工业工程考研，工业工程考研考什么
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3D数字化模型由于直观、可视化等优点已经在航空航天、机械、汽车、建筑等行业得到了广泛应用。然而3D数字化模型如何归档和管理、如何进行长期保存却是档案部门面临的难题。今天我们一起来学习国外的经验，深入了解一下在国际航空工业中关于3D CAD/CAM长期保存和检索最重要的合作项目——LOTAR（Long Term Archiving and Retrieval）项目。
Part 01
项目简介
LOTAR项目是在欧洲航空航天和国防工业协会标准化分会（ASD-STAN）、美国航空航天工业协会（AIA）、PDES合作组织、AFNeT、ProSTEP iViP协会的共同支持下，由航空和国防领域领先的制造商、供应商联合开展实施的项目。项目成员单位包括空客、波音、达索航空、洛克希德·马丁等著名航空企业，还包括美国联邦航空局（FAA）、欧洲航空安全局（EASA）等监管机构以及美国国家航空航天局（NASA）、美国国家标准技术研究院（NIST）等政府机构。
LOTAR项目的目标是建立、发布、维护一系列用于3D CAD/CAM和PDM数据长期保存和检索的标准，通过规范归档、管理和检索过程，使其在整个生命周期中保持可读可用。同时通过应用案例来推进该标准体系在航空和国防领域以及其他行业领域的推广应用。
LOTAR项目采用工作组的方式对特定的领域展开研究。每个工作组由LOTAR成员单位的特定领域专家组成。每个工作组的工作成果是LOTAR系列标准的一部分。如果有足够多的成员单位对某个新的领域感兴趣，也可以启动一个新的工作组。目前处于活跃状态的LOTAR项目工作组有：
- 基础和通用流程工作组
- 存档包元数据工作组
- 基于PMI的3D CAD机械信息工作组
- PDM工作组
- 混合设计工作组
- 电线束工作组
- 基于模型的系统工程工作组
- 工程分析和仿真工作组
- 3D可视化工作组
Part 02
研究成果
LOTAR项目参考ISO 14721《空间数据和信息传输系统 – 开放档案信息系统(OAIS) – 参考模型》对3D CAD/CAM和PDM数据的全生命周期管理展开了研究，对3D CAD/CAM和PDM数据的数据产生、数据准备、数据摄入、数据存储、数据检索、数据利用以及数据删除等阶段进行了规划设计，整体流程如下图所示：
项目组通过对全生命周期流程的研究，并针对不同的特定领域，提出了NAS/EN 9300系列航空航天标准，目前该标准体系还在不断的完善中。该标准体系的主要构成如下图所示：
1、基础部分
概述了有关3D模型和PDM数据长期存档和检索的基本信息，目前已经发布的标准包括：
- prEN/NAS 9300-001：结构
- prEN/NAS 9300-002：要求
- prEN/NAS 9300-003：基本原则和概念
- prEN/NAS 9300-004：描述方法
- prEN/NAS 9300-005：身份认证和验证
- prEN/NAS 9300-006：条款和参考资料
2、通用流程部分
详细描述了3D模型和PDM数据的存档和检索的主要流程步骤，已经发布的标准有：
- prEN/NAS 9300-010：数据流概述
- prEN/NAS 9300-011：数据准备
- prEN/NAS 9300-012：数据提取
- prEN/NAS 9300-013：数据存储
- prEN/NAS 9300-014：数据检索
- prEN/NAS 9300-015：数据移除
- prEN/NAS 9300-020：数据治理和保存规划
3、特定领域部分
针对特定领域不同类型3D模型的存档和检索提出了要求。根据LOTAR项目现有的工作组，目前已经规划并开始研究的特定领域包括基于PMI的3D CAD机械信息、产品结构信息、混合设计及先进制造、电线束、基于模型的系统工程、工程分析和仿真。已经发布的标准有：
- prEN/NAS 9300-100：CAD 3D机械信息的长期存档和检索的通用概念
- prEN/NAS 9300-110：CAD机械3D显式几何信息
- prEN/NAS 9300-115：显式CAD装配结构
- prEN/NAS 9300-120：带有图形产品和制造信息的CAD 3D显式几何
- prEN/NAS 9300-121：带有产品和制造信息的CAD 3D显式几何的语义表示
- prEN/NAS 9300-200：产品结构信息的长期存档和检索的通用概念
Part 03
LOTAR和STEP的关系
LOTAR项目建立、发布、维护了一系列用于3D CAD/CAM和PDM数据长期保存和检索的标准。但是关于3D模型的保存格式，LOTAR标准体系并没有定义新的格式， 而是引用《产品模型数据交互规范（STEP）》（ISO 10303）应用协议（有关STEP标准的详细介绍参见《STEP标准及STEP格式简介》一文。
LOTAR项目一直在推动STEP标准的革新，由其主导的STEP AP 203 ed2、STEP AP 214 ed3、STEP AP 242 ed1先后成为ISO 10303的子集，最新的STEP AP 242 ed2也于2020年成为国际标准。
Part 04
应用情况
LOTAR项目实施以来，美国和欧洲的多家航空制造企业陆续采用该标准体系保存3D CAD模型，具体应用情况如下表所示（注：*计划迁移到最新标准）：
以空客公司为例，空客作为LOTAR项目的主要参与人，在A350项目中完全贯彻了这一系列标准。在A350的3D电线束设计和安装时，完全遵循NAS/EN 9300 标准中关于显式几何信息和装配结构信息的长期存档标准，包括第110、第115、第120部分。在3D模型的保存格式上，空客选用STEP AP 214 ed3和AP 242 ed1作为产品数据的长期保存格式，前期保存的AP 214的数据由于标准限制，缺失的特性较多，空客已经在有计划地提取归档前的源数据向AP 242迁移。
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