航空紧固件数据库形式标准研究与管理

航空紧固件数据库形式标准研究与管理

作者：吴玉德

来源：《管理观察》2015年第21期

摘要：针对现有的标准模式不能适应未来工业发展的问题，分析了数据库形式标准的特性，提出了航空紧固件数据库形式标准研究的关键技术，建立了航空紧固件事物特征表，基于XML（eXtensible Makeup Language—可扩展标记语言）实现了紧固件三维模型的建模，研究开发了紧固件模型的轻量化显示技术，完成了紧固件零件族的构建，搭建了航空紧固件数据库形式标准实现系统，实现了航空紧固件模型数据查询、浏览、下载及数据管理等功能，满足了信息化条件下企业对标准化工作的新管理需求。

关键词：数据库形式标准航空紧固件关键技术实现系统

Research on Aviation Fastener Database Form Standard and Management

WU Yu-de

（China Aero-polytechnology Establishment，Beijing 100028）

Abstract： For the problem that the present standard models can't meet the future industrial development， The database form standard features were analyzed， The key technologies of aviation fastener database form Standard were presented， the object feature tables of aviation fastener were established， three-dimensional modes of fastener were realized based on XML， the lightweight display technology of fastener model was developed， the fastener part family was built. The implementation system of aviation fastener database form Standard was constructed. The capabilities of model data query， browse， download， and data management were realized. The new management requirements meet with the company on the condition of informatization.

Key words： database form standard； aviation fastener； key technologies； implementation system

随着科学技术的不断发展，未来工业的生产模式逐渐实现“智能生产”、“智能制造”的高度信息化应用模式，这种模式下，智能机器人、云计算、物联网、3D打印技术的大量应用，使得人逐渐淡出生产一线[1]，这种情况下，传统的“纸质标准—人解读—指导生产”的模式已不能满足未来工业生产的需求，这对传统的标准研究与应用形式提出了新的挑战。本文在分析数据库形式标准和航空紧固件的特性基础上，提出了航空紧固件数据库形式标准的关键技术，并借助于XML文件实现了航空紧固件模型的建立，开发了航空紧固件数据库形式标准系统，对新的形势下航空紧固件标准的发展具有重要推动作用。

一、数据库形式标准特性分析

IEC（国际电工委员会）中心办公室根据世界新科技发展的形势和标准的应用要求，于2001年11月首次发布了数据库形式的国际标准《IEC 60617 电气简图用图形符号》，同时宣布取消该标准纸质文本，且不再发布纸质文本式的电气简图用图形符号国际标准。IEC从该标准入手，建立了一种新的标准形式，即数据库形式标准[2-3]。数据库形式的标准具有以下特点：

数据库形式标准，对于类似“数据集”类的标准，不可能因增加或更改一个或几个数据或符号而频频发布新版本标准，而这些数据或符号又急需作为标准及时发布。

在数据库形式标准中，数据库作为存贮标准的载体。标准化过程中的建议、申请、受理、批准、拒绝、取消、发布等都可以方便在网络上进行，并把各个信息详细地记录下来。数据库可对需要更新的标准内容实行动态管理，随时评估、确认、发布和取消等，从而实现标准内容的即时更新。

在数据库形式标准中，数据库用作存贮标准的载体，使得对含有大量数据集或者符号的标准的查找和管理变得科学有效，对标准中数据项内容的增减、更改更加快捷简单，又能保证信息数据的互联、互通、互操作，实现资源共享，使得标准化数据在设计中可以被直接应用。

随着大数据技术的不断发展，未来标准都可转化为数据，而数据库形式标准的操作是以数据为中心，因此可以不用人的参与，是顺应未来工业发展要求的。

二、航空紧固件数据库形式标准实现关键技术

（一）事物特征表技术

事物特性表是按照统一规定的事物特性的存录和显示模式，把一类相近的事物对象的特性按一定的格式排列起来的图表，是一种面向字符的ASCII文件。事物特性表包括事物特性表的分段表的编号、特性代码、特性名称和特性单位等。例如，某航空紧固件的事物特征表（部分）如下表1所示。

（二）紧固件建模技术

航空紧固件数据库形式标准应能够同时支持航空行业常用的UG、CATIA平台，且数据源唯一，由于XML数据具有层次性、有序性、自描述性、异构性及XMl文件的可扩展性和平台无关性等特点[4]，使得XML成为一种与平台无关的、数据表示和数据交换的载体。本文采用XML进行实体模型的描述。

在国际标准ISO 13584-31中[5]，将几何图形数据元素划分为六部分，即坐标方向、点、曲线、填充区、曲面和几何立体（立体模型和半空间体）。通过梳理CATIA和UG平台的造型功能，将与零件造型有关的特征分为以下五类：基准特征、创建型特征、修改型特征（修饰特征）、操作型特征和结构特征，如图1所示。

以螺纹特征为例，基于XML语言建立螺纹特征的定义，如下图2所示。

（三）紧固件模型显示技术

XML把图形数据的结构内容和显示分离开来，换言之，XML文件仅仅负责紧固件中性模型的储存，而中性模型的显示预览，则需要结合相应地轻量化显示技术才能实现。本文利用HSF轻量化显示技术，实现紧固件中性模型的在线预览。

HSF（HOOPS Steam File）文件是一种开放的可定制的具有高压缩比的2D/3D可视化格式，包含离散几何信息以及应用相关信息（如装配体结构，分析数据，拓扑数据，对象行为等），并将这些应用相关信息和离散模型关联在一起，同时，它也支持存储层次细节（levels-of-detail）、初始镜头位置、文件目录等信息[6]。

本文中，紧固件模型的显示方案如下图3所示：