DE10150387A1 - CAD-Datenmodell mit Entwurfsnotizen - Google Patents

Abstract

Es wird ein CAD-Datenobjektmodell und eine Schnittstelle vorgestellt, die Informationen erfaßt und speichert, die auf CAD-Daten bezogen sind, mit Geometriedaten, Topologiedaten, Entwurfsnotizen und nichtgeometrischen Zeichnungsinformationen, zusammen mit deren verbundenen Beziehungen. Die Informationen und Beziehungen werden getrennt erfaßt und sind über eine öffentlich definierte Schnittstelle zugänglich. Bei einer Ausführungsform sind die erfaßten CAD-Datenobjekte in getrennten relationalen Datenbankdateien ihrem Typ entsprechend getrennt gespeichert. Da die CAD-Modellobjekte in einer werkzeugneutralen Form gespeichert sind, kann jede Anwendung auf die in den Objekten enthaltenen Informationen zugreifen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Informati­ onsverwaltung und im Besonderen ein System und ein Verfah­ ren zum Speichern von und Zugreifen auf ein rechnergestütz­ tes Entwicklungsobjektmodell (CAD-Objektmodell) in einer werkzeugneutralen bzw. werkzeugunabhängigen dauerhaften Form.

Rechnergestützte (CAD-) Entwicklungswerkzeuge (CAD: compu­ ter aided design) helfen bei der Entwicklung bzw. bei dem Entwurf von mechanischen Teilen und Konstruktionen, indem sie es dem Entwickler ermöglichen, zwei- und dreidimensio­ nale (2D/3D) virtuelle Modelle von Teilen und Konstruktio­ nen zu erstellen. Während des Entwicklungsprozesses wird oftmals ein Entwickler es wollen, eine Entwurfsnotiz zu as­ soziieren, die Informationen beschreibt, wie beispielsweise die Begründung für eine konkrete Entwurfswahl, eine Ge­ dächtnisstütze, um einen Aspekt des Modells hinzuzufügen oder abzuändern, oder eine Notiz an einen weiteren Entwick­ ler, der diese Notiz sehen wird. Es kann auch während des Entwicklungsprozesses wünschenswert sein, gewisse Ansichten des Modells (und in Verbindung stehende Entwicklungsnotizen zu diesen Ansichten) und/oder alternative Entwicklungsmo­ delle für einen bestimmten Teil oder eine bestimmte Kon­ struktion für ein späteres Abrufen zu sichern. Solche CAD- Werkzeuge können auf ein Kollaborationswerkzeug (Gemein­ schaftsarbeitswerkzeug) abgestimmt sein, in dieses inte­ griert sein oder durch ein solches zugänglich sein, das mehreren Netzwerknutzern, die entfernt voneinander sitzen können, erlaubt, gleichzeitig Teile und Konstruktionen an­ zuschauen und zu modifizieren, die in die Kollaborations­ sitzung eingebracht sind.

Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik werden alle Infor­ mationen, die mit einem bestimmten CAD-Modell eines Teils bzw. einer Konstruktion verbunden sind, nur über das kon­ krete CAD-Werkzeug eingegeben, gespeichert, bewahrt und wieder aufgerufen, das verwendet wurde, um das Modell zu erzeugen. Es gibt jedoch viele Gründe, weshalb es vorteil­ haft sein könnte, die Möglichkeit zu haben, auf die CAD- Modelldaten ohne Verwendung dieses CAD-Werkzeugs zuzugrei­ fen. Ein Beispiel ist, daß einige der Informationen, die in den CAD-Modelldaten gespeichert sind, möglicherweise für andere Personen, die keine Entwicklungsingenieure sind, nützlich sein könnten. Manager, Kunden oder andere Inge­ nieure, die nicht in die Entwicklung des konkreten Produkts einbezogen sind beispielsweise, können interessiert daran sein, auf die Entwurfsnotizen zuzugreifen, die mit einer bestimmten Produktentwicklung in Verbindung stehen, um die Gründe für bestimmte Entwicklungswahlen zu verstehen. Für diese Parteien, die ansonsten keinen Grund haben würden, das CAD-Werkzeug zu verwenden, wäre es aufgrund kostspieli­ ger CAD-Systemlizenzgebühren wünschenswert, die Möglichkeit zu haben, den Inhalt dieser Entwicklungsnotizen abzurufen, ohne in die CAD-Werkzeugumgebung eintreten zu müssen.

Ein weiteres Beispiel für einen Grund für einen Zugriff auf CAD-Modelldaten, ohne Eintreten in die CAD-Werkzeug­ umgebung, könnte sein, eine Liste von Materialien für einen abgeschlossenen Produktentwurf vorzubereiten. Die CAD- Modelldaten für einen abgeschlossenen Entwurf können auch schon Herstellerteilnummern enthalten, die zugänglich und quantifiziert sein könnten, um eine Materialliste zu er­ stellen, um das Produkt herzustellen. Fachleute werden an­ erkennen, daß es zahlreiche andere Beispiele für Gründe gibt, einen Zugriff von außerhalb des CAD-Werkzeugs auf In­ formationseinheiten zu wünschen, die in einer CAD- Modelldatenbank gespeichert sind.

Folglich besteht ein Bedarf an einem Weg, CAD-Modelldaten in einer werkzeugneutralen Form zu erfassen, zu speichern und abzurufen, die jedem Werkzeug den Zugriff auf die CAD- Modelldaten erlaubt (und wo geeignet die Änderung von die­ sen), die innerhalb des CAD-Werkzeugs erzeugt wurden. Es wäre wünschenswert, daß das CAD-Werkzeug, wenn Änderungen an den CAD-Modelldaten durchgeführt wurden, ebenfalls in der Lage wäre, die Änderungen zu erkennen.

