面對(duì)工業(yè)4.0的中國無損檢測

金宇飛

(上海材料研究所， 上海 200437)

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面對(duì)工業(yè)4.0的中國無損檢測

金宇飛

(上海材料研究所， 上海 200437)

摘要：面對(duì)德國提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略和我國政府提出的中國制造2025發(fā)展規(guī)劃，中國無損檢測需要在術(shù)語、方法、觀念等方面實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，需要正確理解無損評(píng)價(jià)，使我國無損檢測向智能化方向發(fā)展,降低成本，有利于無損檢測在中國的合理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0；中國制造2025；無損檢測；無損評(píng)價(jià)

2011年在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)開幕式致辭中，德國人工智能研究中心負(fù)責(zé)人和執(zhí)行總裁WOLFGANG W教授首次提出“工業(yè)4.0”這一詞[1]。

在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司等的大力推動(dòng)下，德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部于2013年將工業(yè)4.0項(xiàng)目納入了《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》的十大未來項(xiàng)目中。隨后，德國機(jī)械及制造商協(xié)會(huì)(VDMA)等設(shè)立了“工業(yè)4.0平臺(tái)”，德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)表了德國首個(gè)工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化路線圖[2]。

至此，德國工業(yè)4.0全面啟動(dòng)，并影響著全球，包括中國。

1工業(yè)4.0及其對(duì)無損檢測的要求

1.1關(guān)于工業(yè)4.0

工業(yè)4.0，又稱第四次工業(yè)革命，是相對(duì)于前三次工業(yè)革命而言的,這幾次工業(yè)革命包括:

① 工業(yè)1.0：機(jī)械化，代表性技術(shù)為蒸汽機(jī)；

② 工業(yè)2.0：電氣化，代表性技術(shù)為發(fā)電機(jī)；

③ 工業(yè)3.0：數(shù)字化，代表性技術(shù)為計(jì)算機(jī)、數(shù)控技術(shù)；

④ 工業(yè)4.0：智能化/無人化，可能的代表性技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)、智能制造/智能工廠、綠色制造、增材制造(3D打印)。

工業(yè)4.0最為吸引人的一點(diǎn)是其對(duì)于未來工業(yè)智能化和數(shù)字化的闡述：未來的工業(yè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)創(chuàng)意開始，直到成品出廠，都可以由信息化系統(tǒng)提供無縫的數(shù)據(jù)和管理支持[3]。工業(yè)4.0的內(nèi)涵可分為兩方面：第一方面是智能化、綠色化和人性化；第二方面是分散網(wǎng)絡(luò)化和信息物理的深度融合。目前工業(yè)4.0處于理念和戰(zhàn)略思考階段，還不是現(xiàn)實(shí)[4]。所以，有學(xué)者認(rèn)為中國企業(yè)別急著學(xué)德國工業(yè)4.0[5],但也有的學(xué)者認(rèn)為工業(yè)4.0可以拯救中國制造[6]。

雖然中德兩國制造業(yè)所處發(fā)展階段不同，面對(duì)工業(yè)4.0，中國還是做出了積極反應(yīng)。最近，由工業(yè)和信息化部、中國工程院、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局等聯(lián)合起草的“中國制造2025”發(fā)展規(guī)劃已經(jīng)完成。

“中國制造2025”也被稱為中國版的“工業(yè)4.0”，兩者在核心理念、主要內(nèi)容和具體做法上多有異曲同工之處?！爸袊圃?025”發(fā)展規(guī)劃的核心是：創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本。明確了智能制造是主攻方向，工業(yè)機(jī)器人是智能制造的重要組成部分[7]。

而智能化的前提是自動(dòng)化和數(shù)字化，包括控制系統(tǒng)的數(shù)字化、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化、測量和執(zhí)行手段的數(shù)字化，也就是工業(yè)自動(dòng)化所有環(huán)節(jié)的全面數(shù)字化。即使實(shí)現(xiàn)了這一切，也僅僅是創(chuàng)建了智能制造的基礎(chǔ)[8]。

所以，工業(yè)4.0的實(shí)現(xiàn)并不是一蹴而就的。更何況中國工業(yè)在很多領(lǐng)域還需要補(bǔ)上工業(yè)3.0甚至是工業(yè)2.0的許多課程[9]。

