現(xiàn)在，工業(yè)4.0時代來臨，我們在工業(yè)2.0階段的精密級測量能力還沒有建完，沒有形成整體測量能力，對中低端裝備制造質量的整體支撐能力尚未形成；我們在工業(yè)3.0階段的超精密級測量能力還處于初級階段，要形成整體測量能力必須付出極大的努力，無法形成對高端裝備制造質量的基本支撐能力；但是工業(yè)4.0已經(jīng)開始了，這個階段是在完成整體超精密測量能力的基礎上，達到高端裝備制造的“完整精度”階段?！巴暾取钡膬群鞘怪圃炀扰c測量精度更完整、更優(yōu)化、效率更高、成本更低，更適于數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化制造?？梢娢覀兠媾R的工作極其復雜、極其艱巨、極其緊迫，工業(yè)2.0要補課，3.0要追齊，4.0要同步和勝出。
我國提升高端裝備制造質量面臨的測量手段挑戰(zhàn)
目前支撐產(chǎn)品制造質量的測量手段可分為三個部分：一部分是我們有測量能力，但是這部分測量主要是一種由局部代替整體的測量。比如在圖紙上標注圓柱類零件形狀的時候，一般只標注一個截面的圓度，再標注一個豎線的直線度。這主要考慮到我們現(xiàn)有的測量手段限制。在實際測量時，絕大部分有用信息被漏掉了。即便是這樣的測量，我們在很多方面也不具備測量手段。第二部分是我們只具備部分測量能力。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測量，或者從6塊平板顯示器中抽出一塊來測量，而且是只在平板顯示器上選擇幾個點測量，這是在抽檢的基礎上進行局部代替整體的測量方式，測量數(shù)據(jù)遠不能反映平板顯示器的制造質量，所以良率很難控制。第三部分是根本沒有測量能力，在圖紙上也不標注了。用這樣的測量能力無法支撐我國高端裝備制造，更無法支撐高端裝備制造質量的提升。
鑒于上述情況，我國要提升高端裝備制造質量將會面臨三個主要挑戰(zhàn)。第一個是整體性問題，國家測量體系不完整；第二個是測量手段呈現(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)，都是在一些點上進行的，不成體系，不能形成整體能力；第三個是精益化問題，測量對質量提升的不可替代的支撐作用，對此我們的認識嚴重不足。
國家測量體系的核心任務之一是保證龐大的工業(yè)測量數(shù)據(jù)準確可靠。國家測量體系可大致分為國家計量體系和工業(yè)測量體系兩部分。國家計量體系的任務是保證全國計量量值的準確一致，僅在這個層面上，我們就存在十分嚴重的量值傳遞體系不完整問題。以幾何量為例，德國建有123種國家計量標準（裝置），我們只有80種。從總體看，德國是有選擇地發(fā)展裝備制造業(yè)，而我國是成體系的地發(fā)展裝備制造業(yè)，從這個意義上說我們國家缺少的標準裝置就更多了。國家的計量基標準都由國家計量院建立與管理，標準量值須逐級向下傳遞。首先傳遞到大區(qū)一級，再傳遞到省一級，再傳遞到市一級及縣一級，最后傳遞到工廠計量室。由于受能力限制，如技術能力、地方財力和人力資源限制等，不可能健全與國家計量院計量標準數(shù)量對應的計量標準，所以每一級計量機構在建立相應級別的計量標準時，都會減少一些計量標準。就我國現(xiàn)有的80項國家標準裝置而言，傳遞到市縣一級時，能建立和管理的計量標準已經(jīng)所剩無幾了。最后傳遞到工廠計量室時，只有很少的計量標準裝置能真正起作用。這樣一個計量體系，無法支撐我國高端裝備制造業(yè)所需要的龐大工業(yè)測量體系的正常運行，無法保證工業(yè)測量數(shù)據(jù)的準確可靠。
工業(yè)測量手段碎片化，即現(xiàn)有的精密和超精密測量儀器的種類極少，只在一些點上有測量能力，不成體系，無法形成整體測量能力。這可從三個層面分析。
一是零件層，我國面向裝備制造業(yè)的測量方式與測量體系，基本上是學習前蘇聯(lián)的相關方式與體系，測量主要是面向零件級的幾何參數(shù)測量。即使是面向零件級測量，實際上在精密級上我們也測不全。我曾經(jīng)把國內某工廠的圖紙和德國某工廠相同零件的圖紙進行對照，發(fā)現(xiàn)國內圖紙標注的參數(shù)大量缺失，主要是我們對這些參數(shù)沒有能力測量，所以在一些圖紙上干脆就不標了。按照這樣的圖紙和測量手段控制零件在制造過程中的質量是不可能的。
二是部件層。部件層面因產(chǎn)品千差萬別，導致集成調試所需儀器原理和具體測量方法也各不相同，需要專門定制專用測量儀器，而不能直接采用通用儀器。實際上，目前裝備制造車間里，專用測量儀器大量缺失。由于沒有成體系的專用測量儀器，有些車間只好用通用儀器來替代專用儀器進行測量，這是非常不合理的，因為很多專用測量需求是通用儀器實現(xiàn)不了的。這個問題普遍存在。由此可見，部件層現(xiàn)有的專用測量手段基本上都是碎片化的，不能形成整體測量能力，導致部件集成質量無法控制。
三是整機層。不僅部件裝配層需要專用測量儀器，整機測量層也需要大批專用測量儀器，整機裝調完成以后對整機性能的測試層面還需要一批專用測量儀器。整機層的狀況與部件層狀況類似，但更嚴重。
