(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品バリアント構造が配属されている構成部品、及び、プロセスを指示するためのコンピュータ支援システムであって、ディスプレイ、中央プロセッサ、少なくとも１つのユーザインターフェース及びコンピュータ読み出し可能なメモリ媒体を有しており、該メモリ媒体上乃至メモリ媒体内にデータ構造が記憶されており、前記データ構造は、前記中央プロセッサによって処理され、前記中央プロセッサによってユーザインターフェースが処理され、且つ、以下を有しており：
ａ）少なくとも１つの製品を有する製品層を有しており、各製品は、製品クラスによって示され、
ｂ）少なくとも１つの構成部品ノードと少なくとも１つのプロセスノードとを有するノード構造層を有しており、
前記少なくとも１つの構成部品ノードの各々は、１つの構成部品を示し、前記少なくとも１つの構成部品ノードの各々は、前記構成部品が使用される少なくとも１つの製品の相応の製品を示す製品クラスとリンクされており、
前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、１つのプロセスを示しており、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、製造の際にプロセスが使用される前記少なくとも１つの製品の相応の製品を示す製品クラスとリンクされており、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、更に前記少なくとも１つの構成部品ノードの、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々によって示される前記プロセスにおいて使用される１つの構成部品を示す相応の１つの構成部品ノードとリンクされており
ｃ）少なくとも１つの構成部品バリアントと、少なくとも１つのプロセスバリアントとを有するバリアント層を有しており、
前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、前記少なくとも１つの構成部品ノードの１つに配属されており、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、１つの具体的なアイテムを示し、前記アイテムは、前記少なくとも１つの製品の、前記製品クラスによって示される相応の製品の特定の製品バリアントで使用され、前記製品クラスに、少なくとも１つの構成部品ノードの、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々に配属された１つの構成部品ノードがリンクされており、
前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々は、前記少なくとも１つのプロセスノードの１つに配属されており、前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々は、前記少なくとも１つの製品の、前記製品クラスによって示された相応の製品の特定の製品バリアントの製造時に使用される実際の製造ステップを示し、前記製品クラスは、前記少なくとも１つのプロセスノードの、前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々に配属された１つのプロセスノードがリンクされており、
ｄ）少なくとも１つのアプリケーションビューノードを有するアプリケーションビュー層を有しており、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの各々は、１つの製品クラスとリンクされており、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの各々は、全ての構成部品ノードの集合と、全てのプロセスノードの集合の少なくとも１つを有しており、
前記全ての構成部品ノードの集合は、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの相応のアプリケーションビューノードがリンクされており、
前記全てのプロセスノードの集合は、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの相応のアプリケーションビューノードがリンクされた前記製品クラスとリンクされており、
前記ユーザインターフェースが、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの１つのアプリケーションビューノードの選択を受けるために使用され、前記中央プロセッサは、前記選択されたアプリケーションビューノードを、ディスプレイ上でビジュアルに指示するためにグラフィック表示に変換し、
