構建國家現(xiàn)代先進測量體系助推制造業(yè)轉型升級

文 朱美娜

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。十八世紀中葉開啟工業(yè)文明以來，世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強大的制造業(yè)，就沒有國家和民族的強盛。打造具有國際競爭力的制造業(yè)，是提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。

構建國家現(xiàn)代先進測量體系的重要意義

一、計量與制造業(yè)的關系

只有能測量的東西，才能被制造。只有能精確測量的東西，才能被精準創(chuàng)造。計量被稱作工業(yè)生產(chǎn)的“眼睛”和“神經(jīng)”。沒有準確可靠的計量數(shù)據(jù)，沒有統(tǒng)一完善的計量體系，任何制造都缺少統(tǒng)一的“標尺”，任何創(chuàng)造也不可能實現(xiàn)。世界工業(yè)發(fā)達國家把計量檢測、原材料和工藝裝備列為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的三大支柱。從產(chǎn)品設計、原材料的質量檢測到生產(chǎn)工藝過程的控制，再到出廠產(chǎn)品的合格檢驗，每一道工序、每一個流程都需要大量的計量器具和計量數(shù)據(jù)來保障?？梢哉f，企業(yè)計量水平的高低，測量體系的完善程度，在一定程度上影響并決定著工業(yè)制造業(yè)發(fā)展水平和產(chǎn)品的質量。沒有準確的測量，不可能帶來有效率的生產(chǎn)，也不可能實現(xiàn)工業(yè)的自動化和智能化。一個國家的測量能力和水平，在很大程度上可以反映并決定本國科技、經(jīng)濟、社會發(fā)展的實際狀況和能力，是本國工業(yè)核心競爭力和制造業(yè)水平的重要標志。

二、先進制造業(yè)發(fā)展對計量提出的新任務、新要求

十九大報告明確提出：要加快建設制造強國，加快發(fā)展先進制造業(yè)，推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，加快發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)，瞄準國際標準提高水平。促進我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價值鏈中高端，培育若干世界級先進制造業(yè)集群。當前，新一輪產(chǎn)業(yè)變革為制造業(yè)轉型升級提供了機遇。從供給側看，當前大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡信息技術與制造業(yè)交互融合，深刻改變著制造業(yè)的發(fā)展理念和方式，不斷催生協(xié)同創(chuàng)新、智能生產(chǎn)、個性定制等新模式。從需求側看，中高端消費能力不斷提升，催生了大量新的產(chǎn)品質量和服務需求。

與此同時，新一輪科技革命和先進制造業(yè)的發(fā)展需要，也給計量提出了許多新任務、新挑戰(zhàn)。移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、3D打印、生物工程、新能源、新材料等領域的發(fā)展，迫切需要計量在測量精度、測量方式和測量數(shù)據(jù)等方面不斷提供更加精準、更加極端、更加快速、更加泛在的服務。智能裝備、智能工廠、可穿戴智能產(chǎn)品、智能汽車，以及智慧能源、智慧城市建設等，迫切需要計量在傳感技術、遠程測試、在線測量等方面盡快建立完善相關的測量技術與方法，為其提供更加柔性、更加個性化的服務。載人航天、載人深潛、大型飛機、北斗衛(wèi)星導航、超級計算機、高鐵裝備、百萬千瓦級發(fā)電裝備、萬米深海石油鉆探設備等一批重大技術裝備的研發(fā)和生產(chǎn)，迫切需要計量從質量技術基礎的角度，為其提供“全壽命周期、全產(chǎn)業(yè)鏈、全溯源鏈、全系統(tǒng)”并具有前瞻性的計量測試技術服務。同時，食品安全、醫(yī)療衛(wèi)生、節(jié)能環(huán)保等經(jīng)濟社會動態(tài)發(fā)展的實際需求，也不斷給計量工作提出許多新要求、新任務，迫切需要其在傳統(tǒng)計量模式的基礎上改革創(chuàng)新。

