(57)【要約】部分オブジェクトおよび設計要素を有する物理オブジェクトの製造中、一般に、複数の製造状態が生じる。本発明は、その製造に対して、物理オブジェクトの第１の部分オブジェクトの２つの製造状態間の差が影響を有する物理オブジェクトのさらなる部分オブジェクトの自動選択の方法に関する。設計要素の製造状態間の差が判断される。第１および第２の製造状態における第１の設計要素の基準部分オブジェクト、およびこれらの２つの組の基準部分オブジェクト間の差が判断される。たとえば自動車の車体のために及び前記車体を生産するために使用される装置のために、許容差を計画するために、並びに／若しくは締付けおよび固定概念を選択するために、本発明の方法を使用することが好ましい。
2004530593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理オブジェクトの第１の部分オブジェクトの２つの設計状態間の差によってその設計が影響される、前記物理オブジェクトのさらなる部分オブジェクトを選択する方法であって、
判断が、データ処理システムによって自動的に実施され、
第１の設計状態および第２の設計状態が、前記物理オブジェクトの設計を成す時に生じ、
前記物理オブジェクトの設計が、前記第１の部分オブジェクトおよび少なくとも１つのさらなる部分オブジェクトを設計することを含み、
前記第１の部分オブジェクトの設計が、両方の設計状態において、位置決め点および／または保持点である第１の設計要素を含み、
前記設計要素の空間位置を含む幾何特性が、前記第１の設計要素のために定義され、
それぞれの場合において、組立て順序が、前記第１および第２の設計状態において前記部分オブジェクトのために定義され、両方の組立て順序が前記第１の部分オブジェクトを含み、
ａ）前記第１の設計要素のための前記２つの設計状態の比較ステップであって、前記幾何特性が比較されるステップと、
ｂ）前記第１の設計要素のための前記２つの設計状態間で少なくとも１つの差が判断された場合には、
ｃ）前記第１の設計要素が位置決め点である場合には、前記第１の設計状態において前記位置決め点で前記第１の部分オブジェクトを少なくとも一時的に保持するすべてのさらなる部分オブジェクトを判断するステップｃ）と、
ｄ）前記第１の設計要素が保持点である場合には、前記第１の設計状態において前記第１の部分オブジェクトにより前記保持点で保持されているすべてのさらなる部分オブジェクトを判断するステップｄ）と、
ｅ）前記第１の設計要素が位置決め点である場合には、前記第２の設計状態において前記位置決め点で前記第１の部分オブジェクトを少なくとも一時的に保持するすべてのさらなる部分オブジェクトを判断するステップｅ）と、
ｆ）前記第１の設計要素が保持点である場合には、前記第２の設計状態において前記第１の部分オブジェクトにより前記保持点で保持されているすべてのさらなる部分オブジェクトを判断するステップｆ）と、
ｇ）前記第１の設計状態においてのみ判断された、または前記第２の設計状態においてのみ判断されたすべてのさらなる部分オブジェクトを選択するステップｇ）と、を有する方法。
【請求項２】
物理オブジェクトの第１の部分オブジェクトの２つの設計状態間の差によってその設計が影響される、前記物理オブジェクトのさらなる部分オブジェクトを選択する方法であって、
選択が、データ処理システムによって自動的に実施され、
前記物理オブジェクトの設計が、前記第１の部分オブジェクトおよび少なくとも１つのさらなる部分オブジェクトを設計することを含み、
それぞれの部分オブジェクトの設計が、少なくとも１つの設計要素を含むか、または少なくとも１つの設計要素を追加することによって拡大されることが可能であり、
前記設計要素の空間位置を含む幾何特性が、それぞれの設計要素のために定義され、
第１の設計状態および第２の設計状態が、前記物理オブジェクトの設計を成す時に生じ、
前記第１の部分オブジェクトの設計が、両方の設計状態において第１の設計要素を含み、
それぞれの場合において、前記部分オブジェクトのための組立て順序が前記第１および第２の設計状態において定義され、両方の組立て順序が前記第１の部分オブジェクトを含み、
ａ）前記第１の設計要素ための前記２つの設計状態の比較ステップであって、前記幾何特性が比較されるステップと、
ｂ）前記第１の設計要素のための前記２つの設計状態間で少なくとも１つの差が判断された場合には、
ｃ）前記第１の設計状態のためのさらなる部分オブジェクトを予め選択するステップであって、部分オブジェクトが、前記第１の設計状態において前記第１の部分オブジェクトの前またはその後に、前記組立て順序において生じるさらなる部分オブジェクトから予め選択されるステップｃ）と、
ｄ）それぞれの予め選択された部分オブジェクトについての設計が、前記第１の設計状態において、前記第１の設計要素と互換性があるさらなる設計要素を含むかどうかを試験するステップであって、前記第１の設計要素の幾何特性が、前記予め選択された部分オブジェクトの少なくとも１つのさらなる設計要素の幾何特性と比較されるステップｄ）と、
ｅ）前記第２の設計状態のための部分オブジェクトを予め選択するステップｅ）と、
ｆ）前記第２の設計状態のための前記予め選択された部分オブジェクトを試験するステップｆ）と、
ｇ）前記第１の設計状態においてのみまたは前記第２の設計状態においてのみ、設計が互換性のあるさらなる設計要素を含む、さらなる部分オブジェクトを選択するステップｇ）と、を有する方法。
【請求項３】
前記第１の設計要素のおよび前記さらなる設計要素の、前記２つの設計状態において互換性試験のために使用される前記幾何特性が、
その設計に前記設計要素が関連付けられている部分オブジェクトの表面の前記設計要素における法線ベクトルの方向と、
前記設計要素の設計許容差、位置許容差、または寸法許容差と、
の情報項目の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の設計要素が位置決め点であり、
前記さらなる設計要素が保持点であり、
前記第１の設計要素の前記幾何特性が、どの方向に前記位置決め点が前記第１の部分オブジェクトの空間運動を制限するかを示す情報を含み、
前記さらなる設計要素の前記幾何特性が、どの方向に前記保持点が保持されている部分オブジェクトの空間運動を制限するかを示す情報を含み、
それぞれの場合において両方の設計状態における前記互換性試験において、前記位置決め点によって制限される方向が、前記保持点によって制限される方向と比較されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の設計要素が位置決め点であり、
前記さらなる設計要素が保持点であり、
前記第１の設計要素の前記幾何特性が、前記第１の部分オブジェクトが別の部分オブジェクトにより前記位置決め点で保持される方法を示す情報を含み、
前記さらなる設計要素の前記幾何特性が、前記さらなる部分オブジェクトが前記保持点で別の部分オブジェクトを保持する方法を示す情報を含み、
それぞれの場合において、両方の設計状態における前記互換性試験において、前記位置決め点について定義される前記保持する方法が、前記保持点について定義される前記保持する方法と比較されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の設計要素には、
前記第１の部分オブジェクトの識別子と、
前記第１の設計要素が前記第１の部分オブジェクトの設計の他の設計要素から区別される識別子と、
前記第１の設計要素のタイプについての識別子と、を含む全域識別子が提供され、
さらなる部分オブジェクトの設計のさらなる設計要素が、前記第１の設計状態における前記第１の設計要素と互換性があることが検出された場合には、
前記第１の設計要素の前記全域識別子は、
前記さらなる部分オブジェクトの識別子と、
前記さらなる設計要素のタイプについての識別子と、
前記さらなる設計要素が前記さらなる部分オブジェクトの設計の他の設計要素から区別される識別子と、を追加することによって拡大されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第２の設計状態のための前記互換性試験中に、
さらなる設計要素が、前記第１の設計要素の前記全域識別子を評価することによって判断され、
該さらなる設計要素のみが、互換性のために前記第１の設計要素と試験されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
さらなる部分オブジェクトの設計のさらなる設計要素には、
前記さらなる部分オブジェクトの識別子と、
前記さらなる設計要素が、前記さらなる部分オブジェクトの設計の他の設計要素から区別される識別子と、
前記さらなる設計要素のタイプについての識別子と、を含む全域識別子が提供され、
前記第１の設計状態において、前記さらなる設計要素が前記第１の設計要素と互換性があることが検出された場合には、
前記第１の設計要素の前記全域識別子は、
前記第１の部分オブジェクトの識別子と、
前記第１の設計要素が、前記第１の部分オブジェクトの設計の他の設計要素から区別される識別子と、
前記第１の設計要素のタイプについての識別子と、を追加することによって拡大されることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の設計状態における判断中に、さらなる設計要素は、
前記さらなる設計要素の前記全域識別子が、
前記第１の部分オブジェクトの識別子と、
前記第１の設計要素のタイプについての識別子と、
前記第１の設計要素が、前記第１の部分オブジェクトの設計の他の設計要素から区別される識別子と、を含むかどうかを試験することにより、前記さらなる設計要素の前記全域識別子を評価することで判断され、
前記第１の設計要素との互換性が、該さらなる設計要素のためにのみ試験されることを特徴とする請求項８に記載の方法
【請求項１０】
前記第１の設計状態において、さらなる設計要素が前記第１の設計要素と互換性があり、
前記第２の設計状態において、前記さらなる設計要素が前記第１の設計要素と互換性がないことが検出された場合には、
前記第１のおよび／または前記さらなる設計要素は、前記第２の設計状態において修正され、
該修正後は、前記第１の設計要素が、前記第２の設計状態における前記さらなる設計要素と互換性があるようにされることを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の設計要素の、前記２つの設計状態を比較するために使用される前記幾何特性は、
前記設計要素が、
部分オブジェクトの位置決め点および／または、
部分オブジェクトの保持点および／または、
部分オブジェクト上の測定点または、
部分オブジェクトに対する測定および／または、
部分オブジェクトの寸法のいずれであるかと、
前記第１の部分オブジェクトの表面の前記第１の設計要素における法線ベクトルの方向と、
前記第１の設計要素が位置決め点である場合には、前記第１の設計要素が前記第１の部分オブジェクトの空間運動を制限する方向と、
前記第１の設計要素が保持点である場合には、前記第１の部分オブジェクトにより前記第１の設計要素に保持されているさらなる部分オブジェクトの空間運動が制限される方向と、
前記第１の設計要素の設計許容差、位置許容差、または寸法許容差と、
の情報項目の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
コンピュータの内部メモリ内に直接ロードできるコンピュータプログラム製品であって、前記製品がコンピュータ上で動作する場合に、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法が実行できるソフトウェアセクションを含むコンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
