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中國計量測試學(xué)會馬愛文秘書長:計量測試技術(shù)必須走在中國制造的前列
發(fā)布時間:2016-05-18 01:02:38 點擊:18287
隨著2016年“5.20世界計量日”的日益臨近自主研發,計量確定性,再次成為人們關(guān)注的焦點。事實上損耗,計量講故事,在人們生活中無處不在,人們應(yīng)該時刻關(guān)注計量性能穩定。近日全面革新,中國計量測試學(xué)會秘書長馬愛文撰文論述了計量對中國制造的重要性和作用。
該論文指出情況正常,國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》明確強調(diào):制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體行業分類,是立國之本技術特點、興國之器、強國之基發展邏輯∧哿α?!吨袊圃?025》,是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)聽得進。聶榮臻元帥曾經(jīng)說過:科技要發(fā)展新的力量,計量須先行。那么對于中國制造呢?中國計量測試學(xué)會馬愛文秘書長認(rèn)為便利性,計量測試技術(shù)必須走在中國制造的前列全面展示。
一、中國制造的基本內(nèi)容和特征
《中國制造2025》深刻認識,在全面分析全球制造業(yè)格局面臨的重大調(diào)整核心技術、我國經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境發(fā)生重大變化、我國制造業(yè)存在的問題等基礎(chǔ)上主動性,國務(wù)院提出了我國建設(shè)制造強國的九項戰(zhàn)略任務(wù)和重點:提高國家制造業(yè)創(chuàng)新能力創造性、推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合、強化工業(yè)基礎(chǔ)能力全方位、加強質(zhì)量品牌建設(shè)、全面推行綠色制造影響力範圍、大力推動重點領(lǐng)域突破發(fā)展大局、深入推進(jìn)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、積極發(fā)展服務(wù)型制造和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)邁出了重要的一步、提高制造業(yè)國際化發(fā)展水平有序推進。
通過分析這九個方面的關(guān)系,中國制造的實質(zhì)可以概括為:通過創(chuàng)新需求、融合堅定不移、強基,實現(xiàn)質(zhì)量提升更讓我明白了、企業(yè)轉(zhuǎn)型和快速發(fā)展迎難而上。 創(chuàng)新,《中國制造2025》中上百次用到“創(chuàng)新”一詞探索,并且提出了一些新的創(chuàng)新領(lǐng)域和創(chuàng)新概念堅持先行,如設(shè)計創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新滿意度、創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)情況較常見、創(chuàng)新聯(lián)盟、創(chuàng)新模式等主要抓手,但最為主要體製、最為基礎(chǔ)的是科技創(chuàng)新構建。科技是第一生產(chǎn)力服務延伸,是中國制造業(yè)發(fā)展的核心共創輝煌,是其他創(chuàng)新最為依賴的技術(shù)基礎(chǔ)。我國雖然有200多種產(chǎn)品產(chǎn)量居世界第一位調解製度,但缺少核心技術(shù)和品牌優(yōu)勢精準調控,95%的高檔數(shù)控機床、85%的集成電路應用的因素之一、80%的高端芯片依賴進(jìn)口解決。究其原因,科技的落后是我國制造業(yè)落后的主要因素敢於監督。必須通過科技發(fā)展與創(chuàng)新攜手共進,全面提高中國制造創(chuàng)新能力,激發(fā)中國制造的創(chuàng)新活力推進一步,推動中國制造實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展經過,并建立起“以企業(yè)為主體、市場為導(dǎo)向力度、政產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的制造業(yè)創(chuàng)新體系”明確了方向。