少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、所定の選択状態に配属されており、前記選択状態は、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの内のどの構成部品バリアントが、特定の製品バリアントで特定の製品バリアントの特定の製品特徴によって使用されるかを指示し、
ユーザインターフェースを使用して、特定の製品バリアントを選択して、中央プロセッサが、前記特定の製品バリアント用の製品クラスとリンクされた少なくとも１つの構成部品ノードの各々用の選択状態を使用して、全ての構成部品バリアントを特定し、前記構成部品バリアントは、前記選択された製品バリアントにデータ構造内で配属されており、前記特定の製品バリアント用の材料リストが使用され、前記中央プロセッサは、前記特定の製品バリアント用の材料リストをディスプレイ上に指示する
ことを特徴とするコンピュータ支援システム。
【請求項２】
少なくとも１つの製品は、多数の製品バリアントを含み、前記多数の製品バリアントは、各製品クラス間のヒエラルキー関係に基づいて設けられる請求項１記載のコンピュータ支援システム。
【請求項３】
少なくとも１つの構成部品は、多数の、構成部品バリアントと関連付けられており、前記多数の構成部品バリアントは、各構成部品間のヒエラルキー関係に基づいて設けられる請求項１記載のコンピュータ支援システム。
【請求項４】
各構成部品間のヒエラルキー関係は、前記各構成部品の、下位の構成部品への分解をマッピングする請求項３記載のコンピュータ支援システム。
【請求項５】
特定の構成部品を下位の構成部品に多数分解する請求項４記載のコンピュータ支援システム。
【請求項６】
所定構成部品の、下位の構成部品への多数の分解の選択は、前記所定の構成部品に配属された製品が製造される工場に基づく請求項５記載のコンピュータ支援システム。
【請求項７】
構成可能な製品バリアント構造が配属されている構成部品及びプロセスをグラフィックに表示する方法であって、前記製品バリアント構造は、コンピュータ読み出し可能なメモリ媒体上に記憶されたデータ構造内に含まれており、前記データ構造は、中央プロセッサによって処理され、該中央プロセッサによってユーザインターフェースが処理され、且つ、前記データ構造は、以下を有しており：
ａ）少なくとも１つの製品を有する製品層を有しており、前記各製品は、製品クラスによって示され、
ｂ）少なくとも１つの構成部品ノードと、少なくとも１つのプロセスノードとを有するノード構造層を有しており、
前記少なくとも１つの構成部品ノードの各々は、１つの構成部品を示し、前記少なくとも１つの構成部品ノードの各々は、前記構成部品が使用される前記少なくとも１つの製品の相応の製品を示す製品クラスとリンクされており、
前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、製造の際にプロセスが使用される前記少なくとも１つの製品の相応の製品を示す製品クラスとリンクされており、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、更に前記少なくとも１つの構成部品ノードの、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々によって示される前記プロセスにおいて使用される１つの構成部品を示す相応の１つの構成部品ノードとリンクされており
ｃ）少なくとも１つの構成部品バリアントと、少なくとも１つのプロセスバリアントとを有するバリアント層を有しており、
前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、前記少なくとも１つの構成部品ノードの１つに配属されており、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、１つの具体的なアイテムを示し、前記アイテムは、前記少なくとも１つの製品の、前記製品クラスによって示される相応の製品の特定の製品バリアントで使用され、前記製品クラスに、少なくとも１つの構成部品ノードの、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々に配属された１つの構成部品ノードがリンクされており、
前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々は、前記少なくとも１つのプロセスノードの１つに配属されており、前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々は、前記少なくとも１つの製品の、前記製品クラスによって示された相応の製品の特定の製品バリアントの製造時に使用される実際の製造ステップを示し、前記製品クラスは、前記少なくとも１つのプロセスノードの、前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々に配属された１つのプロセスノードがリンクされており、
