WO2013000703A1 - Verfahren zur erstellung eines digitalen mockup einer mehrzahl von objekten in einem einbauraum - Google Patents

Verfahren zur erstellung eines digitalen mockup einer mehrzahl von objekten in einem einbauraum Download PDF

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WO2013000703A1
WO2013000703A1 PCT/EP2012/061136 EP2012061136W WO2013000703A1 WO 2013000703 A1 WO2013000703 A1 WO 2013000703A1 EP 2012061136 W EP2012061136 W EP 2012061136W WO 2013000703 A1 WO2013000703 A1 WO 2013000703A1
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WO
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objects
questions
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adjacent
interior
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PCT/EP2012/061136
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Oliver Sascha Thomaschewski
Christoph Schäfer
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Lufthansa Technik Ag
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/21—Collision detection, intersection

Definitions

  • the invention relates to a method for creating a digital mockup of a plurality of objects in an installation space.
  • a so-called digital mockup is usually created.
  • This term refers in the context of vorlie ⁇ constricting invention, a computer-aided experimental model that represents the structure of the objects in the installation space (assemblies and components) and their correct position geometry.
  • the creation of such a digital mockup is Inventory ⁇ part of the so-called virtual product development.
  • the invention has for its object to provide a method of the type mentioned above, which allows an examination of such a digital mockup on interactions therein objects arranged, which goes beyond a mere examination mög ⁇ Licher way spatial interactions such as collisions.
  • the inventive method comprises the following steps: a) assignment of an installation location for each object, b) execution of an area search around each object for the determination of neighboring objects, c) creation of a first data set containing the adjacent objects for each object, d) providing a second data set destined for each object type contains questions about possible interactions with other object types, e) linking the first and second data sets such that a question list is created for each object containing questions from the second data set for those objects or object pairings that are adjacent in the first data set to be expelled.
  • An installation space is a spatially defined area in which a plurality of objects should or must be arranged.
  • an installation space is preferably a defined space, in particular an interior, a means of transport, more preferably an aircraft.
  • objects designates components or assemblies that are to be arranged in this installation space.
  • this objec- For example, objects to assemblies of floors, walls or ceilings to so-called monuments such as seats, galleys, toilets or the like to functional assemblies such as parts of lighting, air conditioning, water supply and - disposal, consumer electronics or the like.
  • Kgs ⁇ NEN object types for example, be selected from the group consisting of built-in furniture; Emergency equipment;
  • radius search refers to a computer-aided determination of spatially adjacent objects.
  • the implementation of such a radius search is familiar in the art and is carried out, for example, of common CAD programs based on a so-called clash analysis.
  • a commercially available CAD program that can perform such Clash analysis is in ⁇ play as the CAD program CATIA (Computer Aided Three- Dimensional Interactive Application) from Dassault
  • the second record is a collection of questions about possible interactions between object types. These questions are based on practical experience and the impact of regulations such as safety regulations. Examples which may be at this point, the above mentioned earlier question to maintain the minimum distance (safety distance) between the Ob ⁇ jekttyp oxygen line and electrical line.
  • the second data set is thus a collection based on the object types overall divided and structured questions to relevan ⁇ th interactions spatially adjacent objects.
  • the core of the present invention lies in the combination of the two data sets according to feature e) of claim 1.
  • the spatially adjacent objects are first determined for each object and recorded in the first record.
  • the second data is carried out in such a way whether in the first record to be observed as shown adjacent objects interactions of the object types to which these two objects are each associated exist and tested or considered.
  • the second record a corresponding question.
  • a list of questions is thus created which contains all the interactions to be tested for the configuration locations assigned in step a) of claim 1 and thus for the entire configuration created in the digital mockup and can then be executed.
  • the effect of this systematization of testing and validation example of interior of an aircraft cabin that automatically relevan ⁇ th measured with the candidate points not require derliche test is forgotten.
  • the invention thus makes it possible to make the planning and securing of the expansion controllable, the planning status is always transparent and knowledge generated in the planning process is continuously secured. Conversely, it is ensured that no superfluous questions about possible interactions have to be asked and checked, since only with a positive radius search (first data record) and basically possible interaction of two object types (second data set) a question for the list of questions or a hedging order is generated.
  • a so-called bounding volume in algorithmic geometry is a simple geometric body that encloses a complex three-dimensional object or a complex body.
  • a bounding volume can be formed as a sphere (bounding sphere), but preferably as a cuboid or cube (bounding box).
  • Gegebe ⁇ appropriate, in the context of the invention also polyder can be used, the complex objects better (close) can a ⁇ close.
  • an enveloping cuboid may preferably be provided in one or more spatial directions with respect to the enveloped object by 0.1 to 1 m, preferably 0.2 to 0.7 m, more preferably 0.4 to 0.6 m, in particular be enlarged about 0.5 m. If the corresponding enlarged ⁇ bounding boxes in the context search or clash analysis have overlapping coordinate ranges, the corresponding objects are identified as adjacent in the sense of the feature b) of claim 1. Due to the described enlargement of the bounding box, it is achieved that even objects with a defined maximum distance from one another are still identified as being adjacent. This may be useful, since interactions between different object types that are to be tested may also arise if two objects are at a distance from each other.
