● 崔 楠

工業(yè)4.0來臨計量準備好了嗎

● 崔 楠

2011年11月，德國政府公布的《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》中的一項重要戰(zhàn)略，就是“工業(yè)4.0”，即第四次工業(yè)革命。它以“智能制造”為核心，以互聯(lián)為手段，以計量測試為重要的核心技術(shù)。第四次工業(yè)革命也是大數(shù)據(jù)時代，是信息技術(shù)時代，是把一切測試信息進行綜合采集、綜合分析并加以綜合運用，在運用的過程中再進行新的采集、新的分析、新的應(yīng)用的過程。在這個過程中，及時、準確、可靠的計量測試無處不在，無時不在。這對計量測試技術(shù)的挑戰(zhàn)是全面的、綜合的、全方位的。筆者認為應(yīng)從以下幾個方面對計量測試進行思考：

一、應(yīng)從更高準確性、可靠性、一致性上思考如何進一步提高計量測試能力

計量測試技術(shù)的準確性、一致性和可靠性是實現(xiàn)第四次工業(yè)革命的基礎(chǔ)。如現(xiàn)代銀行系統(tǒng)，要實現(xiàn)全球范圍內(nèi)銀行收支情況在某一節(jié)點時必須一致，即賬目不致于出現(xiàn)偏差不平衡，需要銀行計算機系統(tǒng)的時間準確度必須在10-6以上，而如果全世界的工業(yè)要實現(xiàn)4.0，實現(xiàn)實時對接平衡，肯定要高于這個準確度，因為數(shù)據(jù)更多，涉及內(nèi)容更繁雜。目前時間的計量準確度雖已達到了10-15以上，但這只是實驗室中的數(shù)據(jù)，在計算機系統(tǒng)中能否得到實際應(yīng)用？能否滿足要求？第四次工業(yè)革命的到來，一定需求更高準確度的計量測試為其提供測試技術(shù)保證。

二、應(yīng)從傳感技術(shù)的快速發(fā)展來思考儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及相關(guān)的量值傳遞和溯源問題

傳感器是產(chǎn)生數(shù)據(jù)的直接根源。德國某玻璃制造企業(yè)，一條玻璃全自動生產(chǎn)系統(tǒng)線上就安裝了3000多個測量傳感器，保證著整個系統(tǒng)的正常有效運行。這些傳感器作為一次儀表，如何保證其準確、可靠？如何對它們進行量值傳遞和溯源？能否實現(xiàn)傳感器的自校準功能？儀器儀表行業(yè)將何去何從？

三、應(yīng)從嵌入式軟件全方位應(yīng)用及互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展來思考計量相關(guān)軟件的檢定、校準或檢測問題

“互聯(lián)互通”是推動這一輪工業(yè)革命的核心要素。近幾年互聯(lián)互通技術(shù)快速發(fā)展，帶動了軟件業(yè)的快速發(fā)展。系統(tǒng)集成、遠程傳輸、嵌入式軟件將成為測試儀器的重要組成部分，軟件與儀器不可分隔。現(xiàn)代的計量測試儀表大都可以直接與互聯(lián)網(wǎng)相通?，F(xiàn)在較為成熟的像電能智能抄表系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)已成為其中的重要組成部分。而現(xiàn)在的計量檢定、計量校準一般只針對儀器設(shè)備，或者說只針對其中的計量檢測部分，很少涉及對軟件采集性能、安全性能、可靠性能、防作弊性能等進行測試。這種管理方式在未來必將發(fā)生改變。同時，由于軟件的存在，傳感器的廣泛應(yīng)用，一個系統(tǒng)對多個參數(shù)、多類參數(shù)同時進行測量的可能性大大增加。軟件的可靠性、互通互聯(lián)技術(shù)能力將成為影響第四次工業(yè)革命的重要因素。那么我們現(xiàn)在是否有軟件的測評能力？能否對整個系統(tǒng)進行校準？能否對多參數(shù)儀器設(shè)備同時進行在線校準？

四、應(yīng)從多學(xué)科融合的角度來思考計量人才的培養(yǎng)問題

工業(yè)4.0時代更是一個大融合的時代，從表面上看是物物相聯(lián)、人機相聯(lián)、制造與服務(wù)相聯(lián)等，但深層次看，是多學(xué)科的融合，多領(lǐng)域的融合，是多種技術(shù)的相互滲透。任何產(chǎn)品中都包含著軟件和無線網(wǎng)絡(luò)，包含著電子、機械、化工、材料等多項專業(yè)技術(shù)，有的還包含農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及管理知識。工業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展向著多通道、多參數(shù)、全方位、系統(tǒng)化發(fā)展。多學(xué)科綜合性人才的需求越來越大，對人才綜合素質(zhì)的要求越來越高。因此，需要具有跨學(xué)科經(jīng)驗的人才擔(dān)當(dāng)相關(guān)的工作。創(chuàng)新更多出現(xiàn)在跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的邊緣學(xué)科。因此，以計量專業(yè)為基礎(chǔ)的復(fù)合型人才將承擔(dān)起工業(yè)4.0時代計量創(chuàng)新的大任。

五、應(yīng)從計量檢定、校準的扁平化來思考計量技術(shù)機構(gòu)的發(fā)展

隨著第四次工業(yè)革命的到來，特別是隨著無線傳輸、空間加載、遠程診斷以及互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，以后的量傳溯源或許不再需要一級級傳遞，而是通過現(xiàn)代科技手段，如無線傳輸，直接溯源到最高計量標準。計量檢定、校準的扁平化問題越來越突出。這對現(xiàn)行的計量量傳溯源系統(tǒng)產(chǎn)生影響，也會直接影響全國計量技術(shù)機構(gòu)的設(shè)置和計量資源的配置。