ｄ）少なくとも１つのアプリケーションビューノードを有するアプリケーションビュー層を有しており、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの各々は、１つの製品クラスとリンクされており、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの各々は、全ての構成部品ノードの集合と、全てのプロセスノードの集合の少なくとも１つを有しており、
前記全ての構成部品ノードの集合は、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの相応のアプリケーションビューノードがリンクされており、
前記全てのプロセスノードの集合は、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの相応のアプリケーションビューノードがリンクされた前記製品クラスとリンクされており、
前記方法は、以下の各ステップを有しており：
ｉ）ユーザインターフェースから少なくとも１つのアプリケーションビューノードの１つの選択を受け取り；
ｉｉ）少なくとも１つのアプリケーションビューノードの１つを、ビジュアルディスプレイ用のグラフィック表示に変換し；及び
ｉｉｉ）前記グラフィック表示をディスプレイ上に指示し、
少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、所定の選択状態に配属されており、前記選択状態は、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの内のどの構成部品バリアントが、特定の製品バリアントで特定の製品バリアントの特定の製品特徴によって使用されるかを指示し、
ユーザインターフェースを使用して、特定の製品バリアントを選択して、中央プロセッサが、前記特定の製品バリアント用の製品クラスとリンクされた少なくとも１つの構成部品ノードの各々用の選択状態を使用して、全ての構成部品バリアントを特定し、前記構成部品バリアントは、前記選択された製品バリアントにデータ構造内で配属されており、前記特定の製品バリアント用の材料リストが使用され、前記中央プロセッサは、前記特定の製品バリアント用の材料リストをディスプレイ上に指示する
ようにしたことを特徴とする方法。
【請求項８】
少なくとも１つの製品を、多数の製品バリアントを含むようにし、前記多数の製品バリアントを、各製品クラス間のヒエラルキー関係に基づいて設ける請求項７記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの構成部品ノードを多数の、構成部品バリアントと関連付け、前記多数の構成部品バリアントを各構成部品間のヒエラルキー関係に基づいて設ける請求項７記載の方法。
【請求項１０】
各構成部品間のヒエラルキー関係により、前記各構成部品から下位の各構成部品への分解をマッピングする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
所定の構成部品の、下位の構成部品へ多数分解する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
所定の構成部品を下位の構成部品へ多数分解する選択を、所定の構成部品に配属された製品が製造される工場に基づく請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
製品バリアント構造が配属されている構成部品、及び、プロセスを指示するためのコンピュータ支援システムであって、ディスプレイ、中央プロセッサ、少なくとも１つのユーザインターフェース及びコンピュータ読み出し可能なメモリ媒体を有しており、該メモリ媒体上乃至メモリ媒体内にデータ構造が記憶されており、前記データ構造は、前記中央プロセッサによって処理され、前記中央プロセッサによってユーザインターフェースが処理され、且つ、以下を有しており：
ａ）少なくとも１つの製品を有する１つの製品層を有しており、前記各製品は、１つの製品クラスによって示され、
ｂ）少なくとも１つの構成部品ノードと、少なくとも１つのプロセスノードとを有するノード構造層を有しており、
前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、製造の際にプロセスが使用される前記少なくとも１つの製品の相応の製品を示す製品クラスとリンクされており、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々は、更に前記少なくとも１つの構成部品ノードの、前記少なくとも１つのプロセスノードの各々によって示される前記プロセスにおいて使用される１つの構成部品を示す相応の１つの構成部品ノードとリンクされており
ｃ）少なくとも１つの構成部品バリアントと、少なくとも１つのプロセスバリアントとを有するバリアント層を有しており、
