ПНСТ 793-2022

(ИСО/АСТМ 52915:2020)

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УМНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Спецификация формата файла аддитивного производства AMF

Smart manufacturing. Specification for additive manufacturing file format AMF

ОКС 25.030

         35.240.50

Срок действия с 2023-01-01

до 2024-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Российский институт стандартизации" (ФГБУ "Институт стандартизации") и Некоммерческим партнерством "Русское общество содействия развитию биометрических технологий, систем и коммуникаций" (Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 194 "Кибер-физические системы"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 ноября 2022 г. N 110-пнст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО/АСТМ 52915:2020* "Спецификация формата файла аддитивного производства (AMF). Версия 1.2" (ISO/ASTM 52915:2020 "Specification for additive manufacturing file format (AMF) - Version 1.2", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**, а также путем изменения его структуры. Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом, кроме отмеченного в разделе "Предисловие" знаком "**". - Примечания изготовителя базы данных.      

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДА

5 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Американское общество по испытаниям и материалам (АСТМ) не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011** (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 121205 Москва, Инновационный центр Сколково, ул.Нобеля, д.1, e-mail: info@tc194.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Настоящий стандарт определяет формат обмена для использования в технологиях аддитивного производства. В течение трех десятилетий отраслевым стандартом для передачи информации между программами проектирования и оборудованием для аддитивного производства являлся формат файла стереолитографии (STL). Файл STL определяет только поверхностную сетку и не определяет цвет, текстуру, материал, субструктуру и другие свойства объекта производства. По мере того, как технология аддитивного производства быстро развивается от производства однородных объектов из одного материала к производству полноцветных геометрических объектов с функционально заданными градиентами материалов и микроструктур, растет потребность в стандартном формате файла обмена с поддержкой указанных свойств.

Формат файла аддитивного производства (AMF) имеет много преимуществ. Формат определяет объект в общем виде, не зависящем от технологии, и может быть использован любым оборудованием в меру возможностей. Формат AMF является простым в реализации, масштабируемым и эффективным. Формат имеет обратную совместимость, что позволяет преобразовывать существующий файл STL и добавлять новые функции в будущем.

     1 Область применения

Настоящий стандарт определяет:

- спецификацию формата (AMF);

- требования к подготовке, отображению и передаче формата AMF.

Использование расширяемого языка разметки XML обеспечивает интероперабельность формата AMF.

Предполагается, что формат AMF будет расширен в будущем, список ожидаемых будущих функций представлен в приложении В.

Настоящий стандарт не устанавливает требования к обеспечению целостности, безопасности и шифрованию данных.

     2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 потребитель AMF (AMF consumer): Программное обеспечение для чтения (синтаксического анализа) файла AMF для производства, визуализации или анализа.

Примечание - Как правило, файлы AMF импортируются оборудованием для аддитивного производства, а также программным обеспечением для просмотра, анализа и верификации.

2.2 редактор AMF (AMF editor): Программное обеспечение для чтения и перезаписи файла AMF для преобразования.

Примечание - Приложения-редакторы AMF используются для преобразования AMF из одной формы в другую, например, для преобразования всех изогнутых треугольников в плоские треугольники или преобразования спецификации пористого материала в сетчатую поверхность в явном виде.

2.3 поставщик AMF (AMF producer): Программное обеспечение для создания файла AMF из геометрических данных.

Примечание - Как правило, файлы AMF экспортируются с помощью программного обеспечения систем автоматизированного проектирования (САПР), программного обеспечения сканирования объектов или непосредственно из алгоритмов вычислительной геометрии.

2.4 атрибут (attribute): Характеристика данных, представляющая один или несколько аспектов или дескрипторов данных в элементе.

Примечание - В структуре XML атрибуты являются характеристиками элементов.

2.5 комментарий (comment): Текстовый элемент, связанный с любыми данными в файле AMF и игнорируемый программным обеспечением импортирования.

Примечание - Комментарии используются для отладки и повышения удобочитаемости файла пользователем.

2.6 элемент (element): Информационный блок в документе XML, включающий начальный тег, конечный тег, содержимое между тегами и атрибуты.

Примечание - В структуре XML элемент может содержать данные, атрибуты и другие элементы.

2.7 расширяемый язык разметки; XML (extensible markup language): Стандарт для представления контента в формате, который является одновременно человекочитаемым и машиночитаемым, путем тегирования информационного контента.

Примечание - Использование настраиваемых таблиц стилей и схем позволяет представлять информацию в унифицированном виде для обмена как контента (данными), так и формата (метаданными).

2.8 формат STL (STL format): Формат файла, описывающий геометрию поверхности объекта в виде мозаики треугольников и используемый для передачи оборудованию информации о трехмерной геометрии с целью производства деталей.

Примечание - Формат файла STL изначально был разработан как часть пакета САПР для стереолитографического оборудования. Формат STL называют "стандартным языком триангуляции" или "стандартным языком мозаичности", хотя данный формат не был определен в каком-либо официальном стандарте.

     3 Основные положения

3.1 Общие сведения

3.1.1 Универсальность формата файла сужает эффективность его применения для конкретных целей. Функции формата файла для удовлетворения потребностей одного сообщества могут снижать эффективность использования другими пользователями. Формат файла AMF предназначен для применения в области аддитивного производства и обладает свойствами, перечисленными в 3.1.2-3.1.7.

