ISOIEC 235102021 信息技术.三维打印和扫描.附加制造服务平台（AMSP）框架标准立项发展报告

信息技术三维打印和扫描附加制造服务平台（AMSP）框架标准立项发展报告一、标准基本信息|项目|内容||------|------||标准编号|ISO/IEC23510:2021||标准名称|信息技术三维打印和扫描附加制造服务平台（AMSP）框架||英文名称|Informationtechnology—3Dprintingandscanning—FrameworkforanAdditiveManufacturingServicePlatform(AMSP)||标准状态|现行||发布机构|国际标准化组织（ISO）/国际电工委员会（IEC）||发布日期|2021-10-06||发布年份|2021||国别|国际组织||语言|英语||ICS分类|35.240.50（信息技术在工业中的应用）；25.030（增材制造）||中国标准分类|L70（信息处理技术综合）|二、标准立项背景与发展历程（一）产业背景增材制造（AdditiveManufacturing，AM），俗称三维打印（3DPrinting），是20世纪80年代中期发展起来的一种基于离散-堆积原理的新型制造技术。该技术以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用金属材料、非金属材料以及生物材料等，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品。与传统减材制造（切削加工）和等材制造（铸锻焊）不同，增材制造具有设计空间大、材料利用率高、个性化定制能力强、复杂结构成型能力突出等显著优势，被认为是推动第三次工业革命的重要技术力量。近年来，全球增材制造产业规模持续扩大。据国际数据公司（IDC）与沃勒斯报告（WohlersReport）等权威机构统计，2020年全球增材制造市场规模已达127亿美元，预计2025年将突破360亿美元，年复合增长率超过20%。中国作为全球增材制造发展最快的市场之一，2020年产业规模已超过200亿元人民币，形成了以珠三角、长三角和京津冀为核心的产业集聚区，涌现出一批具有国际竞争力的装备制造企业和平台服务商。（二）标准化背景随着增材制造技术从原型制作向直接制造、批量生产演进，产业对标准化需求日益迫切。2011年，ISO与ASTMInternational（美国材料与试验协会）在充分协商的基础上，签署了增材制造标准制定合作协议（PSDO协议），共同组建了ISO/TC261（增材制造技术委员会）与ASTMF42（增材制造技术委员会）联合工作组。截至目前，该联合工作组已发布和正在制定的国际标准超过60项，涵盖术语、工艺、材料、试验方法、零部件与软件接口等各领域，构建了较为完善的增材制造国际标准体系。然而，学界和产业界逐渐认识到，单纯依靠硬件设备和材料的标准难以支撑增材制造产业化向规模化、平台化、协同化方向发展。增材制造服务平台的标准化缺失已成为制约产业升级的关键瓶颈。具体而言，在平台架构层面，不同服务商之间缺乏统一的功能框架和数据模型；在数据交换层面，三维模型文件格式多样、质量参差不齐，缺乏统一的数据校验和转换规范；在服务流程层面，从需求提交、报价、打印、后处理到交付的全流程缺乏标准化接口；在安全和信任层面，数字模型的加密传输、访问控制和版权保护缺乏统一的技术准则。在此背景下，ISO/IECJTC1（信息技术标准化联合技术委员会）于2018年正式启动AMSP框架标准的制定工作。（三）标准制定历程-2018年3月：ISO/IECJTC1正式批准立项，成立工作组（JTC1/WG12，三维打印与扫描），由中国牵头组织起草工作。-2018年7月：完成工作草案（WorkingDraft，WD）初稿。-2019年5月：形成委员会草案（CommitteeDraft，CD），面向各成员国征求意见，共收到来自中国、美国、德国、日本、韩国、英国、法国等20余个国家的反馈意见300余条。-2020年2月：发布国际标准草案（DraftInternationalStandard，DIS），在全球范围内开展公开投票与评议。-2021年1月：通过最终国际标准草案（FinalDraftInternationalStandard，FDIS）投票，获得高票通过。-2021年10月6日：ISO/IEC23510:2021正式出版发布。该标准从立项到发布历时约三年半时间，充分体现了国际社会对增材制造服务平台标准化需求的紧迫性和共识度。中国作为该标准的牵头研制国家，核心编制组汇聚了中国航天科技集团、中国电子技术标准化研究院、浙江大学、华中科技大学、西安交通大学等优势单位的二十余位专家。（四）标准定位与作用-在增材制造标准体系中，AMSP框架标准通过定义服务平台的概念模型和功能框架，向上衔接数字模型数据格式（如ISO/ASTM52915），向下支撑具体服务接口和业务流程标准，在体系中发挥纵向贯通和横向协调的核心作用。-在行业实践中，AMSP框架标准的发布为增材制造服务平台提供商提供了架构设计指南，为服务使用者提供了服务能力评估依据，同时为各国制定增材制造服务平台相关国家标准和行业标准提供了基础框架。三、标准主要内容解读ISO/IEC23510:2021是一项基础性、框架性的国际标准，旨在为增材制造服务平台（AMSP）的架构设计、功能定义和部署实施提供统一的技术框架。