三、各國典型做法和經(jīng)驗

“科技要發(fā)展，計量須先行”。計量是科技創(chuàng)新的重要驅動力。歷史上三次技術革命都是以計量測試技術突破為前提，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益。歷次工業(yè)革命，制造業(yè)強國都從國家層面確立了計量在工業(yè)生產(chǎn)中的特殊重要地位，并將其作為國家核心競爭力的關鍵。近年來，美英等國在實施“再工業(yè)化戰(zhàn)略”中，從國家層面對計量發(fā)展能力做出新的戰(zhàn)略布局，其通過計量科技領先來保持國家競爭力和領導力的戰(zhàn)略意圖更加明顯。面對日趨激烈的國際競爭，美國、歐盟和日本等發(fā)達經(jīng)濟體，紛紛加大計量科學研究投入，以切實保證并有效提高本國計量對科技的支撐能力，謀求新一輪全球競爭中的優(yōu)勢地位。2008年全球金融危機爆發(fā)后，美英等發(fā)達工業(yè)國家在緊縮國家財政支出的同時，卻不斷加大對計量科技的投入，直指納米新材料、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、生物醫(yī)藥以及新能源等未來產(chǎn)業(yè)領域。據(jù)有關統(tǒng)計，美國制造企業(yè)每年用于測量的投入約占工業(yè)產(chǎn)值的6%?？v觀世界各國，凡是計量科研能力比較強的國家，其制造業(yè)水平一般都比較高，如德國聯(lián)邦物理技術研究院（PTB）、美國國家標準與技術研究院（NIST）和英國國家物理實驗室（NPL）等。德國之所以能夠長期保持全球制造業(yè)強國的地位，也在很大程度上得益于其全球領先的計量科技水平和先進、嚴格的測量控制能力。

四、構建國家現(xiàn)代先進測量體系的必要性

當前，我國經(jīng)濟已由高速增長階段轉向高質量發(fā)展階段，正處在轉變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟結構、轉換增長動力的攻關期，建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系是跨越關口的迫切要求和我國發(fā)展的戰(zhàn)略目標。必須堅持質量第一、效益優(yōu)先，以供給側結構性改革為主線，推動經(jīng)濟發(fā)展質量變革、效率變革、動力變革。不管是發(fā)展實體經(jīng)濟、振興制造業(yè)，還是提升質量，計量都是重要的基礎和保障。特別是隨著制造業(yè)轉型升級和大力發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)的需要，迫切需要計量能夠更加全面、深入地融入制造業(yè)發(fā)展全過程，提供更加精準、更加快速、更加泛在的計量技術支撐和保障。但是，目前我國傳統(tǒng)的計量體系，無論是管理思路和模式，還是具體的技術支撐，都已經(jīng)無法滿足這種新的需求，制造業(yè)發(fā)展對精準測量測試的需求與計量支撐不充分、不平衡之間的矛盾越來越突出。為了解決這種矛盾，就必須根據(jù)當前制造業(yè)發(fā)展的特點和需求，重新規(guī)劃和設計符合現(xiàn)代制造業(yè)特點的國家現(xiàn)代先進測量體系，以為制造業(yè)發(fā)展提供無處不在、無時不在的最佳測量。

計量服務我國制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及問題分析

一、已經(jīng)取得的成績

黨和國家歷來高度重視計量工作。新中國成立后尤其是改革開放以來，我國計量事業(yè)不斷取得新的成就，逐步建立起了相對完善的計量工作體系，計量在支撐工業(yè)制造業(yè)發(fā)展方面也具備了一定的基礎。

1、從國家層面看，建立了相對完善的量值傳遞溯源體系

完善了以177項國家計量基準、10萬余項社會公用計量標準、1萬余種國家標準物質組成的量傳溯源體系，健全了以計量技術法規(guī)、計量技術機構、計量技術人員為主體的計量技術保障體系，為制造業(yè)提高企業(yè)產(chǎn)品質量奠定了技術基礎。

