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中國計量科學(xué)研究院第7屆科技活動周于5月23日拉開帷幕。令主辦方?jīng)]有想到的是，當(dāng)天的“產(chǎn)業(yè)計量日”活動預(yù)計是160~180人的規(guī)模，結(jié)果報告廳一大早就被擠得滿滿當(dāng)當(dāng)來了230余人。吸引大家的是這里的數(shù)個重頭報告，將分析計量在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的地位作用和未來發(fā)展方向。

目前，我國正在大力推進經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。為充分發(fā)揮計量在服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展質(zhì)量和效益方面的作用，助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展，從2013年開始，質(zhì)檢總局開始在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等重點領(lǐng)域研究部署國家產(chǎn)業(yè)計量測試服務(wù)體系。截至目前，全國已正式籌建19家國家產(chǎn)業(yè)計量測試中心，涉及航空、航天、海洋裝備、新能源、新材料等重點產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

計量支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展作用巨大

大型客機被稱為“現(xiàn)代工業(yè)之花”，是制造強國的重要標(biāo)志。中國商用飛機有限責(zé)任公司質(zhì)量適航安全部副部長、C919大型客機總質(zhì)量師徐建強表示，C919首飛圓滿成功，得益于之前經(jīng)過了充分的試驗和反復(fù)的測量測試。據(jù)他介紹，一架大型商用客機大約由400萬個零部件組成，涉及飛控、液壓、電氣、航電、動力燃油及環(huán)控等數(shù)十個復(fù)雜系統(tǒng)。每個零部件都需要經(jīng)過嚴(yán)格的精密測量，每個系統(tǒng)都要經(jīng)過反復(fù)的試驗驗證。目前他們已主要梳理出42項關(guān)鍵測量環(huán)節(jié)，逾2萬余項關(guān)鍵測量參數(shù)。

與汽車制造整體裝配工藝不同，大飛機在未進行裝配前是分離的，機頭、機身和機翼分別來自國內(nèi)不同的制造商。通過大部件裝配對接，將原本分離的大部件逐步對接成龍，最終形成一架完整的飛機。飛機大部件對接精度要求極高，可謂是“失之毫厘，差之千里”的細活兒。據(jù)徐建強介紹，按照傳統(tǒng)方式，機頭與前機身的對接需要2～3周，而此次C919采用高精度幾何量測量，實行三維動態(tài)對接，對接完成只需要2～3個小時。其中采用的激光跟蹤儀，其測量精度最高可達到0.015毫米，是名副其實的飛機大部件對接的標(biāo)尺和“眼睛”。

對姚俊臣來說，他所在的中國航空工業(yè)北京計量測試技術(shù)研究所(以下簡稱304所)前不久也完成了一項計量支撐深海工程的生動案例。5月2日，建設(shè)中的中國“超級工程”港珠澳大橋迎來重大節(jié)點——海底沉管隧道實現(xiàn)最后對接，全線成功合龍。這一刻，有一雙“眼睛”始終注視著整個過程，那就是304所的“海底天眼”——管節(jié)運動姿態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)。

作為世界上規(guī)模最大、標(biāo)準(zhǔn)最高的集橋、島、隧為一體的交通集群工程項目，港珠澳大橋最具挑戰(zhàn)性的是沉管隧道工程。隧道建造長度達5.665公里，要將33根長180米、寬38米、重8萬噸的巨型沉管一節(jié)節(jié)地準(zhǔn)確沉入海底近50米深的基槽中，按照“遼寧”號航母滿載重量6.75萬噸的規(guī)模來計算，相當(dāng)于放入不少于33個航母重量的沉管。這是一項破世界紀(jì)錄的工程，工程難度直逼技術(shù)極限。而在此之前，中國沒有在開放海域建造深埋式沉管隧道的經(jīng)驗。

據(jù)姚俊臣介紹，盡管沒有深海振動測量的先例，但304所憑借參與過“神舟八號”與“天宮一號”空中對接等國防重大項目的成功經(jīng)驗和技術(shù)儲備，開發(fā)出管節(jié)運動姿態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)解決了水下沉管隧道管節(jié)對接過程中，管節(jié)運動無法直接測量的難題，實現(xiàn)了超低頻、微小振幅水下物體運動姿態(tài)的高精度測量，測量精度可達1厘米。