融合,就是指推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合勇探新路。信息化與工業(yè)化的融合是現(xiàn)代制造業(yè)的重要特征單產提升。美國提出的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS:cyber-physical system)以及德國的工業(yè)4.0,其實質(zhì)都是信息化與工業(yè)化的融合問題試驗。中國的制造水平落后于德國勞動精神、美國,這是不爭的事實製度保障,中國必須加快這種融合預下達,加快“機器換人”進(jìn)度,這樣中國的制造才能在“再工業(yè)化”進(jìn)程中占有一席之地統籌推進。也只有實現(xiàn)信息化與工業(yè)化深度融合方案,才能實現(xiàn)智能制造、綠色制造了解情況,才能不斷“推進(jìn)生產(chǎn)過程智能化組建,培育新型生產(chǎn)方式,全面提升企業(yè)研發(fā)特點、生產(chǎn)深刻變革、管理和服務(wù)的智能化水平”,才能不斷增強中國制造的競爭實力和諧共生。
強基質生產力,就是要夯實中國制造的各項基礎(chǔ)適應性強。我國已提出“四基戰(zhàn)略”,就是把“核心基礎(chǔ)零部件(元器件)先進的解決方案、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝拓展、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)”做為我國的工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。零部件的精度直接決定著整機的精度;生產(chǎn)工藝宣講活動、基礎(chǔ)材料直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量與效益不斷進步,產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平直接決定著現(xiàn)代化制造業(yè)的整體水平和能力。要實現(xiàn)中國制造豐富內涵,必須夯實這四個中國制造的基礎(chǔ)生產效率,不斷提升精密加工、智能制造以及高質(zhì)量產(chǎn)品的制造能力適應性,才能全面提升我國基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展水平和快速發(fā)展的能力節點。
二、計量測試技術(shù)是中國制造的基礎(chǔ)
(一)計量測試技術(shù)是科技的基礎(chǔ)落地生根,也是創(chuàng)新的基礎(chǔ)的特點。
我國制造業(yè)整體水平排在德國、美國等發(fā)達(dá)國家之后有效保障,而我國的計量測試能力和水平也在這些發(fā)達(dá)國家之后大數據,這不僅僅是一個巧合,而是從另一個角度反映了計量對整個制造業(yè)的影響講實踐。俄國化學(xué)家門捷列夫講:沒有測量就沒有科學(xué)數字技術。每一項科研成果的取得都是在成百上千次甚至上萬次的計量測試的基礎(chǔ)上,經(jīng)過分析為產業發展、比較範圍和領域、歸納出來的有所增加。計量對科技具有很強的引領(lǐng)和促進(jìn)作用各項要求。國家質(zhì)檢總局局長支樹平在2015年亞太計量規(guī)劃組織(APMP)大會上講:計量測試技術(shù)是創(chuàng)新的“種子”和“引擎”,是國家核心競爭力的重要標(biāo)志之一越來越重要的位置。沒有計量測試技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展新技術,沒有計量測試提供準(zhǔn)確、可靠順滑地配合、一致深入、有效的計量測試數(shù)據(jù),就很難提出創(chuàng)新的思路前沿技術,也很難驗證創(chuàng)新的成果基礎。從科技領(lǐng)域來看,每一次計量測試精度的提高或者新的測試方法的提出多種方式,都會帶來一些科技新發(fā)現(xiàn)對外開放,帶來一些科技新發(fā)明技術創新,也會帶來一些新技術(shù)上革命與進(jìn)步。
(二)計量測試技術(shù)是“融合”的基礎(chǔ)資料。
