盡管我國建立起以國家計量院為核心的國家法定計量體系,形成科學計量、法制計量和工程計量能力。但從國家級、中間級、一直到工廠車間級對產品實現全部參數測量能力的角度考察,會發現我國的計量測試體系不完整。以幾何量測量為例,我國國家計量院現有工程參量計量標準80個,而德國有123個。若考慮到德國是有選擇的發展制造業,而我國是全面發展制造業,我國缺少的計量標準就更多了。從縱向看,因計量手段不足,使很多參量的量值傳遞鏈出現斷裂,量值傳不到工廠的計量儀器上;即便是有些量值傳遞到了工廠的計量儀器上,但由于我國現行的年檢和周期校準制度,量值不能實時的傳遞到產品上,測量儀器對產品質量的監控處于失控狀態。實際上,我國計量測試體系,從頂級的基準級和標準級儀器到產品級測量儀器的量值傳遞鏈上,存在“中間一公里”和“最后一公里”的盲區。在產品質量的層次上,我國的計量測試體系,在很多量值上,不能保證在全國范圍內的準確一致。
從總體上看,我國現有的計量測試體系無法支撐起龐大制造業,特別是高端裝備制造、智能制造和強基工程的發展。
(二)儀器體系呈現碎片化
高質量產品是如何完成的?從工業發達國家的成功經驗中可以總結出一般規律,即必須對制造全過程進行嚴格精密測量,并依據測量數據不斷改進和完善工藝、包括材料加工工藝、零件加工工藝和裝配工藝。誰的測量數據更精準、更全面,誰在各個工藝環節上做得更扎實,做得更精益求精,誰的產品質量就更勝一籌。在高端制造和智能制造階段,由于主要依賴更加精準、更加全面的長期積累的大數據,以實現更高的質量、更高的效率和更多變的個性化,因而具有完整性和充分性特征的超精密測量的基礎支撐作用更加突出。
王大珩院士曾總結美、德、日等先進制造國的成功經驗,在一次報告中指出:對測量儀器的投入占總裝備投入的三分之一。而我國既缺乏這種經驗,也缺乏對別人經驗的認識。
考察高端裝備制造,其精密制造過程可大致分為四個環節,即零件加工、部件裝配、整機裝配和整機性能測試實驗。每一個環節都有大量的被測參數,需要一批測量儀器。以大型精密回轉裝備為例,共有約2.5萬個零件,其中65%是超精密零件,有20多萬個測量參數,加上部件裝配中的測量、部件工作特性的測量、整機裝配中的測量和整機性能測量與試驗,共需要至少500多種專用測量儀器。而實際上,我國現有生產線上的儀器尚不足十分之一,而且測量儀器配置的內在關聯性很差,不成體系,表現出嚴重的碎片化。如考慮到智能制造階段,制造上升到超精密級,具有精度完整性和充分性特征的超精密測量所需要的參數被細化,被測參數成倍數,或成數量級增加,生產線上缺失的儀器數量就更多了,測量儀器更不成體系,即測量儀器體系碎片化將更嚴重。
導致測量儀器體系碎片化的原因主要有三個方面:一是我國真正懂得測量需求和測量技術的專家與工程師非常少;二是對測量儀器體系缺乏整體規劃;三是國內對高端測量儀器的研發整體上能力較差,缺少長期系統地研發高精尖儀器的團隊與基地,很多項目不是最有優勢的人在做,幾乎沒有生產高端測量儀器的企業,只有少量的科研院所能研發一些專用測量儀器,高端測量儀器95%以上依賴進口。
可見,測量儀器體系碎片化導致無法構成整體測量能力。沒有整體測量能力,就不能支撐產品質量提升,就不能支撐高端裝備制造、智能制造和強基工程的發展。
(三)質量意識淡薄,缺乏專精精神
質量意識主要體現在兩個方面:一是能否自覺堅持質量第一的原則;二是能否掌握提高質量的方法與手段。質量意識淡薄是我國各個行業發展的最大短板,一方面,人們追求快速成功,快速擴張,心浮氣躁,不愿意埋頭于需要大量基本功、成效慢的質量提升工作;另一方面,重視產品質量的人又說不清楚產品質量為什么做不上去。在這方面,我們應該向德國學習。