Ein weiteres Problem bei der gegenwärtigen CAD-Datenmodel­ lierung ist, daß gegenwärtige CAD-Werkzeuge (oder jede an­ dere Art von Werkzeug) nicht in der Lage sind, den inkre­ mentellen Aufbau von Informationen über der Zeit kumulativ zu erfassen, die mit einem Projekt verbunden sind, mit den Entwicklungswahlen und Gründen hinter diesen Wahlen, mit den Problemen, die während der Entwicklung auftreten und den resultierenden Lösungen zu diesen Problemen, den Ent­ wicklungsalternativen, die untersucht wurden, und den Grün­ den für die Wahl der Entwürfe. Mit anderen Worten, was be­ nötigt wird, ist ein Weg, die funktionalen "wie entwickel­ ten" Aspekte eines Produkts zu erfassen und nachzuvollzie­ hen, eher als die "wie gebauten" Konfigurationen des End­ produkts, die die CAD-Werkzeuge nach dem Stand der Technik erfassen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Ver­ fahren zum Erfassen, Speichern von und Zugreifen auf CAD- Modelldaten in einer werkzeugunabhängigen dauerhaften Form, wobei der Zugriff auf die Daten durch jedes Werkzeug über eine öffentlich definierte Schnittstelle erlaubt ist und es möglich ist, den klaren inkrementellen Aufbau von Informa­ tionen über den gesamten Prozeß unter Verwendung verschie­ dener computerbasierter Anwendungen zu erstellen. Informa­ tionen werden in einer Form dargestellt, die auf unter­ schiedliche Arten präsentiert sein kann.

Die vorliegende Erfindung enthält vorzugsweise ein CAD- Modell-Objektmodell, das verschiedene Objektmodelle erfaßt und speichert, die Informationseinheiten und deren verbun­ dene Beziehungen in einer Objektmodelldatenbank enthalten. Jedes Objektmodell enthält Informationen und Beziehungen, die über eine öffentlich definierte Schnittstelle zugäng­ lich sind. Bei einer Ausführungsform werden, wenn ein Ob­ jektmodell in der Objektmodelldatenbank gespeichert ist, verschiedene Typen von Informationseinheiten, die in dem Objektmodell enthalten sind, zusammen mit deren Beziehungen zu anderen Informationseinheiten, in getrennten relationa­ len Datenbankdateien gespeichert, die mit den Informations­ einheiten verbunden sind. Anwendungen, die auf die Objekt­ modelldatenbank zugreifen, verwenden bloß die definierte Objektmodell-Schnittstelle, was zu der automatischen Tren­ nung und Speicherung von Datentypenobjekten in einer werk­ zeugneutralen dauerhaften Form führt.

Die Erfindung erleichtert den Zugriff auf Informationen durch jede Anwendung über die definierten Objektmodell­ schnittstellen, ohne Berücksichtigung dessen, welche Anwen­ dung die Objekte erzeugt hat. Daher gibt es keinen "Besitz" der Daten durch irgendeine Anwendung, auch nicht durch das Werkzeug, das die Daten erzeugt hat.

Die Erfindung erleichtert außerdem anspruchsvolle Anfragen an die Objektmodelle, um interessante Information von der Gesamtheit der gespeicherten Informationen herauszuziehen. Die Erfindung ist aus mehreren Gründen vorteilhaft, wie bspw. die Fähigkeit, daß mehrere Personen mit unterschied­ lichen Rollen auf die Informationen zugreifen und diese entnehmen können, auf eine Art und Weise, die Bedeutung für ihre Rolle hat. Zusätzlich können, da die Objektmodelle in einer werkzeugneutralen Form gespeichert sind, Informatio­ nen von der Objektmodelldatenbank erhalten werden, ohne dem Nutzer aufzuerlegen, ein bestimmtes Anwendungswerkzeug zu verwenden und teure Lizenzkosten auf sich zu nehmen, die mit dem Werkzeug verbunden sind.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnah­ me auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei wird ein besse­ res Verständnis der Erfindung durch Lesen der folgenden de­ taillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen möglich sein, in denen gleiche Referenznummern verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen.

Fig. 1 zeigt ein konzeptionelles Blockdiagramm, das die Trennung der Informationseinheiten und deren ver­ bundene Beziehungen zu anderen Informationsein­ heiten veranschaulicht.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines CAD-Modell- Objektmodells, das erfindungsgemäß implementiert ist.

Fig. 3 zeigt ein UML-Schnittstellendiagramm (UML: uni­ fied method language, vereinheitlichte Verfah­ renssprache), das eine bevorzugte Ausführungsform der CAD-Modell-Objektmodell-Schnittstelle für das CAD-Modell-Objektmodell aus Fig. 2 darstellt.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der dauerhaften Spei­ cherentitäten, die durch das CAD-Modell- Objektmodell aus Fig. 2 erzeugt und erhalten werden, unter Verwendung der Schnittstellen, die in Fig. 3 definiert sind.

Fig. 5 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel einer Da­ tei aus einer relationalen Datenbank, die eine CAD-Teildatentabelle erfindungsgemäß implemen­ tiert.

Fig. 6 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel einer Da­ tei aus einer relationalen Datenbank, die erfin­ dungsgemäß eine Entwicklungsnotiztabelle imple­ mentiert.

Fig. 7 zeigt ein veranschaulichendes Beispiel einer Da­ tei aus einer relationalen Datenbank, die erfin­ dungsgemäß eine Notizpositionstabelle implemen­ tiert.

Fig. 8 zeigt ein Notizerzeugungsdialogfeld in einer gra­ fischen Benutzerschnittstelle, die erfindungsge­ mäß implementiert ist.