3.1.2 Технологическая независимость. Формат файла AMF определяет объект в общем виде, не зависящем от технологии, и может быть использован любым оборудованием в меру возможностей. Формат не зависит от разрешения и толщины слоя и не содержит информацию, относящуюся к производственным процессам или технологии. Формат может включать функции, которые поддерживаются только некоторым оборудованием (например, цвет, множественные материалы), но определение функций исключает ограничения для другого оборудования.

3.1.3 Простота. Формат AMF является доступным для реализации и понимания, может быть прочтен и редактирован в простой программе просмотра текста. В формате не хранится дублирующая информация.

3.1.4 Масштабируемость. Размер файла и время обработки линейно масштабируются при увеличении сложности детали и повышении разрешения и точности производственного оборудования. Это обеспечивает возможность обработки больших массивов идентичных объектов, сложных периодических внутренних функций (например, сеток и решетки) и гладких криволинейных поверхностей при производстве деталей с очень высоким разрешением.

3.1.5 Производительность. Формат AMF обеспечивает умеренную продолжительность операций чтения и записи, а также умеренный размер файла для большого объекта. Данные о производительности формата AMF приведены в приложении B.

3.1.6 Обратная совместимость. Файл STL может быть преобразован в файл AMF без потери информации и без запроса дополнительной информации. Файл AMF также может быть преобразован в файл STL для использования в устаревших системах, при этом расширенные функции будут потеряны. Формат AMF поддерживает представление геометрии треугольной сетки для использования существующих алгоритмов резки и инфраструктуры программного обеспечения.

3.1.7 Совместимость в будущем. Формат AMF является расширяемым с обеспечением совместимости с более ранними версиями и технологиями. Это позволяет добавлять новые функции по мере развития технологий, не исключая работу с простой однородной геометрией на устаревшем оборудовании.

3.2 Рекомендации по включению новых элементов

3.2.1 Новый элемент должен быть применим ко всем аппаратным платформам и технологиям, которые могут быть использованы для получения желаемого результата.

3.2.2 Новый элемент должен определять объект, а не то как его построить. Например, потенциальный будущий элемент <hollow> может определять необходимость оставить объем пустым. При этом не должен быть включен элемент <objectLayerFillPath>, определяющий, как построить полый объем, так как он предполагает конкретный процесс производства.

     4 Структура спецификации формата

4.1 Формат. Информация, определяемая спецификацией формата, хранится в формате XML 1.0. XML - это текстовый файл, содержащий список элементов и атрибутов. Формат XML позволяет использовать множество инструментов для создания, просмотра, обработки, анализа и хранения файлов AMF. Формат XML является человекочитаемым, что допускает наличие в файле ошибок отладки. XML может быть сжат и/или зашифрован на этапе постобработки с использованием высоко оптимизированных стандартизированных процедур.

4.2 Гибкость. Важным преимуществом формата XML является гибкость. Не являются сложностью для синтаксического анализатора отсутствующие или дополнительные параметры. Использование имен пространства XML позволяет добавлять новые свойства без нарушения старых версий синтаксического анализатора, например, в устаревшем программном обеспечении.

4.3 Точность. Формат файла не зависит от точности представления числовых значений. Поставщик AMF должен записать цифры, необходимые для правильного представления целевого объекта. При этом потребитель AMF должен читать и обрабатывать вещественные числа с двойной точностью (64 бита).

4.4 Будущие изменения и дополнения. Дополнительные элементы XML, добавленные к файлу AMF для внутреннего использования, не должны рассматриваться как часть спецификации формата AMF. Неофициальный элемент AMF может игнорироваться потребителем AMF и может не храниться или не воспроизводиться редактором AMF. Элемент становится официальным только тогда, когда он официально утвержден в спецификации формата AMF.

     5 Общая структура

5.1 Файл AMF должен начинаться со строки объявления XML, определяющей версию и кодировку XML, например:

<? xml version = "1.0" encoding = "UTF-8"?>

Версия XML должна иметь значение 1.0. Допускается указывать кодировки UTF-8 и UTF-16. Нераспознанные кодировки должны приводить к сбою загрузки файла.

5.2 В файле допускаются пробелы и стандартные комментарии XML, которые должны игнорироваться интерпретатором, например:

<!--данный комментарий необходимо проигнорировать-->

5.3 Остальная часть файла должна быть заключена между начальным </amf> и конечным </amf> тегами элемента. Данный элемент определяет тип файла и обеспечивает условие единственности корневого элемента файла XML. Должен быть включен атрибут, обозначающий версию стандарта AMF, которой соответствует файл. Могут быть использованы стандартные атрибуты пространства имен XML, такие как атрибут языка <lang> для определения используемого естественного человеческого языка. Допускается указание единицы измерения (миллиметр, дюйм, фут, метр или микрон). При отсутствии единицы измерения предполагается значение атрибута в мм, например:

<amf unit = "millimeter" version = "1.0" xml:lang = "en"

xmins:amf = "www.astm.org/Standards/F2915-14">

5.4 Между начальным </amf> и конечным </amf> тегами элемента должны быть включены пять элементов верхнего уровня.

5.4.1 <object>. Элемент объекта определяет объем или объемы материала, каждый из которых может определять идентификатор материала (ID) для обработки на аддитивном производстве. Элемент объекта должен определять уникальный идентификатор объекта (ID). В файле должен присутствовать хотя бы один элемент объекта. Допускается наличие дополнительных объектов.