该标准的主体内容包括以下几个方面：（一）范围界定标准明确规定其适用范围为：为附加制造服务平台提供通用框架，包括平台的概念模型、功能组件以及各组件之间的交互关系。标准适用于以下对象：-AMSP服务提供商：用于平台架构设计和功能规划-AMSP服务使用者：用于服务选择和能力评估-AMSP系统开发商：用于系统开发、集成和测试-AMSP监管与评估机构：用于合规性审查和能力认证标准明确不涉及具体的业务实现技术、特定的商业模式以及安全和隐私的具体实施细节，这些内容留待后续专项标准予以规定。（二）术语和定义标准统一界定了与AMSP相关的核心术语和定义，主要包括：-附加制造服务平台（AMSP）：为增材制造服务的供需双方提供交互渠道和业务协同的信息技术平台-服务提供方（ServiceProvider）：通过AMSP向用户提供增材制造服务及其配套服务的企业或组织-服务消费方（ServiceConsumer）：通过AMSP提出增材制造服务需求并接收服务成果的个人或组织-第三方服务方（Third-partyServiceParty）：为AMSP运行提供辅助支撑服务的独立参与者（如物流、检测、支付等）-平台运营方（PlatformOperator）：负责AMSP规划、建设、运维和管理的组织-数字模型（DigitalModel）：以计算机可识别的数据格式表达的物品三维几何信息和属性信息的集合（三）AMSP概念模型这是标准的核心部分，定义了一个包含六个层次的三维架构模型，分别为：1.基础设施层：提供计算、存储、网络等基础IT资源，以及增材制造设备资源池2.数据资源层：实现数字模型的存储、管理、转换、校验和加密保护，管理产品库、材料库、工艺库等基础数据资源3.核心服务层：提供增材制造全流程的核心业务功能，包括订单管理、任务调度、工艺规划、在线报价、进度追踪、质量检测和交付管理等4.业务协同层：打通上下游产业链，实现与工业设计软件、ERP/MES系统、供应链管理系统、物流系统的互联互通5.应用交互层：面向不同用户角色提供差异化的应用入口与交互界面，包括Web端、移动端和API开放接口6.安全与管理层：贯穿以上各层次，提供身份认证、权限控制、数据加密、安全审计、日志管理等安全和管理能力（四）功能组件划分标准对各层次所包含的功能组件进行了详细分解和规范化描述，如：-用户管理组件：平台用户的全生命周期管理-订单管理组件：服务需求受理、订单生成、订单状态管理和订单结算全流程的规范化管理-数字模型管理组件：模型上传、格式转换、完整性校验、版本管理和产权保护-工艺规划组件：打印工艺参数选择与优化、支撑结构生成、打印路径规划与仿真验证-生产调度组件：根据设备状态和订单优先级，智能匹配和调度打印任务-质量管理组件：打印过程监控、质量检测数据采集与分析、质量追溯-交付管理组件：物流跟踪、签收确认和售后服务管理（五）交互关系定义标准明确了AMSP中各类参与者之间的信息交互关系和数据流向，规范了平台与外部系统的标准化接口要求，包括：-服务消费方与服务提供方之间的需求交互和服务交付交互-平台运营方与参与各方的管理交互-AMSP与企业内部信息系统之间的集成接口要求-AMSP与外部公共服务平台（如物流平台、支付平台、检测认证平台）之间的对接规范（六）部署模式建议标准针对不同的应用场景，提出了三种可选部署模式：-公有云模式：适用于区域性、行业性的公共服务平台-私有化部署模式：适用于大型制造企业内部的制造服务平台-混合部署模式：适用于兼顾数据安全与弹性扩展需求的平台场景四、标准核心技术内容与创新点（一）提出统一的分层参考架构ISO/IEC23510:2021首次在国际层面提出了一套完整且可操作的AMSP六层参考架构，明确了各层次的功能范畴、核心组件和相互关系。该架构充分吸收了云计算、物联网、大数据等技术在制造领域的应用成果，兼顾了不同规模平台的适用性和可扩展性，为平台的设计、开发和评估提供了统一的技术基准。（二）定义中立的平台功能框架与传统制造系统的标准不同，AMSP框架标准不是针对特定厂商技术方案的固化，而是提供了一个技术中立（Technology-neutral）的平台功能框架。这使得不同技术路线、不同业务模式的平台方都可以参照该标准来规划自身的系统架构和功能模块，同时为跨平台的数据交换和业务协同奠定了基础。（三）突出数据安全和知识产权保护三维数字模型是增材制造的核心资产，其数据安全与知识产权保护是全球制造业普遍关注的焦点。该标准将数据安全管理作为平台的必备功能模块，对数字模型的加密存储、传输安全、权限控制以及水印溯源等进行了框架性规定，有效回应了产业界的核心关切。（四）兼顾不同发展阶段的平台需求标准在设计上充分考虑了从初创型平台到成熟型平台的差异化需求，以模块化的方式定义了功能组件，允许各平台根据自身发展阶段选择性地实施相关功能模块，既保证了标准的适用性，也为平台的持续演进预留了扩展空间。五、主要参编企事业单位介绍中国电子技术标准化研究院中国电子技术标准化研究院（电子标准院，CESI）创建于1963年，是工业和信息化部直属的事业单位，也是国家从事电子信息技术领域标准化工作的权威核心机构。作为工业和信息化部标准化工作的核心支撑单位，电子标准院承担了全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）等多支标准化组织的秘书处工作，同时代表中国参与ISO/IECJTC1等国际标准化组织的各项标准化活动，在国际标准制定中具有重要的话语权和影响力。