Fig. 1 zeigt ein konzeptionelles Blockdiagramm, das die Trennung der Informationseinheiten und deren verbundene Be­ ziehungen zu anderen Informationseinheiten zeigt, und dabei die Verfügbarkeit der Informationen durch verschiedene Werkzeuge verdeutlicht. Insbesondere ist ein Auswahl von Objektmodellen 10a, 10b, 10c und 10d, die Informationen und Objektbeziehungen beschreiben, die durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen 20a, 20b,. . ., 20n während der Entwicklung des Produkts erzeugt werden, in einer werkzeug­ neutralen Form in einem dauerhaften Speicher 30 abgelegt. Wichtig ist, daß die Objektmodelle 10a, 10b, 10c und 10d nicht irgendeinem Werkzeug, darunter fallen auch die Werk­ zeuge 20a, 20b,. . ., 20n, gehören, das diese erzeugt hat. Jedes Objektmodell 10a, 10b, 10c und 10d enthält Objekte, die äußerst abhängige Objektbeziehungen haben. Modellbezie­ hungen können auch für eine Navigationsverwendung definiert sein, wie anschließend beschrieben ist.

Die Objektmodelle 10a, 10b, 10c, und 10d haben jeweils eine definierte öffentliche Schnittstelle, die jedem Werkzeug 20a, 20b,. . ., 20n, das die Schnittstellendefinition ver­ steht, erlaubt, legale Daten zu lesen und zu schreiben, zu dem entsprechenden Satz von Objekten. Obwohl es sein kann, daß lediglich ein Anwendungswerkzeug ein einzelnes Attribut versteht, d. h. ein CAD-Werkzeug, das eine 3D-Geometrie und Topologie versteht, erlaubt die öffentliche Schnittstellen­ definition virtuell jedem Werkzeug, auf Teile des Objekts, die dieses versteht, zuzugreifen, mit deren Beziehungen zu anderen Objekten.

Das CAD-Werkzeug 20a (bspw. SolidDesigner) zum Beispiel er­ zeugt Daten, die teilweise in dem CAD-Modell-Objektmodell 10a und teilweise in dem Produktstruktur-Objektmodell 10b gespeichert sind. Es ist wichtig festzustellen, daß das CAD-Werkzeug 20a seine interne Datenstruktur oder Benutzer­ schnittstelle nicht ändern muß. Das CAD-Werkzeug 20a braucht vielmehr nur die Fähigkeit, lediglich die Objekte und Strukturen zu verstehen, die es liest und schreibt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine Erweiterung verwendet wird, die Import-/Exportfähigkeiten erlaubt, so­ mit Techniken, die wohl bekannt sind. Bei diesem Beispiel greift ein PDM-Werkzeug (PDM: product data management, Pro­ duktdatenverwaltung) 20b, bspw. das Programm WorkManager der Firma CoCreate Software, Inc., auf das Produktstruktur­ modell 10b und Entwurfsalternativmodell 10c zu. Folglich muß das PDM-Werkzeug 20b die Fähigkeit haben, Änderungen zu bearbeiten, die an dem Produktstrukturmodell 10b durch das CAD-Werkzeug 20a durchgeführt wurden, und ebenso muß das CAD-Werkzeug 20a die Fähigkeit haben, Änderungen zu bear­ beiten, die an dem Produktstrukturmodell 10b durch das PDM- Werkzeug 20b durchgeführt wurden. Das gemeinsame Objektmo­ dell, d. h. das Produktstrukturmodell 10b, das diese ver­ stehen, verbessert dadurch die Zusammenarbeit zwischen dem CAD-Werkzeug 20a und dem PDM-Werkzeug 20b.

Es ist ebenfalls wichtig zu bemerken, daß andere Werkzeuge (bspw. 20n) ebenfalls zu jeder Zeit auf die Objektmodelle 10a, 10b, 10c und 10d zugreifen können und die Auswahl an Objektmodellen 10a, 10b, 10c und 10d jederzeit erweitert werden kann. Folglich erstreckt sich die Auswahl an Infor­ mationen und Beziehungen mit anderen Objekten über den Lauf des Produktzyklusses und entwickelt sich darüber, wobei dieses die "wie entwickelten" Aspekte des Produkts erfaßt. Zusätzlich erlaubt die werkzeugneutrale dauerhafte Form der Objektmodelle beides, nämlich synchrone und asynchrone Zu­ sammenarbeit (Kollaboration) der Produktentwicklung in dem diese vielen unterschiedlichen Personen erlaubt (beispiels­ weise Ingenieuren, dem Management, Verwaltungspersonal und selbst Kunden) mit geeigneten Genehmigungen auf die in den Objektmodellen enthaltenen Daten zuzugreifen, die den ge­ genwärtigen Zustand des Produkts repräsentieren. Somit kön­ nen unterschiedliche Personen auf denselben Datenbestand zugreifen.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine bevorzugte Aus­ führungsform 100 des CAD-Modell-Objektmodells 10a aus Fig. 1 wiedergibt, das das Modell zum Speichern der dreidimen­ sionalen mechanischen CAD-Daten in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form bereitstellt. In dieser Ausführungsform sind nicht nur die CAD-spezifischen Geometriedaten gespei­ chert, sondern auch die nichtgeometrischen Daten, bei­ spielsweise Entwicklungsnotizen, die in dem CAD-Werkzeug erzeugt wurden.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthalten die Hauptinformati­ onseinheiten in dem CAD-Modell-Objektmodell 100 folgendes: CAD-Teildaten 110, Geometriebedingungen bzw. -beschränk­ ungen 120, 3D-Modelldaten 130, 2D-Modelldaten 140, Zeich­ nung 150, Zeichnungsrahmen 160, Zeichnungstext 170, Zeich­ nungsansicht 180, wiedergegebene Geometrie 190, Entwurfsno­ tiz 105 und Notizposition 106.

