面向計(jì)量管理的大數(shù)據(jù)技術(shù)研發(fā)及創(chuàng)新應(yīng)用探析

郭人愷

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)計(jì)量監(jiān)督中心，山西 大同037003）

計(jì)量管理質(zhì)量的提升，能夠確保量值傳遞的可靠與準(zhǔn)確，促進(jìn)中國計(jì)量規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，為產(chǎn)品質(zhì)量提高打好基礎(chǔ)，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。隨著科技發(fā)展，各項(xiàng)管理工作也要運(yùn)用其科學(xué)技術(shù)成果，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和信息化管理，這是管理水平提升的主要途徑。在計(jì)量管理中運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，有助于這個方面管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，同時還能通過挖掘背后數(shù)據(jù)價值，提前管控影響計(jì)量管理質(zhì)量的因素，從而使管理在這項(xiàng)技術(shù)支持下，達(dá)到理想的效果。

1 計(jì)量管理綜述

信息技術(shù)發(fā)展促進(jìn)計(jì)量管理變革。現(xiàn)在大部分計(jì)量管理工作，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)利用業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理。業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)際上就是一個針對計(jì)量相關(guān)工作進(jìn)行管理的平臺，只不過由原來的人工管理，變成為借助于系統(tǒng)管理。包含的管理內(nèi)容較多，如檔案建立和數(shù)據(jù)管理、檢定周期、檢定申請等。計(jì)量管理人員就可通過這些和計(jì)量相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，對計(jì)量情況進(jìn)行監(jiān)督和管理，效率非常高，有助于及早發(fā)現(xiàn)計(jì)量管理問題，同時還能保留依據(jù)，當(dāng)計(jì)量管理出現(xiàn)問題以后，就根據(jù)儲存的信息分析，明確計(jì)量管理問題所在，在糾正計(jì)量管理問題基礎(chǔ)上，對管理人員追究責(zé)任。一方面可促進(jìn)計(jì)量管理提質(zhì)增效，另一方面可起到對計(jì)量管理督促作用，以大數(shù)據(jù)技術(shù)促進(jìn)計(jì)量管理成果的全面提升。隨著科技水平的不斷提高，中國計(jì)量管理改革也呈現(xiàn)出較為明顯的特征，具體包括以下幾點(diǎn)：①由于管理更加嚴(yán)密且精確，計(jì)量管理形成了政府、企業(yè)、市場三層次管理模式。政府的管理對計(jì)量管理發(fā)展起到引導(dǎo)作用，政府內(nèi)部的管理也具有層次化，以此保證計(jì)量管理價值充分被發(fā)揮；企業(yè)進(jìn)行計(jì)量管理出于多方面的需求，由企業(yè)決策者擔(dān)任操縱者，企業(yè)設(shè)立計(jì)量管理專門部門，并與其他部門合作進(jìn)而完成計(jì)量管理；企業(yè)決策者支持、各部門配合，是企業(yè)計(jì)量管理的重要保證。市場計(jì)量管理由于無決策者取決于市場需求，因此具有強(qiáng)制性和多變性特點(diǎn)。②計(jì)量管理體系更加立體化。現(xiàn)代計(jì)量管理受到經(jīng)濟(jì)、社會以及意識形態(tài)多方面因素的影響。這種立體化體系呈現(xiàn)“金字塔”形，金字塔由下至上分別為市場需求、法律體系及管理水平，塔底是是塔體穩(wěn)固的保證，塔頂應(yīng)與塔底相互適應(yīng)，整體和諧統(tǒng)一共同提高計(jì)量管理的效果。③現(xiàn)代計(jì)量管理進(jìn)行以法律為前提。法律法規(guī)對技術(shù)手段與管理手段起到約束作用，以此建立了完善的計(jì)量管理體系，全面提高了計(jì)量管理的力度。一切計(jì)量管理相關(guān)活動都需要遵循法律法規(guī)，這是現(xiàn)代計(jì)量管理最明顯的時代特征。④計(jì)量管理過程程序化，使得計(jì)量管理更加科學(xué)而系統(tǒng)。計(jì)量管理過程程序化內(nèi)容豐富，主要包括完善的程序、合格的操作者和過程控制系統(tǒng)。完善的系統(tǒng)是企業(yè)進(jìn)行計(jì)量管理的基礎(chǔ)保證，不同操作者應(yīng)具有不同的能力，過程控制系統(tǒng)是監(jiān)控和保證運(yùn)行正確的關(guān)鍵，要與計(jì)量管理活動息息相關(guān)，以此實(shí)現(xiàn)對計(jì)量管理過程的有效監(jiān)控[1]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用角度