1.2工業(yè)4.0對(duì)無損檢測的要求

無損檢測是工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制的重要技術(shù)手段，并且是無可替代甚至還可能有效替代其他檢測技術(shù)的一種質(zhì)量控制手段?！爸袊圃?025”的核心之一就是“質(zhì)量為先”，無損檢測必然是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0中不可或缺的技術(shù)之一。

從工業(yè)4.0的目標(biāo)來看，工業(yè)4.0對(duì)無損檢測的基本要求，主要涉及如下三個(gè)方面：

① 數(shù)字化和自動(dòng)化:這是對(duì)檢測設(shè)備的要求，包括儀器的數(shù)字化和設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)化。

② 智能化和無人化:這是對(duì)檢測方法的要求，包括自動(dòng)采集、通訊和評(píng)價(jià)檢測結(jié)果。

③ 標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化:這是對(duì)檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求，包括術(shù)語、方法、人員、機(jī)構(gòu)等各方面。

2中國無損檢測的現(xiàn)狀和問題

2.1數(shù)字化和自動(dòng)化20世紀(jì)70年代，德國、法國等發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用了自動(dòng)化無損檢測設(shè)備和系統(tǒng)，涉及鋼板、環(huán)焊縫、直焊縫的自動(dòng)超聲檢測，渦流、漏磁、電磁分選的自動(dòng)化，工業(yè)電視的半自動(dòng)化，自動(dòng)射線照相機(jī)械手等方面[10]。自20世紀(jì)80年代開始，國內(nèi)企業(yè)競相進(jìn)口了自動(dòng)化無損檢測設(shè)備和系統(tǒng)，同時(shí)也開始了自主研發(fā)半自動(dòng)化和自動(dòng)化無損檢測設(shè)備和系統(tǒng)。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國在自動(dòng)化方面的起步雖然比較晚，但發(fā)展速度很快，目前在很多領(lǐng)域已經(jīng)與發(fā)達(dá)國家差距不大。

20世紀(jì)70年代微機(jī)的問世和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，也促進(jìn)了無損檢測儀器設(shè)備的計(jì)算機(jī)化。80年代起，國外陸續(xù)推出了各種類型的計(jì)算機(jī)化無損檢測儀器設(shè)備，國內(nèi)也開展了相應(yīng)的研究和開發(fā)。90年代初，蔣危平就提出了要發(fā)展計(jì)算機(jī)化儀器或數(shù)字化儀器[11]。

至今，在無損檢測儀器數(shù)字化進(jìn)程中，我國基本上與發(fā)達(dá)國家保持相當(dāng)?shù)乃健?/p>

2.2智能化和無人化

數(shù)字化并不是智能化，數(shù)字化只是計(jì)算機(jī)化，并且對(duì)操作人員的要求依然很高。自動(dòng)化也不是無人化，自動(dòng)化只是在某些場合和某個(gè)階段實(shí)現(xiàn)了無人操作。智能化不僅要實(shí)現(xiàn)無人操作，還要實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果評(píng)價(jià)的無人化，就是要實(shí)現(xiàn)由機(jī)器代替檢測人員來做檢測并對(duì)檢測結(jié)果做出評(píng)價(jià)結(jié)論，是無損檢測全過程無人化。

所以智能化的目標(biāo)就是要開發(fā)出傻瓜機(jī)(就像數(shù)碼照相機(jī))，可以自動(dòng)校準(zhǔn)和采集數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、評(píng)價(jià)檢測結(jié)果、給出評(píng)價(jià)結(jié)論。這其中需要解決一系列問題，包括如何采集數(shù)據(jù)、需要采集和處理哪些數(shù)據(jù)、如何評(píng)價(jià)檢測結(jié)果、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則或依據(jù)是什么等等。

我國對(duì)智能化和無人化的開發(fā)和應(yīng)用也在不斷進(jìn)步中，譬如將分析和評(píng)價(jià)軟件應(yīng)用于自動(dòng)射線檢測[12]、超聲檢測機(jī)械手[13]等，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我國已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用了很多新方法和新技術(shù)[14]，但對(duì)檢測結(jié)果的解釋和評(píng)價(jià)，還是非常地依賴于檢測人員的經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)于開發(fā)傻瓜機(jī)、實(shí)現(xiàn)智能化檢測會(huì)是很大的障礙。