Die CAD-Teildaten 110 umfassen Informationen über einen me­ chanischen Teil, wie dessen Beschreibung, gemeinsamer Name, Eigenschaften und Position, d. h. Transformation, zusammen mit den Datenobjektinformationen, wie Erzeuger, Aktualisie­ rungszeit (Update-Zeit), Person und Status.

Die Geometriebedingung 120 repräsentiert eine Bedingung der Geometrie, die zwischen mehreren getrennten Teilen besteht. Diese definiert eine Beziehung zwischen den eingeschränkten Teilen. Das 3D-Modell 130 umfaßt die aktuelle dreidimensio­ nale Geometrie und Topology des Teils. Das 2D-Modell 140 umfaßt die aktuelle zweidimensionale Geometrie und Topology des Teils.

Die Zeichnung 150 umfaßt eine Wiedergabe der Geometrie in irgendeiner Darstellungsform. Dies kann eine herkömmliche technische Zeichnung oder eine VRML (VRML: virtual reality modelling language) oder andere Formatdatei sein. Der Zeichnungsrahmen 160 umfaßt einen Rahmen oder einen Hinter­ grund, in dem Zeichnungstextobjekte 170, Zeichnungsan­ sichtsobjekte 180 und wiedergegebene Geometrieobjekte 190 angeordnet sind. Der Zeichnungstext 170 umfaßt formatierten Text, der in der Zeichnung plaziert ist. Die Zeichnungsan­ sicht 180 umfaßt eine Ansicht der wiedergegebenen Geometrie auf eine besondere Art, zum Beispiel eine isometrische An­ sicht. Die wiedergegebene Geometrie 190 umfaßt die forma­ tierten Daten für die Zeichnungsansicht 180.

Die Entwicklungsnotiz 105a, 105b umfaßt eine Notiz, die mit dem CAD-Teildatenobjekt in Verbindung steht, die durch eine bestimmte Position auf dem Anzeigebildschirm beschränkt sein kann, wie durch ein verbundenes Notizpositionsobjekt 106 umfaßt.

Innerhalb des CAD-Modell-Objektmodells 100 existieren Be­ ziehungen zwischen den Datenobjekten, wie dies durch die Verbindungslinien zwischen den Objekten verdeutlicht ist. Beispielsweise kann jedes CAD-Teildatenobjekt 110 mit einem Zeichnungsobjekt 150 verbunden sein, das mit einem einzel­ nen Zeichnungsrahmenobjekt 160 verbunden sein wird, mit null oder mehr Zeichnungstextobjekten 170a, 170b und null oder mehr Zeichnungsansichten 180a, 180b. Jede Zeichnungs­ ansicht 180a, 180b ist mit einem jeweiligen wiedergegebenen Geometrieobjekt 190a und 190b verbunden. Das CAD-Teil- Datenobjekt 110 kann null oder mehr Geometriebedingungsob­ jekte 120a, 120b mit sich verbunden haben. Jedes Geometrie­ bedingungsobjekt 120a, 120b wird typischerweise ein 3D- Modellobjekt 130a, 130b und/oder ein 2D-Modellobjekt 140a, 140b mit sich verbunden haben. Des weiteren kann jede Zahl von Entwicklungsnotizen 105a, 105b mit dem CAD- Teildatenobjekt 110 verbunden sein, das jeweils eine ver­ bundene Notizposition 106a, 106b hat.

Aufgrund der werkzeugneutralen dauerhaften Form und der er­ findungsgemäßen Trennung der Geometriedaten von den nicht­ geometrischen Daten sind die nichtgeometrischen Daten des CAD-Modell-Objektmodells für Änderungen durch Nicht-CAD- Werkzeuge zugänglich, die die öffentliche CAD- Modellschnittstelle verstehen.

Fig. 3 zeigt ein UML-Schnittstellendiagramm, das eine be­ vorzugte Ausführungsform der CAD-Modell-Objektschnittstelle für das CAD-Modell-Objektmodell 100 aus Fig. 2 darstellt. Wie in Fig. 3 verdeutlicht ist, enthalten die für das CAD- Modell-Objektmodell 200 aus Fig. 2 definierten öffentli­ chen Schnittstellen: CAD-Teildaten 210 (CADPartData), eine Geometriebedingung 220 (GeometryConstraint), ein 3D-Modell 230 (Model3D), ein 2D-Modell 240 (Model2D), eine Zeichnung 250 (Drawing), einen Zeichnungsrahmen 260 (DrawingFrame), Zeichnungstext 270 (DrawingText), eine Zeichnungsansicht 280 (DrawingView), eine wiedergegebene Geometrie 290 (Ren­ deredceometrie), eine Entwurfsnotiz 205 (DesignNote) und eine Notizposition 206 (NotePosition). Die Attribute für jede Schnittstelle sind wie in Fig. 3 dargestellt. In der CAD-Modell-Schnittstellendefinition sind Informationen über jeden Teil in einem CAD-Teildatenobjekt 110 (Fig. 2) ent­ halten und werden durch Verwendung der Schnittstelle der CAD-Teildaten 210 erfaßt. In dieser Ausführungsform sind die CAD-Teildaten 210 eine Erweiterung der Teildaten des Produktstrukturmoduls. Wie dargestellt ist, hat die CAD- Teildatenschnittstelle 210 null oder mehr Zeichnungs­ schnittstellen 250, die den Zugriff zu null oder mehr Zeichnungsobjekten 150 bieten, die mit diesem konkreten Teil verbunden sind. Jede Zeichnungsschnittstelle 250 ist mit null oder einer Zeichnungsrahmen-Schnittstelle 260 ver­ bunden (die verwendet werden kann, um auf das Zeichnungs­ rahmenobjekt 160 zuzugreifen, das mit dem Zeichnungsobjekt 150 verbunden ist), null oder mehr Zeichnungstext- Schnittstellen 270 (die verwendet werden können, um auf die Zeichnungstextobjekte 170a, 170b zuzugreifen, die mit dem Zeichnungsobjekt 150 verbunden sind) und null oder mehr Zeichnungsansichtsschnittstellen 280 (die verwendet werden können, um Zugriff auf die Zeichnungsansichtsobjekte 180a, 180b zu erhalten, die mit dem Zeichnungsobjekt 150 verbun­ den sind). Jede Zeichnungsansichtsschnittstelle 280 hat null oder eine wiedergegebene Geometrieschnittstelle 290 zum Zugriff auf das wiedergegebene Geometrieobjekt 190a, 190b, das mit dessen verbundenen Zeichnungsansichtsobjekt 180a, 180b verbunden ist.

