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构建国家现代先进测量体系 助推制造业转型升级
发布人:网站管理员 发布时间:2018-10-26 点击:101次

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业,是提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。


当下,我国制造业“大而不强”的特征依然非常突出。关键领域创新能力薄弱,核心技术受制于人,特别是工业基础薄弱的问题,越来越成为制约制造业发展的瓶颈。作为现代工业的三大支柱之一,计量在工业生产中起着重要的“眼睛”和“标尺”作用。如何充分发挥计量基础作用,通过构建国家现代先进测量体系,不断提升国家工业整体能力和水平,助推制造业转型升级,对建设现代化经济体系,实现制造强国、质量强国具有重要的战略和指导意义。



一、构建国家现代先进测量体系的重要意义
1.计量与制造业的关系

只有能测量的东西,才能被制造。只有能精确测量的东西,才能被精准创造。计量被称作工业生产的“眼睛”和“神经”。没有准确可靠的计量数据,没有统一完善的计量体系,任何制造都缺少统一的“标尺”,任何创造也不可能实现。世界工业发达国家把计量检测、原材料和工艺装备列为现代工业生产的三大支柱。从产品设计、原材料的质量检测到生产工艺过程的控制,再到出厂产品的合格检验,每一道工序、每一个流程都需要大量的计量器具和计量数据来保障。可以说,企业计量水平的高低,测量体系的完善程度,在一定程度上影响并决定着工业制造业发展水平和产品的质量。没有准确的测量,不可能带来有效率的生产,也不可能实现工业的自动化和智能化。一个国家的测量能力和水平,在很大程度上可以反映并决定本国科技、经济、社会发展的实际状况和能力,是本国工业核心竞争力和制造业水平的重要标志。


2.先进制造业发展对计量提出的新任务、新要求

十九大报告明确提出:要加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。支持传统产业优化升级,加快发展现代服务业,瞄准国际标准提高水平。促进我国产业迈向全球价值链中高端,培育若干世界级先进制造业集群。当前,新一轮产业变革为制造业转型升级提供了机遇。从供给侧看,当前大数据、云计算、物联网等网络信息技术与制造业交互融合,深刻改变着制造业的发展理念和方式,不断催生协同创新、智能生产、个性定制等新模式。从需求侧看,中高端消费能力不断提升,催生了大量新的产品质量和服务需求。


与此同时,新一轮科技革命和先进制造业的发展需要,也给计量提出了许多新任务、新挑战。移动互联网、云计算、大数据、3D打印、生物工程、新能源、新材料等领域的发展,迫切需要计量在测量精度、测量方式和测量数据等方面不断提供更加精准、更加极端、更加快速、更加泛在的服务。智能装备、智能工厂、可穿戴智能产品、智能汽车,以及智慧能源、智慧城市建设等,迫切需要计量在传感技术、远程测试、在线测量等方面尽快建立完善相关的测量技术与方法,为其提供更加柔性、更加个性化的服务。载人航天、载人深潜、大型飞机、北斗卫星导航、超级计算机、高铁装备、百万千瓦级发电装备、万米深海石油钻探设备等一批重大技术装备的研发和生产,迫切需要计量从质量技术基础的角度,为其提供“全寿命周期、全产业链、全溯源链、全系统”并具有前瞻性的计量测试技术服务。同时,食品安全、医疗卫生、节能环保等经济社会动态发展的实际需求,也不断给计量工作提出许多新要求、新任务,迫切需要其在传统计量模式的基础上改革创新。