計(jì)量管理中利用大數(shù)據(jù)技術(shù)首先要建立數(shù)據(jù)庫，可從業(yè)務(wù)入手，從三個方面完善資源和數(shù)據(jù)庫，分別是計(jì)量受理、計(jì)量審核、計(jì)量許可。計(jì)量管理要遵循全過程和全生命周期管理，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、驗(yàn)收等過程中都要計(jì)量，產(chǎn)品檢定中要進(jìn)行計(jì)量，不符合計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的要堅(jiān)決督促改進(jìn)。因?yàn)橐坏┯?jì)量出現(xiàn)問題，將不合格產(chǎn)品或者設(shè)備流入到市場中，不僅會影響到使用安全，還會影響自身的聲譽(yù)。產(chǎn)品質(zhì)量問題帶來市場口碑下滑，關(guān)系著企業(yè)生死存亡，因此必須做好計(jì)量管理。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是計(jì)量活動的依據(jù)，通過量值傳遞及量值溯源將計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)控制在允許范圍內(nèi)，是做好計(jì)量管理的根本。因此，計(jì)量管理中要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，密切關(guān)注計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的性能、溯源過程、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、日常維護(hù)、操作人員等相關(guān)信息，能為做好計(jì)量管理、計(jì)量檢定提供可靠保障。

在生產(chǎn)中運(yùn)用企業(yè)經(jīng)營主要從生產(chǎn)制造中獲利，生產(chǎn)中計(jì)量是重中之重，是把控產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。生產(chǎn)要做好計(jì)量管理，可運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)。因?yàn)樯a(chǎn)檢測機(jī)構(gòu)較多，如果將產(chǎn)品檢測任務(wù)交給不符合資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，就會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。基于此，可在許可審批中運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過搜集和整合各個檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)庫，對其檢驗(yàn)檢測能力、信譽(yù)、檢測案例等進(jìn)行全面分析與評估，從而選擇最符合自身法定計(jì)量需求的檢測機(jī)構(gòu)，也能確保計(jì)量質(zhì)量的提升。在實(shí)際計(jì)量活動中一般為檢定及校準(zhǔn)的方式，對于計(jì)量器具進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，并根據(jù)檢定規(guī)程出具檢定證書或校準(zhǔn)報(bào)告，將這些數(shù)據(jù)集中在一起，做好大數(shù)據(jù)分析，就能明確影響生產(chǎn)質(zhì)量因素，并從計(jì)量管理中入手對問題進(jìn)行有針對性解決，從而最大程度保證生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量不受影響。

