車(chē)薇娜 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院

計(jì)量是測(cè)量的科學(xué)及其應(yīng)用，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，計(jì)量與其實(shí)體機(jī)構(gòu)始終作為各國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和無(wú)聲伙伴，默默支持國(guó)家經(jīng)濟(jì)的繁榮和國(guó)民生活質(zhì)量的提升。

技術(shù)的進(jìn)步必須建立在可靠的測(cè)量基礎(chǔ)上。因此，在全世界范圍內(nèi)，通常越是發(fā)達(dá)國(guó)家，計(jì)量及計(jì)量機(jī)構(gòu)的地位就越重要，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，比如德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)，因?yàn)橛?jì)量對(duì)產(chǎn)業(yè)起著重大支撐作用，且兩者在發(fā)展過(guò)程中能夠不斷相互促進(jìn)。先進(jìn)的計(jì)量科學(xué)與計(jì)量機(jī)構(gòu)能夠在多個(gè)領(lǐng)域?yàn)槠髽I(yè)提供適用的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、方法及應(yīng)用等服務(wù)，提供整體解決方案，幫助企業(yè)提高創(chuàng)新性和生產(chǎn)力，培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)高超的測(cè)量從業(yè)者，并為企業(yè)員工提供相關(guān)培訓(xùn)課程。

在全球范圍內(nèi)，人們?nèi)諠u意識(shí)到產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新性與競(jìng)爭(zhēng)力的重要性。歐盟已經(jīng)把納米技術(shù)、微型與納米電子產(chǎn)品、新材料、生物技術(shù)、光子學(xué)和先進(jìn)制造等新興領(lǐng)域定義為制造創(chuàng)新性產(chǎn)品的“關(guān)鍵技術(shù)”，而這些領(lǐng)域都與計(jì)量直接相關(guān)。同時(shí)，信息與通信技術(shù)，尤其是創(chuàng)新性生產(chǎn)和信息技術(shù)相結(jié)合的快速發(fā)展，即第四次工業(yè)革命（“工業(yè)4.0”），開(kāi)啟了計(jì)量領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)的全新可能性。

在此背景下，為滿(mǎn)足新興產(chǎn)業(yè)對(duì)測(cè)量精確度的需求，德國(guó)國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)-德國(guó)物理技術(shù)研究院（PTB）新成立了光伏技術(shù)中心、量子技術(shù)中心和風(fēng)能技術(shù)中心。光伏是德國(guó)乃至全球未來(lái)能源供應(yīng)的支柱之一，光伏技術(shù)中心能夠?yàn)楸椴既虻牡聡?guó)光伏企業(yè)提供校準(zhǔn)服務(wù)和光伏測(cè)量技術(shù)支持。量子技術(shù)中心將把量子計(jì)量和傳感器技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際公認(rèn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與法律授權(quán)相結(jié)合，為德國(guó)量子技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。風(fēng)能技術(shù)中心則從能源過(guò)渡層面支持德國(guó)工業(yè)界建立一個(gè)可持續(xù)的能源供應(yīng)，PTB也是首個(gè)為風(fēng)能行業(yè)提供可靠和全面質(zhì)量保證的國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)。另外，在PTB咨詢(xún)委員會(huì)（Kuratoriums）的三十位委員中，來(lái)自西門(mén)子、大眾汽車(chē)、巴斯夫、海德漢、艾倫等行業(yè)巨頭的代表占據(jù)了超過(guò)三分之一的席位，充分顯示了德國(guó)計(jì)量機(jī)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)界密切的合作關(guān)系。

計(jì)量與產(chǎn)業(yè)深度合作的另一個(gè)典范是英國(guó)的計(jì)量機(jī)構(gòu)-英國(guó)國(guó)家物理研究院（NPL）。NPL與英國(guó)多個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)開(kāi)展合作，幫助企業(yè)迅速、及時(shí)地開(kāi)發(fā)市場(chǎng)所需的新產(chǎn)品和新服務(wù)，并提供決策所需信心。NPL為英國(guó)企業(yè)提供常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)建議、商業(yè)測(cè)量以及培訓(xùn)課程作為企業(yè)難題的定制解決方案。比如在航空航天領(lǐng)域，NPL幫助英國(guó)航空航天行業(yè)節(jié)省了百萬(wàn)英鎊的制造成本并滿(mǎn)足了規(guī)范要求。由于日漸嚴(yán)格的規(guī)范，導(dǎo)致提高生產(chǎn)線(xiàn)效率的壓力很大。在這個(gè)相對(duì)保守的市場(chǎng)中，飛機(jī)制造商必須在新技術(shù)的應(yīng)用和安全與高性能之間尋找平衡。因此，英國(guó)政府與NPL和貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈的主要制造商以及中小企業(yè)合作，提供測(cè)量服務(wù)，培訓(xùn)并研究技術(shù)能力。