產(chǎn)業(yè)計量出現(xiàn)新趨勢新需求

在“產(chǎn)業(yè)計量日”的報告會上，來自304所、國家航天器產(chǎn)業(yè)計量測試中心、國家商用飛機產(chǎn)業(yè)計量測試中心等多家產(chǎn)業(yè)計量中心的代表，都不約而同地談到了產(chǎn)業(yè)計量新的發(fā)展需求——計量測試應(yīng)緊貼產(chǎn)業(yè)需求，全面融入產(chǎn)品全壽命周期，覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)全溯源鏈。未來計量測試技術(shù)要由傳統(tǒng)的實驗室測量向在線測量轉(zhuǎn)變、由靜態(tài)校準(zhǔn)向動態(tài)實時校準(zhǔn)轉(zhuǎn)變、由單一參數(shù)校準(zhǔn)向多參數(shù)耦合校準(zhǔn)轉(zhuǎn)變、由獨立的儀器設(shè)備計量向系統(tǒng)綜合計量校準(zhǔn)轉(zhuǎn)變。

徐建強表示，商用飛機產(chǎn)業(yè)計量與傳統(tǒng)計量相比，具有動態(tài)、多參數(shù)、在線、交感與集成條件下的計量要求，因而計量的特性必須由產(chǎn)品的特性來決定。

國家航天器產(chǎn)業(yè)計量測試中心負責(zé)人路潤喜也直言，目前產(chǎn)業(yè)走在了計量的前面。他以傳感器校準(zhǔn)為例說，實驗室工況下的參數(shù)測量與實際工況測量還是存在差異，無法滿足企業(yè)的需求。

姚俊臣認為，目前計量測試能力覆蓋還是不全面，還沒有深入到型號研制全壽命過程，在以實驗室計量為主的情況下，不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。據(jù)他介紹，目前涉及航空產(chǎn)業(yè)的性能檢測參數(shù)中，其中溯源完善的參數(shù)占67%，溯源不完善的參數(shù)占25%，無法溯源的參數(shù)占8%，主要缺失工況環(huán)境條件下的計量測試和針對試驗的綜合校準(zhǔn)。

有專家分析，多年以來，我國傳統(tǒng)計量工作主要聚焦在為保證單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的單一量傳溯源鏈條上，而對測量過程、測量方法、測量結(jié)果的分析應(yīng)用，以及整體系統(tǒng)解決方案的提供等方面關(guān)注的比較少，而這恰恰又是企業(yè)所急需的。這也是一直以來，計量沒有真正融入產(chǎn)業(yè)發(fā)展大局、沒有得到企業(yè)高度重視的根本原因。

在這個方面，國家運載火箭產(chǎn)業(yè)計量測試中心近年來做了很好的嘗試，他們不再局限于傳統(tǒng)的量值傳遞溯源領(lǐng)域，而是更多地聚焦產(chǎn)業(yè)測量需求，為其提供測量技術(shù)研究、測量設(shè)備研制、測量結(jié)果分析利用等，并將計量測試技術(shù)融入產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品全壽命周期。比如，其通過開展總裝自動對接測量方法研究，研制成功首條柔性裝配對接系統(tǒng)，實現(xiàn)了長征五號火箭總裝過程中的多個大型部段的自動對接;編制高壓配氣臺壓力參數(shù)現(xiàn)場在線校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了壓力參數(shù)的現(xiàn)場在線計量。再比如，該中心提出了可計量性設(shè)計，要求計量在型號設(shè)計、研制階段就先行介入，將計量測試技術(shù)融入數(shù)字火箭的研制流程，開展數(shù)字計量、測量服務(wù)，開展針對運載火箭的數(shù)據(jù)挖掘工作，開展基于遠程的測量儀器健康診斷，從而輔助運載火箭設(shè)計優(yōu)化和研制決策。

記者從質(zhì)檢總局計量司了解到，目前他們正研究擬定計量促進質(zhì)量發(fā)展相關(guān)指導(dǎo)意見，從制度設(shè)計、體系完善、能力提升等各個方面明確未來計量服務(wù)質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)思想、工作目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施等。同時，以完善國家產(chǎn)業(yè)計量測試服務(wù)體系為“牛鼻子”，通過“建中心、搭平臺、創(chuàng)聯(lián)盟”的三位一體發(fā)展思路和模式，不斷集聚全社會計量資源和優(yōu)勢，積極構(gòu)建大計量工作格局。

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