故障管理中運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，需要對計(jì)量裝置進(jìn)行跟蹤管理，搜集和整合各種信息，如運(yùn)行信息、檢定信息、故障信息、狀態(tài)信息等，從多個方面去分析引發(fā)故障原因，從而有目的去解決。故障原因有很多種，比如人為原因、設(shè)備和裝置自身原因、突發(fā)故障等，利用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析，就可準(zhǔn)確掌握原因，追根究源，從根本上消除計(jì)量裝置故障隱患。計(jì)量器具和設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)問題，也就是通常所說的現(xiàn)場運(yùn)行故障，管理和處理中同樣要做好原因分析?，F(xiàn)場運(yùn)行故障一方面要分析人為因素，另外一方面則是掌握是否因?yàn)橥獠恳蛩卦斐?。除了這兩個原因以外，也可能是計(jì)量設(shè)備自身具有問題而引起故障，比如質(zhì)量不合格?，F(xiàn)場計(jì)量管理采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，統(tǒng)計(jì)計(jì)量設(shè)備和儀器相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)等，并依照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對其分類，最后則要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析和處理。有了數(shù)據(jù)依據(jù)和支持后，故障處理就更有把握和針對性，效率和質(zhì)量都會提升，計(jì)量管理成效將更為突出和顯著[2]。

計(jì)量器材與設(shè)備報(bào)廢處置是計(jì)量管理的最后一步，由于位置特殊而管理不到位。在使用大數(shù)據(jù)技術(shù)后，相關(guān)人員可通過設(shè)備標(biāo)號等信息，在數(shù)據(jù)庫中查找該設(shè)備的各項(xiàng)信息以及檢修情況等，同時可查詢其使用年限，不會出現(xiàn)重要信息遺漏的情況，進(jìn)而掌握設(shè)備報(bào)廢的實(shí)際情況。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行報(bào)廢管理，可通過數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息全覆蓋，管理人員可一次性獲取相關(guān)設(shè)備的全部信息，及時掌握設(shè)備的使用情況，避免資源浪費(fèi)并提升計(jì)量管理水平。大數(shù)據(jù)技術(shù)具有強(qiáng)大的信息存儲能力及檢索能力，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，可提高計(jì)量管理的工作效率。從計(jì)量設(shè)備管理角度實(shí)現(xiàn)量值溯源與量值傳遞，包括幾方面內(nèi)容：①新進(jìn)計(jì)量設(shè)備校準(zhǔn)信息；②定期檢查設(shè)備信息；③檢修后更改設(shè)備信息。在進(jìn)行信息資源目錄設(shè)計(jì)時，要包括信息的檢驗(yàn)及更新，輸入設(shè)備的主要信息進(jìn)行信息搜索，將實(shí)際情況與信息顯示情況進(jìn)行比對。在進(jìn)行核對時要保留原有信息至其他位置，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題時，可通過大數(shù)據(jù)技術(shù)溯源設(shè)備信息更改情況，便于進(jìn)行管理。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)將所有設(shè)備的信息結(jié)構(gòu)化存儲并保留其更改記錄，在設(shè)備出現(xiàn)故障等情況時，可快速查找到相關(guān)信息并進(jìn)行分析，量值溯源與傳遞是進(jìn)行計(jì)量管理的有效分析方法。

近些年，國家監(jiān)管總局取消了相關(guān)設(shè)備許可證，以此促進(jìn)計(jì)量設(shè)備生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但這種情況下監(jiān)管難以有效進(jìn)行，因此應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)成為新時代推動市場監(jiān)管的重要方法。傳統(tǒng)計(jì)量設(shè)備監(jiān)管存在諸多弊端，發(fā)現(xiàn)問題后才開始制定相關(guān)應(yīng)急措施，反應(yīng)時間長且監(jiān)管效果不佳。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管，可大幅度提高設(shè)備溯源的頻率，監(jiān)管得到的結(jié)果相較于以往更加真實(shí)有效。通過這種監(jiān)管方式，可在設(shè)備出現(xiàn)問題之初便能分析其成因，預(yù)測其他類似設(shè)備的潛在風(fēng)險(xiǎn)，提前制定應(yīng)急措施應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的便捷快速性，既能促進(jìn)計(jì)量設(shè)備生產(chǎn)廠家的發(fā)展，又能推動市場監(jiān)管方式向新時代背景轉(zhuǎn)型。