Wie ebenfalls verdeutlicht ist, ist die CAD- Teildatenschnittstelle 210 mit null oder mehr Geometriebe­ dingungsschnittstellen 220 verbunden, die Zugriff auf null oder mehr Geometriebedingungssobjekte 220 bieten, die mit dem konkreten Teil verbunden sind. Jede Geometriebedin­ gungsschnittstelle 220 hat null oder eine dreidimensionale Modell-Schnittstelle 230 (Model3D interface) und null oder eine zweidimensionale Modellschnittstelle 240 (Model2D in­ terface), die jeweils Zugriff auf ein verbundenes 3D- Modellobjekt 130 und/oder ein verbundenes 2D-Modellobjekt 140 bieten.

Die CAD-Teildatenschnittstelle 210 ist auch mit null oder mehr Entwicklungsnotiz-Schnittstellen 205 verbunden, die Zugriff auf null oder mehr Entwicklungsnotizobjekte 105a, 105b bieten, die mit dem konkreten Teil verbunden sind. Je­ de Entwicklungsnotiz-Schnittstelle 205 hat null oder eine Notizpositionsschnittstelle 206, die Zugriff auf die jewei­ ligen Notizpositionsobjekte 106a, 106b bietet, die mit den Entwicklungsnotizobjekten 105a, 105b verbunden sind.

Die Schnittstellen, die in dem UML-Diagramm aus Fig. 2 de­ finiert sind, sind vorzugsweise in einer objektorientierten Sprache, wie bspw. C++ oder Java2, implementiert. Die aktu­ elle Klassenimplementierung kann von System zu System vari­ ieren, da es oftmals sinnvoll sein wird, einige der Schnittstellen in eine einzelne Klasse für die Effizienz der Implementierung und/oder Leistung bzw. Performance zu kombinieren.

Die Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Ausführungs­ form der dauethaften Speicherentitäten darstellt, die durch das CAD-Modell-Objektmodell 100 aus Fig. 2 erzeugt und er­ halten werden, indem dieses die in Fig. 3 definierten Schnittstellen verwendet. In dieser Ausführungsform ist je­ de der Schnittstellen mit einer dauerhaften Speicherdatei verbunden, vorzugsweise in der Form einer relationalen Da­ tenbank. Die Daten, die durch Verwendung jeder jeweiligen Schnittstelle zusammengefaßt sind, sind in deren jeweiligen relationalen Datenbankdateien gespeichert. Folglich gibt es eine getrennte relationale Datenbankdatei für jede defi­ nierte Schnittstelle. In der dargestellten Darstellungsform speichert eine CAD-Teildatentabelle 310 alle Daten, die durch Verwendung der CAD-Teildatenschnittstelle 210 erfaßt werden. Die Geometrie-Bedingungstabelle 320 speichert alle Daten, die durch Verwendung der Geometriebedingung 220 er­ faßt werden. Die dreidimensionale Modelltabelle 330 spei­ chert alle Daten, die durch Verwendung der dreidimensiona­ len Modellschnittstelle 230 erfaßt werden. Die zweidimen­ sionale Modelltabelle 340 speichert alle Daten, die durch Verwendung der zweidimensionalen Modellschnittstelle 240 erfaßt werden. Die Zeichnungstabelle 350 speichert alle Da­ ten, die durch Verwendung der Zeichnungsschnittstelle 250 erfaßt werden. Die Zeichnungsrahmentabelle 360 speichert alle Daten, die durch Verwendung der Zeichnungsrahmen­ schnittstelle 260 erfaßt werden. Die Zeichnungstexttabelle 370 speichert alle Daten, die durch Verwendung der Zeich­ nungstextschnittstelle 270 erfaßt werden. Die Zeichnungsan­ sichtstabelle 380 speichert alle Daten, die durch Verwen­ dung der Zeichnungsansichtsschnittstelle 280 erfaßt werden. Die wiedergegebene Geometrietabelle 390 speichert alle Da­ ten, die durch Verwendung der wiedergegebenen Geometrie­ schnittstelle 290 erfaßt werden. Die Entwurfsnotiztabelle 305 speichert alle Daten, die durch Verwendung der Ent­ wurfsnotizschnittstelle 205 erfaßt werden. Die Notizpositi­ onstabelle 306 speichert alle Daten, die durch Verwendung der Notizpositionsschnittstelle 206 erfaßt werden. Die ge­ strichelte Linie, die die unterschiedlichen Tabellen ver­ bindet, repräsentiert einen fremden Schlüssel bzw. einen fremden Kennbegriff (das heißt eine gemeinsame Spalte in jeder verbundenen relationalen Datenbank), der verwendet wird, um Beziehungen zwischen den in den Tabellen gespei­ cherten Daten zu repräsentieren.