コンピュータによって読み出すことのできる媒体に格納されているコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータに、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータ読取り可能プログラム手段を有するコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理オブジェクトの第１の部分オブジェクトの２つの設計状態間の差によってその設計が影響される、物理オブジェクトのさらなる部分オブジェクトを自動的に選択する方法に関する。好ましい適用分野に、自動車の車体を製造する装置の許容差計画を含む、自動車の車体のための許容差計画があり、その計画は、製品を生産するプロセスの複数の段階を含み、したがって部分オブジェクトの設計は、複数の設計状態を通して行われる。
【背景技術】
【０００２】
以下、「部分オブジェクト」とは、構築されるべき、構成部品、モジュール、ユニット、組み立て品、及び装置の総称である。他の部分オブジェクトを製造しまたは組み立てるためには、ジオステーションと呼ばれる装置も必要である。これらのすべての部分オブジェクトが、共に「物理オブジェクト」を形成する。「設計要素」とは、特に、「位置決め点」、「保持点」、「測定点」、「測定」、及び「寸法」の総称である。
【０００３】
複数の部分オブジェクトからなる物理オブジェクトのコンピュータサポート設計中に、これらの部分オブジェクトの許容差を定義しなければならない。この課業は許容差モデリングと呼ばれ、許容差計画の重要な一部である。それぞれの部分オブジェクトの許容差が、他の部分オブジェクトの、最終的には物理オブジェクトの許容差にどのように影響を及ぼすかを判断することが必要である。ここでは、許容差計画中に、物理オブジェクトが、部分オブジェクトの許容差に応じて、どのような許容差を有するかに関する疑問を考察することが必要である。
【０００４】
たとえば、部分オブジェクトの許容差についての統計的仮説を使用して、物理オブジェクトの許容差が判断され、あるいはすべての部分オブジェクトがそれらの許容差を使い果たすかどうかが判断される。ここでは、部分オブジェクトの製作および組立て中に使用される装置に対する許容差の影響を考慮に入れることも必要である。
【０００５】
許容差計画の適用分野に、自動車のシェルボディの設計がある。
【０００６】
「許容差」とは、定義済みの値からの許容偏差の大きさとして理解されている。国際規格ＩＳＯ  １１０１およびドイツ規格ＤＩＮ  １１０１は、要素の用語「設計および位置許容差」を、この要素（エリア、軸、中心面）がなければならない領域と定義している。
【０００７】
許容差は、位置決め面に関係している。位置決め面は、位置決め点および保持点によって定められる。保持点とは、特に、構成部品および組み立て品が装置内に固定される締付け装置上の点である。位置決め点とは、特に、装置内に構成部品を保持する目的を有する、構成部品内の穴および細長い穴である。
【０００８】
複雑な物理オブジェクトが多数の要員により平行して構築され、特定の要員が特定の部分オブジェクトについて担当する。許容差計画について、これらの要員には、許容差についての情報が提供されなければならない。それぞれの要員に「自分の」部分オブジェクトについての、および他の部分オブジェクトに対する自分の設計決定の影響ついての情報を提供することが必要である。
【０００９】
許容差計画中には、部分オブジェクトのＣＡＤ（コンピュータ支援設計）モデルが、通常形成される。許容差についての情報が、ＣＡＤモデル内に含まれる。次いで、組立て順序が定義される。次いで、通常、許容差シミュレーションを用いて、許容差分析が実施される。これらのステップについては商用ツールが使用可能である。しかし、それぞれのステップについては人的要員による多量の作業が必要となる。
【００１０】
結果は、シミュレーションの実行結果を含む広範囲なレコードとなる。特定の構成部品に必要とされる情報、および他の構成部品に対するまたは装置に対する影響について必要とされる情報を得るためには、多量の人的作業が必要である。このため、レコードを調べることが必要であり、人的要員は、結果をまとめて、それらをＣＡＤモデルおよび組立て順序と比較しなければならない。
【００１１】
非特許文献１では、人的要員が許容差関連変数を識別し、許容差を定義する手順について開示している。これらの定義は、さまざまな設計状態を有する、製品を生産するプロセスの複数の段階を通じて連続して行われる。許容差シミュレーションが実施され、人的要員が前記シミュレーションの結果を評価する手順が記載される。他方、どのように設計状態間の差が自動的に定義されるか、またはどの他の部分オブジェクトが特定の部分オブジェクトに適用されるこれらの差によって影響されるかをどのように判断するかについての記載はない。
【００１２】
コンピュータサポート設計中に、物理オブジェクトの締付けおよび固定概念も定義しなければならない。「締付けおよび固定概念」には、しばしば、「保持概念」、「方位概念」、「基準要素概念」および／または「位置決め点概念」が含まれる。特に、締付けおよび固定概念が、どのようにかつどの装置を用いて、部分オブジェクトが組立て中に締め付けられ固定されるかを判断する。
【００１３】
【非特許文献１】
マーチン  ボーン（Ｍａｒｔｉｎ  Ｂｏｈｎ）「開発工程における許容差処理（Ｔｏｌｅｒａｎｚｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｉｍ  Ｅｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇｓｐｒｏｚｅｓｓ）」学位論文、カールスルーエ大学、機械工学部，１９９８年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、物理オブジェクトの第１の部分オブジェクトの２つの設計状態間の差によって、その設計が影響される前記物理オブジェクトのさらなる部分オブジェクトを選択する方法を提供することである。この方法は、データ処理システムによって自動的に実施され、何百もの構成部品を含む製品についてさえも効率的に適用することが可能であり、第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に部分オブジェクトの設計間の整合性を、したがって物理オブジェクトの設計の整合性を維持することを容易にすることを目的とする。さらに、本発明の方法を実施する装置も提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的は、請求項１または２に記載の方法を用いて、及び請求項１２または１３に記載の装置を用いて達成される。
【００１６】
第１の部分オブジェクトと少なくとも１つのさらなる部分オブジェクトとからなる物理オブジェクトは、定義済みである。物理オブジェクトのそれぞれの部分オブジェクトを、第１の部分オブジェクトとして選択できる。
【００１７】
少なくとも１つのコンピュータを使用して、物理オブジェクトのための設計が行われ、少なくとも第１および第２の設計状態は、この設計が成されている間中を通して生じている。２つの設計状態は、特に、連続して到達するバージョンにおいてまたは時系列的に平行な方式で作成される可変要素であり得る。
【００１８】
物理オブジェクトの設計は、第１の部分オブジェクトを設計することとさらなる部分オブジェクトを設計することとを含む。それぞれの部分オブジェクトの設計は、部分オブジェクトの空間範囲および空間位置についての幾何情報を含むことが好ましい。両方の設計状態において、第１の部分オブジェクトの設計は、第１の設計要素と、空間位置を含む幾何情報とを含む。２つの組立て順序が、どの部分オブジェクトがどの他の部分オブジェクトを使用してどの順序で組み立てられるかを定義する。具体的には、第１の設計状態のための組立て順序と第２の設計状態のための組立て順序とを定義する。両方の組立て順序には、第１の部分オブジェクトが含まれる。
【００１９】
定義済みの第１の設計要素のための２つの設計状態が互いに比較される。この状況において、第１の設計要素の幾何特性が互いに比較される。ここで差が発見された場合には、第１の設計要素の定義によって影響される部分オブジェクトが判断される。判断は、第１の設計状態と第２の設計状態の両方について行われる。影響される部分オブジェクトは、第１および第２の設計状態における第１の設計要素の「基準部分オブジェクト」と呼ばれる。第１の設計状態における基準部分オブジェクトと第２の設計状態における基準部分オブジェクトとの間の差は、２つの設計状態間の差として定義される。ここでは、少なくとも、
どのさらなる部分オブジェクトが第１の設計状態においてのみ基準部分オブジェクトであるかいうことと、
どのさらなる部分オブジェクトが第２の設計状態においてのみ基準部分オブジェクトであるかということ、との定義がある。
【００２０】
請求項１に記載の本発明による方法においては、第１の設計要素は、位置決め点または保持点のいずれかである。第１の設計要素が位置決め点である場合には、位置決め点で第１の部分オブジェクトを少なくとも一時的に保持するすべてのさらなる部分オブジェクトが、「基準部分オブジェクト」として判断される。第１の設計要素が保持点である場合には、第１の部分オブジェクトによって保持点で保持されているすべてのさらなる部分オブジェクトが、「基準部分オブジェクト」として判断される。第１の設計要素のための基準部分オブジェクトが、第１および第２の設計状態において判断される。
【００２１】
第１の設計要素としての位置決め点は、複数の部分オブジェクトに影響を及ぼす場合がある。具体的には特に、まず部分オブジェクトＡが位置決め点で第１の部分オブジェクトを保持し、次いで別の部分オブジェクトが部分オブジェクトＡを、したがって位置決め点で第１の部分オブジェクトを保持するかどうかなどである。第１の設計要素としての保持点はまた、複数の部分オブジェクトに影響を及ぼす場合がある。具体的には特に、まず部分オブジェクトＡが第１の部分オブジェクトにより保持点で保持され、次いで別の部分オブジェクトＢが、部分オブジェクトＡにより、したがって保持点で第１の部分オブジェクトにより保持されるかどうかなどである。
【００２２】
請求項２に記載の本発明による方法においては、物理オブジェクトの設計は、第１の部分オブジェクトと少なくとも１つのさらなる部分オブジェクトとを設計することを含む。第１の設計状態については、さらなる部分オブジェクトが、第１の設計状態において組立て順序における第１の部分オブジェクトの前または後に生じるそれらのさらなる部分オブジェクトから予め選択される。たとえば、第１の設計状態において組立て順序における第１の部分オブジェクトの前または後に生じるすべての部分オブジェクトが予め選択される。あるいは、許容差計画のために重要または重大なものとして事前に評価された部分オブジェクトのみか、特定のタイプまたは特定の製造業者製のものである部分オブジェクトのみか、または予め定義された日付以降に設計が変更された部分オブジェクトのみが、予め選択される。
【００２３】
次いで、予め選択された部分オブジェクトは、その設計が第１の設計状態において、第１の設計要素と互換性があるさらなる設計要素を含む場合には、第１の設計状態における基準部分オブジェクトとなる。それに対応して、第２の設計状態の基準部分オブジェクトが決まる。第１および第２の設計状態においては、同じ部分オブジェクトまたは異なる部分オブジェクトが、基準部分オブジェクトとして予め選択される及び／または識別される場合がある。
