第一,不斷提升全民族的質(zhì)量意識
我們必須學(xué)習德國人,深刻反思我們產(chǎn)品質(zhì)量不高的根源,關(guān)鍵是要深刻認識到"沒(méi)有精密的測量,就沒(méi)有精密的產(chǎn)品"。在此基礎上,充分發(fā)揮我國具有龐大的測量和儀器技術(shù)隊伍這一人力資源優(yōu)勢,結合新技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)變革機遇,形成后發(fā)優(yōu)勢。著(zhù)名超精密制造專(zhuān)家開(kāi)爾文有一句名言,"只有測量出來(lái),才能制造出來(lái)"。高端裝備是工業(yè)母機制作出來(lái)的。
為保證高端裝備制造精度,工業(yè)母機的精度要比高端裝備的精度高一個(gè)數量級,至少要高三倍;那么工業(yè)母機的精度靠什么來(lái)保證呢?靠超精密測量?jì)x器。超精密測量?jì)x器的精度要比工作母機高出一個(gè)數量級,又至少要高三倍,這樣才能保證工業(yè)母機的精度。從精度的角度看,超精密測量?jì)x器是高端中的高端;從基礎支撐的角度看,超精密測量?jì)x器是基礎中的基礎。我們要充分認識到超精密測量?jì)x器的精度引領(lǐng)作用和基礎支撐作用。沒(méi)有測量精度和整體測量能力這個(gè)基礎,所有制造精度和制造質(zhì)量之談都是空話(huà)。
第二,盡快建立起新一代計量體系與工業(yè)測量體系
2018年世界計量大會(huì )做出了一個(gè)具有深遠歷史意義的決議,即國際單位制中的7個(gè)基本單位均采用基于物理常數的新定義。這意味這我們遇到了一個(gè)千載難逢的發(fā)展機遇。
我們現在的標準計量量值傳遞體系,中間經(jīng)歷了一個(gè)很長(cháng)的中間傳遞環(huán)節,一級一級向下傳遞,等這個(gè)標準計量量值傳到車(chē)間時(shí),有價(jià)值的計量量值已經(jīng)所剩無(wú)幾了,再加上車(chē)間的測量手段的碎片化,這樣的測量體系不可能支撐高質(zhì)量產(chǎn)品的生產(chǎn)。
7個(gè)基本物理量都采用物理常數重新定義以后,從理論上講,這個(gè)標準計量量值傳遞體系的中間環(huán)節都可以不需要了。只要滿(mǎn)足定義條件,任何部門(mén),在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間,都可以把基本量復現出來(lái),不用再按照原來(lái)逐級溯源的體系去溯源了。它帶來(lái)的最有價(jià)值的東西就是量值傳遞體系扁平化。
從這個(gè)意義上看,我們和發(fā)達國家處于同一個(gè)起點(diǎn),如果我們能抓住這一難得的歷史機遇,就可以率先建立起最簡(jiǎn)潔高效的國家計量體系和國家工業(yè)測量體系。
第三,加快測量體系數字化進(jìn)程
數字化是工業(yè)4.0的基礎,是網(wǎng)絡(luò )化制造和智能化制造的前提。一個(gè)成功案例是西門(mén)子。西門(mén)子通過(guò)大力發(fā)展軟件來(lái)加快數字化進(jìn)程,大量拋售硬件公司,比如汽車(chē)、家電、照明等領(lǐng)域的公司,然后收購其他軟件公司。2014年,西門(mén)子建立了數字化工廠(chǎng)集團,向數字化工業(yè)邁進(jìn),然后又大力推廣數字孿生技術(shù)。這兩件事做完以后,它的產(chǎn)品制造周期由原來(lái)的18個(gè)月降低到8個(gè)月,制造成本降低到原來(lái)的三分之一,產(chǎn)品質(zhì)量全面提升。
第四,加快工廠(chǎng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設
根據我國網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展狀況,企業(yè)面向智能制造的網(wǎng)絡(luò )化建設可以有兩種方式,一種是把外網(wǎng)和工廠(chǎng)的內網(wǎng)結合起來(lái),該方式可以保證內網(wǎng)安全,同時(shí)又可利用外網(wǎng)的一些資源,這是一種比較好的構建方式。另一種構建方式,是直接以5G為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,我國5G技術(shù)已經(jīng)解決了工廠(chǎng)環(huán)境下的抗干擾等問(wèn)題。特別是處于改造升級階段的企業(yè),沒(méi)有必要重新布光纖網(wǎng),可以直接用5G建工廠(chǎng)的物聯(lián)網(wǎng)平臺。
第五,對數字化和網(wǎng)絡(luò )化已經(jīng)有一定基礎的工廠(chǎng)應及時(shí)發(fā)展智能化
德國企業(yè)的發(fā)展方式是循序漸進(jìn),即先發(fā)展數字化,再發(fā)展網(wǎng)絡(luò )化,最后發(fā)展智能化。對我國發(fā)展狀況而言,若按部就班、亦步亦趨地追趕,可能永遠也追趕不上。應該發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,三個(gè)階段的工作并行推進(jìn),即全力發(fā)展數字化,對必要且成熟的工廠(chǎng)或車(chē)間,同步發(fā)展網(wǎng)絡(luò )化,同時(shí),依據人工智能技術(shù)發(fā)展的成熟度,逐步且及時(shí)地開(kāi)展制造過(guò)程的智能化。
5. 結論
要盡快提升我國高端裝備制造質(zhì)量,遇到的最大的瓶頸是基礎不扎實(shí),即"四基問(wèn)題"沒(méi)有解決,沒(méi)有形成基礎支撐能力,而最大的、最根本的基礎短板是沒(méi)有形成整體測量能力。
面向高端裝備制造的整體測量能力存在三大挑戰,一是國家測量體系不完整,特別是工業(yè)測量體系極其薄弱;二是測量?jì)x器體系呈碎片化,無(wú)法滿(mǎn)足整體測量能力建設的需求;三是對"精密測量是支撐制造質(zhì)量的基石"這一基礎性和決定性作用的認識嚴重不足。
我國要完成高端裝備制造質(zhì)量提升這一偉大歷史使命,必須盡快補齊精密測量能力,追平超精密測量能力,同時(shí),充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,確保在完整精度階段最后勝出。