現(xiàn)在，工業(yè)4.0時(shí)代來(lái)臨，我們?cè)诠I(yè)2.0階段的精密級(jí)測(cè)量能力還沒有建完，沒有形成整體測(cè)量能力，對(duì)中低端裝備制造質(zhì)量的整體支撐能力尚未形成；我們?cè)诠I(yè)3.0階段的超精密級(jí)測(cè)量能力還處于初級(jí)階段，要形成整體測(cè)量能力必須付出極大的努力，無(wú)法形成對(duì)高端裝備制造質(zhì)量的基本支撐能力；但是工業(yè)4.0已經(jīng)開始了，這個(gè)階段是在完成整體超精密測(cè)量能力的基礎(chǔ)上，達(dá)到高端裝備制造的“完整精度”階段。“完整精度”的內(nèi)涵是使制造精度與測(cè)量精度更完整、更優(yōu)化、效率更高、成本更低，更適于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化制造?？梢娢覀兠媾R的工作極其復(fù)雜、極其艱巨、極其緊迫，工業(yè)2.0要補(bǔ)課，3.0要追齊，4.0要同步和勝出。

我國(guó)提升高端裝備制造質(zhì)量面臨的測(cè)量手段挑戰(zhàn)

目前支撐產(chǎn)品制造質(zhì)量的測(cè)量手段可分為三個(gè)部分：一部分是我們有測(cè)量能力，但是這部分測(cè)量主要是一種由局部代替整體的測(cè)量。比如在圖紙上標(biāo)注圓柱類零件形狀的時(shí)候，一般只標(biāo)注一個(gè)截面的圓度，再標(biāo)注一個(gè)豎線的直線度。這主要考慮到我們現(xiàn)有的測(cè)量手段限制。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，絕大部分有用信息被漏掉了。即便是這樣的測(cè)量，我們?cè)诤芏喾矫嬉膊痪邆錅y(cè)量手段。第二部分是我們只具備部分測(cè)量能力。比如平板顯示器生產(chǎn)線，我們通常是從8塊平板顯示器中抽出一塊來(lái)測(cè)量，或者從6塊平板顯示器中抽出一塊來(lái)測(cè)量，而且是只在平板顯示器上選擇幾個(gè)點(diǎn)測(cè)量，這是在抽檢的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部代替整體的測(cè)量方式，測(cè)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)不能反映平板顯示器的制造質(zhì)量，所以良率很難控制。第三部分是根本沒有測(cè)量能力，在圖紙上也不標(biāo)注了。用這樣的測(cè)量能力無(wú)法支撐我國(guó)高端裝備制造，更無(wú)法支撐高端裝備制造質(zhì)量的提升。

鑒于上述情況，我國(guó)要提升高端裝備制造質(zhì)量將會(huì)面臨三個(gè)主要挑戰(zhàn)。第一個(gè)是整體性問題，國(guó)家測(cè)量體系不完整；第二個(gè)是測(cè)量手段呈現(xiàn)碎片化特征，有些儀器發(fā)明或者有些儀器的研發(fā)、生產(chǎn)，都是在一些點(diǎn)上進(jìn)行的，不成體系，不能形成整體能力；第三個(gè)是精益化問題，測(cè)量對(duì)質(zhì)量提升的不可替代的支撐作用，對(duì)此我們的認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不足。

國(guó)家測(cè)量體系的核心任務(wù)之一是保證龐大的工業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。國(guó)家測(cè)量體系可大致分為國(guó)家計(jì)量體系和工業(yè)測(cè)量體系兩部分。國(guó)家計(jì)量體系的任務(wù)是保證全國(guó)計(jì)量量值的準(zhǔn)確一致，僅在這個(gè)層面上，我們就存在十分嚴(yán)重的量值傳遞體系不完整問題。以幾何量為例，德國(guó)建有123種國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（裝置），我們只有80種。從總體看，德國(guó)是有選擇地發(fā)展裝備制造業(yè)，而我國(guó)是成體系的地發(fā)展裝備制造業(yè)，從這個(gè)意義上說(shuō)我們國(guó)家缺少的標(biāo)準(zhǔn)裝置就更多了。國(guó)家的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)都由國(guó)家計(jì)量院建立與管理，標(biāo)準(zhǔn)量值須逐級(jí)向下傳遞。首先傳遞到大區(qū)一級(jí)，再傳遞到省一級(jí)，再傳遞到市一級(jí)及縣一級(jí)，最后傳遞到工廠計(jì)量室。由于受能力限制，如技術(shù)能力、地方財(cái)力和人力資源限制等，不可能健全與國(guó)家計(jì)量院計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量對(duì)應(yīng)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以每一級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)在建立相應(yīng)級(jí)別的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，都會(huì)減少一些計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。就我國(guó)現(xiàn)有的80項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝置而言，傳遞到市縣一級(jí)時(shí)，能建立和管理的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)所剩無(wú)幾了。最后傳遞到工廠計(jì)量室時(shí)，只有很少的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置能真正起作用。這樣一個(gè)計(jì)量體系，無(wú)法支撐我國(guó)高端裝備制造業(yè)所需要的龐大工業(yè)測(cè)量體系的正常運(yùn)行，無(wú)法保證工業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。

工業(yè)測(cè)量手段碎片化，即現(xiàn)有的精密和超精密測(cè)量?jī)x器的種類極少，只在一些點(diǎn)上有測(cè)量能力，不成體系，無(wú)法形成整體測(cè)量能力。這可從三個(gè)層面分析。

一是零件層，我國(guó)面向裝備制造業(yè)的測(cè)量方式與測(cè)量體系，基本上是學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的相關(guān)方式與體系，測(cè)量主要是面向零件級(jí)的幾何參數(shù)測(cè)量。即使是面向零件級(jí)測(cè)量，實(shí)際上在精密級(jí)上我們也測(cè)不全。我曾經(jīng)把國(guó)內(nèi)某工廠的圖紙和德國(guó)某工廠相同零件的圖紙進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)圖紙標(biāo)注的參數(shù)大量缺失，主要是我們對(duì)這些參數(shù)沒有能力測(cè)量，所以在一些圖紙上干脆就不標(biāo)了。按照這樣的圖紙和測(cè)量手段控制零件在制造過程中的質(zhì)量是不可能的。

二是部件層。部件層面因產(chǎn)品千差萬(wàn)別，導(dǎo)致集成調(diào)試所需儀器原理和具體測(cè)量方法也各不相同，需要專門定制專用測(cè)量?jī)x器，而不能直接采用通用儀器。實(shí)際上，目前裝備制造車間里，專用測(cè)量?jī)x器大量缺失。由于沒有成體系的專用測(cè)量?jī)x器，有些車間只好用通用儀器來(lái)替代專用儀器進(jìn)行測(cè)量，這是非常不合理的，因?yàn)楹芏鄬Ｓ脺y(cè)量需求是通用儀器實(shí)現(xiàn)不了的。這個(gè)問題普遍存在。由此可見，部件層現(xiàn)有的專用測(cè)量手段基本上都是碎片化的，不能形成整體測(cè)量能力，導(dǎo)致部件集成質(zhì)量無(wú)法控制。

三是整機(jī)層。不僅部件裝配層需要專用測(cè)量?jī)x器，整機(jī)測(cè)量層也需要大批專用測(cè)量?jī)x器，整機(jī)裝調(diào)完成以后對(duì)整機(jī)性能的測(cè)試層面還需要一批專用測(cè)量?jī)x器。整機(jī)層的狀況與部件層狀況類似，但更嚴(yán)重。