材料實驗數據粉末冶金技術CSTM標準編制說明一、工作簡況1、目的和意義材料科學的發展已經進入利用數據驅動新材料開發的第四范式，并強烈依賴于大數據基礎、數據共享、數據挖掘和人工智能的協同發展。在此背景下，材料數據基礎設施的建設作為支撐這一范式的重要基礎，成為新材料發展的重要依托。目前由于實驗數據具有多類型、多源、異構等特點，難以有效利用發揮大數據優勢對材料研發和應用的有效推動，未能將實驗數據的價值融入材料價值的鏈條，無法將我國科研人員產生的海量相關材料實驗數據有效利用服務于我國工業領域瓶頸問題的解決，迫切需要建立實驗數據相關的系列存儲標準規范，合力推進我國材料數據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、信息和核工業以及高端裝備等領域，成為新材料科學中最具發展活力的分支之一。粉末冶金技術具備顯著節能、省材、性能優異、產品精度高且穩定性好等一系列優點，非常適合于大批量生產。另外，部分用傳統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，因而備受工業界的重視。粉末冶金實驗數據經年積累，信息數據量大，但目前關于粉末冶金數據存儲無統一模板，存儲形式多樣，現有數據難以匯總，因此粉末冶金實驗數據規范存儲對于材料科學發展具有重要意義。圍繞材料數據標準規范框架的要求研究制定的材料數據存儲標準，是材料研發與大數據技術融合的必要支撐條件。《材料實驗數據粉末冶金技術》為粉末冶金的實驗數據存儲和多節點數據集成提供范化的要求，對數據字段的完整度，數據信息的編碼唯一性，原始數據的溯源性、數據與數據之間的關聯性，提供標準和規范支撐。標準的實施有助于實現粉末冶金實驗數據的規范化管理和質量保證。2、任務來源本項目基于國家重點研發計劃課題《材料數據標準規范》（課題編號：2020YFB0704504）課題計劃，根據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《材料實驗數據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《材料實驗數據粉末冶金技術》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范實驗數據。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研粉末冶金制備實驗標準與文獻，結合實際生產過程中產生數據，建立粉末冶金制備實驗數據草案大綱。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業技術創新戰略聯盟（CPMA）專家對草案提出意見與建議。2021年8月，調研全球粉末冶金數據庫，例如美國粉末冶金數據庫MPIF與歐洲粉末冶金數據庫EPMA內容，修改草案。2021年9月，標準起草單位鋼鐵研究總院根據相關調研內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，正式發布出版。三、標準調研情況、編制原則和主要內容調研情況尚無適用的針對粉末冶金制備實驗數據存儲標準。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》標準規定了粉末冶金軸承的技術條件。《GB/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。《GB/T4309-2009粉末冶金材料分類和牌號表示方法》標準規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針對數據存儲相關標準關于數據存儲標準，歐美等發達國家先后在國家層面制定了明確的政策以推動科學數據管理與開放共享，并且已支持形成了一批國家級的科學數據中心或高水平數據庫，利用它們持續匯聚和整合本國乃至全球科學數據資源，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）研發的材料數據管理系統MaterialsDataCurationSystem（MDCS）提供了一種將材料數據獲取、共享和轉換的方法。通過建立數據模板個性化組織數據，保存于非關系（NoSQL）數據庫MongoDB中，并支持存儲庫互連進行聯合搜索。通過建立數據交換協議和機制，NIST促進了更廣泛范圍內的材料數據共享和再利用，增強了數據質量和應用效果。粉末冶金相關全球粉末冶金特性數據庫是一個涵蓋粉末冶金材料系統的材料特性信息互動數據庫。其目的是使部件和系統的設計者/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。該數據庫由美國金屬粉末工業聯合會（MPIF）、歐洲粉末冶金協會（EPMA）和日本粉末冶金協會（JMPA）聯合創建，旨在讓現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年啟動科學數據共享工程，逐步建立不同領域的數據共享網。由上海交通大學等34家單位共同起草的《材料基因工程數據通則》團體標準，于2019年11月正式實施，為材料數據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據存儲標準的制定與該標準的核心一脈相承。目前沒有明確系統全面粉末冶金實驗數據類存儲標準，急需制定相關標準，《材料基因工程數據通則》作為現有基礎為粉末冶金實驗數據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“統一性、協調性、適用性、一致性、規范性”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：標準化文件的結構和起草規則》的規定進行編寫和表述。標準主要內容3.1標準名稱本標準的中文名稱為“材料實驗數據粉末冶金技術”，英文名稱為“Materialexperimentaldata-powdermetallurgytechnology”。3.2標準內容建立一種適合針對粉末冶金制備實驗數據存儲標準，指導在規范數據的產生過程中收集相應信息與遵循一定格式，以確保數據滿足FAIR原則，從而可以得到充分有效的共享，并可應用于大數據、人工智能等領域。本標準針對材料科學在數據驅動模式下對粉末冶金實驗數據的存儲需求，并結合實際的粉末冶金制備過程及實驗數據模板，針對粉末冶過程，將粉末冶金實驗數據需要存儲的內容分為粉末冶金一般要求與實驗數據信息，粉末冶金數據存儲的一般要求主要為數據來源、樣品標識符等，實驗數據則包括粉末信息、成型工藝、燒結實驗數據以及后處理數據。四、與國內、外同類標準水平對比情況無直接相關標準。五、與有關的現行法律、法規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法律，與強制性標準協調一致。六、重大分歧意見的處理經過和依據暫無。七、貫徹標準的要求和措施建議暫無。八、廢止現行有關標準的建議暫無。九、其他應予說明的事項暫無。材料實驗數據粉末冶金技術Ma