calculator 3 reads in successively the replacement design models, in the example of FIG. 1 thus the three replacement design models EKM_1, EKM_2 and EKM_3. For each replacement design model, the vector calculator 3 calculates the values that the replacement design model for takes the given computer-available design model attributes. These attribute values each form a vector. This vector defines a point in the multidimensional space spanned by the given design model attributes. By way of example, three such points P_1, P_2 and P_3 in the attribute coordinate system 5 are shown in FIG.
  • the vector calculator 3 uses, for example, one of the methods described in H. -P. Kriegel et al. , a.O. or in R. Osada et al. , supra.
  • a pictorial representation of each component is additionally calculated in the first phase.
  • the respective replacement design model as well as a viewer for the uniform geometry representation data format are used in the calculation.
  • all the pictorial representations show the components from the same direction of observation
  • the pictorial representations are used in a customary data format , eg GIF or JPEG.
  • Each attribute value point is preferably stored in the form of a data object.
  • This data object carries a link to the replacement design model and the design model for which the point was calculated, as well as the pictorial representation of the part.
  • the calculations of the first phase are preferably carried out when the data processing systems used for this purpose are not otherwise used, for example at night or at the weekend.
  • a large number, for. B. several hundreds of workstations, each with a high computing power faux ⁇ switched to calculate for each design model of the library each have a replacement design model and then to calculate the vectors with the attribute values.
  • These workstations are z. For example, those with which tion models are generated, edited and placed in the library 1 ein ⁇ . This embodiment makes it possible to use existing data processing systems anyway without restricting their customary use for constructing components.
  • the second phase of the method is preferably used each time a design of a component is present and a component similar to this component is searched for with a design model set in the library 1.
  • the design models of the library 1 are searched.
  • the design models of the library 1 are compared with the design of the component one after the other.
  • the most similar construction model is determined, and preferably an identification and / or a pictorial representation of this most similar design model are output.
  • FIG. 2 illustrates by way of example the steps which are carried out in the second phase.
  • a computer-compatible design Ent Provided is a computer-compatible design Ent.
  • the generator 2 generates a replacement design E-Ent for this component design Ent in the uniform geometry representation data format.
  • the generator 2 positions the replacement design E-Ent at the same location and in the same orientation in the predefined coordinate system 4, for which purpose it calculates the two reference axes as described above.
  • the vector calculator 3 reads the replacement design E-Ent and calculates the attribute values that the design model attributes accept for the replacement design. These attribute values define a point in the attribute coordinate system 5. This point is designated in the example of FIG. 2 with P_E.
  • a distance calculator 6 reads in the attribute values of all replacement design models EKM_1, EKM_2,... That were calculated in the first phase. He also reads in the attribute values of the replacement design E-Ent.
  • FIG. 2 shows by way of example four points P1, P2, P3 and P_E.
  • the distance calculator 6 calculates the distance dist i between the attri- butvalue point P_i of the replacement design model EKM_i and the attribute value point P_E of the replacement design E-Ent in the attribute coordinate system 5.
  • the distance dist_i is preferably calculated according to the following calculation rule: Let Att_l, Att_2,..., Att_N be the N predefined design model attributes. N weight factors ⁇ _l,..., ⁇ _N are specified. Be
  • the attribute value point P3 has the smallest distance to the attribute value point P_E of the replacement design E-Ent.
  • the design model KM-3 is the one in the library 1 which is similar to the design Ent. This result is output, for example, in each of which an identifier of the design model KM_3 and of the component to which this design model KM_3 belongs are output.
  • the reference which the data object carries for P3 is preferably evaluated. A copy of the determined design model KM_3 is generated, and a construction system for editing this copy is opened.
  • the vector calculator 3 can not calculate the value of a particular attribute for the replacement design E-Ent, for example because the replacement design E-Ent was generated at an early stage of the design and does not yet contain any details needed to calculate the value of this attribute.
  • the values of this attribute are not taken into account when calculating the distances. For example, if the value of the Att_3 attribute for the replacement design can not be calculated, the following distances are calculated and used:
  • an identifier of the most similar design model is output, but a sorted list with identifiers of several similar design models. For example, a maximum number M of elements of this listing is specified. The M most similar design models are determined. Or all construction models are determined whose distance dist_i is smaller than a predetermined upper limit. The list is output ascending according to the distance dist_i sorted.
  • an identifier of the similar construction model is named in the listing.
  • this listing additionally shows the pictorial representations of the determined most similar components. These representations were generated with the aid of the determined design models. A user preferably selects one of the components by placing it on one of the components pictorial representations clicks. This selection functions, for example, as the starting point for a new search
  • a user restricts the search.
  • he preferably specifies a desired value or setpoint range for at least one of the predefined N design model attributes. For example, it sets a target range for the largest extent of the design model or the replacement design model.
  • the search for the similar design model is restricted to those design models whose respective attribute value falls within the specified range.
  • a further embodiment of this development uses values of at least one parameter whose values can not be calculated from the given design models KM_1, KM_2,. Instead, these values are stored in the library 1.
  • each design model is characterized by a value of this parameter. Examples of such a parameter are: a part number of the respective component,
  • the user specifies at least one search criterion relating to one of these parameters. For example, the user specifies a time, and is searched only under den ⁇ those construction models that have been released after this time. Or the user specifies an upper limit for the production costs, and is sought only among those design models that refer to components whose production costs are below the upper limit.
  • each replacement design model is selected, which fulfills all prescribed restrictions on the design model or the associated replacement design model.
  • the distance of the attribute value point to the attribute value point P_E of the replacement design E-Ent is calculated.
  • the search for the most similar construction model is carried out only among the selected construction models.
  • the calculated attribute values and the characteristic parameter values of these determined components are also output.
  • the manufacturing costs of the M determined components are issued.
  • the respective largest extent of the calculated replacement design model is output. This makes it easier for a user to select one of the determined M most similar components.
  • a user specifies a desired range or a desired value for at least one of the predefined design model attributes.
  • an attribute value of the given design acts as a setpoint.
  • the deviation of the attribute value from the desired value or desired range for example as a percentage deviation. It is possible to output the attribute value as a percentage of the setpoint.
  • the greatest extent of a determined design model should be at least 80% and at most 120% of the largest dimension of the design.
  • the second phase is carried out at least twice.
  • a construction model is determined which has the smallest distance from the given design.
  • this determined design model is used as the default design.
  • the steps of calculating the replacement design as well as the attribute values for the replacement design need not be carried out because the attribute values are reused for the design model determined during the first execution.
  • the distance between the attribute values of the determined design model and the attribute values of each other predetermined design model is determined.
  • the predefined design model is determined which has the smallest distance to the design model determined during the first implementation. It is possible to carry out the second phase a third time and a quarter times, wherein the design model used in the previous implementation is used as the design and among the design models not yet determined the one with the smallest distance to the design model used as the design is determined ,
  • the fact is taken into account that the library 1 is constantly updated, for example by completing, releasing and setting new design models in the library, supplementing the library 1 with another design model or design for the same component, a design model for a component through another design model for the same Component is replaced or a design model is removed from the library 1.
  • the first phase of the method is carried out again after a predetermined period of time. As a result, attribute value vectors of replacement design models are shifted, additional attribute value vectors for replacement design models of new design models are recorded, and attribute value vectors are removed.
  • replacement design models are not calculated for all design models, but only for those which have been changed in the period since a predetermined time.
  • This predefined point in time is, for example, the previous execution of the first phase or a point in time which lies a predetermined period of time before the time at which the first phase is carried out again. It is determined in advance which design models have been changed in the library 1 since the given time. Only for these design models is the first phase carried out again with calculation of the respective replacement design model and the attribute values. In addition, a data object for an attribute value point is deleted if "its" design model is no longer present in the library 1.
  • the first phase is carried out again every night in order to be able to use workstations that do not otherwise use them
  • Replacement design models and attribute values are calculated for those design models that have been accessed at least once in writing and / or reading during the last four weeks.
  • the first phase is performed at least once a week, for example over the weekend.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Suche nach einem ähnlichen oder gleichen rechnerverfügbaren Konstruktionsmodell einer elektronischen Bibliothek. Vorgegeben werden mehrere Konstruktionsmodelle von Bauteilen. In einer ersten Phase wird für jedes dieser Konstruktionsmodelle je ein Ersatz-Konstruktionsmodell berechnet und dann unter Verwendung dieses Ersatzmodells ein Satz von Werten von Attributen (Att_1,...) des Konstruktionsmodells. In einer zweiten Phase wird ein rechnerverfügbarer Entwurf (Ent) eines Bauteils vorgegeben. Ein Ersatz-Entwurf (E-Ent) sowie ein Satz (P_ E) von Attributwerten für den Ersatz-Entwurf (E-Ent) werden berechnet. Für jedes vorgegebene Konstruktionsmodell wird der Abstand (dist_ 1,...) des Attributwerte-Satzes dieses Konstruktionsmodells zum Attributwerte-Satzes des Ersatz­Entwurfs (E-Ent) berechnet. Ermittelt wird dasjenige Konstruktionsmodell, das den geringsten Abstand zum Entwurf (Ent) besitzt.