實現(xiàn)信息化與工業(yè)化深度融合廣泛應用,“智能”“大數(shù)據(jù)”將成為深度融合的重要手段。智能產(chǎn)品新產品、智能裝備去完善,及至智能車間、智能工廠長遠所需,這些都是智能制造的重要組成部分求索,也是信息化與工業(yè)化深度融合的前提和基礎(chǔ)。要實現(xiàn)“智能”生產創效,就必須以計量測試為前提結構,為手段。以智能制造為例:一個智能產(chǎn)品(原材料)的基本信息優化上下,如基本尺寸能力建設、基本成份含量,都必須經(jīng)過計量測試才能得到;這個智能產(chǎn)品(原材料)要與智能裝備進(jìn)行信息交互生產體系,實現(xiàn)智能制造加工服務,必須經(jīng)過計量測試才能相互感知,才能對智能產(chǎn)品(原材料)進(jìn)行定制(按提前計量測試好的要求)化加工;加工后的基本信息只有通過計量測試才能重新寫入新的智能產(chǎn)品中能力和水平,為下一道工序加工提供新的更加完備的基本信息覆蓋。德國一家玻璃智能制造生產(chǎn)線上有3000多個傳感器,正是這3000多個計量測試用的傳感器研究,不停地感知有關(guān)信息高效,并經(jīng)傳輸、分析提高、再感知機構、再分析,才能保證制造出帶有“智能”功能的玻璃產(chǎn)品交流。帶有“智能”功能的玻璃產(chǎn)品再進(jìn)入“智能”物流或其他“智能”制造過程中基礎,成為社會需要的更加“智能”的產(chǎn)品。在整個“智能”制造過程中還不大,計量測試發(fā)揮著重要的作用高產,并且計量測試的精度直接影響著“智能”產(chǎn)品最后的質(zhì)量和效益。
(三)計量測試技術(shù)是“四基”的基礎(chǔ)發揮作用。
基礎(chǔ)零部件良好、基礎(chǔ)原材料、基礎(chǔ)工藝銘記囑托、產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)(包括基礎(chǔ)檢測技術(shù))構(gòu)成我國制造業(yè)的基礎(chǔ)引領。直接把基礎(chǔ)檢測技術(shù)列入國家戰(zhàn)略發(fā)展的基礎(chǔ)就此掀開,這足以說明基礎(chǔ)檢測技術(shù)的重要性。但更為重要的是:計量測試技術(shù)也是其他“三基”(基礎(chǔ)零部件今年、基礎(chǔ)原材料穩步前行、基礎(chǔ)工藝)的基礎(chǔ)。以基礎(chǔ)零部件為例:齒輪是機械加工動手能力、高精密儀器制造等各類機械制造中非常重要的一個基礎(chǔ)零部件逐步改善,齒輪的精度直接影響著機械加工的精度。大連理工大學(xué)王立鼎院士是齒輪研究方面的專家提升,他制造的齒輪可以和德國的齒輪精度相一致大大提高。他多年來擔(dān)任中國計量測試學(xué)會的常務(wù)理事。2013年研究成果,我拜訪他時取得了一定進展,曾經(jīng)問他:齒輪制造與計量測試有什么樣的關(guān)系?他對我講:要制造出高精度的齒輪,就必須要有更高精度的計量測試手段大面積。同時他還講到:我國精密加工機床精度不高積極參與,機器噪音大,壽命短等培養,造成的原因表現(xiàn)上是齒輪之間或軸承之間的有效嚙合不好交流研討,深層次原因是我國在這方面的計量測試精度不夠。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝過程中形式,計量測試是實現(xiàn)工藝過程控制的技術(shù)基礎(chǔ)建設應用,計量測試精度的高低直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量,影響著企業(yè)的效益日漸深入。同樣動力,在原材料的制造過程中,如果計量測試不準(zhǔn)確互動式宣講,精度不夠高效高性,同樣會直接影響到原材料的質(zhì)量和性能。
(四)計量測試技術(shù)是企業(yè)提質(zhì)增效適應性、轉(zhuǎn)型升級的基礎(chǔ)節點。
在工業(yè)企業(yè)通過活化,人們常講的一句話是:計量是企業(yè)的“眼睛”落地生根。的確,從原材料進(jìn)廠健康發展,到企業(yè)生產(chǎn)工藝過程控制有效保障,到企業(yè)的產(chǎn)品檢測,再到企業(yè)的節(jié)能減排增效非常重要,計量都發(fā)揮著重要的“眼睛”作用進一步提升。但隨著現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展空間廣闊,特別是工業(yè)化與信息化的深度融合,計量測試將成為現(xiàn)代化企業(yè)的“中樞”改革創新,甚至是大腦知識和技能。在智能制造過程中,使用微型傳感器進(jìn)行計量檢測新模式,通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心實現,數(shù)據(jù)中心經(jīng)過計算分析,再將指令傳達(dá)到智能設(shè)備組織了,智能設(shè)備進(jìn)行智能操作服務體系。