  • Examples are for those to be tested Kaswirkun ⁇ gen even at a certain distance from the accessibility of maintenance openings pivoting doors or flaps or the like are. It may also be preferred within the scope of the invention to check two or more distance ranges during the radius search. For example, for a specific pairing of two types of objects, according to one building regulations, a minimum distance of 0.2 m prescribed ben, for another pairing of object types, a minimum distance of 0.4 m, it may be useful, for example, so ⁇ probably one area search in the range 0 To provide 1 to 0.3 m as well as 0.3 to 0.5 m for the corresponding pairings of object types.
  • the first and / or second data in the invention may in particular as a two-dimensional array being formed ⁇ be.
  • the first matrix can be a act square matrix, the row and column number n corresponds to the number of objects to be arranged in the installation space.
  • the matrix components may for example, take the values 0 and 1, wherein value 1 it indicates that the corresponding objects (associated row and Spal ⁇ te of the matrix) are adjacent in the sense of feature b) of the on ⁇ claim 1.
  • the matrix of the second data set may optionally be a square matrix, likewise, the Zei ⁇ economies and number of columns corresponds to the number of object types to be considered.
  • Each component in this matrix corresponds to a pairing of two object types, and in this matrix component may be deposited, whether an interaction exists and if so what questions must be answered when ei ⁇ ner interaction of the two object types.
  • the corresponding matrix entry can be empty or the corresponding matrix component can be set to zero if an interaction between two object types is eliminated.
  • an intermediate step may be expedient, which includes the establishment of a matrix which contains possible interactions of the concrete objects if an object type is assigned to each of these objects.
  • each object of the Determined object type and created as a second record a quad ⁇ ratische matrix whose dimension corresponds to the number of objects and is thus identical to the dimension of the matrix of the first record.
  • each object is an object type is then allocated and the mög ⁇ union interactions with all other objects, or the corresponding questions are listed.
  • the questions about possible interactions of two types of objects are based on the practical experience of possible interactions, collisions and incompatibilities.
  • the questions may in particular be selected from the following categories: a) Is the function guaranteed?
  • the method can then be carried out iteratively by preferring one or more objects, preferably se such objects in which the answer to the issued list of questions results in a collision or incompatibility with another object, a new installation ⁇ site and the creation of a digital mockup according to claim 1 repeated to perform the appropriate test for the new installation situation. This iteration can be repeated until a collision of objects no longer results in answering the question list (including other incompatibilities).
  • the invention further relates to a method for equipping an installation space with objects, wherein this installation space is preferably the interior of a means of transport such as preferably an aircraft.
  • the method comprises the following steps: a) production of a digital mockup of being equip ⁇ th interior by a process according ei ⁇ nem of claims 1 to 10, b) equipment of the interior subassembly of the objects identified in step a) mounting locations subject of this Procedure is thus the actual one
  • FIG. 1 schematically some elements of an aircraft cabin
  • Fig. 2 a plan view of the ceiling of this cabin with some objects shown
  • FIG. 3 a second data set formed as a matrix, in which questions for each object type are possible
  • Interactions with other types of objects are stored; schematically a first matrix (adjacent Whether ⁇ jekttypen) to the second matrix (interactions of object types) to determine the relevant issues in the present installation configuration; schematically the result of the combination of first matrix (adjacent object types) and second matrix (interactions of object types) to determine the relevant in the present installation configuration questions.
  • FIG. 1 shows schematically a part of an aircraft cabin. Shown is a wall element Wl and a total designated D part of a ceiling. Under the floor there is an oxygen cylinder Fl.
  • Figure 2 shows schematically a plan view of the ceiling. Four ceiling elements or panels Dl to D4 form this ceiling. They abut on the edge of the corresponding wall element Wl. There are four in the four ceiling panels D1 to D4
  • Luminaires LI to L4 arranged. These are five elec- roleitungen El to E5 powered or connected optionally wei ⁇ direct, not shown lights.
  • Two oxygen tanks Bl and B2 contain oxygen masks. They are means of oxygen lines 02 and Ol is Schlos ⁇ sen to a common feed line 03, which leads to the oxygen bottle Fl below the cabin floor ( Figure 1).
  • FIGS. 1 and 2 a total of seven object types are shown.
  • FIG. 3 is a quadratic 7x7 matrix in which the dependencies, interactions or questions about such interactions between object types are detected. The cells in which there is a relevant interaction between the object types involved, a number is entered, which makes it possible to identify the rele ⁇ vant issues in a list.
  • the matrix components shown in FIG. 3 will be explained below.
  • the corresponding component is through Illustrated with reference to the corresponding row and column of Mat ⁇ rix.
  • the matrix of the relevant dependencies at the object type level is shown in FIG. 5 and results as follows.
  • the second data set, the matrix of interactions does an interaction at a position, and has the matrix of the spatial proximity for the specific case ⁇ play a close, so this dependence and consequently the questions is at least one object pairing in the specific case relevant.
  • the line E2 has a spatial proximity to follow ⁇ objects:

Landscapes

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines digitalen Mockup einer Mehrzahl von Objekten in einem Einbauraum. Erfindungsgemäß werden folgende Schritte durchgeführt: a) Zuweisung eines Einbauortes für jedes Objekt, b) Durchführung einer Umkreissuche um jedes Objekt zur Ermittlung von benachbarten Objekten, c) Erstellen eines ersten Datensatzes, der zu jedem Objekt die benachbarten Objekte enthält, d) Zur Verfügung stellen eines zweiten Datensatzes, der für jeden Objekttyp Fragen zu möglichen Wechselwirkungen mit anderen Objekttypen enthält, e) Verknüpfen von erstem und zweitem Datensatz dergestalt, dass für jedes Objekt eine Fragenliste erstellt wird, die Fragen aus dem zweiten Datensatz für diejenigen Objekte bzw. Objektpaarungen enthält, die im ersten Datensatz als benachbart ausgewiesen werden.