Description

Verfahren zur Suche nach einem ähnlichen Konstruktionsmodell
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Datenverarbei¬ tungsanlage und ein Computerprogramm-Produkt zur automati¬ schen Suche nach einem rechnerverfügbaren Konstruktionsmodell einer elektronischen Bibliothek.
Aus DE 10240940 Al sind ein Computersystem und ein Verfahren zum Vergleichen dreidimensionaler Körper bekannt. Daten eines zuvor ausgewählten Körpers werden über eine Dateneingabeein¬ heit eingegeben. In einer Datenbank wird automatisch nach Körpern gesucht, die zu dem ausgewählten Körper ähnlich sind.
Verschiedene Verfahren, um die Ähnlichkeit zweier Konstrukti¬ onsmodelle automatisch zu berechnen, werden beispielsweise beschrieben in
H. -P. Kriegel, S. Brecheisen, P. Kroger, M. Pfeifle, M. Schu¬ bert: „Using Sets of Feature Vectors for Similarity Search on Voxelized CAD Objects", Proceed. ACM SIGMOD Int. Conf. on Ma¬ nagement of Data (SIGMOD '03) , June 9th - 12th, 2003, San Diego, USA, pp. 587-598, verfügbar unter http://www.dbs. ifi .lmu.de/Publikationen/Papers/sigmod03- sim.pdf, abgefragt am 16. 9. 2004,
B. Bustos, D. A. Keim, D. Saupe, T. Schreck, D. Vranic: "An Experimental Comparison of Feature-Based 3D Retrieval Meth- ods" , 2nd Internat. Symposium on 3D Data Processing, Visuali- zation, and Transmission (3DPVT12004) , Thessaloniki, Septem¬ ber 6-9, 2004, verfügbar unter http://www.dcc.uchile.cl/-bebustos/publicaciones/BKS+04b.pdf, abgefragt am 29. 9. 2004, und
D. A. Keim, T. Schreck: „Methoden zur 3D Ähnlichkeitssuche - Kombination von Feature-Vektoren", DFG Workshop Verallgemei¬ nerte Dokumente und Digitale Bibliotheken, 19.-20. März, Frankfurt/Main, 2003.
In R. Osada, Th. Funkhouser, B. Chazelle, D. Dobkin: „Match- ing 3D Models with Shape Distributions", Proceed. Internat. Conf. Shape Modeling & Applications, May 7th - llth, 2001, pp. 154 - 166 wird beschrieben, wie die Ähnlichkeit zwischen mehreren zweidreidimensionalen Konstruktionsmodellen mit „shape distributions" bewertet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vor¬ richtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 27 und 29 bereitzustellen, die es einem Benutzer ermöglichen, schrittweise die Suche zu verfeinern, bis ein für seine An¬ wendungen geeignetes Konstruktionsmodell gefunden ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Datenverarbeitungsvorrichtung mit den Merk¬ malen des Anspruchs 27 und ein Computerprogramm-Produkt mit den Merkmalen des Anspruchs 29 gelöst. Vorteilhafte Ausges¬ taltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Vorgegeben werden mehrere Konstruktionsmodelle von Bauteilen. In einer ersten Phase wird für jedes dieser Konstruktionsmo¬ delle je ein Ersatz-Konstruktionsmodell berechnet und dann unter Verwendung dieses Ersatzmodells ein Satz von Attribut- werten des Konstruktionsmodells. In einer zweiten Phase wird ein rechnerverfügbarer Entwurf eines Bauteils vorgegeben. Ein Ersatz-Entwurf sowie ein Satz von Attributwerten für den Er¬ satz-Entwurf werden berechnet. Für jedes vorgegebene Kon¬ struktionsmodell wird der Abstand des Attributwerte-Satzes dieses Konstruktionsmodells zum Attributwerte-Satz des Er¬ satz-Entwurfs berechnet. Ermittelt wird dasjenige Konstrukti¬ onsmodell, das den geringsten Abstand zum Entwurf besitzt. Die zweite Phase wird mindestens, zweimal durchgeführt. Bei der ersten Ausführung wird so wie oben beschrieben ein Kon¬ struktionsmodell ermittelt, das den geringsten Abstand zum vorgegebenen Entwurf aufweist . Bei der zweiten Durchführung wird dieses ermittelte Konstruktionsmodell als vorgegebener Entwurf verwendet.
Die Erfindung ermöglicht es, automatisch unter den vorgegebe¬ nen Konstruktionsmodellen ein solches Konstruktionsmodell zu finden, das zum vorgegebenen Entwurf gleich oder ähnlich ist. Die Erfindung erfordert keine textlichen Anfragen oder Spezi¬ fikationen für eine Suche. Derartige textliche Anfragen hän¬ gen zwangsläufig von den jeweils verwendeten Begriffen ab. Wie insbesondere durch Suchen im Internet hinlänglich bekannt ist, hängt das Ergebnis textlicher Suchen von den jeweils verwendeten Begriffen sowie von der Sprache ab. Die Erfindung hingegen hängt nicht ab von der jeweiligen Sprache eines Kon¬ strukteurs, von dem ein vorgegebenes Konstruktionsmodell stammt. Die Erfindung spart eine manuelle Klassifizierung der vorgegebenen Konstruktionsmodelle ein und verwendet aus¬ schließlich die automatisch berechneten Attributwerte für die Ermittlung eines ähnlichen Konstruktionsmodells.
Die Erfindung ermöglicht es einem Benutzer, schrittweise die Suche zu verfeinern, bis ein für seine Anwendungen geeignetes Konstruktionsmodell gefunden ist.
Die Erfindung reduziert die Gefahr redundanter Arbeit. Sie verringert nämlich die Gefahr, daß für dasselbe Bauteil mehr¬ mals je ein Konstruktionsmodell erzeugt wird. Weiterhin ver¬ ringert sie die Gefahr, daß ein Bauteil neu konstruiert wird, obwohl ein Konstruktionsmodell sich wiederverwenden ließe. Die Erfindung ermöglicht es, bereits für einen Entwurf nach ähnlichen Konstruktionsmodellen zu suchen, anstelle lediglich zu ermitteln, welche der vorgegebenen Konstruktionsmodellen zueinander ähnlich sind.
Weiterhin erleichtert und unterstützt die Erfindung die Ein¬ führung und Verwendung von Gleichteilen in unterschiedlichen Varianten eines technischen Produkts, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs. Sie unterstützt die Ausbildung von neuen Kon¬ strukteuren, die die Erfindung nutzen, um nach bewährten und freigegebenen Lösungen für ähnliche Konstruktionsaufgaben zu suchen. Sie unterstützt den Wissensaustausch und das „know- ledge management" zwischen Konstrukteuren an unterschiedli¬ chen Standorten, die ihre Konstruktionsmodelle dem Verfahren vorgeben und alle Zugriff auf die anderen vorgegebenen Kon¬ struktionsmodelle haben. Diese Konstrukteure nutzen das Ver¬ fahren, um ähnliche Lösungen von anderen Konstrukteuren an anderen Standorten zu finden.
Das Verfahren ermöglicht es, eine elektronische Bibliothek zu verwenden, die aus verschiedenen elektronischen Teil- Bibliotheken zusammengesetzt ist, z. B. aus Teil-Bibliotheken von unterschiedlichen Herstellern von Bauteilen oder von Sys¬ temen, in denen diese Bauteile verwendet werden. Eine Suche nach dem ähnlichsten Konstruktionsmodell läßt sich durchfüh¬ ren, ohne zuvor die verschiedenen Konstruktionsmodelle verän¬ dern und vereinheitlichen zu müssen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, die vorgegebenen Konstruktionsmodelle mit einheitlichen Schlagworten oder Parameterwerten zu beschrei¬ ben.
Beispielsweise sind in einer elektronische Bibliothek Kon¬ struktionsmodelle in verschiedenen Datenformaten abgespei¬ chert. Das Verfahren verwendet die Konstruktionsmodelle die¬ ser Bibliothek. Das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt aus jedem dieser Konstruktionsmodelle je ein Ersatz- Konstruktionsmodell in dem einheitlichen Geometrie- Repräsentations-Datenformat. Nicht erforderlich ist es, vorab ein einheitliches Datenformat für die elektronische Biblio¬ thek vorzugeben und z. B. nur Konstruktionsmodelle in diesem einheitlichen Datenformat in die Bibliothek einzustellen.