這時,計量測試已不僅僅是簡單的“眼睛”搶抓機遇,而變成一個系統(tǒng)分析,包括傳輸、分析甚至執(zhí)行全面闡釋。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展非常激烈,這一整套過程都會集成到一個小小的芯片上。計量測試已完全構(gòu)成了一套系統(tǒng)引人註目,成為一個“智能人”實力增強。未來要實現(xiàn)定制化智能制造,一條生產(chǎn)線已不再只生產(chǎn)一種規(guī)格的產(chǎn)品探索創新,要隨時檢測帶來全新智能、隨時調(diào)節(jié)、隨時制造不同規(guī)格新產品、不同顏色去完善、不同大小、不同形狀長遠所需、不同性能的產(chǎn)品求索。這時更需要不斷進(jìn)行計量測試。計量測試水平以及計量測試技術(shù)的應(yīng)用已成為影響中國“智造”的關(guān)鍵規模。早在上世紀(jì)初穩定發展,世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家就把合格的原材料、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝以及計量測試技術(shù)做為現(xiàn)代化企業(yè)的三大支柱提供深度撮合服務。計量測試已成為現(xiàn)代企業(yè)保障產(chǎn)品質(zhì)量服務品質、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級的重要技術(shù)基礎(chǔ)。歐盟2002年一項統(tǒng)計表明組成部分,計量通過支持技術(shù)創(chuàng)新對歐盟GNP的貢獻(xiàn)達(dá)0.77%影響,數(shù)額達(dá)610億歐元。隨著社會進(jìn)步對科技的依賴,這個數(shù)字肯定還要高發展契機。
三廣泛關註、加快推進(jìn)計量測試技術(shù)進(jìn)步,引領(lǐng)中國制造快速發(fā)展
基礎(chǔ)不牢發力,地動山搖優勢領先。要實現(xiàn)中國制造,計量測試技術(shù)必須先行共創美好。
(一)加強計量測試前沿技術(shù)研究改善,不斷提高計量測試精度。
計量研究是一個不斷超越自我的過程協調機製。精度的提高是永無止境的信息化。精確計量還將不斷催生其他領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展。伴隨測量精度的大幅度提高實踐者,一大批革命性的新技術(shù)也會相繼涌現(xiàn)取得明顯成效,如納米技術(shù)的應(yīng)用將不斷提升航空發(fā)動機的精度,也不斷推動核潛艇技術(shù)的發(fā)展數據。目前我國整體的計量測試水平離發(fā)達(dá)國家還有很大的差距創新的技術,特別是在與中國制造相關(guān)的極大、極小顯著,極高快速增長、極低等領(lǐng)域差距更大。因此占,要加強計量科技基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究高質量,特別是基本物理常數(shù)等精密測量和量子計量基準(zhǔn)研究,在應(yīng)對國際單位制重大技術(shù)革命的同時激發創作,建立一批新一代的高準(zhǔn)確度前景、高穩(wěn)定性量子計量基準(zhǔn),為中國制造服務(wù)增幅最大。要突破重點領(lǐng)域的關(guān)鍵計量測試技術(shù)共享應用,建立一批適合中國制造快速發(fā)展的國家計量基標(biāo)準(zhǔn)、社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)最新;要加強高精度技術創新、具有快速反應(yīng)能力的計量測試技術(shù)的研究,為精準(zhǔn)制造重要作用、敏捷制造提供精準(zhǔn)計量測試技術(shù)服務(wù)持續向好。
同時,要加強計量測試科技成果的轉(zhuǎn)化有望,推動計量測試產(chǎn)業(yè)發(fā)展進一步推進。計量科研項目的立項、論證等要與中國制造中的重點領(lǐng)域方案、重點產(chǎn)業(yè)應用的選擇、重大戰(zhàn)略的科研項目對接,把科研成果的轉(zhuǎn)化作為計量測試技術(shù)研究課題立項左右、執(zhí)行背景下、驗收的全過程評審指標(biāo)。要建立計量科研機構(gòu)與企業(yè)技術(shù)機構(gòu)交流平臺可靠保障,加強計量技術(shù)機構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合立項自然條件、聯(lián)合攻關(guān)、聯(lián)合研發(fā)力度開展。
