材料實驗數(shù)據(jù) 粉末冶金技術- 編制說明

材料實驗數(shù)據(jù)粉末冶金技術CSTM標準編制說明一、工作簡況1、目的和意義材料科學的發(fā)展已經(jīng)進入利用數(shù)據(jù)驅(qū)動新材料開發(fā)的第四范式，并強烈依賴于大數(shù)據(jù)基礎、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)挖掘和人工智能的協(xié)同發(fā)展。在此背景下，材料數(shù)據(jù)基礎設施的建設作為支撐這一范式的重要基礎，成為新材料發(fā)展的重要依托。目前由于實驗數(shù)據(jù)具有多類型、多源、異構等特點，難以有效利用發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢對材料研發(fā)和應用的有效推動，未能將實驗數(shù)據(jù)的價值融入材料價值的鏈條，無法將我國科研人員產(chǎn)生的海量相關材料實驗數(shù)據(jù)有效利用服務于我國工業(yè)領域瓶頸問題的解決，迫切需要建立實驗數(shù)據(jù)相關的系列存儲標準規(guī)范，合力推進我國材料數(shù)據(jù)基礎保障能力的提升。粉末冶金技術被廣泛應用于交通、機械、電子、智能穿戴、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)以及高端裝備等領域，成為新材料科學中最具發(fā)展活力的分支之一。粉末冶金技術具備顯著節(jié)能、省材、性能優(yōu)異、產(chǎn)品精度高且穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點，非常適合于大批量生產(chǎn)。另外，部分用傳統(tǒng)鑄造方法和機械加工方法無法制備的材料和復雜零件也可用粉末冶金技術制造，因而備受工業(yè)界的重視。粉末冶金實驗數(shù)據(jù)經(jīng)年積累，信息數(shù)據(jù)量大，但目前關于粉末冶金數(shù)據(jù)存儲無統(tǒng)一模板，存儲形式多樣，現(xiàn)有數(shù)據(jù)難以匯總，因此粉末冶金實驗數(shù)據(jù)規(guī)范存儲對于材料科學發(fā)展具有重要意義。圍繞材料數(shù)據(jù)標準規(guī)范框架的要求研究制定的材料數(shù)據(jù)存儲標準，是材料研發(fā)與大數(shù)據(jù)技術融合的必要支撐條件?！恫牧蠈嶒灁?shù)據(jù)粉末冶金技術》為粉末冶金的實驗數(shù)據(jù)存儲和多節(jié)點數(shù)據(jù)集成提供范化的要求，對數(shù)據(jù)字段的完整度，數(shù)據(jù)信息的編碼唯一性，原始數(shù)據(jù)的溯源性、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性，提供標準和規(guī)范支撐。標準的實施有助于實現(xiàn)粉末冶金實驗數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理和質(zhì)量保證。2、任務來源本項目基于國家重點研發(fā)計劃課題《材料數(shù)據(jù)標準規(guī)范》（課題編號：2020YFB0704504）課題計劃，根據(jù)中國材料與試驗團體標準委員會(以下簡稱：CSTM標準委員會)關于CSTM標準《材料實驗數(shù)據(jù)粉末冶金制備立項公告》，由鋼鐵研究總院作為標準牽頭單位，承擔對《材料實驗數(shù)據(jù)粉末冶金技術》團體標準的制定任務，項目計劃編號：CSTM-SQ-2021-002753、主要工作過程2021年1月，組建了標準起草工作組，由鋼鐵研究總院的工作人員組成，包括具有標準制定經(jīng)驗的科研人員、制備技術人員。標準起草工作組討論了具體的工作過程、擬定了相應的工作計劃。本標準的制定是為了基于粉末冶金制備規(guī)范實驗數(shù)據(jù)。具體工作計劃如下：2021年5月，標準起草鋼鐵研究總院成員調(diào)研粉末冶金制備實驗標準與文獻，結(jié)合實際生產(chǎn)過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)，建立粉末冶金制備實驗數(shù)據(jù)草案大綱。2021年7月，組織召集粉末冶金專家研討，邀請粉末冶金領域委員會暨粉末冶金產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（CPMA）專家對草案提出意見與建議。2021年8月，調(diào)研全球粉末冶金數(shù)據(jù)庫，例如美國粉末冶金數(shù)據(jù)庫MPIF與歐洲粉末冶金數(shù)據(jù)庫EPMA內(nèi)容，修改草案。2021年9月，標準起草單位鋼鐵研究總院根據(jù)相關調(diào)研內(nèi)容開始撰寫標準草案。2021年10月，標準草案完成。2021年11月，標準草案通過立項審定會，CSTM標準委員會批準立項。2022年3月，整理專家意見與建議，形成征求意見稿。2022年4月，工作組完成標準征求意見稿，面向社會公開征求意見。2022年5月，計劃完成標準征求意見，形成意見匯總表，并對征求意見稿進行修改，形成標準送審稿。2022年5月，計劃召開本標準的審查會。2022年6月，計劃標準表決，報批，正式發(fā)布出版。三、標準調(diào)研情況、編制原則和主要內(nèi)容調(diào)研情況尚無適用的針對粉末冶金制備實驗數(shù)據(jù)存儲標準。1.1針對粉末冶金制備相關標準《GB/T2688-2012滑動軸承粉末冶金軸承技術條件》標準規(guī)定了粉末冶金軸承的技術條件?！禛B/T3500-2008粉末冶金術語》標準適用于有關粉末冶金的術語。粉末冶金系冶金和材料科學的一個分支，它涉及到金屬粉末制取，以及通過成形和燒結(jié)將金屬粉末與（或不與）非金屬粉末添加劑的混合物制成制品?！