Vorzugsweise beschreiben die Ersatz-Konstruktionsmodelle die jeweiligen Bauteile nur so genau, wie dies für das erfin¬ dungsgemäße Verfahren erforderlich ist. Benötigt wird eine Beschreibung der Oberfläche einschließlich der Abmessungen eines Bauteils, aber nicht eine Beschreibung des Innenlebens. In dieser Ausgestaltung wird daher als Geometrie- Repräsentations-Datenformat ein Datenformat verwendet, das die Oberfläche eines Bauteils beschreibt, und zwar vorzugs¬ weise mit Hilfe von Flächenelementen. Entsprechend wird der Ersatz-Entwurf ebenfalls mit Hilfe von Flächenelementen be¬ schrieben.
Weitere Ausgestaltungen geben bestimmte Attribute an, die für die Suche nach ähnlichen Konstruktionsmodellen verwendet wer¬ den. Zu diesen Attributen eines Ersatz-Konstruktionsmodells gehören:
- die Oberfläche des Ersatz-Konstruktionsmodells,
- das Volumen des Ersatz-Konstruktionsmodells,
- der Quotient aus Oberfläche und Volumen des Ersatz- Konstruktionsmodells,
- die größte Ausdehnung des Ersatz-Konstruktionsmodells in einem vorgegebenen Koordinatensystem,
- das Volumen des kleinsten Quaders, welcher das Ersatz- Konstruktionsmodell vollständig einhüllt
- der geometrische Schwerpunkt des Ersatz- Konstruktionsmodells, wobei die Dichte als räumlich kon¬ stant angenommen wird,
Für den Ersatz-Entwurf wird jeweils das entsprechende Attri¬ but verwendet und dessen Wert berechnet. Diese Attribute ha¬ ben eine geometrische und somit eine physikalische Bedeutung.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an¬ hand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zei¬ gen:
Fig. 1. die Verfahrensschritte der ersten Phase; Fig. 2. die Verfahrensschritte der zweiten Phase;
Fig. 3. die Verfahrensschritte der zweiten Phase, falls ein Attributwert nicht berechnet werden kann.
Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Konstruktion von Kraftfahrzeug-Bauteilen. Typischerweise werden Kraftfahrzeuge in vielen verschiedenen Varianten gefertigt, damit die Kraft¬ fahrzeuge unterschiedliche Kundenbedürfnisse erfüllen. Ange¬ strebt wird, gleiche oder wenigstens ähnliche Bauteile in verschiedenen Varianten von Kraftfahrzeugen zu verwenden, um Bauteile in größere Stückzahlen zu verwenden. Daher wird ge¬ wünscht, Konstruktionsmodelle von Bauteilen wiederzuverwen¬ den. Das Verfahren, die Konstruktionsvorrichtung und das Com¬ puterprogramm-Produkt ermöglichen es einem Konstrukteur, nach Erzeugen eines ersten Entwurfs für ein Bauteil ein Konstruk¬ tionsmodell zu finden, das dem Entwurf ähnlich ist, und die¬ ses Konstruktionsmodell für das neue Bauteil wiederzuverwen- den. Dadurch wird die Erzeugung eines neuen Konstruktionsmo¬ dells eingespart.
Fig. 1 zeigt die Verfahrensschritte der ersten Phase. Vorge¬ geben werden mehrere rechnerverfügbare Konstruktionsmodelle, die in einer elektronischen Bibliothek 1 abgespeichert sind. In Fig. 1 werden beispielhaft drei Konstruktionsmodelle KM_1, KM_2 und KM_3 gezeigt. Vorzugsweise sind diese Konstruktions- modelle dreidimensionale CAD-Modelle. Beispielsweise wurden die CAD-Modelle mit verschiedenen CAD-Werkzeugen erzeugt. Möglich ist, daß einzelne CAD-Modelle durch Abtastung eines physikalischen Modells erzeugt worden sind.
Die elektronische Bibliothek 1 gehört beispielsweise zu einem Datenverarbeitungssystem für die Produktdatenverwaltung („product data management", auch „engineering data manage- ment" genannt) . Diese Ausgestaltung ermöglicht es, ein Daten- Verarbeitungssystem wiederzuverwenden, das ohnehin für die Produktentstehung verwendet wird, und spart die Bereitstel¬ lung einer eigenen Datenbank für das Verfahren ein. Weiterhin ermöglicht es diese Ausgestaltung, die ohnehin im Produk¬ tentstehungsprozeß verwendeten Konstruktionsmodelle zu ver¬ wenden.
In einer Ausgestaltung werden nur fertiggestellte und freige¬ gebene Konstruktionsmodelle in die Bibliothek 1 eingestellt. Immer dann, wenn ein weiteres Konstruktionsmodell fertigge¬ stellt und freigegeben ist, wird es in die Bibliothek 1 ein¬ gestellt. Ein fertiggestellter und freigegebener neuer Kon¬ struktionsstand eines Konstruktionsmodells ersetzt vorzugs¬ weise in der Bibliothek 1 einen älteren Konstruktionsstand desselben Konstruktionsmodells.
In einer anderen Ausgestaltung wird vorgesehen, daß für das¬ selbe Bauteil mehrere Konstruktionsmodelle in die Bibliothek 1 eingestellt werden, z. B. unterschiedliche Konstruktions- stände. Beispielsweise werden für das Bauteil ein freigegebe¬ nes Konstruktionsmodell sowie mindestens ein aktuelleres, a- ber noch nicht freigegebenes Konstruktionsmodell eingestellt. Abgespeichert wird der jeweilige Freigabestatus eines Kon¬ struktionsmodells. Somit werden bei der Suche nach ähnlichen Bauteilen verschiedene Konstruktionsstände desselben Bauteils einbezogen.
Möglich ist, daß verschiedene Konstruktionsmodelle in unter¬ schiedlichen Datenformaten in die Bibliothek 1 eingestellt werden, beispielsweise in unterschiedlichen Datenformaten verschiedener CAD-Werkzeugen und/oder in standardisierten Da¬ tenformaten. Das Verfahren setzt kein bestimmtes Datenformat für Konstruktionsmodelle voraus.
Die erste Phase des Verfahrens wird vorzugsweise mehrmals durchgeführt. Ein Generierer 2 erzeugt bei der ersten Durch¬ führung für jedes Konstruktionsmodell der Bibliothek 1 je¬ weils ein rechnerverfügbares Ersatz-Konstruktionsmodell . Bei¬ spielhaft werden in Fig. 1 drei Ersatz-KonstruktionsmodelIe EKM_1, EKM_2 und EKM_3 für die drei Konstruktionsmodelle KM_1, KM_2 und KM_3 gezeigt.
In einer Ausgestaltung beschreiben die Ersatz- Konstruktionsmodelle ausschließlich die Oberflächen der Bau¬ teile und somit der Konstruktionsmodelle, aber nicht deren „Innenleben". Jedes Ersatz-Konstruktionsmodell besteht aus Flächenelementen, die z. B. die Form von Dreiecken oder Vier¬ ecken haben. Das Ersatz-Konstruktionsmodell wird beispiels¬ weise mittels Spline-Flächen erzeugt. Eine Zerlegung des O- berflächenmodells in Flächenelemente, welche die Form von Dreiecken haben, wird vorzugsweise mit Hilfe einer Tesselie- rung, das ist eine Zerlegung dieser Spline-Flächen in Drei¬ ecke, erzeugt. Effiziente Verfahren zum Tesselieren werden in T. Akenine-Möller & E. Haines: „Real-Time Rendering", A. K. Peters, 2nd Edition, 2002, S. 512 ff. beschrieben.
Möglich ist auch, die Oberflächen der vorgegebenen Konstruk¬ tionsmodelle zu vernetzen, so daß Finite Elemente entstehen. Die Methode der Finiten Elemente ist z. B. aus „Dubbel - Ta¬ schenbuch für den Maschinenbau", 20. Auflage, Springer- Verlag, 2001, C 48 bis C 50, bekannt. Im Konstruktionsmodell wird eine bestimmte Menge von Punkten der Oberfläche festge¬ legt. Diese Punkte heißen Knotenpunkte. Als Finite Elemente werden diejenigen Flächenelemente bezeichnet, deren Eckpunkte durch diese Knotenpunkte festgelegt werden.
Mindestens einige der Bauteile sind beispielsweise Bleche. Ein vorgegebenes Konstruktionsmodell für ein solches Blech beschreibt eine Mittelfläche des Blechs sowie dessen Dicke, wobei die Dicke von Ort zu Ort der Mittelfläche variieren kann. Die Mittelfläche ist beispielsweise eine Ebene oder ei¬ ne im Raum gekrümmte Fläche. Der vorgegebene Entwurf be¬ schreibt beispielsweise ebenfalls ein Blech, indem er dessen Mittelfläche und dessen Dicke festlegt.