(二)加強先進(jìn)實用計量測試技術(shù)研究互動互補,推動計量測試技術(shù)與中國制造的深度融合。
要加快新型傳感器技術(shù)意向、微型傳感技術(shù)意料之外、功能安全技術(shù)等新型計量測試技術(shù)和測試方法研究,推動我國傳感器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展;要加強傳感器計量檢定形式、校準(zhǔn)特別是自校準(zhǔn)置之不顧、自適應(yīng)過程中的量傳溯源技術(shù)的研究,保證傳感器量值的準(zhǔn)確可靠數字化。要加強遠(yuǎn)程傳輸方便、遠(yuǎn)傳校準(zhǔn)、扁平校準(zhǔn)等新計量測試技術(shù)的研究各領域,以適應(yīng)“系統(tǒng)計量”或“整體計量”的需要應用領域。要加快航空航天裝備、海洋工程裝備進行培訓、節(jié)能與新能源汽車實現、電力裝備、農(nóng)機裝備等現(xiàn)代制造業(yè)重點領(lǐng)域?qū)S糜嬃繙y試技術(shù)研究提高,提升專業(yè)計量測試水平可以使用。要加強核心基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝紮實、基礎(chǔ)材料相關(guān)計量測試技術(shù)的研究效高化,著力解決影響核心基礎(chǔ)零部件(元器件)、基本原材料產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性的關(guān)鍵共性技術(shù)投入力度,為“四基”戰(zhàn)略打好計量測試技術(shù)基礎(chǔ)創造。要加強數(shù)控機床、機器人貢獻法治、軌道交通裝備等整體中計量測試技術(shù)的研究設備製造,特別要在柔性制造中發展需要,加強“柔性計量”技術(shù)的研究,提高整體(機)加工(制造)精度管理。加強儀器儀表核心零(部)件顯示、核心控制技術(shù)研究,培育具有核心技術(shù)和核心競爭力的儀器儀表品牌產(chǎn)品效率和安。
(三)加強中國制造過程中智能計量測試技術(shù)研究設計能力。
2005年,美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)提出了“聰明加工系統(tǒng)(smart machining system深入開展,SMS)”研究計劃更為一致。我國也要加強這方面的研究工作。加強工業(yè)生產(chǎn)中計量測試技術(shù)的研究技術的開發,為精益生產(chǎn)研究與應用、在線檢測、質(zhì)量診斷更高效、精細(xì)化管理的發生、綠色制造提供計量測試技術(shù)保障。加強產(chǎn)業(yè)計量測試技術(shù)研究影響,為全產(chǎn)業(yè)鏈新的動力、全產(chǎn)品壽命周期、全量傳溯源鏈提供前瞻性計量測試技術(shù)服務(wù)發展契機。加強智能產(chǎn)品廣泛關註、智能裝備以及智能制造中相關(guān)的計量測試技術(shù)研究,為智能化生產(chǎn)提供計量測試技術(shù)服務(wù)去突破。要加強互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的計量測試技術(shù)研究能運用,確保計量測試數(shù)據(jù)在傳輸過程中的保真、保準(zhǔn)智能設備、一致不可缺少、可靠。要加強人機智能交互特點、工業(yè)機器人積極回應、智能物流管理、增材制造等過程中的計量測試技術(shù)研究又進了一步,促進(jìn)制造工藝的優(yōu)化多種場景、實時監(jiān)測、遠(yuǎn)程監(jiān)控和自適應(yīng)控制技術(shù)的發(fā)展規劃。要將計量測試嵌入到產(chǎn)品研發(fā)擴大公共數據、制造、質(zhì)量提升帶動擴大、全過程工藝控制中核心技術體系,實現(xiàn)關(guān)鍵量準(zhǔn)確測量與實時校準(zhǔn)開拓創新。
計量測試是中國制造的基礎(chǔ),特別是隨著中國制造質(zhì)量的提升必然趨勢、制造精度的提高以及制造功能的擴大促進善治,計量測試的基礎(chǔ)作用、先導(dǎo)作用將更加突顯的方法。計量測試技術(shù)必須走在中國制造的最前沿實事求是。
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