Fig. 5 ist ein verdeutlichendes Beispiel einer relationa­ len Datenbankdatei 410, die eine CAD Teildatentabelle 310 implementiert. Wie gezeigt ist, ist jede Spalte 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509 und 510 auf ein Attribut abgebildet, das durch die CAD-Teildatenschnittstelle 210 zusammengefaßt ist und jede Reihe bildet auf ein unter­ schiedliches CAD-Teildatenobjekt 110 ab. Bei diesem Bei­ spiel ist der Primärschlüssel bzw. der Hauptschlüssel, d. h. ein einziger Identifizierer (ID) durch die Datei, für jeden Teil dessen Teilidentifizierer (in dieser Ausführungsform in Spalte 501 gespeichert).

Fig. 6 zeigt ein verdeutlichendes Beispiel einer relatio­ nalen Datenbankdatei 405, die eine Entwurfsnotiztabelle 305 implementiert. Wie gezeigt ist, ist jede Spalte 602, 603, 604 und 605 auf ein Attribut abgebildet, das durch die Ent­ wurfsnotizschnittstelle 205 zusammengefaßt ist, und jede Reihe ist auf ein unterschiedliches Entwurfsnotizobjekt 105 abgebildet. In diesem Beispiel ist der Primärschlüssel (d. h. ein einziger Identifizierer durch die Datei) durch jedes Entwurfsnotizobjekt dessen Notizidentifizierer (in dieser Ausführungsform in Spalte 602 gespeichert). Der Teilidentifizierer des CAD-Teildatenobjekts, mit dem das Entwurfsnotizobjekt 105 verbunden ist, wird als der Primär­ schlüssel verwendet. Folglich ist eine Spalte 601 für den fremden Schlüssel bzw. den fremden Kennbegriff vorgesehen, um ein Entwurfsnotizobjekt auf dessen verbundene CAD- Teildaten abzubilden.

Fig. 7 zeigt ein verdeutlichendes Beispiel einer relatio­ nalen Datenbankdatei 406, die eine Notizpositionstabelle 306 implementiert. Wie dargestellt ist, bildet 702 auf das Transformationsattribut ab, das durch die Notizpositions­ schnittstelle 206 zusammengefaßt ist, und jede Reihe bildet auf ein unterschiedliches Notizpositionsobjekt 106 ab. Bei diesem Beispiel ist der Hauptschlüssel (d. h. ein einziger Identifizierer durch die Datei) für jedes Entwurfsnotizob­ jekt dessen Notizidentifizierer (in dieser Ausführungsform in Spalte 602 gespeichert). Der Notizidentifizierer des Entwurfsnotizobjekts 105, mit dem das Notizpositionsobjekt 106 verbunden ist, wird als der fremde Schlüssel verwendet. Folglich ist eine Spalte 701 für den fremden Schlüssel vor­ gesehen, um ein Notizpositionsobjekt 106 auf dessen verbun­ denes Entwurfsnotizobjekt 105 abzubilden.

Die Verfahren, mit denen bestimmte CAD-Modelldaten erfaßt werden, variieren entsprechend dem erfaßten Datentyp. Daten können erfaßt werden, wenn ein Nutzer manuell die Daten über ein Nutzerschnittstellen-Dialogfeld eingibt (bspw. wenn ein Nutzer eine Entwurfsnotiz eingibt, indem er ein Entwurfsnotizdialogfeld in der Anwendungsnutzerschnittstel­ le verwendet), oder kann automatisch durch eine Anwendung erzeugt werden (bspw. können Attribute wie Erzeugungszeit oder letztes Änderungsdatum automatisch durch die Anwendung zu der Zeit erfaßt werden, wenn eine Informationseinheit erfaßt oder modifiziert wird).

Die Fig. 8 zeigt ein beispielhaftes Entwurfsnotizdialog­ feld 800 einer grafischen Benutzerschnittstelle für eine CAD-Anwendung, das dargestellt wird, wenn der Nutzer eine Entwurfsnotiz eingibt. Wie dargestellt ist, enthält das Entwurfsnotizdialogfeld 800 Nutzerfähigkeiten, um bestimmte Attribute eines Entwurfsnotizobjekts zu setzen. Insbesonde­ re erlaubt das Entwurfsnotizdialogfeld 800 dem Nutzer, den Typ der zu erzeugenden Notiz auszuwählen. Bei der verdeut­ lichenden Ausführungsform ist der Notiztyp über ein Drop- Down-Menu bzw. Pull-Down-Menu 821 auswählbar, das es dem Nutzer erlaubt, den Notiztyp auf entweder eine generelle bzw. allgemeine Notiz 821a, eine Aufgabe 821b, eine Ent­ scheidung 821c oder ein Problem 821d zu setzen. Jeder No­ tiztyp hat eine Reihe von notiztypspezifischen Attributen, die in dem Entwurfsnotizdialogfeld 800 bei der Auswahl des Notiztyps durch den Nutzer dargestellt werden. Die notiz­ typspezifischen Merkmale enthalten eine unterschiedliche Reihe von Attributen für jeden Notiztyp. Beispielsweise kann die allgemeine Notiz 821a nur die standardbearbeitba­ ren Autoren-Attribute 822 und das Erzeugungszeitattribut 823 darstellen. Diese Merkmale können durch den Autor der Notiz eingegeben werden oder alternativ hierzu automatisch eingegeben werden (mit der Möglichkeit zu überschreiben), und zwar durch die Anwendung, die die Nutzerkonfigurati­ onsinformation verwendet.