Die Ersatz-Konstruktionsmodelle werden alle in demselben Geo- metrie-Repräsentations-Datenformat erzeugt. Als Geometrie- Repräsentations-Datenformat wird vorzugsweise das Format „Virtual Reality Modeling Language" (VRML) verwendet. VRML wird beispielsweise in U. Debacher: „VRML-Einführung", 2003, verfügbar unter http://www.debacher.de/yrml/yrml .htm, abge¬ fragt am 16. 9. 2004, beschrieben. Alternative Geometrie- Repräsentations-Datenformate sind beispielsweise "Jupiter Tesselation" (JT), auch als „EDS Direct Model (JT)" bekannt, STL oder STEP.
Vorgegeben wird ein einheitliches Koordinatensystem 4 für die Ersatz-Konstruktionsmodelle. In diesem Koordinatensystem 4 werden eine Ebene und eine Achse in dieser Ebene vorgegeben. Vorzugsweise liegt der Ursprung des Koordinatensystems auf dieser Achse und in dieser Ebene. Der Generierer 2 positio¬ niert alle Ersatz-Konstruktionsmodelle an derselben Stelle und in der gleichen Orientierung in diesem Koordinatensystem 4. Für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell werden hierfür vor¬ zugsweise zwei Referenzachsen durch das Ersatz- Konstruktionsmodell berechnet, z. B. in Richtung der größten und in Richtung der kleinsten Ausdehnung des Ersatz- Konstruktionsmodells. Das Ersatz-Konstruktionsmodell wird vorzugsweise so in das Koordinatensystem 4 positioniert, daß die Referenzachse, die in Richtung der größten Ausdehnung verläuft, mit der vorgegebenen Achse identisch ist und die andere Referenzachse in der vorgegebenen Ebene liegt.
Vorgegeben wird eine Menge von berechenbaren Konstruktionsmo¬ dell-Attributen. Im Beispiel der Fig. 1 besteht diese Menge aus den drei Attributen Att_l, Att_2 und Att_3. In prakti¬ schen Anwendungen werden beispielsweise 81 verschiedene Kon¬ struktionsmodell-Attribute vorgegeben. Die Konstruktionsmo¬ dell-Attribute sind ordinal- oder intervallskaliert. Sie spannen einen mehrdimensionalen Raum auf. Beispielhaft ist in Fig. 1 ein dreidimensionales Koordinatensystem für den in diesem Beispiel dreidimensionalen Raum gezeigt. Weil die Att¬ ribute ordinal- oder intervallskaliert sind, bildet jedes Attribut eine Achse eines Attribute-Koordinatensystems 5 für diesen mehrdimensionalen Raum. Dieses Attribute- Koordinatensystem 5 hat im Beispiel der Fig. 1 und Fig. 2 drei Koordinatenachsen.
Beispiele für derartige Konstruktionsmodell-Attribute sind: die größte Ausdehnung eines vorgegebenen Konstruktionsmo¬ dells in einem mit diesem Konstruktionsmodell vorgegebenen Koordinatensystem, die größte Ausdehnung eines berechneten Ersatz- Konstruktionsmodells bezüglich des vorgegebenen Koordina¬ tensystems 4, die drei Ausdehnungen eines Ersatz-KonstruktionsmodelIs in der x-Richtung, der y-Richtung und der z-Richtung des Ko¬ ordinatensystems 4, ein geometrischer Parameter eines kleinsten Quaders, der ein berechnetes Ersatz-Konstruktionsmodell vollständig einhüllt, ein geometrischer Parameter eines kleinsten Quaders, der ein vorgegebenes Konstruktionsmodell vollständig einhüllt, ein geometrischer Parameter eines kleinsten Ellipsoids, das ein berechnetes Ersatz-Konstruktionsmodell vollständig einhüllt, ein geometrischer Parameter eines kleinsten Ellipsoids, das ein vorgegebenes Konstruktionsmodell vollständig ein¬ hüllt, das jeweilige Volumen des berechneten Ersatz- Konstruktionsmodells,
- die jeweilige Oberfläche des Ersatz-Konstruktionsmodells,
- das Verhältnis der Oberfläche zum Volumen des Ersatz- Konstruktionsmodells.
- die jeweilige Position des Volumen-Schwerpunkts des be¬ rechneten Ersatz-KonstruktionsmodelIs im Koordinatensystem 4, wobei das Ersatz-Konstruktionsmodell als massiver Kör¬ per mit an jeder Stelle gleicher Wichte behandelt wird, Um das Volumen des Ersatz-Konstruktionsmodells zu berechnen, wird vorzugsweise das Volumen desjenigen Körpers berechnet, der durch die Flächenelemente des Ersatz-Konstruktionsmodells umgrenzt wird. Entsprechend wird, um die Oberfläche des Er¬ satz-Konstruktionsmodells zu berechnen, vorzugsweise die O- berflache desjenigen Körpers berechnet, der durch die Flä¬ chenelemente des Ersatz-Konstruktionsmodells umgrenzt wird.
Um die Position des Volumen-Schwerpunkts eines Ersatz- Konstruktionsmodells zu berechnen, wird das Ersatz- Konstruktionsmodell vorzugsweise als massiver Körper mit an jeder Stelle gleicher Wichte behandelt. Das Ersatz- Konstruktionsmodell beschreibt hierbei die Oberfläche dieses Körpers. Der Schwerpunkt dieses Körpers im vorgegebenen Koor¬ dinatensystem 4 wird berechnet und fungiert als der Volumen- Schwerpunkt des Ersatz-Konstruktionsmodells.
Beispiele für geometrische Parameter eines einhüllenden Qua¬ ders oder Ellipsoid sind:
- die Länge der längsten Kante des Quaders,
- die Länge der längsten Diagonale des Quaders,
- das Volumen des Quaders,
- die Oberfläche des Quaders,
- das Verhältnis der Oberfläche zum Volumen des Quaders.
Weitere Attributwerte werden mittels einer Überlagerung des jeweiligen Ersatz-Konstruktionsmodells durch ein Raster er¬ mittelt. Verfahren für eine derartige Überlagerung werden z. B. in H. -P. Kriegel et al . , a.a.O., in B. Bustos et al . , a.a.O., in D. A. Keim, T. Schreck, a.a.O., oder in R. Osada et al. , a.a.O., beschrieben.
Ein Vektor-Berechner 3 liest nacheinander die Ersatz- Konstruktionsmodelle ein, im Beispiel der Fig. 1 also die drei Ersatz-Konstruktionsmodelle EKM_1, EKM_2 und EKM_3. Für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell berechnet der Vektor- Berechner 3 die Werte, die das Ersatz-Konstruktionsmodell für die vorgegebenen rechnerverfügbaren Konstruktionsmodell- Attributen annimmt. Diese Attributwerte bilden jeweils einen Vektor. Dieser Vektor legt einen Punkt in dem mehrdimensiona¬ len Raum fest, den die vorgegebenen Konstruktionsmodell- Attribute aufspannen. Beispielhaft sind in Fig. 1 drei derar¬ tige Punkte P_l, P_2 und P_3 im Attribute-Koordinatensystem 5 gezeigt.
Der Vektor-Berechner 3 wendet beispielsweise eines der Ver¬ fahren an, die in H. -P. Kriegel et al . , a.a.O. oder in R. Osada et al . , a.a.O., beschrieben werden.
Vorzugsweise wird in der ersten Phase zusätzlich eine bildli¬ che Darstellung jedes Bauteils berechnet. Bei der Berechnung werden das jeweilige Ersatz-Konstruktionsmodell sowie ein Darstellungsprogramm („viewer") für das einheitliche Geomet- rie-Repräsentations-Datenformat verwendet. Bevorzugt zeigen alle bildlichen Darstellungen die Bauteile aus derselben Be¬ trachtungsrichtung. Die bildlichen Darstellungen werden in einem üblichen Datenformat, z. B. GIF oder JPEG, erzeugt.
In einem Datenspeicher werden diese Attributwerte-Punkte ab¬ gespeichert. Jeder Attributwerte-Punkt ist vorzugsweise in Form eines Datenobjekts abgespeichert. Dieses Datenobjekt trägt einen Verweis („link") auf dasjenige Ersatz- Konstruktionsmodell und dasjenige Konstruktionsmodell, für das der Punkt berechnet wurde. Außerdem verweist es auf die bildliche Darstellung des Bauteils.
Die Berechnungen der ersten Phase werden vorzugsweise dann durchgeführt, wenn die hierfür verwendeten Datenverarbei¬ tungsanlagen anderweitig nicht verwendet werden, beispiels¬ weise nachts oder am Wochenende. In einer bevorzugten Ausfüh¬ rungsform wird eine große Anzahl, z. B. mehrere Hunderte, von Workstations mit jeweils einer hohen Rechenleistung zusammen¬ geschaltet, um für jedes Konstruktionsmodell der Bibliothek jeweils ein Ersatz-Konstruktionsmodell zu berechnen und dann die Vektoren mit den Attributwerten zu berechnen. Diese Work¬ stations sind z. B. diejenigen, mit denen tagsüber Konstruk- tionsmodelle erzeugt, bearbeitet und in die Bibliothek 1 ein¬ gestellt werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, ohnehin vorhandene Datenverarbeitungsanlagen zu verwenden, ohne deren übliche Nutzung zum Konstruieren von Bauteilen einzuschrän¬ ken.