2、從企業(yè)層面看，具備了一定的工業(yè)測量基礎和能力

企業(yè)計量意識不斷得到增強，多數(shù)都配備了相應的計量檢測設備和計量技術人員，特別是一些大的企業(yè)，如航空、航天、軌道交通等，對計量工作非常重視，建立了較為完備的測量管理體系，質量水平較高。

3、從社會層面看，形成了越來越多的測量服務資源和機構

隨著振興實體經(jīng)濟和制造業(yè)轉型升級的需要，更多的社會資源和力量，如計量技術機構、科研院所、高等院校等開始有目的地聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和瓶頸問題，為企業(yè)提供個性化的檢定、校準、測試服務，計量服務保障能力不斷得到增強。

4、從管理層面看，建立了相對完備的計量監(jiān)督管理體系

逐步建立了以國家、省、市、縣四級質量技術監(jiān)督部門組成的計量行政監(jiān)管體系，形成了以《計量法》為首的較為完備的計量行政法規(guī)體系，為工業(yè)計量的順利開展奠定了堅實的法制基礎。

5、從技術層面看，測量技術和成果不斷得到突破和應用

計量領域基礎性、前沿性和共性科研成果大量涌現(xiàn)，獲得國際承認的國家校準測量能力躍升到全球第四位，在推動工業(yè)制造方面具備了較好的技術基礎。

二、存在的突出問題

1、傳統(tǒng)工業(yè)領域，計量滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求

我國傳統(tǒng)工業(yè)以勞動密集型為主，資源消耗高，自動化程度低，工業(yè)計量水平與發(fā)達國家相比差距較大，多停留在簡單的計量器具檢定和校準層面，未能深入生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質量等全過程控制中。隨著產(chǎn)業(yè)轉型和升級發(fā)展，原來單一式、固定式或分立式計量器具，已難適應系統(tǒng)化、集約化生產(chǎn)控制和管理的需要。原有測量系統(tǒng)多無法反映動態(tài)情況，生產(chǎn)關鍵控制點的測量信息滯后，大多不具備在線實時測量能力。

2、新興產(chǎn)業(yè)領域，計量能力受制于國外

西方國家對我國高技術出口限制除裝備外，主要集中在測量技術和實驗數(shù)據(jù)方面。目前我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，從國外引進的關鍵測量儀器設備比例高達90%，設備的量值溯源幾乎完全被國外壟斷。集成電路、生物醫(yī)藥等高技術產(chǎn)業(yè)對國外測量與校準技術的依存度很高，自主能力缺乏。我國正在研發(fā)的商用大飛機，航電儀器系統(tǒng)幾乎全部依賴國外，甚至連儀器進口驗收、事故及故障診斷能力都不具備。我國超精密測量傳感器等關鍵器件的研發(fā)和技術能力遠遠跟不上新興工業(yè)發(fā)展的步伐。

3、軟的技術支撐方面，關鍵計量測試技術有待突破

我國引進了國外大量先進技術和裝備，甚至收購了部分發(fā)達國家的知名企業(yè)，但多只買來了軀殼，內在最核心的東西，如實驗數(shù)據(jù)、設計原理、儀器量值溯源方法等很難得到，絕大多數(shù)先進測量儀器設備仍要去國外進行量值溯源，計量核心受制于人的矛盾尚未根本解決。在高端裝備制造、新能源、新材料、生物環(huán)保和信息技術等領域，還存在許多計量測試技術空白，對微觀量、復雜量、動態(tài)量、多參數(shù)等方面的量傳溯源技術和方法研究相對滯后，無法滿足實際需要。

4、硬的物質手段方面，國家測量儀器儀表產(chǎn)業(yè)落后

我國測量儀器儀表工業(yè)雖然產(chǎn)量大，卻始終處在全球產(chǎn)業(yè)鏈的底層，至今仍以低端制造為主。中端測量儀器儀表雖有產(chǎn)品，但穩(wěn)定性和可靠性不高，相關軟件配套性較差，市場占有率不高。高端測量儀器儀表進口產(chǎn)品占90%，自主研發(fā)能力弱，智能化控制、嵌入式系統(tǒng)、過程控制以及工業(yè)軟件等技術研究進展遲緩且處境艱難，核心技術基本被國外壟斷，存在被國外一統(tǒng)天下的局面。