【００２４】
特に、第１の設計要素が、さらなる設計要素と第１の設計状態においては互換性があるが第２の設計状態においては互換性がない場合、あるいはその逆の場合には、差が判断される。次いで、さらなる部分オブジェクトは、第１の設計状態において第１の設計要素の基準部分オブジェクトとなるが、第２の設計状態においては基準部分オブジェクトとはならない。
【００２５】
第１の設計要素の変更によって影響され得るすべての部分オブジェクトを識別するために、第１および第２の設計状態におけるすべての基準部分オブジェクトの知識が必要となる。この知識のみにより、判断された基準部分オブジェクトを処理することを速やかに要員に知らせ、及び／または基準部分オブジェクトの設計を第１の部分オブジェクトの変更に適応することが可能となる。このことは物理オブジェクトの設計を一貫性のあるものにするのに役立つ、つまり、２つの部分オブジェクトの設計が互いに一致しないような状況を回避するのに役立つ。設計プロセスが終了した後まで、たとえば部分オブジェクトの製造および組立て中、または操作中でさえも、異なる部分オブジェクトの設計間のこのような非互換性が発見されなかった場合には、一般に、大きな時間的プレッシャの下で設計修正プロセスを行わなければならず、または既に製造された部分オブジェクトをも後に改造し組み込まなければならなくなる。
【００２６】
本発明による方法では、特にたとえ、物理オブジェクトが何百または何千もの部分オブジェクトからなる場合においても、あるいはこれらの部分オブジェクトの設計が多数の要員によって生成されたり変更されたりする場合においても、信頼性が高く反復可能で系統立った素早い方式で、したがって短時間で費用対効果の高い方式で、基準部分オブジェクト間のすべての差を見つけ出す方法を開示している。部分オブジェクトに取り組んでいる要員が異なる場所でかつ時系列的に平行して作業する場合に、特に大きな利点が得られる。この場合においてさえも、多数の部分オブジェクトの設計は互いに素早く一致しなければならず、しかもそれぞれの要員は、少数の部分オブジェクトの設計についてだけしか精通していない。本発明による方法は、部分オブジェクトまたは設計要素のそれぞれの比較的大きな修正後、及び／または物理オブジェクトの設計のための新しい設計状態が実施された後に、再び実施されることが好ましい。
【００２７】
本発明による方法のさらなる利点に、製品を生産するプロセスの初期に適用できることがある。たとえ本発明の方法が適用される前においても、物理オブジェクトのそれぞれの部分オブジェクトのために設計を成す必要はない。基準部分オブジェクトの設計を含み、組立て順序内で後続する及び先行する部分オブジェクトの設計が提供されることで十分である。これらの設計は、必ずしも既に完全にできあがっている必要はなく、どれが基準部分オブジェクトであるかを決定することが可能であるという程度、かつ改良によって提供される比較および試験が実施できるという程度で良い。
【００２８】
請求項２による方法においては、第１の設計要素は、部分オブジェクトが基準部分オブジェクトであるかどうかを検出するために、部分オブジェクトの設計全体と比較されない。そうではなく、第１の設計要素を、予め選択されたさらなる部分オブジェクトの設計のさらなる設計要素とだけ比較することで十分である。請求項２による方法では、特に実行時間およびコンピュータ容量の節約が実現される。一般的に、部分オブジェクトは、実際には比較的少しの設計要素、たとえば６つの位置決め点といくつかの保持点しか有さない。この方法においては、第１の設計要素と比較されるのは、部分オブジェクトの設計全体ではなく、むしろさらなる設計要素のみであるので、節約が達成される。本発明の方法はまた、さらなる部分オブジェクトの設計全体ではなく、さらなる設計要素を作成成することだけが必要であるので、有利である。その結果、本発明の方法は、製品を生産するプロセスのより初期に適用できる。さらに本発明の方法は、物理オブジェクトが多数の部分オブジェクト、したがって多数の設計要素を含む場合に、及び／または多数の要員が平行して作業する場合に、特に有利である。第１の設計要素が第１の設計状態においてのみさらなる設計要素と互換性があるという事実についての１つの可能な理由は、第１の設計要素またはさらなる設計要素が、それぞれ他の設計要素に対する、したがってさらなる部分オブジェクトまたは第１の部分オブジェクトに対する影響を考慮に入れることなく、第２の設計状態において修正されたということである。
【００２９】
第１の部分オブジェクトの修正は、しばしば、組立て順序における第１の部分オブジェクトの前または後に生じる部分オブジェクトにのみ影響を及ぼし、したがって、他の部分オブジェクト、たとえば組立て順序における第１の部分オブジェクトの次に生じる他の部分オブジェクトには影響を及ぼさない。なぜなら、それらは第１の部分オブジェクトとは異なる組立てに関連付けられているからである。この理由により、ステップｃ）およびステップｄ）においては、第１の設計状態において組立て順序における第１の部分オブジェクトの前または後に生じる部分オブジェクトの中でのみ、基準部分オブジェクトを捜すことが好ましい。ステップｅ）およびステップｆ）においては、第２の設計状態における組立て順序に同様のことが適用される。
【００３０】
本発明の１つの改良形態では、第１の部分オブジェクトの設計は第１の設計状態においてのみ第１の設計要素を含むが、第２の設計状態では含まないことが提供される。たとえば、第１の設計要素は、第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に削除される。次いで、好ましくは、基準部分オブジェクトが第１の設計状態においてのみ判断される。第２の設計状態においては第１の設計要素がない、したがって第１の設計要素のための基準部分オブジェクトもないので、第２の設計状態においては基準部分オブジェクトは判断されない。第１の設計状態のための基準部分オブジェクトは、本発明の方法の結果である。この改良形態のおかげで、どの部分オブジェクトが第１の設計要素の削除によって影響されるかを判断することが特に可能である。それに対応して、第１の設計要素が第２の設計状態においてのみ存在する場合には、第２の設計状態においてのみ基準部分オブジェクトが実施される。
【００３１】
好ましくは、２つのタイプの基準部分オブジェクト、すなわち直接基準部分オブジェクトと間接基準部分オブジェクトとが区別される。ここでは、第１の設計要素のためのさらなる基準部分オブジェクトが、第１の部分オブジェクトと直接基準部分オブジェクトとの間の組立て順序において生じない場合には、基準部分オブジェクトは直接基準部分オブジェクトである。そうでない場合は、間接基準部分オブジェクトが存在する。少なくとも第１の設計要素のために判断された基準部分オブジェクトについては、前記基準部分オブジェクトが直接基準部分オブジェクトであるかまたは間接基準部分オブジェクトであるかどうかがさらに決定される。
【００３２】
本発明による方法は、許容差計画のために、及び／または物理オブジェクトのための締付けおよび固定概念または保持概念または方位概念を定義するために使用されることが好ましい。本発明による方法は、物理オブジェクトのコンピュータサポート設計中に使用されることが好ましい。
【００３３】
許容差計画のために、及び／または物理オブジェクトのための締付けおよび固定概念を定義するために設計要素を使用することが好ましい。以下にこれらの設計要素を示す。
−  部分オブジェクトの位置決め点を使用して、部分オブジェクトの空間位置を定義する。特に、位置決め点を使用して、特定の場所で組み立て品内に据え付けられた構成部品の空間位置を定義する。位置決め点は、部分オブジェクトが部分オブジェクトの製造中または組立て中に固定される点であることが好ましい。空間範囲を有する強固な車体は６自由度を有するので、好ましくは、部分オブジェクトのために６つの位置決め点が定義され、かつ必要な場合には、補助的な位置決め点が定義される。
−  部分オブジェクトの保持点を使用して、部分オブジェクトが別の部分オブジェクトを保持する点を定義する。保持している部分オブジェクトの保持点が、保持されている部分オブジェクトの基準点と同じ空間位置および空間方位を有することが好ましい。
−  部分オブジェクト上の測定点が測定に関連付けられる。測定点は、唯一の測定点であるかまたは複数の測定点の１つであり得る。他の測定点は、同じ部分オブジェクトにまたは他の部分オブジェクトに関連付けることができる。
−  部分オブジェクト上の測定は、１つ以上の測定点を使用して定義され、部分オブジェクトの製造または組立て中に実施されることが好ましい。単一の測定点を有する測定の例に、特定の方向、たとえばｘ方向、ｙ方向、またはｚ方向の点測定がある。２つの測定点を有する測定の例に、距離測定、ギャップ測定、オフセット測定がある。角度測定に、３つの測定点を有する測定の例がある。
−  部分オブジェクトの寸法とは、部分オブジェクトの、２点間の距離、直線、または面である。
【００３４】
設計要素は、特に位置決め点および／または保持点および／または測定点であり得る。設計要素は、特に測定および／または寸法であり得る。
【００３５】
物理オブジェクトは、２つのタイプの部分オブジェクト、すなわち、一方ではさらなる物理オブジェクトに関連付けられた部分オブジェクトと、他方ではさらなる物理オブジェクトを形成するために第１のタイプの部分オブジェクトの製造および組立て中に装置または装置の構成部品として使用される部分オブジェクトとを含むことが好ましい。
【００３６】
さらなる物理オブジェクトがそれを製造するための装置と共に設計される場合には、時間およびコストの点において節約が達成され、かつ故障が回避される。さらなる物理オブジェクトの部分オブジェクトの修正が、さらなる物理オブジェクトの他の部分オブジェクトと、それを製造するための装置であるかまたはこのような装置に関連付けられた部分オブジェクトとの両方に影響を及ぼすことがあり、かつその逆の場合も同様である。この理由により、改良形態では、判断される装置に対するさらなる物理オブジェクトの修正の影響、またはその逆が提供される。
【００３７】
第１の部分オブジェクトはさらなる物理オブジェクトに関連付けられ、さらなる部分オブジェクトは装置または装置の構成部品であり、あるいは逆に、さらなる部分オブジェクトはさらなる物理オブジェクトに関連付けられ、第１の部分オブジェクトは装置または装置の構成部品である。さらなる物理オブジェクトは、たとえば自動車の車体である。さらなる部分オブジェクトは、車体の製造において使用されかつその車体が第１の設計要素において少なくとも一時的に関連している装置か、または装置に関連付けられている。
【００３８】
本発明のさまざまな改良形態では、第１の設計要素のどの幾何特性が、第１および第２の設計状態において互いに比較されるかを定義する（請求項１１）。
−  第１の設計状態における第１の設計要素の空間位置は、第２の設計状態におけるものと比較される。それぞれの場合において、ｘ、ｙ、ｚ座標を用いて空間位置が表されることが好ましい。たとえば、丸め誤差および計算精度を考慮に入れなければならないので、いつ２つの空間位置が同一のものとして評価されるかの定義がある。たとえば、ｘ、ｙ、ｚ座標によって表される２点間のユークリッド距離が判断できる。距離が予め定義された限界より小さい場合には、それらの点は対応している。
−  さまざまなタイプの設計要素が区別される。特に、位置決め点、保持点、測定点、測定、及び寸法が区別される。これらのタイプは、たとえば、部分オブジェクトを保持するまたは固定する方法に従ってさらにより細かく分化できる。第１の設計状態のための第１の設計要素のタイプは、第２の設計状態のためのものと比較される。次いで、それらのタイプが同一でない場合には、差が検出される。