Die zweite Phase des Verfahrens wird vorzugsweise jedesmal dann angewendet, wenn ein Entwurf eines Bauteils vorliegt und ein zu diesem Bauteil ähnliches Bauteil mit einem in die Bib¬ liothek 1 eingestellten Konstruktionsmodell gesucht wird. Ge¬ sucht wird unter den Konstruktionsmodellen der Bibliothek 1. Nacheinander werden die Konstruktionsmodelle der Bibliothek 1 mit dem Entwurf des Bauteils verglichen. Das ähnlichste Kon¬ struktionsmodell wird ermittelt, und vorzugsweise werden eine Kennzeichnung und/oder eine bildliche Darstellung dieses ähn¬ lichsten Konstruktionsmodells ausgegeben.
Fig. 2 erläutert beispielhaft die Schritte, die in der zwei¬ ten Phase durchgeführt werden. Vorgegeben ist ein rechnerver¬ fügbarer Entwurf Ent. Der Generierer 2 erzeugt einen Ersatz- Entwurf E-Ent für diesen Bauteil-Entwurf Ent im einheitlichen Geometrie-Repräsentations-Datenformat. Der Generierer 2 posi¬ tioniert den Ersatz-Entwurf E-Ent an derselben Stelle und in der gleichen Orientierung in dem vorgegebenen Koordinatensys¬ tem 4, wofür er so wie oben beschrieben die beiden Referenz¬ achsen berechnet.
Der Vektor-Berechner 3 liest den Ersatz-Entwurf E-Ent ein und berechnet die Attributwerte, die die Konstruktionsmodell- Attribute für den Ersatz-Entwurf annehmen. Diese Attributwer¬ te legen einen Punkt im Attribute-Koordinatensystem 5 fest. Dieser Punkt ist im Beispiel der Fig. 2 mit P_E bezeichnet.
Ein Abstands-Berechner 6 liest die Attributwerte aller Er¬ satz-Konstruktionsmodelle EKM_1, EKM_2, ... ein, die in der er¬ sten Phase berechnet wurden. Außerdem liest er die Attribut- werte des Ersatz-Entwurfs E-Ent ein. In Fig. 2 sind beispiel¬ haft vier Punkte Pl, P2, P3 und P_E gezeigt. Der Abstands- Berechner 6 berechnet den Abstand dist i zwischen dem Attri- butwerte-Punkt P_i des Ersatz-Konstruktionsmodells EKM_i und dem Attributwerte-Punkt P_E des Ersatz-Entwurfs E-Ent im Att¬ ribute-Koordinatensystem 5. Beispielhaft sind in Fig. 2 der Abstand dist_l zwischen Pl und P_E, der Abstand dist_2 zwi¬ schen P2 und P_E und der Abstand dist_3 zwischen P3 und P_E im Attribute-Koordinatensystem 5 angedeutet.
Der Abstand dist_i wird vorzugsweise gemäß folgender Rechen¬ vorschrift berechnet: Seien Att_l, Att_2, ... , Att_N die N vorgegebenen Konstruktionsmodell-Attribute. N Gewichtsfakto¬ ren ω_l, ... , ω_N werden vorgegeben. Seien
(x_l(i), ... , x_N(i)) die N Attributwerte, die für das Ersatz- Konstruktionsmodell EKM_i berechnet wurden. Seien (y_l, ... , y_N) die N Attributwerte, die für den Ersatz- Entwurf E-Ent berechnet wurden. Dann ist
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mit einem Exponenten p > 0. Eine Ausgestaltung sieht vor, daß p = 2 und ω_l = ... = ω_N = 1 ist. Dann wird als Abstand der Euklidische Abstand
Figure imgf000016_0002
verwendet.
Im Beispiel der Fig. 2 hat der Attributwerte-Punkt P3 den ge¬ ringsten Abstand zum Attributwerte-Punkt P_E des Ersatz- Entwurfs E-Ent. Demnach ist das Konstruktionsmodell KM-3 das¬ jenige in der Bibliothek 1, das dem Entwurf Ent am ähnlichs¬ ten ist. Dieses Ergebnis wird ausgegeben, beispielsweise in¬ dem je eine Kennung des Konstruktionsmodells KM_3 sowie des Bauteils, zu dem dieses Konstruktionsmodell KM_3 gehört, aus¬ gegeben werden. Vorzugsweise wird der Verweis, den das Daten¬ objekt für P3 trägt, ausgewertet. Eine Kopie des ermittelten Konstruktionsmodells KM_3 wird erzeugt, und ein Konstrukti¬ onssystem zum Bearbeiten dieser Kopie wird geöffnet . Möglich ist, daß der Vektor-Berechner 3 den Wert eines be¬ stimmten Attributs für den Ersatz-Entwurf E-Ent nicht berech¬ nen kann, beispielsweise weil der Ersatz-Entwurf E-Ent in ei¬ nem frühen Stadium der Konstruktion erzeugt wurde und noch keine Details enthält, die benötigt werden, um den Wert die¬ ses Attributs zu berechnen. In diesem Falle werden die Werte dieses Attributs bei der Berechnung der Abstände nicht be¬ rücksichtigt. Falls beispielsweise der Wert des Attributs Att_3 für den Ersatz-Entwurf nicht berechnet werden kann, so werden folgende Abstände berechnet und verwendet:
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Dies veranschaulicht Fig. 3. Die Werte, die die berechneten Ersatz-Konstruktionsmodelle EM_1, EKM_2 und EKM_3 für das At¬ tribut Att_3 annehmen, werden nicht berücksichtigt. Die Ab¬ stände dist_l, dist_2 und dist_3 sind somit Abstände in einem modifizierten zweidimensionalen Attribute-Koordinatensystem 5 mit den beiden Koordinatenachsen Att_l und Att_2.
In einer Fortbildung wird nicht nur eine Kennung des ähn¬ lichsten Konstruktionsmodells ausgegeben, sondern eine sor¬ tierte Auflistung mit Kennungen mehrerer ähnlicher Konstruk¬ tionsmodelle. Vorgegeben wird beispielsweise eine Maximal- Anzahl M von Elementen dieser Auflistung. Die M ähnlichsten Konstruktionsmodelle werden ermittelt. Oder alle Konstrukti¬ onsmodelle werden ermittelt, deren Abstand dist_i kleiner als eine vorgegebene obere Schranke ist. Die Auflistung wird auf¬ steigend nach dem Abstand dist_i sortiert ausgegeben. Als erstes wird in der Auflistung also eine Kennung des ähnlichs¬ ten Konstruktionsmodells genannt.
In einer weiteren Fortbildung zeigt diese Auflistung zusätz¬ lich die bildlichen Darstellungen der ermittelten ähnlichsten Bauteile. Diese Darstellungen wurden mit Hilfe der ermittel¬ ten Konstruktionsmodelle erzeugt. Ein Benutzer wählt vorzugs¬ weise dadurch eines der Bauteile aus, daß er auf eine der bildlichen Darstellungen klickt. Diese Auswahl fungiert bei¬ spielsweise als Ausgangspunkt einer neuen Suche
In einer weiteren Fortbildung schränkt ein Benutzer die Suche ein. Vorzugsweise legt er hierfür für mindestens eines der vorgegebenen N Konstruktionsmodell-Attribute einen Sollwert oder Sollbereich vor. Beispielsweise legt er einen Sollbe¬ reich für die größte Ausdehnung des Konstruktionsmodells oder des Ersatz-KonstruktionsmodelIs fest. Die Suche nach dem ähn¬ lichen Konstruktionsmodell wird auf diejenigen Konstruktions- modelle eingeschränkt, deren jeweiliger Attributwert in die¬ sen Sollbereich fällt.
Eine weitere Ausgestaltung dieser Fortbildung verwendet Werte mindestens eines Parameters, die dessen Werte nicht aus den vorgegebenen Konstruktionsmodellen KM_1, KM_2, ... berechenbar sind. Diese Werte sind vielmehr in der Bibliothek 1 abgespei¬ chert. Vorzugsweise ist jedem Konstruktionsmodell durch je¬ weils einen Wert dieses Parameters gekennzeichnet. Beispiele für einen derartigen Parameter sind: eine Sachnummer des jeweiligen Bauteils,
- eine Bezeichnung des jeweiligen Bauteils,
- Verwendungen des jeweiligen Bauteils, z. B. Verwendung in bestimmten Baureihen oder Fahrzeug-Varianten,
- Materialien, aus denen das jeweilige Bauteil gefertigt sind,
- Datum der Freigabe des Konstruktionsmodells,
- Herstellungskosten des jeweiligen Bauteils,
- Einkaufspreise des jeweiligen Bauteils,
- Qualitätsdaten des jeweiligen Bauteils, z. B. Lebensdauer oder Ausfallhäufigkeit,
Lieferant des jeweiligen Bauteils,
- verwendete Stückzahl des jeweiligen Bauteils, Reifegrad und/oder Freigabestatus des Konstruktionsmo¬ dells, z. B. für die Produktion freigegeben, für die Kon¬ struktion eines Kraftfahrzeugs freigegeben, Entwurf.