2.3標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化

無論是數(shù)字化時(shí)代或者電氣化時(shí)代，還是未來的智能化時(shí)代，標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化都是基礎(chǔ)。由于智能化時(shí)代將會(huì)充分利用互聯(lián)網(wǎng)，交流面將會(huì)更加廣闊，所以標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化將越來越重要，任何不標(biāo)準(zhǔn)或不統(tǒng)一的細(xì)節(jié)，都有可能會(huì)導(dǎo)致不良后果，甚至是障礙和糾紛。

標(biāo)準(zhǔn)是應(yīng)用無損檢測的主要依據(jù),撇開標(biāo)準(zhǔn)就難以有效應(yīng)用無損檢測。因此,無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化程度,直接影響到無損檢測應(yīng)用的效果。標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)就是統(tǒng)一化。對(duì)于無損檢測標(biāo)準(zhǔn)化而言，其目標(biāo)就是要讓術(shù)語和方法達(dá)成統(tǒng)一。但在我國無損檢測領(lǐng)域，術(shù)語和方法的不統(tǒng)一現(xiàn)象還是比較嚴(yán)重的。

譬如，大家至今還在普遍使用甚至還在堅(jiān)持濫用術(shù)語“缺陷”，而拒絕使用術(shù)語“缺欠”或“不連續(xù)”。但是，缺欠與缺陷的定義是不同的。

缺欠對(duì)應(yīng)的英文詞是imperfection。缺陷對(duì)應(yīng)的英文詞是defect。在焊接標(biāo)準(zhǔn)中，焊接缺陷是指超過規(guī)定限值的缺欠[15]。在無損檢測術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)中，缺陷是指尺寸、形狀、取向、位置或性質(zhì)不滿足規(guī)定的驗(yàn)收準(zhǔn)則而拒收的一個(gè)或多個(gè)傷[16]，而缺欠(imperfection)、不連續(xù)(discontinuity)、傷(flaw)等術(shù)語也是各有定義的。

根據(jù)定義，缺陷意味著不合格或不可驗(yàn)收，意味著拒收、召回或不得出廠。但無損檢測所發(fā)現(xiàn)和記錄的結(jié)果并不都是不合格或不可驗(yàn)收的，所以要慎用術(shù)語“缺陷”，尤其不要把合格或可驗(yàn)收的檢測結(jié)果也都叫做缺陷。就像GB/T 19000-2008(ISO 9000:2005)的第3.6.3節(jié)所提示的那樣：使用術(shù)語“缺陷”應(yīng)當(dāng)極其慎重[17]。

因此，出具檢測報(bào)告時(shí)不要把合格的數(shù)據(jù)說成是缺陷，要注意規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)或不必要的糾紛；撰寫研究報(bào)告，也要慎用術(shù)語缺陷，因?yàn)樵诳蛇x用的各種術(shù)語中，缺陷的尺寸是最大的，所以能檢測出缺陷并不意味著是有很高的檢測靈敏度或檢測能力。

一定要準(zhǔn)確使用術(shù)語，如果用詞不當(dāng)甚至還不以為然，讓人感覺無損檢測人員說話不靠譜，何談無損檢測的可靠性，哪來無損檢測的地位和無損檢測人員的地位。

除了術(shù)語問題之外，方法標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一現(xiàn)象似乎更加嚴(yán)重。

目前，我國涉及無損檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量巨大，國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)合計(jì)總數(shù)約500項(xiàng)。并且很多標(biāo)準(zhǔn)中的方法是同類的，譬如超聲檢測類方法標(biāo)準(zhǔn)，超過150項(xiàng)。存在的問題不僅是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量大，而且很多標(biāo)準(zhǔn)中的方法名稱雖然相同(如都叫超聲檢測)，但具體要求卻各自不同，相互之間就無法比較，也無法交流和溝通。這樣的標(biāo)準(zhǔn)本身就很不標(biāo)準(zhǔn)，這樣的標(biāo)準(zhǔn)越多，制造的麻煩和障礙也就越多。

3中國無損檢測如何應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0

3.1要解決術(shù)語不統(tǒng)一的問題

無損檢測界，包括無損檢測人員和研究人員，應(yīng)當(dāng)自覺地使用相同的術(shù)語。使用相同的術(shù)語應(yīng)當(dāng)以無損檢測術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，如GB/T 12604、GB/T 20737等術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。