以往的計(jì)量涉獵學(xué)科廣泛，對計(jì)量人員的能力水平要求高。但隨著科技的發(fā)展，各學(xué)科融匯創(chuàng)新，計(jì)量工作開展中又面臨新的困境。計(jì)量器具變化速度飛快，其原有的規(guī)范不適用于新設(shè)備，制定新規(guī)范增大了工作壓力。將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入計(jì)量管理后，為開發(fā)智能化校準(zhǔn)設(shè)備提供了更多可能，大數(shù)據(jù)強(qiáng)大的功能可將各學(xué)科領(lǐng)域的知識進(jìn)行精細(xì)的劃分與計(jì)算，取代以往僅依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判定的方法。大數(shù)據(jù)在對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鎏幚砗?，可得出?jì)量工具更規(guī)范的使用方法，促進(jìn)計(jì)量技術(shù)規(guī)范不斷創(chuàng)新，進(jìn)而提高計(jì)量管理的工作效率。

3 計(jì)量管理中大數(shù)據(jù)技術(shù)分析

計(jì)量管理中運(yùn)用大數(shù)據(jù)也能促進(jìn)驗(yàn)證和比較，包含的內(nèi)容主要有以下3個方面：①針對的是新計(jì)量儀器和設(shè)備。在使用前要做好對儀器的檢定，依據(jù)的是新計(jì)量設(shè)備檢定相關(guān)要求，過程中必須要按照規(guī)程操作，嚴(yán)格執(zhí)行要依據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范，這樣做可保證新計(jì)量儀器和設(shè)備質(zhì)量沒有問題，為計(jì)量準(zhǔn)確和可靠奠定基礎(chǔ)。針對新計(jì)量儀器檢定與校準(zhǔn)，在管理中可采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，應(yīng)歸總檢定中出現(xiàn)的問題，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，明確檢定關(guān)鍵點(diǎn)，建立模塊，為計(jì)量儀器檢定提供數(shù)據(jù)依據(jù)，以確保檢定和校準(zhǔn)不會出現(xiàn)問題，減少因?yàn)檫@個方面原因?qū)е掠?jì)量結(jié)果不準(zhǔn)確現(xiàn)象的出現(xiàn)。②針對計(jì)量儀器進(jìn)行周期性檢定，搜集和儲存相關(guān)的信息。不同計(jì)量儀器檢定規(guī)程與要求是不一樣的，周期檢定中要依據(jù)計(jì)量對象，嚴(yán)格執(zhí)行檢定標(biāo)準(zhǔn)和要求，完成內(nèi)部對編制的周期計(jì)量檢定表格，按照要求完成計(jì)量儀器檢定，并要做好校準(zhǔn)。期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息，應(yīng)當(dāng)保留下來，構(gòu)建計(jì)量周期檢定數(shù)據(jù)信息庫。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析這些數(shù)據(jù)信息，明確周期計(jì)量檢定中常見問題，通過分析明確引發(fā)原因。周期計(jì)量檢定和校準(zhǔn)更具有針對性，計(jì)量管理整體質(zhì)量會提高。③計(jì)量檢定來牽扯到了臨時檢定，過程中依然要做好數(shù)據(jù)信息收集和存儲。計(jì)量儀器在使用中經(jīng)常會出現(xiàn)突發(fā)性故障，這是不可預(yù)期的。針對故障有效檢修和處理后，計(jì)量儀器依然能正常應(yīng)用。遇到這樣的問題，相關(guān)部門需要做好量值工作，并要根據(jù)相關(guān)規(guī)程完成檢定校準(zhǔn)。

計(jì)量管理中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，將相關(guān)的信息輸入和歸入到數(shù)據(jù)庫中，除了規(guī)格和型號外，還要記錄校準(zhǔn)度，以及具體在什么時候校準(zhǔn)。這些采取數(shù)字化管理，計(jì)量管理中需要了解和運(yùn)用這些信息之時，就可快速在數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索和查詢出來。針對一些相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，比如計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、工作計(jì)量儀器等，可進(jìn)行比較，一般采用的是組合比較，也可采用衡量比較的辦法。做好和完成這些工作以后，計(jì)量檢定和校準(zhǔn)工作就能更好推進(jìn)[3]。