三、問題原因分析

1、從戰(zhàn)略方面看，計量在國家層面的重視遠遠不夠

計量是國家主權的象征，是統(tǒng)一管理國家和維護國家秩序的重要工具。美國、德國、英國等44個國家和地區(qū)把計量寫入憲法，作為中央事權和統(tǒng)一管理國家的基本要求。全球制造業(yè)強國無一不把計量科技納入其國家核心利益和競爭力的范疇，并以一國計量實驗室的能力作為評價該國制造業(yè)真實水平的主要指標。但是我國在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展綜合性規(guī)劃中，卻很少提及計量，宏觀經(jīng)濟調控較少考慮發(fā)揮計量的杠桿作用。有關部門在制定制造業(yè)發(fā)展計劃或戰(zhàn)略規(guī)劃中，很少聽取計量部門的意見或建議，計量部門對產(chǎn)業(yè)結構轉型發(fā)展的參與度低，且漸行漸遠。

2、從供需層面看，計量科學技術研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求脫節(jié)現(xiàn)象嚴重

目前，計量科學基礎和技術研究、制造業(yè)關鍵核心技術研究和新產(chǎn)品試驗中的計量、測量、實驗數(shù)據(jù)等資源分散在各個層面，未成為國家戰(zhàn)略資源，也未實現(xiàn)資源的共享利用。計量科技機構和企業(yè)各走各的路，誰都形成不了核心競爭力。前者雖有技術、設備和人才，但由于體制性障礙，對制造業(yè)的需求和難題往往了解不多，較少開展工業(yè)生產(chǎn)領域亟待解決的計量技術研究；后者雖有計量需求，卻缺乏技術和研究人才，難以找到有效的解決途徑。

3、從長遠發(fā)展看，尚未形成持續(xù)有效的國家計量投入機制

工業(yè)化國家的測量活動對其國民生產(chǎn)總值的貢獻率達4%～6%，計量投入與效益比為1∶3。對許多市場經(jīng)濟國家的研究證實，政府對計量的財政投入獲取了大量直接而重要的技術、經(jīng)濟收益，可支撐GDP每年0.8%～1.5%的增長。但是，目前我國尚未從國家層面建立以計量科技發(fā)展來推動制造業(yè)轉型升級的可持續(xù)政府投資機制，國家、地方和企業(yè)對計量裝備投入遠低于發(fā)達國家水平，國內中小企業(yè)的測量能力普遍偏弱，國家計量基礎設施條件較差，難以系統(tǒng)解決工業(yè)計量中存在的大量關鍵技術并突破瓶頸。

4、從體制機制方面看，缺乏有效的大計量工作格局和資源綜合利用機制

當前對計量的認識還多停留在傳統(tǒng)的計量器具管理層面，對工業(yè)制造過程的測量需求關注不多。而且計量管理相對比較分散，部門間封閉和割據(jù)、各自為政的局面未能真正改變，國家、行業(yè)、地方和軍工計量未能形成有效合力，各地、各行業(yè)對計量技術機構的管理形式五花八門，隊伍不穩(wěn)定，高端人才流失嚴重，持續(xù)發(fā)展競爭力不強，對工業(yè)的技術支撐不夠。