使用統(tǒng)一的術(shù)語，不僅有利于無損檢測業(yè)內(nèi)的交流，更有利于與其他專業(yè)人員和管理人員的交流，因?yàn)闊o損檢測的客戶幾乎都是不太明白無損檢測的業(yè)外人士，如果無損檢測人員各自使用不同的術(shù)語講同一件事，或者使用相同的術(shù)語講不同的事，都會(huì)誤導(dǎo)客戶和管理機(jī)構(gòu)，最終受損的是自己。

所以應(yīng)當(dāng)做的是：

① 慎用那些容易引起歧義或誤解的術(shù)語，如缺陷等。

② 少用那些已淘汰或落后的術(shù)語，如磁痕、K值等。

③ 不用那些沒有定義或基本概念不清的術(shù)語，如對(duì)比試樣、試樣、晶片、波形、波幅等。

④ 使用那些定義明確且不會(huì)引起歧義或誤解的術(shù)語，如缺欠、不連續(xù)等。

3.2要解決方法不統(tǒng)一的問題

無損檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，其結(jié)果就是：人員需要增加學(xué)習(xí)，企業(yè)需要增加裝備，產(chǎn)品質(zhì)量難以統(tǒng)一控制。這種不統(tǒng)一現(xiàn)象，不僅大大增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)也導(dǎo)致了產(chǎn)品質(zhì)量的整體下降。因此，必須糾正無損檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一現(xiàn)象。

方法標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，也就是要在不同行業(yè)和標(biāo)委會(huì)之間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，而這一任務(wù)必定是由無損檢測界的全體同仁團(tuán)結(jié)一心才能完成和實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)檫@種不統(tǒng)一現(xiàn)象都是無損檢測界的同仁自己造成的。

所以，針對(duì)同樣的檢測方法和技術(shù)，應(yīng)當(dāng)做到以下幾點(diǎn)：

① 反對(duì)制定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容不同的標(biāo)準(zhǔn)，同樣的無損檢測方法或技術(shù)應(yīng)當(dāng)是相同的。

② 反對(duì)制定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相同的標(biāo)準(zhǔn)，同樣的無損檢測方法或技術(shù)應(yīng)當(dāng)相互引用。

③ 反對(duì)制定自成體系的產(chǎn)品類無損檢測標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)使用通用的無損檢測標(biāo)準(zhǔn)。

3.3要解決觀念不統(tǒng)一的問題

為什么要使用無損檢測？有越來越多的人會(huì)認(rèn)為，使用無損檢測就是為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、保證運(yùn)行安全。有越來越多的人已經(jīng)不再清楚，使用無損檢測的首要目的其實(shí)是為了降低生產(chǎn)成本和運(yùn)行成本。

由于我國無損檢測界的各自封閉，導(dǎo)致無損檢測術(shù)語和方法使用的不統(tǒng)一，不同行業(yè)的人員素質(zhì)差異較大，再加上前段時(shí)期盲目地鼓吹無損評(píng)價(jià)，甚至用無損評(píng)價(jià)來貶低無損檢測，導(dǎo)致無損檢測的地位和無損檢測人員的地位在我國持續(xù)下降，逐漸也迷失了使用無損檢測的真正目的。

越來越多的人已經(jīng)習(xí)慣地把無損評(píng)價(jià)與無損檢測分立開來，認(rèn)為無損評(píng)價(jià)不但要檢測缺陷的有無，而且要給出材料的定量評(píng)價(jià)。其中包括對(duì)缺陷的定量(形狀、大小、位置、取向、內(nèi)含物等)測量，以及對(duì)有缺陷的材料和產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)價(jià)。也包括對(duì)無缺陷的材料和產(chǎn)品給出質(zhì)量評(píng)價(jià)。無損評(píng)價(jià)是無損檢測更高層次的發(fā)展，無損檢測這一術(shù)語已逐漸為無損評(píng)價(jià)所取代[18]。國外無損檢測技術(shù)已由NDT(無損檢測)經(jīng)NDI(無損試驗(yàn))而發(fā)展到NDE(無損評(píng)定)階段[19]。早期稱為無損探傷(NDI)，第二階段成為無損檢測(NDT)，第三階段稱為無損評(píng)價(jià)(NDE)[20]。經(jīng)過一系列的演化，最終形成了所謂的無損探傷、無損檢測、無損評(píng)價(jià)三階段發(fā)展論。