Der Benutzer gibt mindestens ein Suchkriterium vor, das sich auf einen dieser Parameter bezieht. Beispielsweise gibt der Benutzer einen Zeitpunkt vor, und gesucht wird nur unter den¬ jenigen Konstruktionsmodellen, die nach diesem Zeitpunkt freigegeben wurden. Oder der Benutzer gibt eine Obergrenze für die Herstellungskosten vor, und gesucht wird nur unter denjenigen Konstruktionsmodellen, die sich auf Bauteile be¬ ziehen, deren Herstellungskosten unter der Obergrenze liegen.
Diese Einschränkungen haben folgende Auswirkungen auf das Verfahren: Vorab wird jedes Ersatz-Konstruktionsmodelle aus¬ gewählt, die alle vorgegebenen Einschränkungen an das Kon¬ struktionsmodell oder das zugeordnete Ersatz- Konstruktionsmodell erfüllt. Für jedes dieser ausgewählten Ersatz-Konstruktionsmodelle wird der Abstand des Attributwer¬ te-Punkts zum Attributwerte-Punkt P_E des Ersatz-Entwurfs E- Ent berechnet. Und die Suche nach dem ähnlichsten Konstrukti¬ onsmodell wird nur unter den ausgewählten Konstruktionsmodel¬ len durchgeführt.
Vorzugsweise werden dann, wenn die Kennung des ähnlichsten oder die Auflistung mit den M ähnlichsten Konstruktionsmodel¬ len und somit Bauteilen ausgegeben wird, auch die berechneten Attributwerte sowie die kennzeichnenden Parameterwerte dieser ermittelten Bauteile ausgegeben. Beispielsweise werden die Herstellungskosten der M ermittelten Bauteile ausgegeben. 0- der die jeweilige größte Ausdehnung des berechneten Ersatz- Konstruktionsmodells wird ausgegeben. Dies erleichtert es ei¬ nem Benutzer, unter den ermittelten M ähnlichsten Bauteilen eines auszuwählen.
Vorzugsweise gibt ein Benutzer einen Sollbereich oder einen Sollwert für mindestens eines der vorgegebenen Konstruktions¬ modell-Attribute vor. Als Sollwert fungiert beispielsweise ein Attributwert des vorgegebenen Entwurfs. Ausgegeben wird für jedes der M ähnlichsten Konstruktionsmodelle jeweils die Abweichung des Attributwerts vom Sollwert oder Sollbereich, beispielsweise als prozentuale Abweichung. Möglich ist, den Attributwert als Prozentwert des Sollwertes auszugeben. Bei¬ spielsweise wird ausgegeben, daß die größte Ausdehnung eines ermittelten Konstruktionsmodells mindestens 80% und höchstens 120% der größten Ausdehnung des Entwurfs betragen soll.
Die zweite Phase wird mindestens zweimal durchgeführt . Bei der ersten Ausführung wird so wie oben beschrieben ein Kon¬ struktionsmodell ermittelt, das den geringsten Abstand zum vorgegebenen Entwurf aufweist. Bei der zweiten Durchführung wird dieses ermittelte Konstruktionsmodell als vorgegebener Entwurf verwendet . Bei der zweiten Durchführung brauchen die Schritte Berechnung des Ersatz-Entwurfs sowie der Attribut¬ werte für den Ersatz-Entwurf nicht durchgeführt zu werden, weil die Attributwerte für das bei der ersten Durchführung ermittelte Konstruktionsmodell wiederverwendet werden. Bei der zweiten Durchführung wird jeweils der Abstand zwischen den Attributwerten des ermittelten Konstruktionsmodells und den Attributwerten jedes sonstigen vorgegebenen Konstrukti¬ onsmodells ermittelt. Ermittelt wird dasjenige vorgegebene Konstruktionsmodell, das zu dem bei der ersten Durchführung ermittelten Konstruktionsmodell den geringsten Abstand auf¬ weist. Möglich ist, die zweite Phase ein drittes Mal und ein viertel Mal durchzuführen, wobei als Entwurf das bei der vor¬ herigen Durchführung ermittelte Konstruktionsmodell verwendet wird und unter den bislang nicht ermittelten Konstruktionsmo¬ dellen dasjenige mit dem geringsten Abstand zum als Entwurf verwendeten Konstruktionsmodell ermittelt wird.
Vorzugsweise wird die Tatsache berücksichtigt, daß die Bib¬ liothek 1 laufend aktualisiert wird, beispielsweise indem neue Konstruktionsmodelle fertiggestellt, freigegeben und in die Bibliothek eingestellt werden, die Bibliothek 1 um ein weiteres Konstruktionsmodell oder Konstruktionsstand für das¬ selbe Bauteil ergänzt wird, ein Konstruktionsmodell für ein Bauteil durch ein anderes Konstruktionsmodell für dasselbe Bauteil ersetzt wird oder ein Konstruktionsmodell aus der Bi¬ bliothek 1 entfernt wird. Um dies zu berücksichtigen, wird die erste Phase des Verfahrens nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne erneut durchgeführt . Hierdurch werden Attributwer¬ te-Vektoren von Ersatz-Konstruktionsmodellen verschoben, zu¬ sätzliche Attributwerte-Vektoren für Ersatz- Konstruktionsmodelle neuer Konstruktionsmodelle werden aufge¬ nommen, und Attributwerte-Vektoren werden entfernt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden bei einer erneu¬ ten Durchführung der ersten Phase nicht für alle Konstrukti¬ onsmodelle Ersatz-Konstruktionsmodelle berechnet, sondern nur für diejenigen, die im Zeitraum seit einem vorgegebenen Zeit¬ punkt verändert wurden. Dieser vorgegebene Zeitpunkt ist bei¬ spielsweise die vorige Durchführung der ersten Phase oder ein Zeitpunkt, der eine vorgegebene Zeitspanne vor dem Zeitpunkt der erneuten Durchführung der ersten Phase liegt. Ermittelt wird vorab, welche Konstruktionsmodelle in der Bibliothek 1 seit dem vorgegebenen Zeitpunkt verändert wurden. Nur für diese Konstruktionsmodelle wird die erste Phase mit Berech¬ nung des jeweiligen Ersatz-KonstruktionsmodelIs und der Att¬ ributwerte erneut durchgeführt. Außerdem wird ein Datenobjekt für einen Attributwerte-Punkt gelöscht, wenn „sein" Konstruk¬ tionsmodell nicht mehr in der Bibliothek 1 vorhanden ist. Beispielsweise wird die erste Phase jede Nacht erneut durch¬ geführt, um Workstations ausnutzen zu können, die dann nicht anderweitig verwendet werden. Berechnet werden Ersatz- Konstruktionsmodelle und Attributwerte für diejenigen Kon¬ struktionsmodelle, auf die in den letzten vier Wochen mindes¬ tens einmal schreibend und/oder lesend zugegriffen wurde. Die erste Phase wird wöchentlich mindestens einmal durchgeführt, beispielsweise über das Wochenende.