Wenn anstelle dessen zum Beispiel der Aufgabentyp 821b aus­ gewählt wird, können zusätzliche bearbeitbare Merkmale dar­ gestellt werden (wie bspw. ein zugeordnetes Merkmal, ein Fälligkeitstagsmerkmal und ein Zustandsmerkmal, was hier nicht dargestellt ist). Vorzugsweise ermöglicht das Ent­ wurfsnotizdialogfeld 800 dem Nutzer, Notiztypkategorien zu erzeugen und hinzuzufügen. Bei jedem Notiztyp wird ein In­ haltsfeld 824 angezeigt. Das Inhaltsfeld 824, das die we­ sentlichen Informationen der Entwurfnotiz enthält, wird durch den Nutzer ausgefüllt.

Wie vorstehend im Detail beschrieben ist, bietet die Erfin­ dung eine neue Art der Speicherung von und des Zugriffs auf CAD-Modelldaten mit geometrischen und nichtgeometrischen Daten in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form mit einer bekannten öffentlichen Schnittstelle. Beim Lesen der vor­ stehenden ausführlichen Beschreibung wird deutlich werden, daß die Erfindung mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bietet. Zunächst ermöglicht diese jedem Werkzeug, auf Daten zuzugreifen und diese zu modifizieren (mit geeig­ neten Genehmigungen) ohne die Werkzeugumgebung betreten zu müssen, in der diese Daten erzeugt wurden. Bspw. ermöglicht die Erfindung technischen Managern Entwurfsnotizen zu ent­ nehmen, die mit den CAD-Modell-Ansichten von Teilen verbun­ den sind, um einen Bericht über Ingenieurtätigkeiten zu er­ stellen, ohne die CAD-Modelle selbst öffnen oder anschauen zu müssen. Dies steigert die Effizienz des Verständnisses des gegenwärtigen Entwurfs und reduziert ebenso die Anzahl der benötigten CAD-Werkzeuglizenzen, wenn das CAD-Werkzeug verwendet wird, um die Entwurfsnotizen zu erfassen. Die klare Aufteilung von Informationen über verschiedene Werk­ zeuge erlaubt die Manipulation durch viele Anwendungswerk­ zeuge und Produkte. Dies überwindet die Beschränkungen des Standes der Technik, der aufgrund der einheitlichen Werk­ zeugumgebung beschränkten Zugriff auf Informationen er­ laubt.

Zusätzlich bietet die Erfindung eine Quelle an integrierten Informationen, was ein hochentwickeltes Abfragen unter­ stützt, um interessante Statistiken und Informationen zu erhalten. Während der Entwicklung eines Produkts bspw. kann ein unerwartetes Ergebnis während des Testens des Produkts beginnen aufzutauchen. Die CAD-Modell-Objektmodelldatenbank kann abgefragt werden, um alle Teiländerungen und alle Ent­ wurfsnotizen zu erhalten, die mit den Teiländerungen inner­ halb eines Datenbereiches verbunden sind, um schneller die Gründe für unerwartete Ergebnisse zu erfahren. Die Erfin­ dung erfaßt den Entwicklungsaufbau von Informationen, die notwendig sind für den Aufbau eines Projekts über die Zeit, um Informationen und Beziehungen zu sammeln, die notwendig sind, um in einer Rechenumgebung die Informationen und Da­ ten zu modellieren, die benötigt werden, um das Produkt zu erzeugen. Insbesondere zeichnen in erster Linie die erfaß­ ten Daten die funktionalen "wie entworfenen" Aspekte des Produkts nach und nehmen diese auf, eher als die "wie ge­ bauten" Konfigurationen des Endprodukts wie getan, wenn überhaupt im Stand der Technik. Der "wie entworfene" Ver­ lauf bietet daher ein Zeitspektrum von der Erkundung der Produktideen bis zu der kompletten und produktionsreifen Produktdefinition. Die Informationen entwickeln sich gradu­ ell und bilden sich heraus und werden detaillierter, wenn der Entwicklungsprozeß ausgeführt wird.

Obwohl die Erfindung anhand der veranschaulichenden Ausfüh­ rungsbeispiel beschrieben wurde, werden den Fachleuten ver­ schiedene Änderungen und Modifikationen, die an den veran­ schaulichenden Ausführungsbeispielen durchgeführt werden können, bewußt sein, ohne den gedanklichen Hintergrund und den Bereich der Erfindung zu verlassen. Es ist beabsich­ tigt, daß der Bereich der Erfindung nicht in irgendeiner Weise auf die veranschaulichenden Ausführungsbeispiele be­ schränkt ist, die gezeigt und beschrieben wurden.

Claims (19)

1. Objektmodell zum Erfassen von rechnergestützten Ent­ wurfs- bzw. Entwicklungsdaten (CAD-Daten), mit:
einer CAD-Teilschnittstelle zum Erfassen von Informationen, die einen CAD-Teil in einem Teilobjekt betreffen, und
einer Zeichnungsschnittstelle zum Erfassen einer CAD- Zeichnung in einem CAD-Zeichnungsobjekt,
wobei das Teilobjekte und das Zeichnungsobjekt jeweils in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form gespeichert sind.

2. Objektmodell nach Anspruch 1, bei dem das Teilobjekt und das Zeichnungsobjekt jeweils in einer separaten rela­ tionalen Datenbank gespeichert sind, wobei Verbindungen zwischen dem Teilobjekt und dem Zeichnungsobjekt jeweils durch Verwendung fremder Kennbegriffe bzw. Schlüssel erfaßt werden.