Description

Verfahren zur Erstellung eines digitalen Mockup einer Mehrzahl von Objekten in einem Einbauraum
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung eines digitalen Mockup einer Mehrzahl von Objekten in einem Einbauraum .
Bei einem komplexen Konstruktionsprozess wie beispielsweise der Planung der Ausrüstung des Innenraums eines Luftfahrzeugs wird in der Regel ein sogenanntes digitales Mockup erstellt. Dieser Begriff bezeichnet im Rahmen der vorlie¬ genden Erfindung ein computergestütztes Versuchsmodell, das die Struktur der Objekte im Einbauraum (Baugruppen und Einzelteile) und deren lagerichtige Geometrie repräsentiert. Die Erstellung eines solchen digitalen Mockups ist Bestand¬ teil der sogenannten virtuellen Produktentwicklung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine Prüfung eines solchen digitalen Mockup auf Wechselwirkungen darin angeordneter Objekte erlaubt, die über eine bloße Prüfung mög¬ licherweise räumlicher Wechselwirkungen wie beispielsweise Kollisionen hinausgeht.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf: a) Zuweisung eines Einbauortes für jedes Objekt, b) Durchführung einer Umkreissuche um jedes Objekt zur Ermittlung von benachbarten Objekten, c) Erstellen eines ersten Datensatzes, der zu jedem Objekt die benachbarten Objekte enthält, d) Zur Verfügung stellen eines zweiten Datensatzes, der für jeden Objekttyp Fragen zu möglichen Wechselwirkungen mit anderen Objekttypen enthält, e) Verknüpfen von erstem und zweitem Datensatz dergestalt, dass für jedes Objekt eine Fragenliste erstellt wird, die Fragen aus dem zweiten Datensatz für diejenigen Objekte bzw. Objektpaarungen enthält, die im ersten Datensatz als benachbart ausgewiesen werden. Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.
Der Begriff digitaler Mockup wird im Rahmen dieser Erfindung so verwendet, wie eingangs definiert. Ein Einbauraum ist ein räumlich definierter Bereich, in dem eine Mehrzahl von Objekten angeordnet werden soll oder muss. Im Rahmen der Erfindung ist ein solcher Einbauraum bevorzugt ein definierter Raum, insbesondere ein Innenraum, eines Verkehrsmittels, weiter vorzugsweise eines Luftfahrzeugs.
Der Begriff Objekte bezeichnet Bauteile oder Baugruppen, die in diesem Einbauraum angeordnet werden sollen. Bei der Ausrüstung einer Flugzeugkabine kann es sich bei diesen Ob- jekten beispielsweise um Baugruppen von Fußböden, Wänden oder Decken handeln, um sogenannte Monumente wie Sitze, Galleys, Toiletten oder dergleichen, um Funktionsbaugruppen wie Teile der Beleuchtung, Klimatisierung, Wasserver- und - entsorgung, Unterhaltungselektronik oder dergleichen.
Die Objekte werden erfindungsgemäß verschiedenen Objektty¬ pen zugeordnet. Beim Innenausbau einer Flugzeugkabine kön¬ nen Objekttypen beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Einbaumöbeln; Notfallausrüstungen;
Zeichen/Schildern; Tischplatten; beweglichen Türen; Kabeln bzw. Leitungswegen; Bodenelementen; Toiletten (lavatories) ; Sitzmöbeln und Betten; Deckenelementen; Luftaustrittsöffnungen, Düsen und Einrichtungen der Klimatisierung; Gal- leys; Lautsprechern; Beleuchtungseinrichtungen; Verkleidungen und Dämpfungselementen, beispielsweise Schalldämmele¬ menten; Window Shades; Teppichbodenelementen, Bodenelementen sowie Bodenelementen mit einer Sonderfunktion (beispielsweise Montagedurchbrüchen) ; Befestigungselementen für Möbel und sonstige Einrichtungsgegenstände wie Sitze oder dergleichen; Sitzschienen; Racks für elektrische und elektronische Bauelemente; Wasserver- und -entsorgungsleitungen sowie Vakuumleitungen für Toilettensysteme; Tanks wie Was¬ sertanks; Ionenaustauschern; Sensoren im Kabineninneren wie Bewegungsmeldern und dergleichen; Notfallsystemen wie Sauerstoffbehältern, Sauerstoffleitungen, Sauerstoffmasken und dergleichen; medizinischen Einrichtungen, insbesondere Notfalleinrichtungen; Ventilatoren; Lufterwärmungseinrichtungen; Bedienpanels für Kabinensysteme wie beispielsweise Klimatisierung; Wartungszugänge; Öffnungen und Klappen;
Luftbefeuchtern; elektrischen und elektronischen Systemen und Bauteilen für die Funktion des Flugzeugs und/oder für Komfort, Kommunikations- und Unterhaltungszwecke; Energie- Versorgungssystemen, insbesondere Leitungen. Diese Aufzählung ist nicht abschließend und nennt beispielhaft eine mögliche Gruppierung von Objekttypen. Die Zuordnung von zwei Objekten zu unterschiedlichen Objekttypen erfolgt vor- zugsweise dann, wenn sich zwischen diesen Objekten eine Wechselbeziehung ergeben kann, die eine zu prüfende Frage (Merkmal e) des Anspruchs 1) aufwirft. Beispielsweise müs¬ sen im Flugzeuginneren Elektroleitungen einen vorgegebenen Mindestabstand von Sauerstoffleitungen aufweisen. Daher werden Elektroleitungen und Sauerstoffleitungen nicht einem gemeinsamen Objekttyp „Leitungen" zugeordnet, sondern es werden für diese beiden Objekte zwei unterschiedliche Ob¬ jekttypen geschaffen, damit im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens eine entsprechende Frage ausgeworfen werden kann.