在這一觀念的影響下，我國的無損檢測開始朝著定量測量甚至精密測量的方向發(fā)展，并積極地開發(fā)越來越多的無損檢測方法和技術(shù)，應(yīng)用于越來越多的檢測項(xiàng)目，甚至超過了發(fā)達(dá)國家，并且不惜成本地提高檢測精度和增加判廢科目，從而與使用無損檢測和開展無損評(píng)價(jià)的目的漸行漸遠(yuǎn)。

其實(shí)，并不存在無損檢測三個(gè)發(fā)展階段，也不存在無損評(píng)價(jià)取代無損檢測的發(fā)展趨勢。因?yàn)楦鶕?jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS 18173: 2005[21]和美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E1316-02[22]的定義，NDI、NDT、NDE等術(shù)語都是同義詞。譬如日本，至今還叫日本NDI協(xié)會(huì)，但這并不代表日本還處于早期階段。

根據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM E1316的定義，評(píng)價(jià)(evaluation)是指將相關(guān)顯示判定為接收還是拒收[23]。通常，把標(biāo)準(zhǔn)中的evaluation翻譯成“評(píng)定”。所以無損評(píng)價(jià)，也就是無損評(píng)定，也就是無損檢測結(jié)果評(píng)定。

由于翻譯的原因，在我國，無損檢測一詞曾使用過許多同義詞，譬如：探傷(1953年[24])、無損探傷(1958年[25])、無損檢驗(yàn)(1962年[26])。而《理化檢驗(yàn)通訊》在1963～1968年期間，先后開設(shè)了“無損探傷”、“無損試驗(yàn)”、“無損檢驗(yàn)”專欄，到了1978年有了無損檢測分冊(cè)，正式開始使用無損檢測這一術(shù)語。這一系列變化，只是代表了術(shù)語的變化而已。正因?yàn)檫@些曾經(jīng)使用過的術(shù)語都是同義詞，所以從標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化出發(fā)，建議大家統(tǒng)一使用術(shù)語“無損檢測”，而不要再使用無損探傷、無損檢驗(yàn)、無損試驗(yàn)等等。

無損評(píng)價(jià)一詞最早可能出現(xiàn)于1978年[27]，那只是對(duì)NDE的直譯。而最早對(duì)無損評(píng)價(jià)做詳細(xì)介紹的是1986年《無損檢測》雜志刊登的一篇譯文，其中提到：現(xiàn)代工業(yè)正在努力將無損檢測方法和技術(shù)用于結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、硬度、殘余應(yīng)力等材料的物理性能的測試。這種努力起因于對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、確保安全，降低生產(chǎn)成本及提高生產(chǎn)率的需要[28]。而無損評(píng)價(jià)的目的，是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

在無損檢測中強(qiáng)調(diào)無損評(píng)價(jià)，其目的是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)智能化，加強(qiáng)無損檢測的實(shí)用性。這并不是說過去是沒有無損評(píng)價(jià)的，只是過去的無損評(píng)價(jià)工作比較粗糙，很多驗(yàn)收準(zhǔn)則可能是憑經(jīng)驗(yàn)甚至是憑感覺制定的。強(qiáng)調(diào)無損評(píng)價(jià)工作，就是要求把這一工作做的比過去更深入、更精細(xì)、更加數(shù)據(jù)化，其目的是為了最大限度地降低生產(chǎn)成本和運(yùn)行成本。

當(dāng)把無損評(píng)價(jià)誤以為是更高階段，把新方法和新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用、檢測科目的開拓、檢測能力的提高等都?xì)w納為無損評(píng)價(jià)這一術(shù)語，并且以為這就是無損評(píng)價(jià)了，其實(shí)這些仍然是檢測技術(shù)甚至還是探傷技術(shù)(當(dāng)然這些發(fā)展也是需要的)，而遠(yuǎn)不是無損評(píng)價(jià)。真正的無損評(píng)價(jià)，是要解決如何對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括以怎樣的依據(jù)來判定其是否合格或可否繼續(xù)使用，而不是僅僅把檢測結(jié)果分個(gè)等級(jí)。真正的無損評(píng)價(jià)，國內(nèi)卻少有試驗(yàn)研究和文獻(xiàn)報(bào)道。真正的無損評(píng)價(jià)，正是實(shí)現(xiàn)智能化所需的基礎(chǔ)。這些都是無損檢測與其他檢測技術(shù)的最大不同之處。

