国家标准计划《增材制造 数据接口规范》由 TC562(全国增材制造标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 华中科技大学 、中机生产力促进中心有限公司 、西安增材制造国家研究院有限公司等 。
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目前,增材制造技术在各行业应用日趋广泛,并有巨大发展潜力。
增材制造公共服务平台立足于整个增材制造产业链,整合各方资源,面向增材制造设计软件、增材制造装备、材料供应商、制造业企业及下游客户等各类别服务商及政府部门,打破各环节间传统的“信息孤岛”,有机互联、集成、融合全环节的数据信息,强化增材制造公共服务平台的资源集聚能力,促进集成共享,实现产业上下游、跨领域的广泛互联互通,为增材制造产业转型及升级提供全方位、一体化、定制化的综合服务平台。
但增材制造公共服务平台通常会配置来自多个不同厂家的增材制造设备,为提升服务品质及提高制件成功率,也会配置来自专业软件供应商的增材制造过程仿真、切片及路径规划等数据处理软件,因此存在不同模块不必要的数据转换带来信息丢失、效率降低等问题。
增材制造系统软硬件数据接口的类型、一般要求、设计规范是保证增材制造系统软件、设备之间接口信息集成与接口软件开发的必要手段,可用于系统互联互通软件开发、系统集成工程与工厂接口管理和维护,可为增材制造操作人员、增材制造系统开发人员、数据处理人员、提供检测与处理依据。
我国增材制造产业规模稳步增长。
中国增材制造产业联盟数据表明,2021年我国增材制造产业规模为265亿元,30%的增速超出世界平均水平约10个百分点。
增材制造产业链上的大、中、小企业融通发展格局显现,国内增材制造设备供应商积极从跟随状态转向自主创新发展,龙头企业具备了参与国际市场竞争的技术能力。
增材制造实际上是软件和数据驱动的自进化智造技术,国内增材制造领域的软件为主导的发展趋势已经出现,当前有部分企业转型以软件驱动,例如先临三维、黑格、联泰科技。
软件的迭代发展基于积累的数据,建立数据接口的标准在当前条件下既是必须也是可行的。
本标准牵头单位华中科技大学在增材制造数据处理软件系统平台研发方面具有雄厚基础,承担了科技部重点研发计划1项和国家863重大项目1项,开展了增材制造相关CAD、CAE、CAM等软件系统平台开发,覆盖了多材料、多尺度工艺结构、多能场复合增材制造系统的模型设计、预处理、切片、路径规划、加工控制、系统监控的完整处理流程。
相关成果获2001年国家科技进步二等奖、2011年国家技术发明二等奖和2018年国家科技进步二等奖。
华中科技大学也自主研制了LOM、SLA、SLS、SLM、WAAM等多种不同类型的增材制造工艺装备,形成完整的增材制造软件、装备、材料、工艺研发体系,在增材制造数据接口方面具备完整的研究与应用经验。
本标准的制定将给出增材制造系统软硬件的接口规范,保证应用软件能够正确使用其他系统或应用软件或增材制造设备产生的数据的能力。
即系统之间能够传输数据,并且这些数据能够被准确地理解。
建立完整的增材制造数据接口规范可确保增材制造服务平台内的各种数据处理软件及各类增材制造设备互联互通,形成一个完整、流畅的数据处理流程,对于扩大我国增材制造技术应用、促进增材制造产业健康快速发展,具有非常重要的意义。
本标准以增材制造数据处理系统为中心,概述了增材制造数据处理的全部流程,规定了增材制造中各数据处理模块间的数据接口规范,概述了增材制造数据处理及数据传递,最终接入增材制造设备进行制造的全过程,并给出完整数据处理流程中各个关键联接环节,包括增材制造人机接口、软件接口、通信接口和设备接口各个环节的通用要求及匹配各模块的功能要求。 本标准首先阐述了增材制造数据接口的通用要求,包括关键要素和满足基本数据传输、处理、转发、存储以及安全性的要求。该要求直接影响增材制造数据处理系统内部模块的有效联通,因此本标准给出了一个保障互联互通、通信不受突发事件影响、具备数据加密保护措施、满足工作环境内防尘、防潮、抗高温、抗低温、防噪音、防辐射以及抗震要求的基本准则。 增材制造数据接口要求、设计规范章节,均从增材制造的一般规则入手,给出具备通用性的规范,而不依赖于特定工艺、设备或应用场景。在一般规则的基础上,针对联接不同数据处理模块的功能要求,则首先按该接口所处增材制造数据处理系统位置的设计内容进行阐述,再对要实现的功能目标做具体阐述。