3.各国典型做法和经验

“科技要发展,计量须先行”。计量是科技创新的重要驱动力。历史上三次技术革命都是以计量测试技术突破为前提,创造了巨大的经济和社会效益。历次工业革命,制造业强国都从国家层面确立了计量在工业生产中的特殊重要地位,并将其作为国家核心竞争力的关键。近年来,美英等国在实施“再工业化战略”中,从国家层面对计量发展能力做出新的战略布局,其通过计量科技领先来保持国家竞争力和领导力的战略意图更加明显。面对日趋激烈的国际竞争,美国、欧盟和日本等发达经济体,纷纷加大计量科学研究投入,以切实保证并有效提高本国计量对科技的支撑能力,谋求新一轮全球竞争中的优势地位。2008年全球金融危机爆发后,美英等发达工业国家在紧缩国家财政支出的同时,却不断加大对计量科技的投入,直指纳米新材料、云计算、物联网、智能制造、生物医药以及新能源等未来产业领域。据有关统计,美国制造企业每年用于测量的投入约占工业产值的6%。纵观世界各国,凡是计量科研能力比较强的国家,其制造业水平一般都比较高,如德国联邦物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST)和英国国家物理实验室(NPL)等。德国之所以能够长期保持全球制造业强国的地位,也在很大程度上得益于其全球领先的计量科技水平和先进、严格的测量控制能力。


4.构建国家现代先进测量体系的必要性

当前,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期,建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。必须坚持质量第一、效益优先,以供给侧结构性改革为主线,推动经济发展质量变革、效率变革、动力变革。不管是发展实体经济、振兴制造业,还是提升质量,计量都是重要的基础和保障。特别是随着制造业转型升级和大力发展现代制造业的需要,迫切需要计量能够更加全面、深入地融入制造业发展全过程,提供更加精准、更加快速、更加泛在的计量技术支撑和保障。但是,目前我国传统的计量体系,无论是管理思路和模式,还是具体的技术支撑,都已经无法满足这种新的需求,制造业发展对精准测量测试的需求与计量支撑不充分、不平衡之间的矛盾越来越突出。为了解决这种矛盾,就必须根据当前制造业发展的特点和需求,重新规划和设计符合现代制造业特点的国家现代先进测量体系,以为制造业发展提供无处不在、无时不在的最佳测量。



二、计量服务我国制造业发展现状及问题分析

1.已经取得的成绩

党和国家历来高度重视计量工作。新中国成立后尤其是改革开放以来,我国计量事业不断取得新的成就,逐步建立起了相对完善的计量工作体系,计量在支撑工业制造业发展方面也具备了一定的基础。


(1)从国家层面看,建立了相对完善的量值传递溯源体系


完善了以177项国家计量基准、10万余项社会公用计量标准、1万余种国家标准物质组成的量传溯源体系,健全了以计量技术法规、计量技术机构、计量技术人员为主体的计量技术保障体系,为制造业提高企业产品质量奠定了技术基础。


(2)从企业层面看,具备了一定的工业测量基础和能力


企业计量意识不断得到增强,多数都配备了相应的计量检测设备和计量技术人员,特别是一些大的企业,如航空、航天、轨道交通等,对计量工作非常重视,建立了较为完备的测量管理体系,质量水平较高。


(3)从社会层面看,形成了越来越多的测量服务资源和机构


随着振兴实体经济和制造业转型升级的需要,更多的社会资源和力量,如计量技术机构、科研院所、高等院校等开始有目的地聚焦产业发展需求和瓶颈问题,为企业提供个性化的检定、校准、测试服务,计量服务保障能力不断得到增强。


(4)从管理层面看,建立了相对完备的计量监督管理体系


逐步建立了以国家、省、市、县四级质量技术监督部门组成的计量行政监管体系,形成了以《计量法》为首的较为完备的计量行政法规体系,为工业计量的顺利开展奠定了坚实的法制基础。


(5)从技术层面看,测量技术和成果不断得到突破和应用



计量领域基础性、前沿性和共性科研成果大量涌现,获得国际承认的国家校准测量能力跃升到全球第四位,在推动工业制造方面具备了较好的技术基础。



2.存在的突出问题

(1)传统工业领域,计量滞后于产业发展需求


我国传统工业以劳动密集型为主,资源消耗高,自动化程度低,工业计量水平与发达国家相比差距较大,多停留在简单的计量器具检定和校准层面,未能深入生产过程、生产工艺、产品质量等全过程控制中。随着产业转型和升级发展,原来单一式、固定式或分立式计量器具,已难适应系统化、集约化生产控制和管理的需要。原有测量系统多无法反映动态情况,生产关键控制点的测量信息滞后,大多不具备在线实时测量能力。