Liste der Bezugszeichen
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Claims

Patentansprüche
Verfahren zur automatischen Suche nach einem Konstruktionsmodell, wöbei mehrere rechnerverfügbare Konstruktionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) von Bauteilen und eine Menge von berechenbaren Konstruktionsmodell- Attributen (Att_l, Att_2, ...) vorgegeben werden, in einer ersten Phase des Verfahrens für jedes vorgegebene Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) Attributwerte (P_l, P_2, ...) , die das Konstruktionsmodell für die vorgegebenen berechenbaren Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) annimmt, berechnet werden in einer zweiten Phase des Verfahrens ein rechnerverfügbarer Entwurf (Ent) eines Bauteils vorgegeben wird, - Attributwerte (P_E) , die die Konstruktionsmodell- Attribute (Att_l, Att_2, ...) für den Entwurf (Ent) annehmen, berechnet werden,
- für jedes Konstruktionsmodell (KM-I, KM_2, ...) der Abstand (dist_l, dist_2, ...) zwischen den Attributwerten (P_l, P_2, ...) des Konstruktionsmodells
(KM_1, KM_2, ...) und den Attributwerten (P_E) des Entwurfs (Ent) berechnet wird und unter den vorgegebenen Konstruktionsmodellen (KM_1, KM_2, ...) als ähnlichstes Konstruktionsmodell ein solches Konstruktionsmodell (KM-3) ermittelt wird, dessen Attributwerte (P_3) einen minimalen Abstand zu den Attributwerten (P_E) des Entwurfs (Ent) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Phase mindestens zweimal durchgeführt wird und bei der zweiten Durchführung der zweiten Phase als Ent¬ wurf (Ent) dasjenige der vorgegebenen Konstruktionsmodel¬ le (KM_1, KM_2, ...) vorgegeben wird, das bei der ersten Durchführung ermittelt wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Phase
- für jedes vorgegebene Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) jeweils ein rechnerverfügbares Ersatz- Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) erzeugt wird, wobei alle Ersatz-Konstruktionsmodelle (EKM_1, EKM_2, ...) in demselben Geometrie-Repräsentations-Datenformat erzeugt werden und
- Attributwerte (P_l, P_2, ...) , die das Ersatz- Konstruktionsmodell des Konstruktionsmodells für die die vorgegebenen berechenbaren Konstruktionsmodel1- Attribute (Att_l, Att_2, ...) annimmt, berechnet und als die Attributwerte dieses Konstruktionsmodells verwen¬ det werden und in der zweiten Phase
- ein rechnerverfügbarer Ersatz-Entwurf (E-Ent) für den Entwurf (Ent) in dem Geometrie-Repräsentations- Datenformat erzeugt wird und
- Attributwerte (P_E) , die die Konstruktionsmodel1- Attribute (Att_l, Att_2, ...) für den Ersatz-Entwurf (E- Ent) annehmen, berechnet und als die Attributwerte (P_E) des Entwurfs (E-Ent) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der vorgegebenen Konstruktionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) in einem ersten Datenformat für drei¬ dimensionale Konstruktionsmodelle vorgegeben wird und mindestens ein anderes der vorgegebenen Konstruktions- modelle (KM_1, KM_2, ...) in einem zweiten Datenformat für dreidimensionale Konstruktionsmodelle vorgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Geometrie-Repräsentations-Datenformat das Format „Virtual Reality Modeling Language" verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als Geometrie-Repräsentations-Datenformat ein Datenformat verwendet wird, das die Oberfläche eines Konstruktionsmodells- wenigstens näherungsweise beschreibt .
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das als Geometrie-Repräsentations-Datenformat verwen¬ dete Datenformat die Oberfläche mit Hilfe von Flächen¬ elementen beschreibt, bei der Erzeugung der Ersatz-Konstruktionsmodelle (EKM_1, EKM_2, ...) die Oberfläche jedes der vorgegebe¬ nen Konstruktionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) ermittelt und in Flächenelemente zerlegt wird und bei der Erzeugung des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) die Oberfläche des Entwurfs (Ent) ermittelt und in Flä¬ chenelemente zerlegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) berechnet wird, wie groß die durch das Geometrie- Repräsentations-Datenformat beschriebene Oberfläche des Ersatz-Konstruktionsmodells ist, und die berechnete Oberflächengröße als ein Attributwert des Ersatz-Konstruktionsmodells verwendet wird, berechnet wird, wie groß die mit Hilfe des Geometrie- Repräsentations-Datenformats beschriebene Oberfläche des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) ist, und die berechnete Oberflächengröße als ein Attributwert des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...)
- berechnet wird, wie groß das durch das Geometrie- Repräsentations-Datenformat beschriebene Volumen des Ersatz-Konstruktionsmodells ist, und
- das berechnete Volumen als ein Attributwert des Er¬ satz-Konstruktionsmodells verwendet wird, berechnet wird, wie groß das mit Hilfe des Geometrie- Repräsentations-Datenformats beschriebene Volumen des Er¬ satz-Entwurfs (E-Ent) ist, und das berechnete Volumen als ein Attributwert des Er¬ satz-Entwurfs (E-Ent) verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) berechnet wird, wie groß die durch das Geometrie- Repräsentations-Datenformat beschriebene Oberfläche des Ersatz-KonstruktionsmodelIs ist, und
- der Quotient aus der berechneten Oberflächengröße und dem berechneten Volumen als ein Attributwert des Er¬ satz-Konstruktionsmodells verwendet wird, berechnet wird, wie groß die mit Hilfe des Geometrie- Repräsentations-Datenformats beschriebene Oberfläche des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) ist, und der Quotient aus der berechneten Oberflächengröße und dem berechneten Volumen als ein Attributwert des Ersatz- Entwurfs (E-Ent) verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
- ein dreidimensionales Koordinatensystem (4) vorgegeben wird, für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) die größte Ausdehnung des Ersatz-KonstruktionsmodelIs im vorgegebenen Koordinatensystem (4) berechnet und als ein Attributwert des Ersatz-Konstruktionsmodells verwendet wird und die größte Ausdehnung des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) im vorgegebenen Koordinatensystem (4) berechnet und als ein Attributwert des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß ein dreidimensionales Koordinatensystem (4) vorgegeben wird, für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) ein das Ersatz-Konstruktionsmodell einhüllender Quader berechnet sowie ein Wert mindestens eines geometrischen Parameters dieses einhüllenden Quaders bezüglich des vorgegebenen Koordinatensystems (4) berechnet und als ein Attribut¬ wert des Ersatz-KonstruktionsmodelIs verwendet wird und ein den Ersatz-Entwurf (E-Ent) einhüllender Quader be¬ rechnet sowie ein Wert mindestens eines geometrischen Parameters dieses einhüllenden Quaders bezüglich des vorgegebenen Koordinatensystems (4) berechnet und als ein Attribut¬ wert des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
- ein dreidimensionales Koordinatensystem (4) vorgegeben wird, für jedes Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) dessen Schwerpunkt berechnet und dessen Position im Koordinatensystem (4) als ein Attributwert des Ersatz- Konstruktionsmodells verwendet wird und
- der Schwerpunkt des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) berechnet und dessen Position im Koordinatensystem (4) als ein Attributwert des Ersatz-Entwurfs (E-Ent) verwendet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß ein dreidimensionales Koordinatensystem (4) und eine Ach¬ se in diesem Koordinatensystem (4) vorgegeben wird und für jedes vorgegebene Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) eine Referenzachse im Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) dieses Konstruktionsmodells berech¬ net wird
- und das Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) so im vorgegebenen Koordinatensystem (4) orientiert wird, daß die berechnete Referenz-Achse auf der vorge¬ gebenen Achse liegt.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzachse jedes Ersatz-Konstruktionsmodells (EKM 1, EKM 2, ...) so berechnet wird, daß sie in einer Richtung der größten Ausdehnung des Er¬ satz-Konstruktionsmodells im Koordinatensystem (4) ver¬ läuft.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Ebene im vorgegebenen Koordinatensystem (4) so vor¬ gegeben wird, daß die vorgegebene Achse in dieser vorge¬ gebenen Ebene liegt, und für jedes vorgegebene Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...)
- eine weitere Referenzachse im Ersatz- Konstruktionsmodell berechnet wird
- und das Ersatz-Konstruktionsmodell so im Koordinaten¬ system orientiert wird, daß die berechnete weitere Re¬ ferenz-Achse in der vorgegebenen Ebene liegt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Referenzachse jedes Ersatz- Konstruktionsmodells so berechnet wird, daß sie eine Richtung der kleinsten Ausdehnung des Er¬ satz-Konstruktionsmodells im Koordinatensystem (4) ver¬ läuft.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Phase des Verfahrens mindestens zweimal durch¬ geführt wird, ein Aktualisierungs-Zeitpunkt vorgegeben wird, für jedes vorgegebene Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) der Zeitpunkt der letzten Änderung des Konstruktionsmo¬ dells ermittelt wird, und bei der zweiten Durchführung der ersten Phase für ein vorgegebenes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...)
