基于知识管理的三维模型归档管理研究

　　□唐文安 1   付能秀 2

　　1   引言

　　随着三维技术的广泛应用，航天、航空等复杂装备制造行业逐渐引入三维模型协同设计，产生了大量的三维模型。对企业而言，对三维模型进行简单地分类是不够的，关键是要处理好三维模型的收集、整合、归档、利用及再提炼这样一个归档管理过程。三维模型的归档管理是指在一定的制度框架下，对三维模型进行前端控制和全过程管理，确保其具有真实性、完整性和有效性[1]。但是，如何实现对三维模型的归档管理和重复利用，仍然是当前的一大难题。

　　2   三维模型的特点和作用

　　2.1   三维模型的特点

　　与传统电子文件相比，三维模型具有明显不同的特点，主要表现在其专业性、成套性和多样性。专业性，即三维模型需要在专业软件、系统等载体上才能显示。成套性，即三维模型按设备或者系统成套管理，包括模型和数据。多样性，即不同的软件和工具生成的三维模型各种各样，没有统一的接口，无法进行数据交互。

　　2.2   三维模型的作用

　　三维模型是业务活动的直接记录，具有凭证价值。从内容上看，三维模型是运用三维软件设计的图形，如实地记载了业务活动的过程和工作成果。从形式上看，三维模型是以数字化超文本形式在计算机环境中生成的，其背景信息被系统程序控制，由此保证了其可追溯性[1]。

　　三维模型是技术研发的重要知识资产，有利于设计创新。三维模型使生产更加直观、工艺复用，更加方便、快捷，提高生产效率。此外，通过构建常用典型零件的三维模型数据库等知识管理方式，可以实现设计资源的积累和复用，从而缩短产品研发周期[2]。

　　3   三维模型的归档管理现状

　　传统的协同设计制造模式，以统一的数据管理平台来传递和管理数据。为了提高企业竞争力，航天、航空等复杂装备制造企业积极推广三维技术的应用，但是由于现有数据管理平台的功能无法完全满足三维模型的存储、传递、归档、可视化利用等需求，目前仍然以二维图纸为主、三维模型为辅。

　　3.1   三维模型管理的标准体系不健全

　　虽然目前三维设计技术在各领域得到广泛运用，但没有建立统一的三维模型命名、属性、数据存储等设计格式标准，加上形成者对格式选择等较随意，导致三维模型形成后通用性较差。另一方面是三维模型的归档格式缺少统一的标准。虽然目前基本建立了归档电子文件的格式标准，但是并未纳入三维模型的归档管理，三维模型的归档格式呈现多元化，面临无法读取的风险。

　　3.2   三维模型归档管理的主体和流程不明确

　　目前多数企业对三维模型管理没有进行系统规划，对其管理主体没有予以明确。三维模型基本由形成者自行保管，没有进行集中管理，导致三维数据未实现长期保存、共享利用及数字化交付。另外，也没有明确三维模型的管理流程和数据流向，缺乏接收归档的渠道。

　　3.3   三维模型的归档管理技术欠缺

　　目前，三维模型的归档管理技术存在以下几个方面的问题。一是由于设计环境多样，难以统一存储格式、依赖环境等。二是相关数据之间未进行关联，导致三维模型与文档、属性、外部数据之间缺乏关联[3]。三是三维模型比较大，存在打开慢、数据沟通低效等问题，导致轻量化浏览困难。四是存在版本、软件兼容性问题，没有统一的查看系统，导致可视化难以实现。

　　3.4   档案管理人员的能力不足

　　在三维协同制造设计模式下，档案管理人员的职能将发生转变，工作手段也将相应的发生变化。档案管理人员的工作任务从“档案管理”转变为“数据管理”，职责从接收、保管、提供利用转变为数据的全过程监控和提供知识服务。因此，需要档案管理人员了解产品设计制造全过程和掌握数据的管理要求，针对数据归档、存储和分发等制定相应的管理规范。但是，目前档案管理人员的业务知识和能力还不足以满足三维模型的归档管理需求。

　　3.5   三维模型的安全风险较大

　　由于三维模型具有信息与载体可分离性、对系统依赖性以及载体不稳定性等特点，使其安全风险更大。同时，由于三维模型只能在系统中实施安全控制措施，对于病毒入侵、软硬件系统故障等事故带来的风险，没有任何的缓冲余地[1]。