−  設計許容差、位置許容差、または寸法許容差が、２つの設計状態のそれぞれにおいて第１の設計要素のために、好ましくは、国際規格ＩＳＯ  １１０１およびドイツ規格ＤＩＮ  １１０１に従って定義される。第１の設計状態のための設計許容差、位置許容差、及び寸法許容差は、第２の設計状態のためのものと比較される。許容差がかなりの程度、予め定義された限界と互いに異なる場合には、差が検出される。
−  ２つの設計状態のそれぞれにおいて、第１の部分オブジェクトの法線ベクトルが第１の設計要素において有する方向が、第１の設計要素、つまり第１の設計要素における第１の部分オブジェクトの表面に垂直なベクトルについて決定される。この法線ベクトルは、第１の設計要素の空間方位または空間位置合せとも呼ばれる。このベクトルは、ｘ成分、ｙ成分、ｚ成分を指定することによって指定されることが好ましく、ベクトルは１の長さを有する。第１の設計状態における法線ベクトルの方向は、第２の設計状態におけるものと比較される。方向が互いに異なる場合には、差が検出される。空間位置の比較と全く同様に、ベクトルが比較されると、いつ２つのベクトルが同一のものとして評価されるかの定義も行われる。２つのベクトルの比較は、たとえばユークリッド距離を使用して実施される。
−  第１の設計要素は、第１の部分オブジェクトの設計の位置決め点であり、第１の部分オブジェクトの空間位置を定義することに寄与する。２つの設計状態のそれぞれにおいて、位置決め点が第１の部分オブジェクトの空間運動を制限する方向の定義がある。空間内のランダムな方向ではなく、ｘ方向、ｙ方向、またはｚ方向が、制限される方向として指定されることが好ましい。第１の設計状態において位置決め点が制限する方向と、第２の設計状態において位置決め点が制限する方向との比較がある。方向が互いに異なる場合には、差が検出される。
−  第１の設計要素は、第１の部分オブジェクトの設計の保持点であり、したがって第１の部分オブジェクトによって保持点で保持されているさらなる部分オブジェクトの空間位置を定義することに寄与する。２つの設計状態のそれぞれにおいて、保持されているさらなる部分オブジェクトの空間運動が保持点によって制限される方向の定義がある。第１の設計状態において保持点が制限する方向と、第２の設計状態において保持点が制限する方向との比較が行われる。方向が互いに異なる場合には、差が検出される。
【００３９】
請求項２による本発明の方法のさまざまな改良形態では、どのように第１の設計要素およびさらなる設計要素が互いに比較されるかと、プロセス中に、どのように２つの設計要素が互いに互換性があるかどうかをチェックするかとを定義する。改良形態では、設計要素がいつ互いに互換性がないかを指定する基準を定義する。
−  第１の設計要素の空間位置は、さらなる設計要素の空間位置と比較される。空間位置は、それぞれの場合において、ｘ座標、ｙ座標、及びｚ座標によって表されることが好ましい。第１の設計要素の空間位置がさらなる設計要素の空間位置に対応していない場合には、各設計状態において、２つの設計要素は互換性がない。
−  ２つの設計状態のそれぞれにおいて、好ましくは国際規格ＩＳＯ  １１０１およびドイツ規格ＤＩＮ  １１０１に従って、第１の設計要素のために及びさらなる設計要素のために、設計許容差、位置許容差、または寸法許容差が定義される。したがって、全部で４つの許容差が定義される。第１の設計要素の設計許容差、位置許容差、または寸法許容差は、さらなる設計要素のものと比較される（請求項３）。許容差が互いに異なる場合には、各設計状態において、２つの設計要素は互いに互換性がない。
−  空間方位、つまり第１の設計要素における第１の部分オブジェクトの表面の法線ベクトルの方向は、２つの設計状態のそれぞれにおいて判断される。さらに、さらなる設計要素におけるさらなる部分オブジェクトの表面の法線ベクトルの方向は、２つの設計状態のそれぞれにおいて判断される。ベクトルは、ｘ成分、ｙ成分、ｚ成分を指定することによって指定されることが好ましく、ベクトルは１の長さを有する。法線ベクトルの方向は互いに比較される（請求項３）。方向が互いに異なる場合には、各設計状態において、２つの設計要素は互いに互換性がない。
−  第１の設計要素は位置決め点であり、さらなる設計要素は保持点である。２つの設計状態のそれぞれにおいて、位置決め点が第１の部分オブジェクトの空間運動を制限する方向の定義がある。さらに、それぞれの場合において、保持点が保持されている部分オブジェクトの空間運動を制限する方向の定義がある。したがって、全部で４つの制限が定義される。それぞれの制限が、ｘ方向に１つ、ｙ方向に１つ、またはｚ方向に１つであることが好ましい。請求項４によれば、第１の設計状態において位置決め点によって制限される方向は、第１の設計状態において保持点によって制限される方向と比較される。それに対応して、第２の設計状態において位置決め点によって制限される方向は、第２の設計状態において保持点によって制限される方向と比較される。制限される方向が互いに異なる場合には、各設計状態において、２つの設計要素は互いに互換性がない。
−  第１の設計要素は位置決め点であり、さらなる設計要素は保持点である。部分オブジェクトが別の部分オブジェクトを保持するさまざまな方法が区別される。これらの方法は、時に保持概念と呼ばれる。２つの設計状態のそれぞれにおいて、第１の部分オブジェクトが別の部分オブジェクトにより位置決め点で保持される方法の定義がある。さらに、２つの設計状態のそれぞれにおいて、さらなる部分オブジェクトが保持点で別の部分オブジェクトを保持する方法の定義がある。したがって、全部で４つの保持する方法が定義される。請求項５によれば、第１の設計要素のために及びさらなる設計要素のために定義される方法は、互いに比較される。方法が互いに異なる場合には、各設計状態において、２つの設計要素は互いに互換性がない。
【００４０】
上記の比較は、次々に実施されることが好ましい。比較により、２つの設計要素が互いに互換性がないことが明らかになると、次の試験は実施されない。これらのすべての比較において、対応していることが検出されるかまたは対応する幾何特性がないために比較が実施できない場合には、２つの設計要素は互いに互換性がある。
【００４１】
設計要素には、非常に決定的な情報を提供する全域識別子が提供されることが好ましい。次いで、特に、要員が、たとえばプリントアウトした紙上に指定された設計要素の全域識別子から、その位置および重要度を推論することが可能となる。さらに、設計要素についての情報が、適切な定義を通じて全域識別子から自動的に導出できる。
【００４２】
設計要素のこのような全域識別子は、具体的には以下の、少なくとも３つの個々の識別子からなる。すなわち、
−  設計要素がその設計に関連付けられた部分オブジェクトの識別子と、
−  設計要素が同じ部分オブジェクトの設計の他の設計要素から区別される識別子と、
−  設計要素のタイプについての識別子と、である。
【００４３】
部分オブジェクトのための識別子は、たとえば、その通し番号と、構成部品と、組み立て品と、ユニットと、装置を互いに区別する文字とからなる。設計要素のタイプの識別子は、特に、以下のタイプ、すなわち位置決め点、保持点、測定、測定点、寸法を区別する。
【００４４】
すべての設計要素にはこのような全域識別子が提供され、その結果、一貫した命名法に従って名づけられることが好ましい。その結果、一貫した命名法による名前は非常に有益な情報を有するので、たとえば許容差シミュレーションの結果の中に、設計要素を再び容易に見つけ出すことができる。設計要素のためのすべての全域識別子は、自動的に生成できる。
【００４５】
本発明に従って生成され、かつ第１の設計要素がさらなる設計要素と互換性があることを示す情報は、第１の設計要素のおよび／またはさらなる設計要素の全域識別子内に符号化されることが好ましい。請求項６によれば、さらなる設計要素を参照する全域識別子が、第１の設計要素のために生成される。逆に、請求項８によれば、第１の設計要素を参照する全域識別子が、さらなる設計要素のために生成される。
【００４６】
本発明による方法を、たとえば後に繰り返して適用する場合においては、請求項７によれば、第１の設計要素の、請求項６に従って生成された全域識別子は、この全域識別子が第２の設計状態において第１の設計要素と互換性があるかどうかを判断するためにどの試験が実施されるかに関し、さらなる設計要素を見つけ出すために評価される。逆に、請求項９によれば、さらなる部分オブジェクトの設計のさらなる設計要素の、請求項８に従って生成された全域識別子が、第２の設計状態における第１の設計要素との互換性について試験されるかどうかを検出するために評価される。
【００４７】
全域識別子の評価は、たとえば空間位置や法線ベクトルを比較する互換性試験よりはるかに素早く実施できる。特に、全域識別子の評価には、設計要素間で予め選択することを実施することが必要であり、予め選択されたさらなる設計要素のみが、第１の設計要素との互換性のために試験される。
【００４８】
本発明による方法では、物理オブジェクトは、その設計が多数の要員により平行して行われかつ変更される多数の部分オブジェクトを含む場合に、特に有利である。したがって、部分オブジェクトの設計は互いに一致し、修正についての情報はその設計が修正によって影響される要員に提供されることが好ましい。したがって、１つの改良形態においては、本発明に従って判断される差とこれらの差の影響とを含むメッセージが作成される。判断される差と影響とを含むメッセージは、修正によって設計が影響される少なくとも１人の要員のアドレスに送信される。この要員は、第１の設計状態においてのみまたは第２の設計状態においてのみ、第１の設計要素のための基準部分オブジェクトである部分オブジェクトに取り組んでいる要員である。
【００４９】
−  このようなメッセージが送信されるアドレスを見つけ出すために、物理オブジェクトの部分オブジェクトは、アドレスにリンクされている。このアドレスは電子メールアドレスであることが好ましく、メッセージは、メッセージネットワーク、たとえばイントラネットを介して電子式フォームで送信される。アドレスへの部分オブジェクトのリンクは、
−  その設計を行いかつ修正することを担当する要員にそれぞれの部分オブジェクトを接続する表と、
−  電子メールアドレスにそれぞれの要員を接続するさらなる表と、の２つの表を互いに自動的にリンクすることによって成されることが好ましい。
【００５０】
今までに記載してきた本発明の実施形態では、作成されるべき、第１の設計状態と第２の設計状態との間の修正とそれらの影響とについての情報が提供される。要員には、修正および影響について自動的に知らされることが好ましい。次いで、情報を評価しかつ設計を修正することは、知らされた要員の担当となる。要員の担当となる代わりに、部分オブジェクトの設計が設計要素とともに自動的に更新される場合、または更新についての提案が少なくとも自動的に行われる場合には、作業時間が節減され、そして故障の危険性が減少する。
【００５１】
請求項１０によれば、第１のおよびさらなる設計要素が、第１の設計状態においては互いに互換性があるが、第２の設計状態においては互換性がない場合には、このような更新が実施される。この更新は、たとえ第２の設計状態においてさえも、更新後に２つの設計要素に互いに互換性を持たせるという目的で、行われる。この改良形態では、故障および不一致やギャップを有する設計の危険性がかなり減少する。
【００５２】