前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、前記少なくとも１つの構成部品ノードの１つに配属されており、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、１つの具体的なアイテムを示し、前記アイテムは、前記少なくとも１つの製品の、前記製品クラスによって示される相応の製品の特定の製品バリアントで使用され、前記製品クラスに、少なくとも１つの構成部品ノードの、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの各々に配属された１つの構成部品ノードがリンクされており、
前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々は、前記少なくとも１つのプロセスノードの１つに配属されており、前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々は、前記少なくとも１つの製品の、前記製品クラスによって示された相応の製品の特定の製品バリアントの製造時に使用される実際の製造ステップを示し、前記製品クラスは、前記少なくとも１つのプロセスノードの、前記少なくとも１つのプロセスバリアントの各々に配属された１つのプロセスノードがリンクされており、
ｄ）少なくとも１つのアプリケーションビューノードを有するアプリケーションビュー層を有しており、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの各々は、製品クラスとリンクされており、前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの各々は、全ての構成部品ノードの集合と、全てのプロセスノードの集合の少なくとも１つを有しており：
前記全ての構成部品ノードの集合は、少なくとも１つのアプリケーションビューノードの相応のアプリケーションビューノードがリンクされた前記製品クラスとリンクされており、及び
前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの相応のアプリケーションビューノードとリンクされた前記製品クラスとリンクされた、全てのプロセスノードの集合の内、少なくとも１つを有しており；
前記コンピュータ支援システムは、以下の各手段を有しており：
ｉ）ユーザインターフェースから前記少なくとも１つのアプリケーションビューノードの１つのアプリケーションビューノードの選択を受け取るための手段；
ｉｉ）前記選択されたアプリケーションビューノードを、ビジュアルディスプレイのためにグラフィック表示に変換する手段；
ｉｉｉ）前記グラフィック表示を指示するための手段
を有しており、
少なくとも１つの構成部品バリアントの各々は、所定の選択状態に配属されており、前記選択状態は、前記少なくとも１つの構成部品バリアントの内のどの構成部品バリアントが、特定の製品バリアントで特定の製品バリアントの特定の製品特徴によって使用されるかを指示し、
ユーザインターフェースを使用して、特定の製品バリアントを選択して、中央プロセッサが、前記特定の製品バリアント用の製品クラスとリンクされた少なくとも１つの構成部品ノードの各々用の選択状態を使用して、全ての構成部品バリアントを特定し、前記構成部品バリアントは、前記選択された製品バリアントにデータ構造内で配属されており、前記特定の製品バリアント用の材料リストが使用され、前記中央プロセッサは、前記特定の製品バリアント用の材料リストをディスプレイ上に指示する
ことを特徴とするコンピュータ支援システム。
【請求項１４】
少なくとも１つの製品は、多数の製品バリアントで構成されており、前記多数の製品は、各製品クラス間のヒエラルキー関係に基づいて設けられている請求項１３記載のコンピュータ支援システム。
【請求項１５】
少なくとも１つの構成部品ノードは、多数の、構成部品バリアントの構成部品ノードに対応付けられており、前記多数の、構成部品バリアントの構成部品ノードは、各構成部品間のヒエラルキー関係に基づいて設けられる請求項１３記載のコンピュータ支援システム。
【請求項１６】
各構成部品間のヒエラルキー関係は、前記各構成部品の、下位の構成部品への分解をマッピングする請求項１５記載のコンピュータ支援システム。
【請求項１７】
特定の構成部品を下位の構成部品に多数分解する請求項１６記載のコンピュータ支援システム。
【請求項１８】
所定構成部品の、下位の構成部品への多数の分解の選択は、前記所定の構成部品に配属された製品が製造される工場に基づく請求項１７記載のコンピュータ支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、データ構造内に記憶される構成可能な製品クラス用の構成部品構造及びプロセス構造を指示するためのコンピュータ支援システム及び方法に関する。
【０００２】