- dann ein Ersatz-Konstruktionsmodell (EKM-I, EKM_2, ...) berechnet wird, wenn der Zeitpunkt der letzten Ände¬ rung des Konstruktionsmodells nach dem Aktualisie- rungs-Zeitpunkt liegt, und ansonsten bei der zweiten Durchführung das bei der ersten Durchführung der ersten Phase berechnete Er¬ satz-Konstruktionsmodell (EKM_1, EKM_2, ...) wiederver¬ wendet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß bei mindestens einer Durchführung der zweiten Phase mindestens eines der vorgegebenen Konstruktionsmodell- Attribute (Att_l, Att_2, ...) ausgewählt wird und für dieses Attribut ein Sollbereich vorgegeben wird, jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) ausgewählt wird, dessen Attributwert für das ausgewählte Attribut in den vorgegebenen Sollbereich fällt, die Abstands-Berechnung für die ausgewählten Konstruk¬ tionsmodelle durchgeführt wird und
- unter den ausgewählten Konstruktionsmodellen eines mit dem minimalen Abstand ermittelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Parameter der Bauteile vorgegeben wird, dessen Werte nicht aus den vorgegebenen Konstruktionsmodellen (KM_1, KM_2, ...) der Bauteile berechenbar sind, bei mindestens einer Durchführung der zweiten Phase für diesen Parameter ein Sollbereich vorgegeben wird, jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) ausgewählt wird, dessen Parameterwert in den vorgegebenen Sollbe¬ reich fällt, die Abstands-Berechnung für die ausgewählten Konstruk¬ tionsmodelle durchgeführt wird und unter den ausgewählten Konstruktionsmodellen eines mit dem minimalen Abstand ermittelt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung eines Konstruktionsmodells die vorge¬ gebenen Konstruktionsmodelle nach denjenigen Abständen sortiert werden, die die für die Konstruktionsmodelle berechneten Attri¬ butwerte zu dem für den Entwurf (Ent) berechneten Attri¬ butwerten aufweisen.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Datenverarbeitungsanlagen wenigstens temporär zu einem Rechnernetz verbunden werden und
- die Verfahrensschritte der ersten Phase von diesem Rechnernetz durchgeführt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zusammengeschlossenen Datenverarbei¬ tungsanlagen vor der ersten Phase zur Erzeugung mindestens eines der vorgegebenen Konstruktionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) verwen¬ det wird.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
- das Rechnernetz in einem solchen Zeitraum zur Durch¬ führung der Verfahrensschritte der ersten Phase ver¬ wendet wird, in dem die wenigstens eine Datenverarbeitungsanlage nicht zur Bearbeitung eines der vorgegebenen Konstruk¬ tionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) verwendet wird.
24. Digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einer programmierbaren Datenverarbeitungsanlage zusammenwirken können, daß ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausführbar ist.
25. Computerprogramm-Produkt, das in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann und Softwareabschnitte umfaßt, mit denen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 ausführbar ist, wenn das Produkt auf einem Computer läuft.
26. Computerprogramm-Produkt, das auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist und das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23 auszuführen.
27. Datenverarbeitungsanlage, die
- eine Informationsweiterleitungsschnittstelle zu einer elektronischen Bibliothek (1) mit mehreren rechnerver¬ fügbaren Konstruktionsmodellen (KM_1, KM_2, KM_3) von Bauteilen und
- eine Informationsweiterleitungsschnittstelle zu einem Datenspeicher mit einem rechnerverfügbaren Entwurf
(Ent) eines Bauteils umfaßt, zur Durchführung des folgenden Schritts in einer ersten Phase ausgestaltet ist: für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, KM_3) Be¬ rechnen von Attributwerten (P_l, P_2, ...) , die das Kon¬ struktionsmodell für eine Menge von vorgegebenen bere¬ chenbaren Konstruktionsmodell-Attributen (Att_l, Att_2, ...) annimmt, und zur Durchführung der folgenden Schritte in einer zweiten Phase ausgestaltet ist:
- Berechnen der Attributwerte (P_E) , die die vorgegebe¬ nen Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) für den vorgegebenen Entwurf (Ent) annehmen, für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) Berech¬ nen des Abstands (dist_l, dist_2, ...) zwischen den At¬ tributwerten (P_l, P_2, ...) des Konstruktionsmodells und den Attributwerten (P_E) des Entwurfs (Ent) und als ähnlichstes Konstruktionsmodell Ermitteln eines solches Konstruktionsmodells (KM_3) der Bibliothek (1) , dessen Attributwerte (P 3) einen minimalen Ab- stand (dist_3) zu den Attributwerten (P_E) des Ent¬ wurfs (Ent) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage zur mindestens zweimali¬ gen Durchführung der zweiten Phase ausgestaltet ist und
- so ausgestaltet ist, daß sie bei der bei der zweiten Durchführung der zweiten Phase als Entwurf (Ent) das¬ jenige der vorgegebenen Konstruktionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) verwendet, das sie bei der ersten Durchführung ermittelt hat.
28. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung der folgen¬ den Schritte in der ersten Phase ausgestaltet ist :
- für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, KM_3) der Bibliothek (1) Erzeugen jeweils eines rechnerverfügba¬ ren Ersatz-Konstruktionsmodells (EKM_1, EKM_2, EKM_3) , wobei die Datenverarbeitungsanlage alle Ersatz- Konstruktionsmodelle (EKMJL, EKM_2, EKM_3) in demsel¬ ben Geometrie-Repräsentations-Datenformat erzeugt, und für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, KM_3) Be¬ rechnen von Attributwerten (P_l, P_2, ...) , die das Er¬ satz-Konstruktionsmodell dieses Konstruktionsmodells für die Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) annimmt, und Verwenden dieser Attributwerte (P_l, P_2, ...) als die Attributwerte (P_l, P_2, ...) dieses Konstruktionsmodells, und die Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung der folgen¬ den Schritte in der zweiten Phase ausgestaltet ist: - Erzeugen eines rechnerverfügbarer Ersatz-Entwurf (E- Ent) für den Entwurf (Ent) in dem Geometrie- Repräsentations-Datenformat
- Berechnen von Attributwerten (P_E) , die die vorgegebe¬ nen Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) für den Ersatz-Entwurf (E-Ent) annehmen, und Verwenden dieser Attributwerte (P_E) als die Attributwerte (P_E) des Entwurfs (Ent) .
29. Computerprogramm-Produkt, das
eine Informationsweiterleitungsschnittstelle zu einer elektronischen Bibliothek (1) mit mehreren rechnerver¬ fügbaren Konstruktionsmodellen (KM_1, KM_2, KM_3) von Bauteilen und eine Informationsweiterleitungsschnittstelle zu einem Datenspeicher mit einem rechnerverfügbaren Entwurf (Ent) eines Bauteils umfaßt, zur Durchführung des folgenden Schritts in einer ersten Phase ausgestaltet ist:
- für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, KM_3) Be¬ rechnen von Attributwerten (P_l, P_2, ...) , die das Kon¬ struktionsmodell für eine Menge von vorgegebenen bere¬ chenbaren Konstruktionsmodell-Attributen (Att_l, Att_2, ...) annimmt, und zur Durchführung der folgenden Schritte in einer zweiten Phase ausgestaltet ist:
Berechnen der Attributwerte (P_E) , die die vorgegebe¬ nen Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) für den vorgegebenen Entwurf (Ent) annehmen,
- für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, ...) Berech¬ nen des Abstands (dist 1, dist 2, ...) zwischen den Att- ributwerten (P_l, P_2, ...) des Konstruktionsmodells und den Attributwerten (P_E) des Entwurfs (Ent) und
- als ähnlichstes Konstruktionsmodell Ermitteln eines solches Konstruktionsmodells (KM_3) der Bibliothek (1) , dessen Attributwerte (P_3) einen minimalen Ab¬ stand (dist_3) zu den Attributwerten (P_E) des Ent¬ wurfs (Ent) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Computerprogramm-Produkt zur mindestens zweimali¬ gen Durchführung der zweiten Phase ausgestaltet ist und so ausgestaltet ist, daß es bei der bei der zweiten Durchführung der zweiten Phase als Entwurf (Ent) das¬ jenige der vorgegebenen Konstruktionsmodelle (KM_1, KM_2, ...) verwendet,
- das es bei der ersten Durchführung ermittelt hat.
30. Computerprogramm-Produkt nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet, daß das Computerprogramm-Produkt zur Durchführung der folgen¬ den Schritte in der ersten Phase ausgestaltet ist:
- für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, KM_3) der Bibliothek (1) Erzeugen jeweils eines rechnerverfügba¬ ren Ersatz-Konstruktionsmodells (EKM_1, EKM_2, EKM_3), wobei das Computerprogramm-Produkt alle Ersatz- Konstruktionsmodelle (EKM_1, EKM_2, EKM_3) in demsel¬ ben Geometrie-Repräsentations-Datenformat erzeugt, und
- für jedes Konstruktionsmodell (KM_1, KM_2, KM_3) Be¬ rechnen von Attributwerten (P_l, P_2, ...) , die das Er¬ satz-Konstruktionsmodell dieses Konstruktionsmodells für die Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) annimmt, und Verwenden dieser Attributwerte (P 1, P_2, ...) als die Attributwerte (P__l, P_2, ...) dieses Konstruktionsraodells, und das Computerprogramm-Produkt zur Durchführung der folgen¬ den Schritte in der zweiten Phase ausgestaltet ist:
- Erzeugen eines rechnerverfügbarer Ersatz-Entwurf (E- Ent) für den Entwurf (Ent) in dem Geometrie- Repräsentations-Datenformat
Berechnen von Attributwerten (P_E) , die die vorgegebe¬ nen Konstruktionsmodell-Attribute (Att_l, Att_2, ...) für den Ersatz-Entwurf (E-Ent) annehmen, und Verwenden dieser Attributwerte (P_E) als die Attributwerte (P_E) des Entwurfs (Ent) .
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