3. Objektmodell nach Anspruch 1, mit:
einer Entwurfsnotiz-Schnittstelle zum Erfassen von Ent­ wurfsnotizen, die den Teil in einem Entwurfsnotizobjekt be­ treffen,
wobei jedes Entwurfsnotizobjekt in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form gespeichert ist.

4. Objektmodell nach Anspruch 1, mit:
einer Geometriebedingungsschnittstelle zum Erfassen von Geometriebedingungen, die den Teil in einem Geometriebedin­ gungsobjekt betreffen,
wobei jedes Geometriebedingungsobjekt in einer werkzeugneu­ tralen dauerhaften Form gespeichert ist.

5. Objektmodell nach Anspruch 1, bei dem die Zeichnung einen Rahmen umfaßt, wobei das Objektmodell aufweist:
eine Zeichnungsrahmen-Schnittstelle zum Erfassen eines Rah­ mens, der mit der Zeichnung in einem Zeichnungsrahmenobjekt verbunden ist,
wobei jedes Zeichnungsrahmenobjekt in einer werkzeugneutra­ len dauerhaften Form gespeichert ist.

6. Objektmodell nach Anspruch 1, bei dem die Zeichnung in Verbindung stehenden Text aufweist, wobei das Objektmodell aufweist:
eine Zeichnungstext-Schnittstelle zum Erfassen des in Ver­ bindung stehenden Textes in einem Zeichnungstextobjekt,
wobei jedes Zeichnungstextobjekt in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form gespeichert ist.

7. Objektmodell nach Anspruch 1, bei dem die Zeichnung eine Ansicht aufweist, wobei das Objektmodell aufweist:
eine Ansichtsrahmen-Schnittstelle zum Erfassen einer An­ sicht, die mit der Zeichnung in einem Zeichnungsansichtsob­ jekt verbunden ist,
wobei jedes Zeichnungsansichtsobjekt in einer werkzeugneu­ tralen dauerhaften Form gespeichert ist.

8. Verfahren zum Erfassen von rechnergestützen Entwurfs- bzw. Entwicklungsdaten (CAD-Daten), mit folgenden Schrit­ ten:
Erfassen von Informationen, die einen CAD-Teil in einem Teilobjekt betreffen,
Erfassen einer CAD-Zeichnung in einem CAD-Zeichnungsobjekt, und
jeweils Speichern des Teilobjekts und des Zeichnungsobjekts in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form.

9. Verfahren nach Anspruch 8, mit folgenden Schritten:
jeweils Speichern des Teilobjekts und des Zeichnungsobjekts in einer separaten relationalen Datenbank, und
Erfassen von Verbindungen zwischen jeweils dem Teilobjekt und dem Zeichnungsobjekt unter Verwendung fremder Kennbe­ griffe.

10. Verfahren nach Anspruch 8, mit folgenden Schritten:
Erfassen der Entwurfsnotizen, die den Teil in einem Ent­ wurfsnotizobjekt betreffen,
Speichern jedes Entwurfsnotizobjekts in einer werkzeugneu­ tralen dauerhaften Form.

11. Verfahren nach Anspruch 8, mit folgenden Schritten:
Erfassen von Geometriebedingungen, die den Teil in einem Geometriebedingungsobjekt betreffen, und
Speichern jedes Geometriebedingungsobjekts in einer werk­ zeugneutralen dauerhaften Form.

12. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Zeichnung mit einem Zeichnungsrahmen verbunden ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen eines Rahmens, der mit der Zeichnung in einem Zeichnungsrahmenobjekt verbunden ist, und
Speichern jedes Zeichnungsrahmenobjekts in einer werkzeug­ neutralen dauerhaften Form.

13. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Zeichnung ver­ bundenen Zeichnungstext aufweist, wobei das Verfahren fol­ gende Schritte umfaßt:
Erfassen des verbundenen Textes in einem Zeichnungstextob­ jekt, und
Speichern jedes Zeichnungstextobjekts in einer werkzeugneu­ tralen dauerhaften Form.

14. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Zeichnung eine verbundene Zeichnungsansicht aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen einer Zeichnungsansicht, die mit der Zeichnung in einem Zeichnungansichtsobjekt verbunden ist, und
Speichern jedes Zeichnungsansichtsobjekts in einer werk­ zeugneutralen dauerhaften Form.

15. Computerlesbares Speichermedium, das faßbar Programm­ befehle aufweist, die ein Verfahren zum Erfassen von CAD­ bezogenen Daten implementieren, wobei das Verfahren folgen­ de Schritte umfaßt:
Erfassen von Informationen, die einen CAD-Teil in einem Teilobjekt betreffen,
Erfassen einer CAD-Zeichnung in einem CAD-Zeichnungsobjekt, und
jeweils Speichern des Teilobjekts und des Zeichnungsobjekts in einer werkzeugneutralen dauerhaften Form.

16. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wo­ bei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen der Entwurfsnotizen, die den Teil in einem Ent­ wurfsnotizobjekt betreffen,
Speichern jedes Entwurfsnotizobjekts in einer werkzeugneu­ tralen dauerhaften Form.

17. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 16, wo­ bei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen eines Rahmens, der mit der Zeichnung in einem Zeichnungsrahmenobjekt verbunden ist, und
Speichern jedes Zeichnungsrahmenobjekts in einer werkzeug­ neutralen dauerhaften Form.

18. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wo­ bei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen des verbundenen Textes in einem Zeichnungstextob­ jekt, und
Speichern jedes Zeichnungstextobjekts in einer werkzeugneu­ tralen dauerhaften Form.

19. Computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wo­ bei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erfassen von Geometriebedingungen, die den Teil in einem Geometriebedingungsobjekt betreffen, und
Speichern jedes Geometriebedingungsobjekts in einer werk­ zeugneutralen dauerhaften Form.