請求項１０による手順においては、第１の設計要素またはさらなる設計要素が修正されるかどうかに関する決定が、最初に成されることが好ましい。選択された設計要素を使用して、修正後に２つの設計要素が互いに互換性があるように、空間位置、部分オブジェクトの表面に対する法線ベクトル、設計許容差、位置許容差、または測定許容差、および／または設計要素のタイプを修正する。その改良形態の展開形態では、生成される２つの提案、すなわち、
−  第１の設計要素が、修正されていないさらなる設計要素と互換性があるように修正される方法に関する第１の提案と、
−  さらなる設計要素が、修正されていない第１の設計要素と互換性があるように修正される方法に関する第２の提案とが提供される。
【００５３】
この後、２つの提案のうちの１つが自動的に実施されるかどうか、そして実施される場合は、どの提案が実施されるかに関する決定がなされることが好ましい。
【００５４】
本発明による方法では、第１の部分オブジェクトの役割を引き受ける物理オブジェクトの部分オブジェクトと、第１の設計要素の役割を引き受ける第１の部分オブジェクトの設計要素とが提供される。本発明に従って、この第１の設計要素について修正および修正の影響が判断される。系統立った手順で、すべての設計要素についてこの方法を実施する。本発明による方法は、さまざまな設計要素について繰り返して実施される。
【００５５】
ステップＡ）において、設計が存在する物理オブジェクトの少なくとも１つの部分オブジェクトが、ここで選択される。ステップＢ）において、ステップＡ）で選択されたそれぞれの部分オブジェクトについて、この部分オブジェクトの設計の少なくとも１つの設計要素が選択される。最終ステップＣ）において、ステップＡ）で選択された部分オブジェクトのそれぞれが第１の部分オブジェクトの役割を少なくとも１回引き受け、かつステップＢ）で選択された設計要素のそれぞれが第１の設計要素の役割を少なくとも１回引き受けるように、請求項１〜１１のいずれか一項による方法が実施される。
【００５６】
１つの実施形態では、ステップＡ）において、選択される特定の部分オブジェクト、たとえば予め定義された時間以降にその設計が変更されたか、若しくは新しく設計が行われたすべて、または以前に定義された基準に従って特に重要若しくは重大なすべてが提供される。さらに、特定の設計要素、たとえばすべての位置決め点および保持点が選択できる。別の実施形態は、ステップＡ）において、設計が存在する物理オブジェクトのすべての部分オブジェクトを選択することから構成される。ステップＢ）において、選択された部分オブジェクトの設計のすべての設計要素が選択される。ステップＣ）において、ステップＢ）で選択された設計要素のそれぞれが、第１の設計要素の役割を正確に１回のみ引き受ける。
【００５７】
本発明のこのような改良形態の重要な結果はリスト内にコンパイルできる。このリストは、ステップＢ）において選択され、かつその設計状態間で差が検出されたすべての設計要素を含む。このリストは、それぞれの設計要素について、２つの設計状態間で、どの差が検出されたかを示す情報を含む。
【００５８】
物理オブジェクトの許容差計画において、許容差シミュレーションが、繰り返してしばしば実施される。当業者なら、許容差シミュレーションのための商用ツール、たとえば、ＥＡＩ社「Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａｎｉｍａｔｉｏｎ，  Ｉｎｃ．」、（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅａｉ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｖｉｓｖｓａ／ｃｌａｓｓｉｃ  ｖｓａ．ｈｔｍｌ、２００１年６月１３日に探索）製の「変形システム分析（ＶＳＡ）」や「Ｔｅｃｎｏｍａｔｉｘ」、（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｖａｌｉｓｙｓ．ｃｏｍ／ｍａｒｋｅｔｉｎｇ／ｐｒｏｄｕｃｔ−ｄｅｓｃ．ｈｔｍｌ、２００１年６月１３日に探索）製の「Ｖａｌｉｓｙｓ」に精通してているであろう。物理オブジェクトの設計が成される時に、複数の設計状態が生じた場合には、それぞれの設計状態について、少なくとも１つの許容差シミュレーションが実施され、部分オブジェクトの設計、特に、この設計状態における設計要素および組立て順序が、前記許容差シミュレーション内に含まれる。第１の設計状態の許容差シミュレーションでは、しばしば、第２の設計状態における対応する結果とはかなり異なる結果が出される。たとえば、測定の有効許容差、または許容差シミュレーションを用いて判断される別の設計要素の有効許容差は、第１の設計状態においては予め定義された許容差内にあり、他方、第２の設計状態においてはこの許容差のかなり外にある。
【００５９】
この観察は、第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に、部分オブジェクトまたは設計要素または組立て順序に対して、修正が実施され、これらは、他の部分オブジェクトまたは設計要素と互換性がないという定義へと導いたことを示している。この差の原因を見つけ出すための系統立った手順は、第１の設計状態と第２の設計状態との間の設計変更によって影響されるすべての部分オブジェクトを判断することである。
【００６０】
本発明の１つの改良形態では、この手順が提供される。事前条件としては、それぞれ、第１の設計状態において及び第２の設計状態において、物理オブジェクトおよびその部分オブジェクトのために、許容差シミュレーションが実施されることである。次いで、第１の設計状態における許容差シミュレーションの結果が、第２の設計状態における実行周期または対応する結果とかなり異なる場合には、上述したように、リストが作成される。
【００６１】
第２の設計状態における許容差シミュレーションが、第１の設計状態より１桁大きい実行時間を必要とする場合には、対応する系統立った手順を適用する。たとえば、第１の設計状態における実行時間は、予め定義された時間周期より短いが、第２の設計状態においては、予め定義された時間周期終了後も、許容差シミュレーションはまだ終結していない。
【００６２】
本発明による方法はまた、コンピュータの内部メモリ内に直接ロードでき、その製品がコンピュータ上で動作する場合に、それを用いて請求項１〜１１のいずれか一項による方法が実施できるソフトウェアセクションを含むコンピュータプログラム製品を使用して実施できる（請求項１２）。特に、このコンピュータプログラム製品は、ウェブサーバに格納され、インターネットを介してまたはイントラネットを介してコンピュータの内部メモリ内に直接送信でき、そのコンピュータはクライアントである。
【００６３】
本発明による方法はまた、コンピュータ読取り可能媒体に格納され、コンピュータに請求項１〜１１のいずれか一項による方法を実施するよう要求コンピュータ読取り可能プログラム手段を有するコンピュータプログラム製品を使用して実施できる（請求項１３）。媒体は、たとえばディスケットの、ＣＤの、ミニディスク若しくはテープの１組、またはインターフェース、たとえばＵＳＢポートやＳＣＳＩインターフェースなどのインターフェースを用いてＰＣに接続された記憶装置である。
【００６４】
以下、図面に示された例示的実施形態を用いて、本発明について説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
本発明による方法は、コンピュータプログラムを用いて、データ処理システム上で実施される。
【００６６】
本発明の方法は、第１の部分オブジェクトの２つの設計状態間の修正について、およびさらなる部分オブジェクトに対するこれらの修正の影響についての情報を自動的に生成する。設計要素を含む部分オブジェクトの設計についておよび組立て順序についての入力情報が、このために自動的に取得され、データ処理システムで使用可能となる。この入力情報は、事前に生成され、データ記憶装置内に格納される。
【００６７】
−  部分オブジェクトの設計は、ＣＡＤモデルの形であることが好ましい。データ処理システムは、少なくとも一時的に、
−  第１および第２の設計状態において、それから物理オブジェクトが作られる部分オブジェクトを示す情報と、これらの部分オブジェクトについての管理情報とを有する第１のデータ記憶装置への読出しアクセスと、
−  第１および第２の設計状態について、物理オブジェクトのＣＡＤモデルと部分オブジェクトのＣＡＤモデルとを有する第２のデータ記憶装置への読出しアクセスと、
−  第１の設計状態における組立て順序のための木構造と、第１の設計状態と比較した第２の設計状態における組立て順序の修正とを有する第３のデータ記憶装置への読出しアクセスと、
−  本発明に従って生成された情報が格納されている第４のデータ記憶装置への書込みアクセスとを有する。
【００６８】
データ記憶装置は、特に、データ処理システムの永続的データ記憶装置または主記憶装置であり得る。たとえば、それらはすべて、局所コンピュータネットワークまたはイントラネット内に接続された、同じコンピュータまたは異なるコンピュータに関連付けることができる。データ処理システムは、連続して及び／または一時的に第１の３つのデータ記憶装置への読出しアクセスと、連続してまたは一時的に第４のデータ記憶装置への書込みアクセスとを有する。
【００６９】
以下には、まず、３つのデータ記憶装置が満たされ、そしてどのようにしてこの情報が生成されるかを示す入力情報の記載がある。
【００７０】
エンジニアリングデータ管理（ＥＤＭ）とも呼ばれる製品データ管理（ＰＤＭ）のための概念においては、それぞれの設計状態について、物理オブジェクトが構築される部分オブジェクトを示す情報を含む部品リストが入力される。さらに、物理オブジェクトについて及びその部分オブジェクトについての管理情報が入力される。
【００７１】
物理オブジェクトおよびその部分オブジェクトの設計が成される。これは、それぞれが、ＣＡＤモデルを作成するそれぞれの部分オブジェクトの設計者によって、具体的には、さらなる物理オブジェクトと装置およびそれらの構成部品の両方の部分オブジェクトを作成する、それぞれの部分オブジェクトの設計者によって実施される。その部分オブジェクトのＣＡＤモデルが関連付けられて中にインポートされるＣＡＤモデルがまた、さらなる物理オブジェクトについて全体の中で作成される。許容差計画のために必要とされる設計要素は、これらのＣＡＤモデル内に書き込まれる。「設計要素」とは、特に、物理オブジェクトおよびその部分オブジェクト上の、位置決め点、保持点、測定点、寸法、及び測定のための総称である。
【００７２】
設計要素が、その設計の一部として部分オブジェクトのために定義される。設計要素は、位置決め点および保持点、つまり、さらなる物理オブジェクトが製造されている間、さらなる物理オブジェクトの部分オブジェクトＡが、さらなる物理オブジェクトの装置または別の部分オブジェクトＡを用いて固定される及び／または保持される点を含む。部分オブジェクトＡは構成部品であり、他の部分オブジェクトＢは組み立て品または装置であることが好ましい。
【００７３】
統計的に判断するやり方で、空間内で剛体の６自由度を制限するために、６つの位置決め点が必要とされる。第１の３つの位置決め点は、一次面を覆う。次の２つの位置決め点は、一次面と垂直な二次面を定める。最後の位置決め点は、他の２つの面と垂直の三次面を定める。一次面、二次面、及び三次面は、１対ずつ直角に交わる。３つの面は、平行軸を有する、すなわち一次面がｘ軸またはｙ軸またはｚ軸のいずれかに垂直であることが好ましく、二次面および三次面の場合も同様である。しかし、一次面、二次面、及び三次面はまた、平行軸なしで配向される場合もある。