對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析是大數(shù)據(jù)技術(shù)的重要功能，這一功能對計(jì)量管理十分重要。計(jì)量管理需要儲存的信息量龐大且種類繁多，在處理計(jì)量管理中遇到的問題時，需要用到計(jì)量設(shè)備的各項(xiàng)信息，人為進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析耗時長效率低下，且分析結(jié)果有局限性。利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可以很快得出統(tǒng)計(jì)結(jié)果及分析結(jié)果，且分析數(shù)據(jù)時考慮范圍廣，可得出更加準(zhǔn)確的分析結(jié)論。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理計(jì)量管理中數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的問題，可提高計(jì)量管理的工作效率及準(zhǔn)確性。由于得到的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果更加準(zhǔn)確，后續(xù)的計(jì)量管理工作展開更加順利。

全面了解數(shù)據(jù)信息的關(guān)系是進(jìn)行計(jì)量管理的前提，大數(shù)據(jù)技術(shù)所蘊(yùn)含的數(shù)據(jù)挖掘功能可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間隱秘的聯(lián)系，有利于計(jì)量管理工作的展開。傳統(tǒng)計(jì)量管理中僅依靠人力進(jìn)行信息處理，很難發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)間的隱秘聯(lián)系，因此難以進(jìn)行更深層次的計(jì)量管理。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可進(jìn)行深層次的數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫潛在重要信息，發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)間的特殊聯(lián)系，更有利于計(jì)量管理工作的開展。由于大數(shù)據(jù)技術(shù)特有的數(shù)據(jù)挖掘功能，其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)更加清晰明了，這種技術(shù)不僅可以充分發(fā)揮計(jì)量管理相關(guān)數(shù)據(jù)庫信息的最大價值，還可以提高計(jì)量管理的效率及準(zhǔn)確性。

如在煤礦計(jì)量管理中，首先要圍繞著計(jì)量管理達(dá)標(biāo)目標(biāo)要求，編制計(jì)量器具和設(shè)備采購計(jì)劃。平時要做好計(jì)量器具統(tǒng)計(jì)工作，并要為計(jì)量器具建立檔案，其中要包含各種信息，比如計(jì)量器具型號、規(guī)格、用途、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)等。在使用中遇到疑惑就可快速查詢，當(dāng)計(jì)量器具出現(xiàn)故障也能依靠數(shù)據(jù)和參數(shù)更快明確原因，有針對性處理計(jì)量器具故障，以確保煤礦生產(chǎn)中計(jì)量的準(zhǔn)確性。煤礦計(jì)量器具發(fā)放中要做好記錄，在存放中因?yàn)榄h(huán)境或者是其他因素影響，可能存在不夠準(zhǔn)確問題，所以要做好檢定和校準(zhǔn)。為了更好進(jìn)行計(jì)量器具管理，煤礦計(jì)量器具檢定、維修、使用等都要編制計(jì)劃，以確保達(dá)到更好管理效果。計(jì)量器具管理中要建立動態(tài)報(bào)表，應(yīng)報(bào)廢的計(jì)量器具要報(bào)廢。在實(shí)際管理中要提高大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用能力，將其和計(jì)量管理工作結(jié)合起來，為每項(xiàng)計(jì)量管理工作開展提供數(shù)據(jù)依據(jù)，確保計(jì)量管理成效提升。

4 結(jié)語

綜上所述，計(jì)量管理具有重要意義，有助于計(jì)量活動的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，同時還能讓產(chǎn)品質(zhì)量更有保障。計(jì)量管理中運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過搜集和處理和計(jì)量管理相關(guān)數(shù)據(jù)，從而影響實(shí)際工作中計(jì)量工作質(zhì)量的因素，然后有目的性解決，是提高計(jì)量管理的一種有效方法。