Der Begriff Umkreissuche bezeichnet eine rechnergestützte Ermittlung von räumlich benachbarten Objekten. Die Durchführung einer solchen Umkreissuche ist im Stand der Technik geläufig und wird beispielsweise von gängigen CAD- Programmen aufbauend auf eine sogenannte Clash-Analyse durchgeführt. Ein kommerziell erhältliches CAD-Programm, das eine solche Clash-Analyse durchführen kann, ist bei¬ spielsweise das CAD-Programm CATIA (Computer Aided Three- Dimensional Interactive Application) der Firma Dassault
Systemes, das für den Flugzeugbau entwickelt wurde, inzwi¬ schen aber auch in anderen Branchen Verbreitung gefunden hat. Die eigentliche Clash-Analyse sucht lediglich nach Durchdringungen von Objekten, bei der Umkreissuche können Verfahren der Clash-Analyse verwendet werden, die Suche er¬ streckt sich aber nicht nur auf Durchdringungen oder Kontakte von Objekten, sondern auch auf Objekte in einem definierten Umkreis. Eine Umkreissuche ist auch integriert in anderer kommerziell erhältlicher Software wie beispielswei¬ se DMU-Programmen oder PDM-Programmen (Product Data Management) . Mithilfe eines solchen Programms lässt sich gemäß Merkmal c) des Anspruchs 1 der erste Datensatz erstellen, der zu jedem Objekt die benachbarten Objekte enthält. Zu möglichen Definitionen und Ermittlungen des Kriteriums „benachbart" wird unten noch ausgeführt werden.
Der zweite Datensatz ist eine Sammlung von Fragen zu möglichen Wechselwirkungen zwischen Objekttypen. Diese Fragen werden erstellt auf der Basis von praktischen Erfahrungen sowie der Auswirkungen von Vorschriften wie beispielsweise Sicherheitsvorschriften. Beispielhaft genannt sei an dieser Stelle die oben schon erwähnte Frage zur Einhaltung des Mindestabstandes (Sicherheitsabstandes) zwischen dem Ob¬ jekttyp Sauerstoffleitung und elektrischer Leitung. Der zweite Datensatz ist somit eine anhand der Objekttypen ge- gliederte und strukturierte Sammlung von Fragen zu relevan¬ ten Wechselwirkungen räumlich benachbarter Objekte.
Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt in der Verknüpfung der beiden Datensätze gemäß Merkmal e) des Anspruchs 1. Nachdem jedem Objekt ein (gegebenenfalls vorläufiger) Einbauort zugewiesen ist, werden zunächst zu jedem Objekt die räumlich benachbarten Objekte ermittelt und im ersten Datensatz festgehalten. Anschließend erfolgt eine Verknüp¬ fung mit dem zweiten Datensatz dergestalt, ob bei im ersten Datensatz als benachbart ausgewiesenen Objekten zu beachtende Wechselwirkungen der Objekttypen, zu dem diese beiden Objekte jeweils zugehörig sind, existieren und geprüft bzw. berücksichtigt werden müssen. In diesem Fall enthält der zweite Datensatz eine entsprechende Frage. Im Ergebnis wird somit eine Fragenliste erstellt, die für die in Schritt a) des Anspruchs 1 zugewiesenen Einbauorte und damit für die gesamte in dem digitalen Mockup erstellte Konfiguration al- le zu prüfenden Wechselwirkungen enthält und anschließend abgearbeitet werden kann und muss. Diese Systematisierung der Prüfung und Validierung beispielsweise des Innenausbaus einer Flugzeugkabine bewirkt, dass automatisch die relevan¬ ten zu prüfenden Punkte ermittelt werden und keine erfor- derliche Prüfung vergessen wird. Die Erfindung ermöglicht es somit, die Planung und Absicherung des Ausbaus steuerbar zu gestalten, der Planungsstatus ist jederzeit transparent und im Planungsprozess generiertes Wissen wird fortlaufend gesichert. Umgekehrt wird sichergestellt, dass keine über- flüssigen Fragen zu möglichen Wechselwirkungen gestellt und geprüft werden müssen, da nur bei positiver Umkreissuche (erster Datensatz) und grundsätzlich möglicher Wechselwirkung zweier Objekttypen (zweiter Datensatz) eine Frage für die Fragenliste bzw. ein Absicherungsauftrag generiert wird.