【００７４】
図２は、３−２−１の原理による６つの位置決め点および３つの面を示している。一次面は１０で、二次面は２０で、三次面は３０で表されている。位置決め点１１、１２、１３は一次面１０を、位置決め点２１および２２は二次面２０を、位置決め点３１は三次面３０に表れている。
【００７５】
部分オブジェクトＡが第１の設計状態において特定の位置決め点で固定されるさらなる部分オブジェクトと、部分オブジェクトＡが第２の設計状態において固定されるさらなる部分オブジェクトとを定義する必要はない。その代わりに、この情報は本発明による方法によって自動的に判断される。これらのさらなる部分オブジェクトは、第１の設計要素のための基準部分オブジェクトである。直接基準部分オブジェクトおよび間接基準部分オブジェクトが、それぞれ、第１および第２の設計状態について区別されることが好ましい。
【００７６】
ＣＡＴＩＡなどの市販されているＣＡＤツールにより、許容差特定アプリケーション「機能寸法および許容差解析」（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｔｏｌｅｒａｎｃｉｎｇ）と合わせ、ユーザは、許容差計画のための設計要素をＣＡＤモデルに集積し、これらの設計要素のための許容差およびそのさらなる特性を定義することができる。特に、このようにして、位置決め点、保持点、及び測定点をモデル化することが可能である。許容差を有するこのような設計要素の例が、ｘ方向の座標概念における位置許容差を伴う基準点、および一つの成分の許容差を伴う寸法である。
【００７７】
図３は、（左側の）表面４０の外形の許容差および（右側の）位置４１の許容差の例示である。実際の表面の外形は、１ｍｍの間隔を有する２つの理想的に平行な表面内になければならない。点の位置は、ｘ、ｙ、及びｚ方向に、それぞれの場合において±０．２ｍｍ、つまり全部で０．４ｍｍの許容差を有する。
【００７８】
さらに、測定の定義がＣＡＤモデル内に集積される。測定は、特に、ｘ方向とｙ方向とｚ方向の点測定、ギャップ測定、角度測定、オフセット測定、及び距離測定を含む。それぞれの測定について、どの測定点がこの測定に関連付けられるかについての定義がある。
【００７９】
設計要素についてのこれらのすべての定義は、特定の設計状態に関係し、したがって特定の設計状態について有効である。第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に、たとえば、追加の設計要素が追加され、既存の設計要素が削除され、または設計要素の定義、たとえば許容差が修正される。
【００８０】
本発明の１つの改良形態（請求項６、請求項８）では、どのように設計要素に一義的に定義された全域識別子が提供されるかが示される。改良形態では、設計要素のための命名法が提供される。許容差計画にまたは締付けおよび固定概念の定義に必要とされる情報を効率的にかつ素早く生成できるようにするために、本発明により、部分オブジェクトおよび設計要素に全域識別子が提供される。これらの全域識別子は、一義的に定義された方法で部分オブジェクトおよび設計要素の特徴を表す。これらは、部分オブジェクトおよび設計要素についての情報を生成するために自動的に評価される。
【００８１】
部分オブジェクトの全域識別子は、一義的に定義された識別、好ましくは通し番号と、それが構成部品、組み立て品、装置、またはいくつかの他の部分オブジェクトであるかどうかを示す識別要素とからなる。たとえば、Ａは構成部品、Ｚは組み立て品、Ｖは装置を表す。
【００８２】
設計要素の、したがって位置決め点または保持点の全域識別子は、
−  設計要素がその設計と関連付けられる部分オブジェクトの識別子と、
−  設計要素のタイプ、特に位置決め点、保持点、測定点、測定、及び寸法が、このようにして区別されることを示す識別要素と、
−  必要な場合には、同じタイプの同じ部分オブジェクトの設計の設計要素からその設計要素を区別するための、つまりたとえば、同じ構成部品の異なる位置決め点または寸法を区別するための識別要素と、の情報からなる。
【００８３】
この理由により、位置決め点および保持点については、その全域識別子内には以下の識別がある。この識別には、
−  それが構成部品の空間運動を制限する方向（ｘ方向、ｙ方向、またはｚ方向）についての識別と、
−  それが、好ましくは１〜６の数で表された一次面、二次面、または三次面に関連付けられているかどうかの識別と、
−  位置決め点または保持点、たとえば穴、細長い穴、構成部品若しくは組み立て品を保持するいくつかの他の点、または方向付け若しくは平均化するための他の点のタイプについての識別と、がある。この識別子はまた、位置決め点が直接または間接に部分オブジェクトを保持するための点であるかどうかを区別する。構成部品の直接保持には、装置内にそれを保持することが含まれ、間接保持には、いくつかの他の構成部品または組み立て品によりそれが保持されることを含む。
【００８４】
全域識別子の２つの例を以下に示す。
−  通し番号１２３４５６７を有する構成部品上の穴であり、位置決め点として与えられ、そしてｘ方向（二次面の第１の点、したがって第４の制限）およびｚ方向（三次面）で構成部品の空間運動を制限する穴に、全域識別子Ａ１２３４５６７＿Ｌ＿Ｉ＿Ｘ４Ｚ６が提供される。ここでは、Ａは構成部品のための識別要素であり、Ｌは穴のための識別要素であり、Ｉは間接保持のための識別要素である。
−  ｙ方向（一次面の第１の点、したがって第１の制限）に保持されている構成部品の空間運動を制限する締付け装置Ｖ１２１２１２１上の保持点に、全域識別子Ｖ１２１２１２１＿Ｆ＿Ｓ＿Ｙ１が提供される。ここでは、Ｆは保持点を、Ｓが直接保持の特徴を表す。
【００８５】
図５は、表示Ａ２３４５６７８を有する正方形の６つの位置決め点、具体的には１つの位置決め点を有する細長い穴および２つの位置決め点と３つの他の位置決め点とを有する穴の一例を示している。ＬＬは細長い穴を、Ｌは穴を、ＢＰはいくつかの他の位置決め点の特徴を表す。一次面はｚ面であり、二次面はｘ面であり、三次面はｙ面である。実線により位置決め点に接続された円は、位置決め点のための定義を示し、点線は、位置決め点から本発明による全域識別子へとつないでいる。
【００８６】
測定点の全域識別子は、以下のように判断される。すなわち、部分オブジェクトＴＯ＿１の設計の測定点をＭＰ＿１とする。（測定点）ＭＰ＿１を２つの測定点ＭＰ＿１および測定点ＭＰ＿２を有する測定ＭＥＳに関連付ける。部分オブジェクトＴＯ＿２の設計の測定点をＭＰ＿２とし、かつＴＯ＿２＝ＴＯ＿１が可能である。（測定点）ＭＰ＿１の全域識別子は、
１．  （部分オブジェクト）ＴＯ＿１の識別子と、
２．  ＭＰ＿１が測定点および測定ＭＥＳのタイプである識別要素と、
３．  （部分オブジェクト）ＴＯ＿１で複数の測定点がある場合には、（部分オブジェクト）ＴＯ＿１の設計の他の測定点から（測定点）ＭＰ＿１を区別するローカル識別要素、たとえば（部分オブジェクト）ＴＯ＿１の設計のすべての測定点のための通し番号と、
４．  （部分オブジェクト）ＴＯ＿２の識別子と、
５．  （部分オブジェクト）ＴＯ＿２で複数の測定点がある場合には、（部分オブジェクト）ＴＯ＿２で他の測定点から（測定点）ＭＰ＿２を区別する識別要素と、の情報からなる。
【００８７】
第３の識別要素は、（部分オブジェクト）ＴＯ＿１内でのみ一義的に定義されているので、ローカル識別要素である。
【００８８】
測定点ＭＰ＿１がまたさらなる測定に関連付けられている場合には、（測定点）ＭＰ＿１の全域識別子は、それに対応して、さらなる部分オブジェクトＴＯ＿３の識別子を追加することによって、かつ（部分オブジェクト）ＴＯ＿３の設計の測定点のためのローカル識別要素を追加することによって拡大される。
【００８９】
ただ１つの測定点ＭＰ＿１が（測定）ＭＥＳに関連付けられている場合には、（測定点）ＭＰ＿１のための全域識別子は、第１の３つの情報項目のみからなる。ｙ方向の点測定が、ただ１つの測定点を有する測定の一例である。
【００９０】
現在市販されているＣＡＤツールの機能により、製品の設計者は、測定をＣＡＤモデル内に手動で集積することができる。製品設計および製造に関係するさまざまなエリア、たとえば品質管理、生産計画、プレス設備、シェルボディ構築、及び修理により、どの測定点がこの測定に関連付けられるかを定義する。しかし、本発明のさらなる改良形態では、自動的に生成される測定のための設計要素が提供される。このため、測定点についての情報、特に測定点の全域識別子、および組立て順序についての情報が評価される。これについて、以下により詳細に記載する。
【００９１】
測定ＭＥＳの２つの測定点をＭＰ＿１および ＭＰ＿２とする。上述したように、部分オブジェクトＴＯ＿１の設計の測定点ＭＰ＿１の全域識別子は、部分オブジェクトＴＯ＿２の識別子と、（部分オブジェクト）ＴＯ＿２の設計の他の測定点から（測定点）ＭＰ＿２を区別するローカル識別要素とを含む。さらに、（測定点）ＭＰ＿１の全域識別子から、測定ＭＥＳのタイプを自動的に判断する、特に、（測定）ＭＥＳが、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の点測定、ギャップ測定、角度測定、オフセット測定、または距離測定であるかどうかを判断することが可能である。
【００９２】
（測定点）ＭＰ＿１の全域識別子が評価される。測定ＭＥＳのための設計要素が、自動的に生成される。（測定点）ＭＰ＿２が、（部分オブジェクト）ＴＯ＿２の設計の測定点から選択される。次に、そこで測定ＭＥＳが実施され、したがってその設計に（測定）ＭＥＳのための設計要素が割り当てられる部分オブジェクトが、自動的に判断される。このため、組立て順序のための木構造においては、（部分オブジェクト）ＴＯ＿１および（部分オブジェクト）ＴＯ＿２のためのノードが識別され、（部分オブジェクト）ＴＯ＿１の後かつ（部分オブジェクト）ＴＯ＿２の後に来る組立て順序において、したがって（部分オブジェクト）ＴＯ＿１および（部分オブジェクト）ＴＯ＿２が共に生じる組立て順序における第１の部分オブジェクトＴＯを表す第１のノードが捜される。（測定）ＭＥＳのために自動的に生成された設計要素は、部分オブジェクト（第１の部分オブジェクト）ＴＯの設計に割り当てられる。（測定）ＭＥＳの全域識別子は、
−  （第１の部分オブジェクト）ＴＯの識別子と、
−  測定ＭＥＳのタイプを示す識別要素と、
−  （部分オブジェクト）ＴＯ＿１の識別子と、
−  （測定点）ＭＰ＿１のローカル識別要素と、
−  （部分オブジェクト）ＴＯ＿２の識別子と、
−  （測定点）ＭＰ＿２のローカル識別子との情報からなる。
【００９３】
一例として、通し番号１２３４５６７および７６５４３２１を有する２つの構成部品をＴＯ＿１およびＴＯ＿２とする。（測定点）ＭＰ＿１および（測定点）ＭＰ＿２を有する２つのローカル識別要素を１および３とし、（測定点）ＭＰ＿１および（測定点）ＭＰ＿２は、それぞれ、（部分オブジェクト）ＴＯ＿１および（部分オブジェクト）ＴＯ＿２の設計に関連付けられる。ギャップ測定のための識別要素をＳとする。その設計に測定が割り当てられている組み立て品の通し番号を１４２５３６４とする。（測定点）ＭＰ＿１と（測定点）ＭＰ＿２との間のギャップ測定のための設計要素に、全域識別子Ｚ１４２５３６４＿Ｓ＿Ａ１２３４５６７＿１＿Ａ７６５４３２１＿３が提供される。
【００９４】
測定のための設計要素が生成されると、矛盾がないこと（整合性）についての複数の試験が自動的に実施される。これらは具体的には、以下の通りである。
−  （測定点）ＭＰ＿１の全域識別子は、（部分オブジェクト）ＴＯ＿２の識別子と、（部分オブジェクト）ＴＯ＿２の設計の他の測定点から（測定点）ＭＰ＿２を区別するローカル識別要素とを含む。逆に、（測定点）ＭＰ＿２の全域識別子は、（部分オブジェクト）ＴＯ＿１の識別子と（測定点）ＭＰ＿１のためのローカル識別要素とを含むのか？