多数の製造会社は、その顧客にバリアントの高い製品を提供する（例えば、自動車産業）。自動車メーカは、その顧客に一般に複数のモデルを提供し、その際、顧客は、選択されたモデルに対して多数のオプションの中から選択することが屡々である。その結果、メーカは、多数の製品及びその相応の構成部品構造と、これに関する製造過程を一緒に追跡する必要がある。高度の製品バリアントを提供し、合理的なコストを維持しようとする製造会社は、効率的に製品についての情報と、それに対応した構成部品及びプロセスを指示する。
【０００３】
製品構造用の既存のデータバンクシステムは、過剰になる傾向がある。例えば、データベースは、数百もの種々異なる製品の構成部品リストを含み、その結果、各構成部品が配属されている各製品に対して別個に同一構成をリストアップするようにされる。そのようなシステムは、製品の製造用には有効であることがあるにも拘わらず、開発の立場から見ると非実用的である。１開発者は、即座に、例えば、所定構成部品の変化に該当する製品又は製品クラスの数を見渡すことができない。同様に、どの構成部品が特定の製品クラスに共通であるか、どの構成部品が所定クラス内の所定の製品に限って特定されるのかについての明瞭なイメージを即座に得るのは困難である。全く同様に、開発者が所定製品及びその構成部品の経路を生産プロセスによって概観するのは殆ど不可能である。開発者が所定製品及びその構成部品の経路を生産プロセスによって概観することは、コスト上の立場から見て重要な特徴である。と言うのは、それにより、開発者が、該当する製品又は製品クラスの数に基づいて、所定の構成部品が付加される必要があるか、又は、所定の構成部品が変更される必要があるかどうか判定することができるようになるからである。製品クラスが配属されている構成部品及びプロセスについて正確に概観することは、効率的な設計仕様及び製造にとって決定的である。
【０００４】
製品及びそれに配属された構成部品の表現用のシステムは、CIM-Data European Conference in 1997に記載されている。このシステムは、自動車の個別モデル用の種々異なる構成部品及びサブ構成部品を樹状に表示したデータ構造を含んでいる。各構成部品は、ノードによって示されており、特定のバリアント、例えば、構成部品「シート」（"Sitz"）に対して「革製」（"Leder"）及び「ビニール」（"Vinyl"）が配属されている。しかし、構造は、個別製品クラスに限定されており、構成部品は、高々１つの製品クラスに表現される。そのために、システムは、一般的な製品クラス及び所定の製品に配属された構成部品に対応付けられている構成部品を択一選択的に見ることはできないが、そのことは、開発の立場から見ても製造の立場から見ても所望のことである。
【０００５】
同様の構造を表現するための公知システムの別の例は、STEP Protocol ISO 10303-214である。このシステムは、プロセス並びに所定の製品クラス用の構成部品を表現するにも拘わらず、一般的なプロセスに必要な本来の製造ステップ間、及び、特定のプロセスにとって必要な各ステップを区別しない。
【０００６】
それに応じて、このシステムは、所定の製品バリアントの製造に必要な、本来の製造ステップを、正確に支援又は表現することはできない。STEPは、種々の製品クラスが配属されている構成部品及びプロセスを表現することはできず、所定の構成部品を１つ以上のバリアントにより分解することもできない。
【０００７】
個別製品の構成部品を、この構成部品が関連している全ての製品クラスに表現するコンピュータ支援システムを利用し、所定の製品クラスの全ての構成部品をグラフィックなフォーマットで表示することは所望である。所定の製品バリアントに使用される具体的な部品を表示する特定の構成部品バリアントは、同様に各構成部品に配属することができる。同様に、構成部品の組立に必要なプロセスは、この構成部品上に表現されており、このプロセスの特定のバリアント又は特定の構成部品バリアントに配属された本来の製造ステップは、各プロセスに配属されている。コンピュータ支援システムによると、ディスプレイ上での製品クラスヒエラルキー内の任意の製品クラスに配属された、全ての構成部品及びプロセスを見ることができる。
【０００８】
従って、本発明が基づく課題は、製品をデータ構造内でグループ分けすることができる、メモリ内に記憶されたデータ構造を有するコンピュータ支援システムを提供することである。
【０００９】
本発明の別の課題は、データ構造内に使用される個別構成部品及びプロセスを表示するデータ構造内の構成部品ノード及びプロセスノードを提供することにある。
【００１０】
本発明の別の課題は、この構成部品用に使用される具体的なアイテムの範囲と可能用途、及び、その量を表示する、データ構造内の個別構成部品ノード用の構成部品バリアントを形成することにある。
【００１１】
本発明の別の課題は、このプロセス用に使用される製造ステップの範囲を示すデータ構造内での各プロセスノード用のプロセスバリアントを形成することにある。
【００１２】
本発明の別の課題は、特定の製品バリアントに対して、その製品バリアントの特定の製造特徴により使用する必要がある特定の構成部品バリアント及び製品バリアントを示すデータ構造内の選択状態を形成することにある。