(2)新兴产业领域,计量能力受制于国外


西方国家对我国高技术出口限制除装备外,主要集中在测量技术和实验数据方面。目前我国战略性新兴产业,从国外引进的关键测量仪器设备比例高达90%,设备的量值溯源几乎完全被国外垄断。集成电路、生物医药等高技术产业对国外测量与校准技术的依存度很高,自主能力缺乏。我国正在研发的商用大飞机,航电仪器系统几乎全部依赖国外,甚至连仪器进口验收、事故及故障诊断能力都不具备。我国超精密测量传感器等关键器件的研发和技术能力远远跟不上新兴工业发展的步伐。


(3)软的技术支撑方面,关键计量测试技术有待突破


我国引进了国外大量先进技术和装备,甚至收购了部分发达国家的知名企业,但多只买来了躯壳,内在最核心的东西,如实验数据、设计原理、仪器量值溯源方法等很难得到,绝大多数先进测量仪器设备仍要去国外进行量值溯源,计量核心受制于人的矛盾尚未根本解决。在高端装备制造、新能源、新材料、生物环保和信息技术等领域,还存在许多计量测试技术空白,对微观量、复杂量、动态量、多参数等方面的量传溯源技术和方法研究相对滞后,无法满足实际需要。


(4)硬的物质手段方面,国家测量仪器仪表产业落后


我国测量仪器仪表工业虽然产量大,却始终处在全球产业链的底层,至今仍以低端制造为主。中端测量仪器仪表虽有产品,但稳定性和可靠性不高,相关软件配套性较差,市场占有率不高。高端测量仪器仪表进口产品占90%,自主研发能力弱,智能化控制、嵌入式系统、过程控制以及工业软件等技术研究进展迟缓且处境艰难,核心技术基本被国外垄断,存在被国外一统天下的局面。


3.问题原因分析

(1)从战略方面看,计量在国家层面的重视远远不够


计量是国家主权的象征,是统一管理国家和维护国家秩序的重要工具。美国、德国、英国等44个国家和地区把计量写入宪法,作为中央事权和统一管理国家的基本要求。全球制造业强国无一不把计量科技纳入其国家核心利益和竞争力的范畴,并以一国计量实验室的能力作为评价该国制造业真实水平的主要指标。但是我国在国民经济和社会发展综合性规划中,却很少提及计量,宏观经济调控较少考虑发挥计量的杠杆作用。有关部门在制定制造业发展计划或战略规划中,很少听取计量部门的意见或建议,计量部门对产业结构转型发展的参与度低,且渐行渐远。


(2)从供需层面看,计量科学技术研究与产业发展需求脱节现象严重


目前,计量科学基础和技术研究、制造业关键核心技术研究和新产品试验中的计量、测量、实验数据等资源分散在各个层面,未成为国家战略资源,也未实现资源的共享利用。计量科技机构和企业各走各的路,谁都形成不了核心竞争力。前者虽有技术、设备和人才,但由于体制性障碍,对制造业的需求和难题往往了解不多,较少开展工业生产领域亟待解决的计量技术研究;后者虽有计量需求,却缺乏技术和研究人才,难以找到有效的解决途径。


(3)从长远发展看,尚未形成持续有效的国家计量投入机制


工业化国家的测量活动对其国民生产总值的贡献率达4%~6%,计量投入与效益比为1∶3。对许多市场经济国家的研究证实,政府对计量的财政投入获取了大量直接而重要的技术、经济收益,可支撑GDP每年0.8%~1.5%的增长。但是,目前我国尚未从国家层面建立以计量科技发展来推动制造业转型升级的可持续政府投资机制,国家、地方和企业对计量装备投入远低于发达国家水平,国内中小企业的测量能力普遍偏弱,国家计量基础设施条件较差,难以系统解决工业计量中存在的大量关键技术并突破瓶颈。


(4)从体制机制方面看,缺乏有效的大计量工作格局和资源综合利用机制