針對(duì)產(chǎn)品的不同階段，無損檢測的目標(biāo)有所不同，體現(xiàn)在以下幾方面：

① 制造階段：是判定傷或缺欠為缺陷(不可驗(yàn)收或拒收)還是不連續(xù)(可驗(yàn)收)。

② 使用階段：是判定傷為不可使用還是繼續(xù)使用。

而無損評(píng)價(jià)的目標(biāo)就是要建立判定依據(jù)，也就是：

① 制造階段：需要建立基于制造質(zhì)量的驗(yàn)收準(zhǔn)則。

② 使用階段：需要建立基于使用壽命的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。

因而，即便是在早期的探傷時(shí)期，對(duì)探傷結(jié)果的合格評(píng)定就始終存在，否則探傷的目的就沒有了。所以使用的術(shù)語是探傷，還是檢測或評(píng)價(jià)，并不代表不同的發(fā)展階段。強(qiáng)調(diào)無損評(píng)價(jià)，是要求把評(píng)定依據(jù)建立得更精細(xì)、更準(zhǔn)確，以避免不必要的浪費(fèi)，從而有效地降低成本。

跟其他任何技術(shù)一樣，無損檢測或無損評(píng)價(jià)也同樣分為研究和應(yīng)用兩大方面。通過大量與力學(xué)試驗(yàn)、力學(xué)理論相配合的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，來建立驗(yàn)收準(zhǔn)則或評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，然后作為無損檢測的實(shí)際應(yīng)用。后者是無損檢測人員的工作，即如何實(shí)施無損檢測或無損評(píng)價(jià)；而前者可以是無損檢測人員的工作，也可以是無損檢測研究人員的工作，即如何開發(fā)無損檢測或無損評(píng)價(jià)。無損檢測人員(如3級(jí)人員)并不等于研究人員，無損檢測研究人員也不能取代無損檢測人員。所以無損評(píng)價(jià)并不能取代無損檢測，而只是無損檢測的一部分。

無損評(píng)價(jià)的目標(biāo)，其中包括要大大減少甚至不依賴于檢測人員的技能和經(jīng)驗(yàn)。也就是要淡化經(jīng)驗(yàn)論，突出唯信號(hào)論，包括檢測數(shù)據(jù)和信號(hào)的采集、識(shí)別、評(píng)價(jià)、結(jié)論等，全部實(shí)現(xiàn)由智能化機(jī)器來完成。所以，無損評(píng)價(jià)的成果，是可以簡化操作的，而不是對(duì)無損檢測人員提出更高的素質(zhì)要求。

在這一過程中，明確使用無損檢測的目的和用途是必要的：

無損檢測能應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料選擇、加工制造、成品檢驗(yàn)、在役檢查(維修保養(yǎng))等多個(gè)方面。合理應(yīng)用無損檢測，不僅有利于質(zhì)量控制，更能有效降低成本。無損檢測還有助于保證產(chǎn)品的安全運(yùn)行和(或)有效使用[29]。

如何通過使用無損檢測來降低成本，這才是無損檢測的真正目的，才是提高無損檢測地位和無損檢測人員地位的根本價(jià)值。

4結(jié)語

實(shí)現(xiàn)無損檢測觀念、術(shù)語、方法的統(tǒng)一，將關(guān)系到我國無損檢測未來的良性發(fā)展。正確理解無損評(píng)價(jià)，把無損評(píng)價(jià)看作是無損檢測的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，將有利于我國無損檢測向智能化方向的發(fā)展，有利于降低成本，使無損檢測在中國合理應(yīng)用，滿足工業(yè)4.0和中國制造2025對(duì)無損檢測的需求。

參考文獻(xiàn):

[1]芮明杰. “工業(yè)4.0”:新一代智能化生產(chǎn)方式[J]. 世界科學(xué), 2014, 37(5): 19-20.

[2]贠天一. 工業(yè)4.0——工業(yè)化的第四階段[J]. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè), 2015,3(2): 44-46.

[3]丁海驁. 從數(shù)字化制造到工業(yè)4.0[J]. CAD/CAM與制造業(yè)信息化, 2014, 22(12): 8-10.

[4]張曙. 中國制造企業(yè)如何邁向工業(yè)4.0[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程, 2014,51(12): 1-5.

[5]馬小娟. 中國企業(yè)別急著學(xué)德國工業(yè)4.0![J]. 中外管理, 2015, 25(1): 26-27.