【００１３】
本発明の別の課題は、データ構造内の所定の構成部品用の可能な１つ以上の分解をサポートすることにある。
【００１４】
本発明の別の課題は、製品クラスに配属された全ての構成部品用のビジュアルディスプレイ上に、グラフィックに指示することができるようにすることにある。
【００１５】
本発明の別の課題は、ビジュアルディスプレイ上に、各構成部品が製品クラス内に配属されている全てのプロセスをグラフィックに表示することができるようにすることにある。
【００１６】
本発明の別の課題は、ビジュアルディスプレイ上に特定の製品バリアント用の全ての構成部品をグラフィックに表示することができるようにすることにある。
【００１７】
この課題解決のために、製品バリアントデータ構造を含むメモリを備えたコンピュータ支援システムが構成され、その際、製品がヒエラルキーによりクラスにグループ分けされている。構成部品は、全ての個別製品クラスにマッピングされ、個別製品クラスには構成部品が対応付けられている。特定の具体的なアイテム及び特定製品の製造用の製造ステップを表示する構成部品バリアント及びプロセスバリアントは、各構成部品乃至プロセスに配属されている。製品クラス及びサブクラスは、グラフィックに、ビジュアルディスプレイ上に、製品クラス及びサブクラスに構成部品、構成部品バリアント及び／又はプロセスバリアントが配属された樹構造で表示される。
【００１８】
構成部品、即ち、製品に使用される具体的なアイテムの抽出は、構成部品ノードによって表示される。各構成部品ノードには、所定の製品クラス及び１つ又は複数の構成部品バリアントが対応付けられており、構成部品バリアントは、製品内で、この構成部品用に使用される具体的なアイテムの範囲を示す。例えば、構成部品「車輪」は、構成部品「タイヤ」及び「リム」を含む。「リム」用の特定の構成部品バリアントは、アルミニウム製リム、スチール製リム形式Ａ及びスチール製リム形式Ｂを含んでいる。構成部品バリアントは、特定の製品又は「製品バリアント」用の相応の構成部品バリアントを当該の製品クラス内で選択する選択状態を有している。全ての選択された構成部品バリアントの量は、この特定の製品バリアント用の材料リストを形成する。
【００１９】
製造プロセス内で実際に使用されるステップの抽出に関するプロセスは、プロセスノードによって示される。各プロセスノードには、一般的に、少なくとも１つの構成部品と、１つ以上のプロセスバリアントが配属されており、その際、当該構成部品の所定のバリアント乃至当該構成部品に使用される実際の製造ステップが用いられる。例えば、一般化されたプロセス「ドア組立」は、通常のドアの組立に必要な実際の製造ステップを示す第１のプロセスバリアントと、例えば、自動的なリフト機構が装着されたドアの組立に必要な種々の製造ステップを示す第２のプロセスバリアントを含んでいる。
【００２０】
本発明の有利な実施例は、従属請求項から得られる。以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００２１】
その際、
図１は、コンピュータ支援システムの製品バリアントデータ構造の４層構成を示す図、
図２は、データ構造での製品ファミリー「輸送用自動車」でのアプリケーションビュー「テクニック」の１例を示す図、
図３は、データ構造での製品クラス「マウンテンバイク」でのアプリケーションビュー「材料送給プランニング」の１例を示す図、
図４は、データ構造でのプロセス「ドア組立」に対応付けられたアプリケーションビュー「製造及びプロセスプランニング（経路ステアリング）の１例を示す図、
図５は、アプリケーションビューノードのグラフィックディスプレイの表示方法の流れ図、
図６は、所定の製品バリアント用の材料リストの表示方法の流れ図、
図７は、データ構造での僅かな製品クラスでの製品クラスの分解を示す図、
図８は、データ構造での製品クラスに関する構成部品ノードの構成部品バリアントを示す図、
図９は、データ構造での構成部品の択一選択的な分解の１例を示す図、
図１０は、EXPRESS-G（ISO 10303-11）によるデータモデルでの製品バリアントデータ構造のアイテムの要約を示す図
である。
【００２２】
コンピュータ支援システムの製品バリアントデータ構造１は、図１に示されているように、４つの層に分割されている：製品層２、アプリケーションビュー層３、ノード構造層４及びバリアント層５に分割されている。最上層は、製品層２であり、この層は、各々所定の特徴を有する製品及び製品ファミリーの説明からなる。この層は、各製品ファミリー間の関係を指示するために、ヒエラルキーにより構造化するとよい。例えば、製品クラス「小型自動車」は、図示のようにサブクラス「モデルＡ」及び「モデルＢ」から構成することができる。
【００２３】
直ぐ次の層であるアプリケーションビュー層３により、区分条件に依存して、種々の形式で所定の製品クラスを見ることができる。この技術は、例えば、種類による製品クラスに配属された最上層の構成部材ノード全てを見る必要がある。