一個(gè)代表性案例是NPL通過(guò)技術(shù)支持幫助英國(guó)海德公司的航空產(chǎn)品獲得英國(guó)國(guó)家航空與國(guó)防承包商認(rèn)可項(xiàng)目（Nadcap）的認(rèn)證。Nadcap測(cè)量與檢驗(yàn)過(guò)程認(rèn)證被波音、空客、賽峰、通用電氣航空、勞斯萊斯等主要航空領(lǐng)域制造商視為產(chǎn)品質(zhì)量的保證。由于測(cè)量和檢驗(yàn)認(rèn)可新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，強(qiáng)制航空行業(yè)中的供應(yīng)商必須得到滿(mǎn)足新標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證，海德公司的業(yè)務(wù)中有四項(xiàng)被列入強(qiáng)制清單。NPL幫助海德評(píng)估了其航空產(chǎn)品的能力以滿(mǎn)足Nadcap認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)培訓(xùn)評(píng)估其它幾項(xiàng)需要認(rèn)證的業(yè)務(wù)。最終海德公司的四項(xiàng)業(yè)務(wù)都通過(guò)了Nadcap的審計(jì)并得到認(rèn)證，能夠繼續(xù)為包括空客在內(nèi)的航空巨頭們供貨。

在北美大陸，計(jì)量機(jī)構(gòu)領(lǐng)軍者之一的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）正致力于提高美國(guó)在通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全到先進(jìn)制造等多個(gè)重要戰(zhàn)略領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)開(kāi)發(fā)新的工具測(cè)量重要特性、提供權(quán)威數(shù)據(jù)等方式，NIST幫助美國(guó)提升了產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，改善了國(guó)民生活質(zhì)量。在眾多與產(chǎn)業(yè)相關(guān)的項(xiàng)目中，NIST霍林斯制造業(yè)拓展合作項(xiàng)目（MEP）尤為突出。MEP項(xiàng)目的使命是提高美國(guó)制造業(yè)，尤其是先進(jìn)制造業(yè)的生產(chǎn)力和技術(shù)績(jī)效。項(xiàng)目在美國(guó)建立了擁有400多個(gè)服務(wù)站、超過(guò)1300位專(zhuān)家的MEP國(guó)家網(wǎng)絡(luò)，為制造業(yè)提供其急需的資源和服務(wù)。MEP一半經(jīng)費(fèi)來(lái)自聯(lián)邦撥款，每個(gè)中心還得到來(lái)自州或當(dāng)?shù)卣约八饺伺c客戶(hù)的經(jīng)費(fèi)支持。這一模式大大促進(jìn)了MEP的發(fā)展和壯大。MEP中心與制造商合作開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、發(fā)掘新客戶(hù)、擴(kuò)展多樣性市場(chǎng)、采納新技術(shù)并增強(qiáng)供應(yīng)鏈中的價(jià)值。這一項(xiàng)目作為橋梁連接了其它致力于制造業(yè)繁榮發(fā)展的相關(guān)機(jī)構(gòu)和研究院。

在我國(guó)，計(jì)量與產(chǎn)業(yè)的合作起步相對(duì)較晚，政府、計(jì)量機(jī)構(gòu)及企業(yè)的重視程度一直不夠。近年來(lái)，這一現(xiàn)狀得到了明顯的改善，在政府的支持下，計(jì)量機(jī)構(gòu)通過(guò)簽署合作協(xié)議、建立聯(lián)合機(jī)構(gòu)、開(kāi)展合作研究等多種形式，開(kāi)始大力加強(qiáng)與企業(yè)的溝通合作，并在此基礎(chǔ)上，為企業(yè)提供更加精準(zhǔn)、有效、定制的計(jì)量解決方案。

未來(lái)與新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的計(jì)量特性將體現(xiàn)在智能與互聯(lián)、嵌入式與普遍性測(cè)量：大尺度、多傳感器、多被測(cè)物和多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的部署將開(kāi)拓網(wǎng)絡(luò)信息的可用性，借助計(jì)算機(jī)、軟件和通信技術(shù)的新能力，和整合進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中的基于量子、生物和納米技術(shù)的大量傳感器，通過(guò)數(shù)據(jù)融合實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)校準(zhǔn)，達(dá)到貫穿系統(tǒng)溯源性的智能化演繹；計(jì)量能力將被嵌入產(chǎn)品和系統(tǒng)的中心，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵測(cè)量系統(tǒng)“不停在線(xiàn)”地“實(shí)時(shí)校準(zhǔn)”。

未來(lái)的工廠將演變?yōu)樵O(shè)計(jì)和制造融入單個(gè)流程中的智能設(shè)施，能夠在生產(chǎn)定制產(chǎn)品時(shí)實(shí)現(xiàn)“一次性做對(duì)”。計(jì)量將被用于評(píng)估和確保每個(gè)部件的適用性和功能性，并支持零浪費(fèi)目標(biāo)和碳中和成果。計(jì)量將支持這些新工廠之間的互聯(lián)，形成一個(gè)獨(dú)立于產(chǎn)品范疇之外的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，并在達(dá)到最低能源消耗和環(huán)境影響的同時(shí)將生產(chǎn)與研發(fā)有效結(jié)合起來(lái)。