In einem frühen Stadium des Planungsprozesses stehen mögli¬ cherweise noch nicht die Details für alle Objekte bzw. Ob¬ jekttypen fest. Es kann dann sinnvoll sein, für jedes noch nicht im Detail bekannte Objekt zunächst einen Platzhalter vorzusehen, der eine erste Prüfung ermöglicht, welche Wech¬ selwirkungen mit anderen Objekten möglicherweise auftreten kann . Die Fragenliste kann erfindungsgemäß nach verschiedenen
Kriterien auf mehrere Fragenlisten oder sogenannte Absiche¬ rungsaufträge aufgeteilt werden. Beispielsweise können dem Verantwortlichen für den Einbau eines bestimmten Objektes oder Objekttyps alle Fragen übermittelt werden, die die in seiner Verantwortung stehenden Objekte betreffen. Dies kann in Form der bereits erwähnten Absicherungsaufträge gesche¬ hen, die dann anschließend geprüft und die entsprechenden Fragen beantwortet werden müssen. Die Durchführung der Prüfung kann auf den Absicherungsaufträgen bestätigt und somit dokumentiert werden. Die Ermittlung von benachbarten Objekten kann im Rahmen der Erfindung mittels der sogenannten Bounding Box Methode erfolgen. Es handelt sich um ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren, das beispiels¬ weise beschrieben ist in Jeffrey Holdsmith, John Salmon: Automatic Creation of Object Hierarchies for Ray Tracing In: Proceedings of IEEE Symposium on Computer Graphics and Applications, Mai 1987, S. 14-20, ISSN 0272-1716. Ein soge- nanntes Bounding Volume ist in der algorithmischen Geometrie ein einfacher geometrischer Körper, der ein komplexes dreidimensionales Objekt oder einen komplexen Körper umschließt. Im Rahmen der Erfindung kann ein solches Bounding Volume als Kugel (Bounding Sphere) , bevorzugt jedoch als Quader oder Würfel (Bounding Box) ausgebildet sein. Gegebe¬ nenfalls können im Rahmen der Erfindung auch Polyder verwendet werden, die komplexe Objekte besser (enger) ein¬ schließen können. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, eine Bounding Box größer auszubilden, sodass sie das entsprechende Objekt nicht nur umhüllt, sondern zusätzlich einen Abstand von den Objektgrenzen einhält und auf diese Weise das Objekt für die Zwecke der Umkreissuche bzw. Clash-Analyse sozusagen vergrößert. Im Rahmen der Erfindung kann ein umhüllender Quader vorzugsweise in einer oder mehreren Raumrichtungen gegenüber dem umhüllten Objekt um 0,1 bis 1 m, vorzugsweise 0,2 bis 0,7 m, weiter vorzugsweise 0,4 bis 0,6 m, insbeson- dere etwa 0,5 m vergrößert sein. Wenn die entsprechend ver¬ größerten Bounding Boxen im Rahmen der Umkreissuche bzw. Clash-Analyse einander überlappende Koordinatenbereiche aufweisen, werden die entsprechenden Objekte als benachbart im Sinne des Merkmals b) des Anspruchs 1 ausgewiesen. Durch die beschriebene Vergrößerung der Bounding Box erreicht man, dass auch Objekte mit einem definierten Höchstabstand zueinander noch als benachbart ausgewiesen werden. Dies kann sinnvoll sein, da sich zu prüfende Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Objekttypen auch dann ergeben können, wenn zwei Objekte einen Abstand zueinander aufweisen. Beispielhaft genannt für solche zu prüfenden Wechselwirkun¬ gen auch bei einem gewissen Abstand seien die Zugänglichkeit von Wartungsöffnungen, die Schwenkbarkeit von Türen oder Klappen oder dergleichen. Es kann im Rahmen der Erfindung ebenfalls bevorzugt sein, bei der Umkreissuche zwei oder mehr Abstandsbereiche zu prüfen. Ist beispielsweise für eine bestimmte Paarung zweier Objekttypen einer Bauvorschrift zufolge ein Mindestabstand von 0,2 m vorgeschrie- ben, für eine andere Paarung von Objekttypen ein Mindestabstand von 0,4 m, kann es sinnvoll sein, beispielsweise so¬ wohl eine Umkreissuche im Bereich 0,1 bis 0,3 m als auch 0,3 bis 0,5 m für die entsprechenden Paarungen von Objekttypen vorzusehen. Ist für eine Objekttyppaarung beispiels- weise durch Bauvorschrift ein Mindestabstand von 0,2 m vor¬ geschrieben, müssen zwei entsprechende Objekte von vornherein nicht als benachbart ausgewiesen werden, wenn sie bei der Umkreissuche lediglich in die „Abstandsklasse" 0,3 bis 0,5 m fallen .
Der erste und/oder zweite Datensatz können im Rahmen der Erfindung insbesondere als zweidimensionale Matrix ausge¬ bildet sein. Bei der ersten Matrix kann es sich um eine quadratische Matrix handeln, die Zeilen- und Spaltenanzahl n entspricht der Zahl der im Einbauraum anzuordnenden Objekte. Die Matrixkomponenten können beispielsweise die Werte 0 und 1 annehmen, wobei der Wert 1 darauf hin deutet, dass die entsprechenden Objekte (zugehörige Zeile und Spal¬ te der Matrix) benachbart im Sinne des Merkmals b) des An¬ spruchs 1 sind.