構建國家現(xiàn)代先進測量體系的對策建議

一、加強頂層制度設計，處理好戰(zhàn)略規(guī)劃與具體實施的關系

習近平總書記指出：“戰(zhàn)略問題是一個政黨、一個國家的根本性問題?！薄安恢\萬世者，不足謀一時；不謀全局者，不足謀一域”。應在國家層面研究建立國家現(xiàn)代先進測量體系推進辦公室，匯聚各部門各行業(yè)企業(yè)的資源和力量，共同為制造業(yè)轉型升級提出計量規(guī)劃和政策建議，并爭取將計量寫入國家重大戰(zhàn)略規(guī)劃和制造業(yè)專項規(guī)劃。研究出臺國家關于加強現(xiàn)代先進測量體系建設的指導意見，將具體任務和要求落實到各有關部門和行業(yè)企業(yè)。擬定推動國家現(xiàn)代先進測量體系建設的路線圖和時間表，分階段具體實施，并適時督促檢查。

二、發(fā)揮多方資源力量，處理好政府引導與市場主導的關系

習近平總書記指出：在市場作用和政府作用的問題上，要講辯證法、兩點論，“看不見的手”和“看得見的手”都要用好。構建國家現(xiàn)代先進測量體系，應充分發(fā)揮市場主體作用，調動制造企業(yè)的積極性，不斷增強計量意識，完善測量管理體系，提升測量能力和水平，使其在資源配置中起決定性作用。要更好地發(fā)揮政府作用，創(chuàng)造良好的營商環(huán)境，堅持“放管服”，取消或下放不必要的計量行政審批，讓制造企業(yè)更好地輕裝上陣。要進一步發(fā)揮社會資源力量，鼓勵更多的具有綜合技術能力的計量技術機構或實驗室，參與先進制造業(yè)測量技術或方法、先進測量設備、技術規(guī)范的研究與服務中，推動面向企業(yè)產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化、系統(tǒng)化計量方案解決中心、行業(yè)計量服務中心的建設。

三、搭建供需對接平臺，處理好有效供給與重點需求的關系

針對當前制造企業(yè)計量需求與計量技術供給不對接的問題，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”計量的模式，在國家層面搭建統(tǒng)一的計量供需對接平臺，方便企業(yè)在線提交計量需求，計量技術機構在線展示計量校準、測試服務能力，建立全網(wǎng)、全域、多層次、多角度的計量響應對接機制，以有效解決計量信息、數(shù)據(jù)、資源隔離、不對稱的問題。在全面了解制造企業(yè)需求的基礎之上，分類分層次制定相應的對接方案，梳理形成計量支撐制造業(yè)發(fā)展的重點研發(fā)計劃和項目，加大計量科技成果轉化和應用。特別是結合計量量子化變革契機，加強以量子物理和互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎的精密計量技術、嵌入式測量和在線測量技術研究及應用，努力在新型傳感器、智能測量儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)等制造業(yè)核心技術方面有所突破，不斷提升工業(yè)制造業(yè)基礎能力和核心競爭力。

四、建立激勵共享機制，處理好內生動力與外在推力的關系

爭取在國家層面建立國家現(xiàn)代先進測量體系專項基金，瞄準新一代信息技術、高端裝備、新材料、生物醫(yī)藥等戰(zhàn)略重點領域突出的測量測試需求和問題，引導社會各類資源集聚，集中合力進行聯(lián)合研究攻關。構建有利于創(chuàng)新、有利于技術研究和成果轉化的體制機制，進一步激發(fā)計量科研和技術人員加強計量測試技術研究和應用的積極性和創(chuàng)造力。深化科技計劃（專項、基金等）管理改革，鼓勵制造業(yè)企業(yè)自主創(chuàng)新，支持制造業(yè)重點領域科技研發(fā)和示范應用，對其中的測量技術研究和項目給予適當政策傾斜和經(jīng)費支持。內外形成合力，共同推動制造業(yè)轉型升級。

量值定義世界，精準改變未來。作為國家核心競爭力的重要標志之一，計量不僅是科學技術的基礎、社會進步的基石、公平貿(mào)易的依據(jù)，更是推動制造業(yè)轉型升級的堅韌利器。祝愿計量這把神奇的鑰匙，能夠通過構建國家現(xiàn)代先進測量體系，更加精準地感知動態(tài)世界變化，服務經(jīng)濟社會發(fā)展，不斷開啟人類探索未知世界的神秘大門！