【００２４】
図２には、「輸送車両」又は任意の、そのサブクラス「自転車」、「マウンテンバイク」又は「競争用自転車」が配属された最上層の全ての構成部材ノード１０１の集合であるアプリケーションビュー「テクニック」１３が図示されている。同様に、材料送給プランニングは、一層特殊な製品クラスの製造時に使用される全ての構成部品ノードのビューを必要とすることがある。
【００２５】
図３には、一層特殊な製品クラス「マウンテンバイクの製造時に使用される全ての構成部品ノード１０１をマッピングするアプリケーションビュー「製造」１４が示されている。それに対して、製造プランニングは、所定の製品の、その製造ステップによる経路のビューを必要とすることがあり、従って、特定の製品クラスに配属された全てのプロセスノード、並びに、このプロセスノードに配属された全ての構成素子ノードを見る必要がある。
【００２６】
図４には、製品分解及びプロセス操作をマッピングするアプリケーションビュー「製造及びプロセスプランニング（経路）」１５が示されている。特に、プロセスノード「ドア組立」１０４が構成部品ノード「ドア」１０５、及び、そのサブ構成部品を示すノード１０６とリンクされている。アプリケーションビュー層２は、有利には、会社内の部署の種々のビューを記憶している。所望のアプリケーションビューノードのユーザインターフェースによる情報の場合、コンピュータ支援システムの中央プロセッサにより、アプリケーションビューが、コンピュータ支援システムのディスプレイ上にビジュアル表示するためのグラフィック表示に変換される。
【００２７】
ノード構造層４は、製品の、構成部品及びプロセスへの機能上の分解を示す。ノード構造層４の主要要素は、ノード１０１であり、このノードには、構成部品ノード及びプロセスノードが属している。構成部品ノードは、製品中に使用されている具体的なアイテムの抽出である。例えば、自動車は、「エンジン」用の別個の構成部品ノードを有している（所定形式のエンジン用ではない）。その代わりに、製品の製造に使用される実際のアイテムは、構成部品ノードに配属された構成部品バリアントによって与えられる。構成部品バリアントについては、バリアント層５の文脈で詳細に後述する。プロセスノードは、構成部品ノードとリンクされており、構成部品を用いるために製造プロセス内で使用される実際のステップの抽出である。例えば、構成部品「ドア」は、「ドア組立」用の別個のプロセスノード（但し、他の製造ステップを必要とすることがある所定形式のドアの組立用ではない）を有してもよい。その代わり、構成部品が製造プロセス内で用いられる実際の製造ステップは、プロセスノードが配属されているプロセスバリアントによって与えられる。プロセスバリアントは、バリアント層の文脈で詳細に後述する。ノード構造層４は、所定製品クラス用の全ての構成部品ノード及びプロセスノードから形成される。ノード構造層４は、構成部品、その下側に設けられた構成部品及び使用されたプロセスの表示のために多層構造を有している。
【００２８】
製品バリアント構造１の最下層は、ノード１０１と関連したバリアント１０２からなるバリアント層５であり、その下側には、構成部品ノードと関連した構成部品バリアントと、プロセスノードと関連したプロセスバリアントがある。構成部品バリアントは、最終製品の部分として使用される具体的なアイテムである。所定の製品が組み立てられると、構成部品ノードは、その使用された構成部品バリアントによって置換される。１つ以上の構成部品バリアントを構成部品ノードと共に使用することができるので、各構成部品ノードに配属された選択条件があり、この構成部品ノードにより、製品特徴が与えられ、そのために、各構成部品バリアントが使用される。特定の特徴又は製品バリアントのある所与の所定の製品では、バリアントステップは、それに応じて、その材料リストを提供することができる。所定の製品バリアント用の材料リストは、コンピュータ支援システムのユーザインターフェースによって所望の製品バリアントを指示することによって得ることができ、それに続いて、中央プロセッサは選択条件を使用して、特定の製品バリアント用の材料リストを特定して、製品バリアント内に使用される特定の構成部品バリアントを指示することができる。
【００２９】
図６には、ユーザインターフェース３０から製品バリアントの選択を受け取るステップ、構成部品ノード３１に配属された選択条件を使用するステップ、可視ディスプレイ３２上に材料リストを表示するステップが示されている。
【００３０】
プロセスバリアントは、具体的な操作を示し、この操作は、具体的な構成部品バリアント用の製造プロセスで使用される。プロセスバリアントは、プロセスノードと関連しており、所望の製品バリアント（及び、それと共に所定の構成部品バリアント）に基づいて選択される。それに相応して、バリアント層は、特定の構成部品バリアントの所与の所定の製品で、その具体的な経路を実際の製造ステップによって提供することができる。
【００３１】