−  逆に、測定のタイプのための同じタイプの識別要素は、（測定点）ＭＰ＿２の全域識別子に関連付けられるのか？一例として、（測定点）ＭＰ＿１の全域識別子内に、（測定点）ＭＰ＿１がギャップ測定の測定点であるという注記を付けることとする。（測定点）ＭＰ＿２の全域識別子内に、（測定点）ＭＰ＿２もまたギャップ測定に関連付けられるという注記があるのか？
【００９５】
ＭＥＳが２つの測定点を有する測定である場合には、測定のためにどのように設計要素が生成されるかを示す上記の手順が必要となる。ただ１つの測定点がＭＥＳに関連付けられる場合には（たとえばｘ方向の点測定の場合には）、（測定点）ＭＰ＿１の全域識別子は、
−  （部分オブジェクト）ＴＯ＿１の識別子と、
−  （測定点）ＭＰ＿１のローカル識別要素と、
−  測定ＭＥＳのタイプを示す識別要素との情報のみからなる。
【００９６】
（測定）ＭＥＳのための設計要素は、この情報から生成され、部分オブジェクトＴＯ＿１の設計に割り当てられる。
【００９７】
さらなる情報が、測定のために自動的に生成された設計要素に割り当てられる。それぞれの測定のセットポイント値は、測定の測定点を有するＣＡＤモデルから、たとえば２つの測定点間の距離としてまたは測定点のセットポイント値として自動的に得られる。要員が、測定のための許容差を定義する。
【００９８】
次に、組立て順序が定義される。組立て順序は、部分オブジェクトからなる、特に構成部品および組み立て品からなるさらなる物理オブジェクトがまとめられた順序と、どの装置がいつ使用されるかとを示す木構造である。組み立て品が構成部品から製造され、他の組み立て品がこれらの組み立て品から製造され、最後にさらなる物理オブジェクトが他の組み立て品から製造されるので、一般的に、組立て順序は多段である。図４は、このような組立て順序を示している。この例においては、保持装置５０内に、構成部品５２がまず固定され、次いで構成部品５１が固定され、次いで２つの構成部品５１および構成部品５２が永続的に組み立てられて、組み立て品５３を形成する。
【００９９】
組立て順序はまた、特定の設計状態にのみ適用される。第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に、たとえば設計が既に以前に成されているがまだ組立て順序内には考慮に入れられていない追加の部分オブジェクトが、組立て順序内に組み込まれる。あるいは、部分オブジェクトが、切替え時に組立て順序から削除されるか、または組立て順序内の部分オブジェクトの順序が修正される。
【０１００】
本発明による手順においては、入力情報は３つのデータ記憶装置から得られる。第１の設計状態と第２の設計状態との間の差の判断およびこれらの差の影響の判断は、構成部品例を用いて記載される。以下の記載においては、本発明による方法の第１の構成部品の役割を引き受けるこの構成部品の通し番号を１２３４５６７とする。１２３４５６７についての管理情報が、第１のデータ記憶装置から得られる。
【０１０１】
本発明による方法は、この例における構成部品の６つの位置決め点のそれぞれについて実施される。それぞれの位置決め点が、本発明の方法の第１の設計要素の役割を連続して引き受ける。ここで、設計が設計要素の定義によって影響される基準部分オブジェクトが、それぞれの位置決め点について判断される。構成部品１２３４５６７が、その６つの位置決め点で異なる部分オブジェクトによって固定される可能性、及び定義が、第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に変わる可能性を考慮に入れることが必要である。この理由により、（構成部品）１２３４５６７のそれぞれの位置決め点およびそれぞれの設計状態について、別個に各基準部分オブジェクトを判断することが必要である。第２のデータ記憶装置への読出しアクセスを用いて、第１の設計状態において、どの位置決め点が構成部品１２３４５６７に関連付けられるか、かつ第２の設計状態において、どの位置決め点が構成部品１２３４５６７に関連付けられるかについて自動的に判断がなされる。
【０１０２】
以下、第１の設計要素の役割を引き受ける（構成部品）１２３４５６７の位置決め点をＧＥ＿１とする。第１の設計状態においてのみまたは第２の設計状態においてのみ、構成部品１２３４５６７の設計が位置決め点ＧＥ＿１を含む可能性を考慮に入れることが必要である。たとえば、（位置決め点）ＧＥ＿１が、第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時に、追加されているかまたは削除されている。この理由により、本発明の記載されている実施形態においては、両方の設計状態において、（位置決め点）ＧＥ＿１が（構成部品）１２３４５６７の設計に関連付けられるかどうかがまず試験される。関連付けられる場合には、（位置決め点）ＧＥ＿１についての２つの設計状態が比較される。ここでは、位置決め点が、一義的に定義された識別子、好ましくは本発明による全域識別子を用いて識別される。
【０１０３】
（位置決め点）ＧＥ＿１についての２つの設計状態は、複数の個々の試験を実施することによって比較される。これらの個々の試験の少なくとも１つにより、偏差が明らかになった場合には、設計状態間の差が、本発明による方法のステップａ）において判断され、本発明による方法のステップｃ）〜ｇ）が実施される。
【０１０４】
第１の設計要素が第１の設計状態においてのみ存在する場合には、２つの設計状態間の比較は不可能である。本発明の方法のステップｃ）およびステップｄ）のみが実施される。情報が第１の設計状態における組立て順序で取得され、第１の設計要素のための基準部分オブジェクトは、第１の設計状態において判断され、直接基準部分オブジェクトおよび間接基準部分オブジェクトに従って区別される。したがってこの場合には、本発明の方法では、第１の設計状態のための基準部分オブジェクトを有するリストが出される。それに対応して、第１の設計要素が第２の設計状態においてのみ存在する場合には、ステップｅ）およびステップｆ）が実施される。
【０１０５】
両方の設計状態において（位置決め点）ＧＥ＿１が存在する場合には、以下の個々の試験が実施される。
−  第１の設計状態において（位置決め点）ＧＥ＿１はどのタイプかと第２の設計状態において（位置決め点）ＧＥ＿１はどのタイプかという間の比較がある。異なるタイプは、位置決め点、保持点、測定点、測定、及び寸法である。それぞれ、特に位置決め点および保持点についての異なるタイプが区別される。タイプが異なる場合には、差が検出される。
−  第１の設計状態における第１の設計要素の空間位置は、第２の設計状態におけるものと比較される。空間位置は、それぞれの場合において、ｘ座標、ｙ座標、及びｚ座標によって表される。２つの空間位置の間のユークリッド距離が判断される。それが予め定義された限界より小さいかまたはそれと等しい場合には、２つの空間位置は対応している。
−  第１の設計状態における（位置決め点）ＧＥ＿１における（構成部品）１２３４５６７の空間方位は、第２の設計状態におけるものと比較される。ここでは、（位置決め点）ＧＥ＿１における構成部品１２３４５６７の法線ベクトルの方向が、それぞれの場合における（位置決め点）ＧＥ＿１について判断される。（位置決め点）ＧＥ＿１における法線ベクトルは、（構成部品）１２３４５６７の表面に垂直である。それは、ｘ成分、ｙ成分、及びｚ成分を指定することによって指定され、１の長さを有する。２つのベクトルの終点間のユークリッド距離が判断される。それが予め定義された限界を超える場合には差が検出され、そうでない場合には空間方位は対応している。
−  （位置決め点）ＧＥ＿１については、２つの設計状態のそれぞれについて、特に国際規格ＩＳＯ  １１０１およびドイツ規格  ＤＩＮ１１０１に従って、設計許容差、位置許容差、または寸法許容差が定義される。これらの２つの許容差が比較される。偏差が予め定義された限界を超える場合には、差が検出される。
−  ２つの設計状態のそれぞれにおいて、（構成部品）１２３４５６７の空間運動が制限する方向ＧＥ＿１の定義がある。ここでは、空間内のランダムな方向が、制限される方向として指定されず、ｘ方向、ｙ方向、またはｚ方向として指定されることが好ましい。制限される方向が互いに異なる場合には、差が検出される。
【０１０６】
これらの個々の試験の１つについて必要な情報が生成されていないか、または使用可能でない場合には、個々の試験で肯定的な結果が出される、すなわち差が検出されない。
【０１０７】
基準部分オブジェクトを判断するために、まず２つの組の候補、具体的には設計状態毎に１つの組の部分オブジェクトが選択される。それが基準部分オブジェクトであるかどうかを判断するために、これらの部分オブジェクトのそれぞれが調べられる。これらの組は、第１の部分オブジェクトとして構成部品１２３４５６７の前または後の各設計状態において組立て順序において生じるこのような部分オブジェクトのみを含む。組は、たとえば、許容差計画のために重要または重大なものとして前もって評価されている部分オブジェクトにさらに制限できる。
【０１０８】
候補の試験を実施するための手順には、第１の設計要素として、（位置決め点）ＧＥ＿１を、部分オブジェクトの設計全体と比較することが含まれる。この手順は、図６および図７に示されている。両方の図は、組立て順序の詳細、この例において両方の設計状態に対応する詳細を示している。構成部品２３０は、第１の部分オブジェクトの役割を引き受け、構成部品２３０の設計の位置決め点ＧＥ＿１は、第１の設計要素の役割を引き受ける。図６に関係する第１の設計状態においては、構成部品２２０は（位置決め点）ＧＥ＿１の基準部分オブジェクトである。それに対して、図７に関係する第２の設計状態においては、構成部品２２０は（位置決め点）ＧＥ＿１の基準部分オブジェクトではない。（位置決め点）ＧＥ＿１の空間位置を構成部品２２０の設計と比較することにより、両方の結果が判断される。
【０１０９】
しかし、より複雑な物理オブジェクトにおいては、第１および第２の組は、何百または何千さえもの部分オブジェクトからなる場合があり、試験には多量の時間がかかる。この理由により、（位置決め点）ＧＥ＿１は、第１または第２の組の部分オブジェクトの設計の以前に作成された設計要素とだけ比較される。
【０１１０】
両方の組に関連付けられ、したがって両方の設計状態についての、（位置決め点）ＧＥ＿１の基準部分オブジェクトとしての候補である装置の通し番号を７７７７７７７とする。装置７７７７７７７のための設計のさらなる設計要素をＧＥ＿２とする。第１および第２の設計状態について、ＧＥ＿２がＧＥ＿１と互換性があるかどうかが、それぞれ試験される。互換性のための試験は、複数の個々の試験を連続して実施することによって実施される。個々の試験が否定的な結果、すなわちＧＥ＿１とＧＥ＿２との間の偏差を出した場合には、さらなる個々の試験は実施されずに、ＧＥ＿１とＧＥ＿２とが互いに互換性がないことが検出される。すべての個々の試験が肯定的な結果を出す、すなわち偏差がない場合には、ＧＥ＿１とＧＥ＿２とは互いに互換性がある。それぞれの個々の試験が、第１の設計状態または第２の設計状態のいずれかに関係する。
【０１１１】
互換性のための試験中に実施される個々の試験は、一方では、ＧＥ＿１についての２つの設計状態の比較中に実施された試験に対応する。
つまり、
−  設計要素のタイプと、
−  空間位置と、
−  空間方位と、
−  予め定義された許容差と、
−  部分オブジェクトの空間運動が制限される方向とである。
【０１１２】