Bei der Matrix des zweiten Datensatzes kann es sich eben- falls um eine quadratische Matrix handeln, wobei die Zei¬ len- und Spaltenanzahl der Zahl der zu berücksichtigenden Objekttypen entspricht. Jede Komponente in dieser Matrix entspricht dann einer Paarung von zwei Objekttypen und in dieser Matrixkomponente kann hinterlegt sein, ob eine Wech- selwirkung besteht und gegebenenfalls welche Fragen bei ei¬ ner Wechselwirkung der beiden Objekttypen zu beantworten sind. Der entsprechende Matrixeintrag kann leer sein bzw. die entsprechende Matrixkomponente auf Null gesetzt werden, wenn eine Wechselwirkung zwischen zwei Objekttypen aus- scheidet. Beim Innenausbau von Flugzeugkabinen ist bei¬ spielsweise keine Wechselwirkung möglich zwischen dem Objekttyp Wand bzw. Wandpaneel einerseits und einer Sauer¬ stoffflasche andererseits, da Sauerstoffflaschen immer un¬ ter dem Kabinenboden angeordnet sind und deswegen keine sinnvolle Frage zu einer Wechselwirkung mit der Wand bzw. Wandelementen möglich ist. Die Dimension der Matrix möglicher Wechselwirkungen zwischen Objekttypen entspricht der Anzahl der vorhandenen Objekttypen. Im Rahmen der Erfindung kann im Zuge der Verknüpfung von erstem und zweitem Daten- satz ein Zwischenschritt sinnvoll sein, der die Aufstellung einer Matrix beinhaltet, die mögliche Wechselwirkungen der konkreten Objekte enthält, wenn diesen Objekten jeweils ein Objekttyp zugeordnet ist. Dazu wird für jedes Objekt der Objekttyp festgestellt und als zweiter Datensatz eine quad¬ ratische Matrix erstellt, deren Dimension der Zahl der Objekte entspricht und damit identisch ist mit der Dimension der Matrix des ersten Datensatzes. In dieser zweiten Matrix ist dann jedem Objekt ein Objekttyp zugeordnet und die mög¬ lichen Wechselwirkungen mit allen anderen Objekten bzw. die entsprechenden Fragen sind aufgeführt.
Die Fragen zu möglichen Wechselwirkungen zweier Objekttypen basieren auf den in der Praxis gewonnenen Erfahrungen zu möglichen Wechselwirkungen, Kollisionen und Unverträglichkeiten. Die Fragen können insbesondere ausgewählt sein aus den folgenden Kategorien: a) Ist die Funktion gewährleistet?
b) Besteht genügend Freiraum zur Umgebung?
c) Sind Schnittstellen vorhanden und passen diese zueinander?
d) Ist das Objekt montierbar?
e) Ist das Objekt für Wartungszwecke erreichbar? f) Ist das Objekt erreichbar und bedienbar?
Weitere Fragenkategorien sind ebenfalls denkbar. Wenn man Informationen über die Gesamtmenge der möglichen Kollisionen haben will, kann beispielsweise auch die Frage nach ei ner Kollision (Berührung) zweier Objekte gestellt werden.
Häufig wird sich bei der erfindungsgemäßen Erstellung eines digitalen Mockup herausstellen, dass es zu unerwünschten Wechselwirkungen kommt, die eine Veränderung des Einbauortes einer oder mehrerer Objekte erfordern. Im Rahmen der Erfindung kann das Verfahren dann iterativ durchgeführt werden, indem man einem oder mehreren Objekten, vorzugswei- se solchen Objekten, bei denen die Beantwortung der ausgegebenen Fragenliste eine Kollision oder Unverträglichkeit mit einem anderen Objekt ergibt, einen neuen Einbauort zu¬ weist und die Erstellung eines digitalen Mockup gemäß An- spruch 1 wiederholt um die entsprechende Prüfung für die neue Einbausituation durchzuführen. Diese Iteration kann wiederholt werden, bis sich bei der Beantwortung der Fragenliste keine Kollision von Objekten mehr ergibt (einschließlich sonstiger Unverträglichkeiten) .
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Ausrüstung eines Einbauraums mit Objekten, wobei dieser Einbauraum vorzugsweise der Innenraum eines Verkehrsmittels wie vorzugsweise eines Luftfahrzeugs ist. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: a) Erstellung eines digitalen Mockup des ausgerüste¬ ten Innenraums mittels eines Verfahrens nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 10, b) Ausrüstung des Innenraums unter Anordnung der Objekte an den in Schritt a) ermittelten Einbauorten Gegenstand dieses Verfahrens ist somit die tatsächliche
Ausrüstung des Einbauraums mit Objekten an den Einbauorten, die bei der erfindungsgemäßen Erstellung eines digitalen Mockup ermittelt wurden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1: schematisch einige Elemente einer Flugzeugkabine; Fig. 2: eine Draufsicht auf die Decke dieser Kabine mit einigen dargestellten Objekten; Fig. 3: einen als Matrix ausgebildeten zweiten Datensatz, in dem für jeden Objekttyp Fragen zu möglichen
Wechselwirkungen mit anderen Objekttypen gespeichert sind; schematisch eine erste Matrix (benachbarte Ob¬ jekttypen) mit der zweiten Matrix (Wechselwirkungen von Objekttypen) zur Ermittlung der in der vorliegenden Einbaukonfiguration relevanten Fragen; schematisch das Ergebnis der Verknüpfung von erster Matrix (benachbarte Objekttypen) und zweiter Matrix (Wechselwirkungen von Objekttypen) zur Ermittlung der in der vorliegenden Einbaukonfiguration relevanten Fragen.