禛B/T4309-2009粉末冶金材料分類和牌號表示方法》標準規(guī)定了粉末冶金材料的分類和牌號表示方法。國外相關標準有：《ASTMB783-19StandardspecificationforMaterialsforFerrousPowderMetallurgy（PM）StructuralParts》、《ASTMB853-16（2021）e1StandardSpecificationforPowderMetallurgy（PM）BoronstainlesssteelStructuralComponents》、《ASTMA811-15StandardSpeciticationforSoftMagneticIronPartsFabricatedbypowderMetallurgytechniques》、《ASTMB925-15StandardPracticesforProductionandPreparationofPowderMetallurgy（PM）TestSpecimens》1.2針對數(shù)據(jù)存儲相關標準關于數(shù)據(jù)存儲標準，歐美等發(fā)達國家先后在國家層面制定了明確的政策以推動科學數(shù)據(jù)管理與開放共享，并且已支持形成了一批國家級的科學數(shù)據(jù)中心或高水平數(shù)據(jù)庫，利用它們持續(xù)匯聚和整合本國乃至全球科學數(shù)據(jù)資源，并向社會進行開放共享。例如美國國家標準與技術研究院（NIST）研發(fā)的材料數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)MaterialsDataCurationSystem（MDCS）提供了一種將材料數(shù)據(jù)獲取、共享和轉(zhuǎn)換的方法。通過建立數(shù)據(jù)模板個性化組織數(shù)據(jù)，保存于非關系（NoSQL）數(shù)據(jù)庫MongoDB中，并支持存儲庫互連進行聯(lián)合搜索。通過建立數(shù)據(jù)交換協(xié)議和機制，NIST促進了更廣泛范圍內(nèi)的材料數(shù)據(jù)共享和再利用，增強了數(shù)據(jù)質(zhì)量和應用效果。粉末冶金相關全球粉末冶金特性數(shù)據(jù)庫是一個涵蓋粉末冶金材料系統(tǒng)的材料特性信息互動數(shù)據(jù)庫。其目的是使部件和系統(tǒng)的設計者/制造者能夠在各種應用中對使用粉末冶金材料做出明智的選擇。該數(shù)據(jù)庫由美國金屬粉末工業(yè)聯(lián)合會（MPIF）、歐洲粉末冶金協(xié)會（EPMA）和日本粉末冶金協(xié)會（JMPA）聯(lián)合創(chuàng)建，旨在讓現(xiàn)有和潛在的粉末冶金客戶更好地了解粉末材料的性能。我國從2001年啟動科學數(shù)據(jù)共享工程，逐步建立不同領域的數(shù)據(jù)共享網(wǎng)。由上海交通大學等34家單位共同起草的《材料基因工程數(shù)據(jù)通則》團體標準，于2019年11月正式實施，為材料數(shù)據(jù)標準體系建設研究和全面實施提供了重要參考。目前粉末冶金實驗數(shù)據(jù)存儲標準的制定與該標準的核心一脈相承。目前沒有明確系統(tǒng)全面粉末冶金實驗數(shù)據(jù)類存儲標準，急需制定相關標準，《材料基因工程數(shù)據(jù)通則》作為現(xiàn)有基礎為粉末冶金實驗數(shù)據(jù)類存儲標準的制定為提供支撐。標準編制原則標準編制遵循“統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性”的原則，盡可能與國外先進標準接軌，注重標準的可操作性，本標準嚴格按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構和起草規(guī)則》的規(guī)定進行編寫和表述。標準主要內(nèi)容3.1標準名稱本標準的中文名稱為“材料實驗數(shù)據(jù)粉末冶金技術”，英文名稱為“Materialexperimentaldata-powdermetallurgytechnology”。3.2標準內(nèi)容建立一種適合針對粉末冶金制備實驗數(shù)據(jù)存儲標準，指導在規(guī)范數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過程中收集相應信息與遵循一定格式，以確保數(shù)據(jù)滿足FAIR原則，從而可以得到充分有效的共享，并可應用于大數(shù)據(jù)、人工智能等領域。本標準針對材料科學在數(shù)據(jù)驅(qū)動模式下對粉末冶金實驗數(shù)據(jù)的存儲需求，并結(jié)合實際的粉末冶金制備過程及實驗數(shù)據(jù)模板，針對粉末冶過程，將粉末冶金實驗數(shù)據(jù)需要存儲的內(nèi)容分為粉末冶金一般要求與實驗數(shù)據(jù)信息，粉末冶金數(shù)據(jù)存儲的一般要求主要為數(shù)據(jù)來源、樣品標識符等，實驗數(shù)據(jù)則包括粉末信息、成型工藝、燒結(jié)實驗數(shù)據(jù)以及后處理數(shù)據(jù)。四、與國內(nèi)、外同類標準水平對比情況無直接相關標準。五、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性標準的關系本部分編制原則符合國家的有關法規(guī)法律，與強制性標準協(xié)調(diào)一致。六、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)暫無。七、貫徹標準的要求和措施建議暫無。八、廢止現(xiàn)行有關標準的建議暫無。九、其他應予說明的事項暫無。材料實驗數(shù)據(jù)粉末冶金技術Ma