[6]吳迪. 工業(yè)4.0拯救中國制造[J]. IT經(jīng)理世界, 2015, 18(2): 14-16.

[7]黃鑫. 走好中國版“工業(yè)4.0”之路[N]. 北京: 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào), 2015-03-07(3).

[8]彭瑜. 智能工廠、數(shù)字化工廠及中國制造[J]. 自動(dòng)化博覽, 2015, 33(1): 28-31.

[9]黃鑫. 走好中國版“工業(yè)4.0”之路[N]. 北京: 經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào), 2015-03-07(3).

[10]出席第八屆世界無損檢測會(huì)議代表團(tuán). 法國和西德無損檢測水平和發(fā)展動(dòng)向[J]. 理化檢驗(yàn)通訊-無損檢測分冊(cè), 1978, 14(1): 1-11.

[11]蔣危平. 無損檢測儀器的計(jì)算機(jī)化[J]. 無損檢測, 1992, 14(1): 1-2, 6.

[12]劉駿, 吳懿平. 自動(dòng)X射線檢查技術(shù)[C]∥2008中國高端SMT學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.[出版地不詳]:[出版者不詳], 2008.

[13]徐春廣, 王洪博, 肖定國. 大型曲面復(fù)合材料超聲檢測技術(shù)[J]. 纖維復(fù)合材料, 2013, 42(3): 33-38.

[14]沈功田. 中國無損檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)展[J]. 無損檢測, 2008, 30(11): 787-793.

[15]GB/T 6417.1-2005金屬熔化焊接頭缺欠分類及說明[S].

[16]GB/T 20737-2006無損檢測 通用術(shù)語和定義[S].

[17]GB/T 19000-2008質(zhì)量管理體系 基礎(chǔ)和術(shù)語[S].

[18]李明軒. 無損檢測與評(píng)價(jià)技術(shù)[J]. 無損檢測, 1988, 10(1): 1-6.

[19]陳積懋. 復(fù)合材料無損評(píng)定技術(shù)[J]. 無損檢測, 1991, 13(3): 74-76,80.

[20]張家駿. 無損檢測技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響[J]. 無損檢測, 1993, 15(2): 31-35.

[21]ISO/TS 18173:2005Non-destructive testing-general terms and definitions[S].

[22]ASTM E1316-02aStandard terminology for non-destructive examinations[S].

[23]ASTM E1316-14Standard terminology for non-destructive examinations[S].

[24]長春綜合研究所. 超音波探傷研究成功[J]. 科學(xué)通報(bào), 1953, 4(2): 85-86.

[25]鄧菊生. 工業(yè)磁力探傷法[J]. 機(jī)械制造, 1958, 9(9): 17-23.

[26]王務(wù)同, 王文宗. γ射線自動(dòng)記錄探傷儀的試作[J]. 原子能科學(xué)技術(shù), 1962, 4(7): 543-547.

[27]菲利普·克拉斯, 劉海寬. 無損評(píng)價(jià)正在日益發(fā)展[J]. 材料工藝, 1978, 8(1): 17-22.

[28]HERMANN J S. 現(xiàn)代無損評(píng)價(jià)技術(shù)[J]. 無損檢測, 1986, 8(11): 324-326.

[29]GB/T 5616-2014無損檢測 應(yīng)用導(dǎo)則[S].

Industry 4.0 and Nondestructive Testing of China

JIN Yu-fei

(Shanghai Research Institute of Materials, Shanghai 200437, China)

Abstract：As facing the age of industry 4.0 and China manufacturing 2025 put forward by the Chinese government, one question must be answered by all the NDT workers is how to carry on the non-destructive testing in China. It is proposed that the NDT in China needs a unified terminology, unified methods and ideas. One also needs to correctly understand the non-destructive evaluation (NDE) to enable the NDT to develop towards intelligence and cost effective, and promoting its rational application in China.

Key words:Industry 4.0; China manufacturing 2025; Nondestructive testing (NDT); Nondestructive evaluation (NDE)

收稿日期：2015-05-28

作者簡介：金宇飛(1961-)，男，高級(jí)工程師，主要從事無損檢測研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作。通信作者: 金宇飛,E-mail: jinyufei@srim.com.cn。

DOI:10.11973/wsjc201605014

中圖分類號(hào)：TG115.28

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-6656(2016)05-0058-05