In den Figuren und der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden verschiedene Abkürzungen verwendet. Objekttypen:
W: Wand
D: Decke
L: Leuchte
B: Behälter mit Sauerstoffmasken
0: Sauerstoffleitung
E : Elektroleitung
F: Sauerstoffflasche Sofern von einem Objekttyp mehrere Objekte vorhanden sind, werden diese durchnumeriert. Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil einer Flugzeugkabine. Dargestellt ist ein Wandelement Wl sowie ein insgesamt mit D bezeichneter Teil einer Decke. Unter dem Boden befindet sich eine Sauerstoffflasche Fl. Figur 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Decke. Vier Deckenelemente oder -paneele Dl bis D4 bilden diese Decke. Sie stoßen am Rand an das entsprechende Wandelement Wl an. In den vier Deckenpaneelen Dl bis D4 sind vier
Leuchten LI bis L4 angeordnet. Diese werden von fünf Elekt- roleitungen El bis E5 gespeist bzw. mit gegebenenfalls wei¬ teren, nicht dargestellten Leuchten verbunden. Zwei Sauerstoffbehälter Bl und B2 enthalten Sauerstoffmasken . Sie sind mittels der Sauerstoffleitungen Ol und 02 angeschlos¬ sen an eine gemeinsame Speiseleitung 03, die zu der Sauer- stoffflasche Fl unter dem Kabinenboden führt (Figur 1) .
In den Figuren 1 und 2 sind insgesamt sieben Objekttypen dargestellt. Fig. 3 ist eine quadratische 7x7 Matrix, in der die Abhängigkeiten, Wechselwirkungen bzw. Fragen zu solchen Wechselwirkungen zwischen Objekttypen erfasst sind. Die Zellen, bei welchen eine relevante Wechselwirkung zwischen den beteiligten Objekttypen vorliegt, ist eine Zahl eingetragen, welche es ermöglicht in einer Liste die rele¬ vanten Fragestellungen zu identifizieren.
Die in Fig. 3 dargestellten Matrixkomponenten werden nachfolgend erläutert. Die entsprechende Komponente wird durch Bezugnahme auf die entsprechende Zeile und Spalte der Mat¬ rix dargestellt.
Die Fragestellungen auf Basis der Objekttypen sind in der folgenden Liste dargestellt. Ein Beispiel für einen nicht relevanten Eintrag ist das folgende.
F-W (Sauerstoffflasche-Wand) Da eine Sauerstoffflasche grundsätzlich unterhalb des Kabi¬ nenbodens angeordnet ist, kann keine Wechselwirkung mit ei¬ ner Wand erfolgen und dementsprechend kann zu dieser Mat¬ rixkomponente keine Frage hinterlegt sein. Der entsprechen¬ de Eintrag in der Matrix ist Null. Wechselwirkungen müssen nicht berücksichtigt werden.
Wechselwirkung Fragentyp Exakte Fragestellung
1 Schnittstellen Sind die Spaltmasse wie verlangt
Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Freiraum zur UmgeKönnen sich die Teile gegeneinander ausreichend im Flug bung bewegen?
2 Schnittstellen Sind die Spaltmasse wie verlangt
Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Freiraum zur UmgeKönnen sich die Teile gegeneinander ausreichend im Flug bung bewegen?
3 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Kann die 02 Box ungehindert öffnen und die Masken frei
Funktion fallen?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
4 Schnittstellen Sind die Spaltmasse wie verlangt
Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Freiraum zur UmgeKönnen sich die Teile gegeneinander ausreichend im Flug bung bewegen?
5 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Kann die 02 Box ungehindert öffnen und die Masken frei
Funktion fallen?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Kann die 02 Leitung an den Trennstellen der Decken eben¬
6 Wartung falls getrennt werden
Kann die elektrische Leitung an den Trennstellen der De¬
7 Wartung cken ebenfalls getrennt werden
8 Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Freiraum zur Umgebung Ist genügend Freiraum zur Wärmeabfuhr gewährleistet?
Kann die 02 Box ungehindert öffnen und die Masken frei
9 Funktion fallen?
10 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Schnittstellen Trifft die Leitung die Box an der richtigen Stelle?
Freiraum zur Umge¬
1 1 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
Freiraum zur Umge¬
12 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
Kann die 02 Box ungehindert öffnen und die Masken frei
Funktion fallen? 13 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Schnittstellen Treffen die Leitungen an der richtigen Stelle aufeinander?
14 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Treffen die Leitung und Flasche an der richtigen Stelle auf¬
Schnittstellen einander?
Freiraum zur Umge¬
15 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
Freiraum zur Umge¬
16 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
17 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Freiraum zur UmgeKönnen sich die Teile gegeneinander ausreichend im Flug bung bewegen?
Freiraum zur Umge¬
18 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
19 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Schnittstellen Treffen die Leitungen an der richtigen Stelle aufeinander?
20 Montierbarkeit Sind die Teile an dieser Position so montierbar?
Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Treffen die Leitung und die Lampe an der richtigen Stelle
Schnittstellen aufeinander?
Freiraum zur Umge¬
21 bung Ist Wärmeabfuhr gewährleistet?