２つの設計要素のタイプが比較される場合には、識別性のための試験は実施されず、互換性のための試験が実施される。たとえば、ＧＥ＿１が位置決め点であり、ＧＥ＿２が保持点である場合には、２つのタイプは同一ではないが、互換性はある。
【０１１３】
これらの個々の試験が肯定的な結果をもたらす、つまりＧＥ＿１とＧＥ＿２との間の差が明らかとならなかった場合には、以下の個々の試験がさらに実施される。
−  ＧＥ＿２が保持点であり、かつ装置７７７７７７７が部分オブジェクトを保持する方法の定義がある場合には、この定義は、ＧＥ＿１の定義、具体的には（位置決め点）ＧＥ＿１における（構成部品）１２３４５６７が別の部分オブジェクトによって保持される方法の定義と比較される。たとえば、（位置決め点）ＧＥ＿１における（構成部品）１２３４５６７が直接保持されるまたは細長い穴内に保持されるという定義がある。ＧＥ＿１およびＧＥ＿２のための定義が互いに互換性がある場合には、個々の試験から肯定的な結果が生じる。
−  （位置決め点）ＧＥ＿１が（構成部品）１２３４５６７の空間運動を制限する方向は、ＧＥ＿２における（装置）７７７７７７７の空間方位と、つまりＧＥ＿２における（装置）７７７７７７７の法線ベクトルの方向と比較される。制限された方向が、予め定義された限界よりかなりの程度空間方位から異なる場合には、差が検出される。この限界は、たとえば、材料の厚さや壁の厚さである。
−  逆に、ＧＥ＿２がＧＥ＿２において（装置）７７７７７７７によって保持されている部分オブジェクトの空間運動を制限する方向は、（位置決め点）ＧＥ＿１における（構成部品）１２３４５６７の空間方位と比較される。
【０１１４】
したがって全般的に言うと、（装置）７７７７７７７の設計のどの設計要素が第１の設計状態において（位置決め点）ＧＥ＿１と互換性があり、かつどの設計要素が第２の設計状態において互換性があるのかの判断がある。第１の設計状態において（装置）７７７７７７７の設計の少なくとも１つの設計要素が（位置決め点）ＧＥ＿１と互換性がある場合には、（装置）７７７７７７７が、第１の設計状態において（位置決め点）ＧＥ＿１のための基準部分オブジェクトである。第２の設計状態の場合も同様である。
【０１１５】
本発明の方法ステップｇ）では、たとえば、上記の判断の結果を組み合わせる２つのリストが出される。それらを以下に示す。
−  概要には、第１の設計状態においてのみ（位置決め点）ＧＥ＿１のための基準部分オブジェクトであるすべてのさらなる部分オブジェクトと、第２の設計状態においてのみ基準部分オブジェクトであるすべての部分オブジェクトとが含まれる。そのリストは、たとえば、第２の設計状態における組立て順序において現れる順序に従って分類される。
−  詳細な記載には、第１の設計状態においてのみ（位置決め点）ＧＥ＿１と互換性があるすべてのさらなる設計要素と、第２の設計状態においてのみ（位置決め点）ＧＥ＿１と互換性があるすべての設計要素とが列挙される。それぞれの列挙された設計要素について、第１の設計状態から第２の設計状態への切替え時にどの定義が修正され、かつどの修正により（位置決め点）ＧＥ＿１ともはや互換性がないか、または現在互換性がある設計要素へと導かれたかの指定がある。設計要素は、その設計に関連付けられている基準部分オブジェクトによる組分け内に列挙されることが好ましい。さらに、設計要素は、その設計要素のタイプに従って分類される。
【０１１６】
全域識別子の有益な情報量をさらに増加させ、本発明の方法を実施する時の計算時間を節減するために、それから第１の設計要素ＧＥ＿１がどのさらなる設計要素と互換性があるかが明らかとなる全域識別子が割り当てられる。第１の設計状態についてＧＥ＿１とさらなる設計要素ＧＥ＿２との間の互換性が検出された場合には、ＧＥ＿１およびＧＥ＿２の全域識別子は拡大され、拡大後にそれらはＧＥ＿２またはＧＥ＿１を参照する。
【０１１７】
第２の設計状態においてＧＥ＿１と互換性がある設計要素が判断されると、ＧＥ＿１およびさらなる設計要素の全域識別子が、まず分析される。さらなる設計要素ＧＥ＿２の参照が、ＧＥ＿１における全域識別子において発見された場合、またはＧＥ＿１を参照する全域識別子を有する設計要素ＧＥ＿２が発見された場合には、第２の設計状態においてＧＥ＿２もまたＧＥ＿１と互換性があるかどうかについて検証される。
【０１１８】
とりわけ装置１０１０１０１によって保持されている構成部品１２３４５６７の例を使用して、設計要素のための全域識別子の拡大について説明する。ＧＥ＿１は、（構成部品）１２３４５６７の設計の位置決め点である。ＧＥ＿２は、（装置）１０１０１０１の設計の保持点である。第１の設計状態について、ＧＥ＿１とＧＥ＿２とが互換性があることが判断される。以下に示すように、ＧＥ＿１およびＧＥ＿２のために、全域識別子が割り当てられる。
−  構成部品１２３４５６７のＣＡＤモデルは、全域識別子Ａ１２３４５６７＿Ｆ＿Ｓ＿Ｙ４を有する第１の設計要素ＧＥ＿１を含む。この識別子から、基準点が構成部品１２３４５６７の設計に関連付けられているが、この基準点の宛先オブジェクトには関連付けられていないと推論することが可能である。
−  締付け装置１０１０１０１のＣＡＤモデルは、まず全域識別子Ｖ１０１０１０１＿Ｆ＿Ｓ＿Ｙ４を有するさらなる基準点ＲＥＦ＿２を含む。
−  さらなる設計要素ＧＥ＿２の全域識別子は、新しい全域識別子から、それを用いて保持点（すなわちＶ１０１０１０１）が関連付けられる装置、保持されている構成部品（すなわちＡ１２３４５６７）、及び、どのように構成部品Ａ１２３４５６７の空間運動が保持点によって制限されるかを推論することが可能であるように拡大される。したがって、新しい全域識別子は、Ｖ１０１０１０１＿Ｆ＿Ｓ＿Ｙ４＿Ａ１２３４５６７となる。
【０１１９】
どの部分オブジェクトが、特定の保持点で構成部品１２３４５６７を保持しかつ固定するかに関する情報は、再び基準点の座標を部分オブジェクトの形状寸法と比較する必要もなく、第１の基準点およびさらなる基準点の本発明による全域識別子から自動的に回収できる。設計要素の全域識別子をＡ１２３４５６７＿Ｆ＿Ｓ＿Ｙ４とする。この識別子（全域識別子）から、それが構成部品Ａ１２３４５６７の設計の基準点であることが推論できる。さらなる設計要素の全域識別子をＶ１０１０１０１＿Ｆ＿Ｓ＿Ｙ４＿Ａ１２３４５６７とする。この識別子（全域識別子）から、設計要素が、構成部品１２３４５６７を保持し、構成部品１２３４５６７の基準点＿４に対応し、ｙ方向にその空間運動を制限する装置１０１０１０１の設計の保持点であることが自動的に推論できる。
【０１２０】
したがって、本発明による全域識別子を使用するこの改良形態のおかげで、宛先オブジェクトを判断する方法が繰り返して実施される場合においても、計算時間が節減され、少しの計算機能力しか必要とされない。本発明の方法がまず実施される場合にのみ幾何情報を比較しなければならず、本発明の方法が再び実施された場合に、全域識別子が比較される。本発明の方法が再び実施された場合には、請求項６または請求項８に記載の全域識別子による第１の設計要素と互換性がある設計要素が実際に互換性があるのか、あるいはたとえば空間位置、空間方位、または制限される方向の修正により、本発明の方法が実施された第一回と比較して、もはや互換性がないのかを判断するための検証があることが好ましい。
【０１２１】
本発明の１つの展開形態では、既に作成されている設計要素が互換性のために試験されるだけでなく、新しい設計要素が自動的に作成されるか、または既存の設計要素の定義が、第２の設計状態において互換性があるように修正されることが提供される。構成部品１２３４５６７および構成部品１２３４５６７の設計に関連付けられている位置決め点ＧＥ＿１の例を使用して、このことを説明する。両方の設計状態１２３４５６７において（位置決め点）ＧＥ＿１に「ほぼ」接触している組み立て品の通し番号を７６５４３２１とする。「ほぼ」とは、（組み立て品）７６５４３２１の表面と（位置決め点）ＧＥ＿１との間の距離が、両方の設計状態において予め定義された限界より小さいことを意味する。しかし、第１の設計状態においては、（組み立て品）７６５４３２１の設計は、その空間位置が（位置決め点）ＧＥ＿１の空間位置に完全にまたは「ほぼ」対応する設計要素を有さない。この場合においては、第２の設計状態において（組み立て品）７６５４３２１の設計に関連付けられている新しい設計要素ＧＥ＿ｎｅｗが、自動的に作成される。（新しい設計要素）ＧＥ＿ｎｅｗの空間位置は、（新しい設計要素）ＧＥ＿ｎｅｗが、第２の設計状態において（構成部品）１２３４５６７から可能な最小距離であるような空間位置である。たとえば、設計要素のタイプ、制限される方向、空間運動および／または空間方位について、（位置決め点）ＧＥ＿１および（新しい設計要素）ＧＥ＿ｎｅｗが、第２の設計状態において互いに互換性があるように、定義が（位置決め点）ＧＥ＿１から転送される。
【０１２２】
次の例においては、（組み立て品）７６５４３２１の設計の設計要素をＧＥ＿２とする。ＧＥ＿２の空間位置は、両方の設計状態において、（位置決め点）ＧＥ＿１の空間位置に「ほぼ」対応する。第１の設計状態においては、ＧＥ＿１とＧＥ＿２とは互いに互換性がある。第２の設計状態においては、（設計要素）ＧＥ＿２における（組み立て品）７６５４３２１の空間方位、つまり（設計要素）ＧＥ＿２における法線ベクトルの方向は、（位置決め点）ＧＥ＿１が構成部品１２３４５６７の空間運動を制限する方向に対応しない。この理由により、ＧＥ＿１とＧＥ＿２とは、第２の設計状態においては互換性がない。２つの提案が自動的に生成される。第１の提案では、（位置決め点）ＧＥ＿１の定義の修正、特に（位置決め点）ＧＥ＿１によって制限された方向の修正を列挙する。第２の提案では、（設計要素）ＧＥ＿２のための、かつその実施により（設計要素）ＧＥ＿２における（組み立て品）７６５４３２１の空間方位の修正が導かれる（組み立て品）７６５４３２１の定義の修正を列挙する。ユーザは、第１の提案または第２の提案を受け入れるか、あるいは２つの提案のいずれをも実施しないことを決定する。ユーザが第１の提案または第２の提案を決定した場合は、ＧＥ＿１とＧＥ＿２とは、第２の設計状態において互いに互換性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明による方法の例示的実施形態の流れ図である。
【図２】３−２−１の原理による部分オブジェクトの一次面、二次面、及び三次面の例示である。
【図３】許容差の指定の例示である。
【図４】組立て順序の例示である。
【図５】構成部品の６つの位置決め点の定義を示している。
【図６】第１の設計状態における基準部分オブジェクトである。
【図７】第２の設計状態における基準部分オブジェクトではない図６の構成部品である。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  一次面（第１の位置決め面）
１１  一次面の３つの基準点
１２  一次面の３つの基準点
１３  一次面の３つの基準点
２０  二次面（第２の位置決め面）
２１  二次面の２つの基準点
２２  二次面の２つの基準点
３０  三次面
３１  三次面の基準点
４０  許容差を有する表面の外形
４１  許容差を有する位置
５０  装置
５１  ２つの構成部品
５２  ２つの構成部品
５３  組み立て品
２００  装置
２１０  ２つの保持する構成部品
２２０  ２つの保持する構成部品
２３０  保持されている構成部品
２４０  ２１０、２２０、２３０からなる組み立て品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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