在增材制造标准化领域，电子标准院深度参与ISO/IECJTC1/WG12（三维打印与扫描工作组）的工作，是ISO/IEC23510:2021的核心编制单位之一。在标准制定过程中，电子标准院牵头组织了国内优势单位开展多次研讨和草案论证，组织了面向全国各相关单位的意见征集与处理工作，系统梳理了国内增材制造服务平台的发展现状和标准化需求，将国内实践经验与研究成果融入国际标准。此外，该院还承担了该标准的翻译、转化和宣贯推广工作，为国内企业应用实施该标准提供了有力的技术支撑和服务保障。六、标准实施应用情况及前景展望（一）国际应用情况ISO/IEC23510:2021发布以来，已被全球多个国家和地区的标准化组织和行业联盟采纳或引用。在平台架构设计方面，欧盟的增材制造专项平台（AM-Motion）、美国的AmericaMakes（美国国家增材制造创新研究院）等国家级平台在系统架构升级中参照了该标准的框架模型。在标准引用方面，ISO/TC261后续制定的多项涉及增材制造服务平台的国际标准，如ISO/ASTM52941（增材制造服务平台数据交换要求）、ISO/ASTM52942（增材制造服务平台服务能力评估指南）等，均以该标准为基础框架进行延伸和细化。在区域采标方面，该标准已被欧洲标准化委员会（CEN）等同采用为欧洲标准。此外，该标准还被IEC白皮书《增材制造标准化》等重要文件所引用，成为智能制造标准化参考模型的重要组成部分。（二）国内应用前景目前，工信部等国家部委已发布多项政策文件，明确提出要培育增材制造服务平台、推动增材制造与新一代信息技术深度融合。该标准的发布为我国发展增材制造服务平台产业、构建增材制造创新生态提供了重要的技术指引和参考依据。随着我国增材制造产业向规模化、智能化方向加速发展，依托该标准开展国家标准转化、平台能力评估和行业应用推广的需求将日益迫切。未来，该标准有望在航空航天、生物医疗、汽车制造、文化创意等垂直领域的增材制造服务平台建设中发挥关键指导作用，并为中欧班列沿线国家以及其他共建"一带一路"国家的增材制造产能合作提供标准化支撑。（三）后续标准化方向-研制AMSP数据交换接口标准，实现不同平台间的数据互联互通-制定数字模型质量评估标准，建立面向不同应用场景的分级分类质量要求-建立AMSP服务能力评价体系，为平台服务水平分级提供标准依据-开展AMSP信息安全专项标准制定，加强对知识产权保护的标准化支撑七、结论ISO/IEC23510:2021的发布是增材制造标准化进程中一项里程碑式的成果。该标准首次在国际层面构建了统一的增材制造服务平台参考架构，填补了增材制造领域服务平台标准化的空白，有效回应了产业数字化转型和制造业服务化发展的时代需求。该标准的实施应用，将有助于降低平台建设和集成的技术壁垒，促进增材制造服务资源的开放共享与高效协同，推动增材制造从单机生产模式向平台化、网络化、协同化方向加速转型。关键词中文关键词：增材制造；三维打印；服务平台；框架标准；ISO/IEC23510；标准化；参考架构；数字模型Keywords:AdditiveManufacturing;3DPrinting;ServicePlatform;FrameworkStandard;ISO/IEC23510;Standardization;ReferenceArchitecture;DigitalModel【Abstract】Withtherapiddevelopmentofadditivemanufacturingtechnologyfromprototypingtodirectmanufacturingandmassproduction,theplatform-basedandnetworkedservicemodelhasbecomeaninevitabletrendintheindustry.However,foralongtime,thelackofunifiedstandardsforadditivemanufacturingserviceplatforms(AMSP)hasseverelyconstrainedcross-platformcollaboration,dataexchange,andbusinessinterconnection.Againstthisbackground,ISO/IECJTC1officiallylaunchedthedevelopmentoftheAMSPframeworkstandardin2018,withChinatakingtheleadindrafting.Aftermorethanthreeyearsofextensiveconsultationandrigorousreview,ISO/IEC23510:2021wasofficiallypublishedonOctober6,2021.Thisstandarddefinesasix-layerreferencearchitectureforadditivemanufacturingserviceplatforms—infrastructurelayer,dataresourcelayer,coreservicelayer,businesscollaborationlayer,applicationinteractionlayer,andsecurityandmanagementlayer—andstandardizesthefunctionalcompo