In der Matrix der Figur 3 und der zugehörigen Liste sind somit sämtliche Fragen erfasst, die im Zuge der Ausrüstung der Flugzeugkabine durch Wechselwirkung zwischen zwei Objekttypen auftreten können. Diese Fragenliste bzw. -matrix kann fortlaufend anhand gewonnener zusätzlicher Erfahrung ergänzt, geändert und verbessert werden. Fig. 4 zeigt das Ergebnis der Untersuchung der räumlichen
Nähe . Dabei wurde das Ergebnis der Untersuchung zur räumlichen Nähe auf Objekttypbasis aggregiert. Selbstverständlich wird aber jede räumliche Nähe aller Objekte ausgewertet, was hier eine 18x18 Matrix ergeben würde.
Nun können die beiden Matrizen verknüpft und ausgewertet werden. Die Matrix der relevanten Abhängigkeiten auf Objekttypebene ist in Fig. 5 dargestellt und ergibt sich wie folgt. Weist der zweite Datensatz, die Matrix der Wechsel- Wirkungen eine Wechselwirkung an einer Position aus, und weist die Matrix der räumlichen Nähe für das konkrete Bei¬ spiel eine Nähe aus, so ist diese Abhängigkeit und damit die Fragen für zumindest eine Objektpaarung im konkreten Fall relevant.
Nun müssen die relevanten Abhängigkeiten zu Absicherungsaufträgen für alle relevanten Objekte erstellt werden.
Beispielhaft wird dies für die Elektrische Leitung E2 aus- geführt. Die Leitung E2 hat eine räumliche Nähe zu folgen¬ den Objekten:
D2
D4
L2
L4
B2
03
Ol Entsprechend der generischen Frageliste können nun konkret die Folgenden relevanten Absicherungsaufträge erstellt wer¬ den :
Kann die elektrische Leitung an den Trennstel¬
E2 D2 Wartung len der Decken ebenfalls getrennt werden
Kann die elektrische Leitung an den Trennstel¬
E2 D4 Wartung len der Decken ebenfalls getrennt werden
Sind die Teile an dieser Position so montier¬
E2 L2 Montierbarkeit bar?
E2 L2 Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Treffen die Leitung und die Lampe an der rich¬
E2 L2 Schnittstellen tigen Stelle aufeinander?
Sind die Teile an dieser Position so montier¬
E2 L4 Montierbarkeit bar?
E2 L4 Wartung Ist das Teil für Wartung erreichbar
Treffen die Leitung und die Lampe an der rich¬
E2 L4 Schnittstellen tigen Stelle aufeinander?
Freiraum zur Umge¬
E2 B2 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
Freiraum zur Umge¬
E2 03 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?
Freiraum zur Umge¬
E2 01 bung Ist ein Mindestabstand von 0,1 m eingehalten?

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erstellung eines digitalen Mockup einer Mehrzahl von Objekten in einem Einbauraum, mit den Schritten : a) Zuweisung eines Einbauortes für jedes Objekt, b) Durchführung einer Umkreissuche um jedes Objekt zur Ermittlung von benachbarten Objekten, c) Erstellen eines ersten Datensatzes, der zu jedem Objekt die benachbarten Objekte enthält, d) Zur Verfügung stellen eines zweiten Datensatzes, der für jeden Objekttyp Fragen zu möglichen Wechselwirkungen mit anderen Objekttypen enthält, e) Verknüpfen von erstem und zweitem Datensatz dergestalt, dass für jedes Objekt eine Fragenliste erstellt wird, die Fragen aus dem zweiten Datensatz für diejenigen Objekte bzw. Objektpaarungen enthält, die im ersten Datensatz als benachbart ausgewiesen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von benachbarten Objekten mittels Clash-Analyse erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung von benachbarten Objekten mittels der Bounding-Box-Methode erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bounding Box als das Objekt umhüllender Qua- der ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der umhüllende Quader in einer oder mehreren Raumrichtungen gegenüber dem umhüllten Objekt verg ßert ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der umhüllende Quader in einer oder mehreren Raumrichtungen gegenüber dem umhüllten Objekt um 0,1 bis 1 m, vorzugsweise 0,2 bis 0,
7 m, weiter vorzugs¬ weise 0,4 bis 0,6 m vergrößert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Daten satz eine zweidimensionale Matrix ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fragen zu möglichen Wechsel¬ wirkungen eines Objekttyps mit anderen Objekttypen ausgewählt sind aus folgenden Kategorien: a) Ist die Funktion gewährleistet?
b) Besteht genügend Freiraum zur Umgebung?
c) Sind Schnittstellen vorhanden und passen diese zueinander?
d) Ist das Objekt montierbar?
e) Ist das Objekt für Wartungszwecke erreichbar? f) Ist das Objekt erreichbar und bedienbar?
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass folgende weitere Schritte durch- geführt werden: a) Zuweisung eines neuen Einbauortes für ein Objekt, bei dem die Beantwortung der in Schritt e) ausge¬ gebenen Fragenliste eine Kollision mit einem an- deren Objekt ergibt, b) ggf. iteratives Wiederholen der Schritte a) bis f) , bis sich bei der Beantwortung der in Schritt e) ausgegebenen Fragenliste keine Kollision von Objekten ergibt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauraum der Innenraum eines Luftfahrzeugs ist.
11. Verfahren zur Ausrüstung eines Einbauraums, vorzugs¬ weise des Innenraums eines Luftfahrzeugs, mit einer Mehrzahl von Objekten, mit den Schritten: a) Erstellung eines digitalen Mockup des ausgerüste¬ ten Innenraums mittels eines Verfahrens nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 10, b) Ausrüstung des Innenraums unter Anordnung der Ob- jekte an den in Schritt a) ermittelten Einbauorten
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