構成部品バリアントが選択されて、最終製品が生産され、その際、所定の製品クラスの特徴が与えられる。
【００３２】
図７に示されているように、製品クラス６は、ヒエラルキーにより表示されており、「製造可能」カテゴリ及び「製造不可能」カテゴリから形成されている。例えば、「輸送車両」４０及び「自転車」４１は、製造不可能な製品クラスであり、これは単に構造化のためにだけ利用され、他方、「マウンテンバイク」４２及び「競争用自転車」４３は製造可能な製品クラスである。製造可能なクラスも製造不可能なクラス及びそれに配属されたノード及びバリアントも、アプリケーションビュー層３で詳細に考察される。
【００３３】
構成部材ノード及びプロセスノードは、コンピュータ支援システムの製品バリアント構造１の主要要素である。自動車内の構成部品ノード１０１「エンジン」は、具体的なアイテム「２．４リッター、６シリンダ」を、その配属された構成部品バリアントとして有することができる。
【００３４】
図８に示されているように、ノード１０１は、文字付きの三角形として示されており、つまり、そのタイプは９（例えば、構成部品ノードには”Ｃ”、プロセスノードには”Ｐ”）で示されている。シンボル１０は、構成部品又はプロセスの名称を示し、数字は、その当該の製品クラス６を示し、点は、このノード１０１が配属されているバリアント１０２用である。１つ以上の製品クラス６の各構成部品ノードは、相互に関連することができるので、バリアント区分関数が、例えば、特定の構成部品バリアントの量又は製品クラス６による選択状態のような構成部品バリアントの属性を区別する。
【００３５】
ノード１０１は、３つの形式で相互に関連している。例えば、自動車では、構成部品ノード「車輪」が、構成部品ノード「リム」及び「タイヤ」とリンクされている。これは、「分解タイプ」のノード関連として示されている。プロセスノードは、同様に複数のプロセスノードに分解することができ、その結果、分解形式のノード関連は、形式”Ｃ−Ｃ”又は”Ｐ−Ｐ”にすることができる。「リンク関係」は、構成部品ノードとプロセスノードとの間の製造プロセスフローを形成する。プロセスは、更に、中間接続された構成部品なしに相互に接続することができるので、形式”Ｃ−Ｐ”，”Ｐ−Ｃ”及び”Ｐ−Ｐ”のリンク関係があり得る。
【００３６】
図２及び３に示されているように、ノード１０１は、更にアプリケーションビューとリンクされており、アプリケーションビューは、製品バリアント構造１の製品層とノード構造層４との間にリンクが形成される。これは、ビュー−ノード関係として分かっている。
【００３７】
図９には、構成部品ノード１０１は、ノード構造層内で下位に設けられた構成部品に１つ以上分解することができる様子が示されている。種々の分解間の選択は、種々の基準、例えば、製品が製造される工場に依存する。構成部品が下位の構成部品に択一選択的に分解される毎に、種々のノードセグメント１２が形成される。
【００３８】
図１０には、ＥＸＰＲＥＳＳ−Ｇ（ＩＳＯ  １０３０３−１１）による事例でのデータモジュール１４内の製品バリアント構造１の要約が示されている。
【００３９】
本発明の主要な新規要件については実施例に示され、説明され、形成されているにも拘わらず、本発明には、当業者ならば、本発明の基本的な技術思想から逸脱しない限り、この明細書で説明した本発明の形式及び詳細を種々に省略したり、代替したり、変更したりすることができるような図示していない実施例も含まれる。実質的に同じ形式での同じ機能が同じ結果をもたらすような、これらの項目及び／又は方法ステップの組合せは全て、本発明の反故範囲内である。そのために、付加された各請求項の保護範囲によって示された範囲にだけ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンピュータ支援システムの製品バリアントデータ構造の４層構成を示す図
【図２】データ構造での製品ファミリー「輸送車両」でのアプリケーションビュー「テクニック」の１例を示す図
【図３】データ構造での製品クラス「マウンテンバイク」でのアプリケーションビュー「材料送給プランニング」の１例を示す図
【図４】データ構造でのプロセス「ドア組立」に対応付けられたアプリケーションビュー「製造及びプロセスプランニング（経路）の１例を示す図
【図５】アプリケーションビューノードのグラフィックディスプレイの表示方法の流れ図
【図６】所定の製品バリアント用の材料リストの表示方法の流れ図
【図７】データ構造での僅かな製品クラスでの製品クラスの分解を示す図
【図８】データ構造での製品クラスに関する構成部品ノードの構成部品バリアントを示す図
【図９】データ構造での構成部品の択一選択的な分解の１例を示す図
【図１０】EXPRESS-G（ISO 10303-11）によるデータモデルでの製品バリアントデータ構造のアイテムの要約を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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