　　4   构建三维模型归档管理体系的建议

　　三维模型的归档管理需要制度、技术、人才等诸多方面的支撑，以确保其真实性、完整性、有效性和长期可用。

　　4.1   建立三维模型管理的标准、规范体系

　　为实现对三维模型的长期保存和有效利用，应制定相关标准规范。一是要将归档管理要求融入基于模型的设计、工艺和检验等相关标准规范，对其形成、数据交互、使用和管理过程进行规范。二是要制定三维模型归档管理的制度和标准，明确归档时间、内容、格式、要求、流程以及管理系统的功能需求。

　　4.2   集中统一管理三维模型，明确管理职责和流程

　　为确保企业知识能够有效积累、共享和长期可用，需要集中统一管理三维模型，对三维模型的归档管理采用前端控制和全过程管理的手段，在三维模型的形成、质量控制等过程中提出明确的归档管理需求。同时，在三维协同制造设计模式下，三维模型的管理职责泛化，需要确定三维模型的管理流程，通过将三维模型的管理流程进行固化，落实产品设计、工艺、制造等各个环节的参与人员的管理责任，确保管理过程受控。

　　4.3   以现代化的信息技术支撑三维模型的归档管理

　　一是运用信息技术对三维模型的格式进行保存、记录和维护。即把三维模型的格式、环境信息等在数据库中进行注册，给用户提供信息格式的记录和维护功能，同时对其格式进行规划、管理和维护。

　　二是加大对云计算技术的研发及应用，保证三维模型的安全。对于数据量大且需要协同设计的三维模型而言，云计算作为实现数据存储和分析利用的关键技术，可以实现其集中存储、共享利用和数据备份。

　　4.4   加强人才引进和业务培训，提高档案管理人员的能力

　　通过引进人才和提升现有员工能力相结合的方式，提高档案管理人员的能力。一方面，积极的引进掌握三维技术的档案管理人员。另一方面，要增强现有档案管理人员的服务意识和沟通能力，主动与设计人员沟通三维模型管理的难点和利用需求，最大程度地发挥三维模型的利用价值。

　　4.5   健全三维模型安全管理体系

　　加强对档案管理人员的教育培训，增强档案管理人员的安全责任意识，是构建三维模型安全管理体系的思想基础。配备必要的安全设施，抵御外界环境对三维模型的危害，是构建三维模型安全管理体系的物质基础。制定系列针对性和操作性强的三维模型安全管理制度，以保障三维模型的安全，是做好三维模型安全管理的重要保证。

　　4.6   建立标准化的三维模型知识库

      三维模型的归档管理应从“管档案”向“管数据”转变，建立产品三维模型库，对不同阶段形成的三维模型进行保存，实现三维模型的长期利用。建立零部件标准化三维模型库，减少设计人员在各个系统检索标准和参考文件的时间，简化原材料论证和质量论证。

　　5   结语

　　随着三维技术的发展和知识经济时代的到来，三维模型作为一种重要的知识，对企业提升竞争力具有重要的作用，因此需要对其收集、整合、归档、利用及再提炼这样一个过程进行规范管理，才能确保得到长期有效利用。未来需要基于知识管理对三维模型的归档管理进行探索研究，以实现对三维模型的归档管理和重复利用，逐步实现三维模型的知识管理，推动技术创新和发展。

　　参考文献

　　[1]李灵风.三维模型档案化管理初探[J].北京档案,2015(8).

　　[2]黄东亮.三维模型的数据归档与管理刍议[J].档案,2021(11).

　　[3]陶水龙.三维模型归档策略研究[J].档案学研究,2018(6).

　　[4]王木亮.三维电子文件单套归档和电子档案单套管理[J].中国档案,2023(1).

　　[5]李从卫.企业电子文件归档和电子档案管理问题及对策研究[J].机电兵船档案,2020(1).

　　[6]吴霞.浅谈三维模型档案管理的问题与思考[J].机电兵船档案,2019(5).

　　[7]杨茹.核电三维电子文件管理研究[J].兰台世界,2020(8).

　　[8]刘洋.基于“三维四元”模型的档案信息安全保障体系构建研究[J].黑龙江档案,2022(2).

　　[9]薛洁.三维技术环境下档案形成和管理问题初探[J].档案天地,2018(4).

　　[10]董兆林等.三维设计电子文件管理研究与实践[J].机电兵船档案,2022(1).

　　[11]章笑梅.构建三维档案安全管理体系的实践[J].中国档案,2010(6).

　　[12]吴成勇.三维模型档案信息管理系统研发[J].中国档案,2017(5).

　　作者单位：1.四川航天技术研究院；2.四川航天长征装备制造有限公司