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業內新聞
構建國家現代先進測量體系 助推制造業轉型升級
關注:215 發布時間:2018-09-28 作者:朱美娜 來源:計量資訊速遞

   制造業是國民經濟的主體,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,就沒有國家和民族的強盛。打造具有國際競爭力的制造業,是提升綜合國力、保障國家安全、建設世界強國的必由之路。


   當下,我國制造業“大而不強”的特征依然非常突出。關鍵領域創新能力薄弱,核心技術受制于人,特別是工業基礎薄弱的問題,越來越成為制約制造業發展的瓶頸。作為現代工業的三大支柱之一,計量在工業生產中起著重要的“眼睛”和“標尺”作用。如何充分發揮計量基礎作用,通過構建國家現代先進測量體系,不斷提升國家工業整體能力和水平,助推制造業轉型升級,對建設現代化經濟體系,實現制造強國、質量強國具有重要的戰略和指導意義。


一  構建國家現代先進測量體系的重要意義


1.計量與制造業的關系


  只有能測量的東西,才能被制造。只有能精確測量的東西,才能被精準創造。計量被稱作工業生產的“眼睛”和“神經”。沒有準確可靠的計量數據,沒有統一完善的計量體系,任何制造都缺少統一的“標尺”,任何創造也不可能實現。世界工業發達國家把計量檢測、原材料和工藝裝備列為現代工業生產的三大支柱。從產品設計、原材料的質量檢測到生產工藝過程的控制,再到出廠產品的合格檢驗,每一道工序、每一個流程都需要大量的計量器具和計量數據來保障。可以說,企業計量水平的高低,測量體系的完善程度,在一定程度上影響并決定著工業制造業發展水平和產品的質量。沒有準確的測量,不可能帶來有效率的生產,也不可能實現工業的自動化和智能化。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、經濟、社會發展的實際狀況和能力,是本國工業核心競爭力和制造業水平的重要標志。


2.先進制造業發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,加快發展先進制造業,推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合。支持傳統產業優化升級,加快發展現代服務業,瞄準國際標準提高水平。促進我國產業邁向全球價值鏈中高端,培育若干世界級先進制造業集群。當前,新一輪產業變革為制造業轉型升級提供了機遇。從供給側看,當前大數據、云計算、物聯網等網絡信息技術與制造業交互融合,深刻改變著制造業的發展理念和方式,不斷催生協同創新、智能生產、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的發展需要,也給計量提出了許多新任務、新挑戰。移動互聯網、云計算、大數據、3D打印、生物工程、新能源、新材料等領域的發展,迫切需要計量在測量精度、測量方式和測量數據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、北斗衛星導航、超級計算機、高鐵裝備、百萬千瓦級發電裝備、萬米深海石油鉆探設備等一批重大技術裝備的研發和生產,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、全產業鏈、全溯源鏈、全系統”并具有前瞻性的計量測試技術服務。同時,食品安全、醫療衛生、節能環保等經濟社會動態發展的實際需求,也不斷給計量工作提出許多新要求、新任務,迫切需要其在傳統計量模式的基礎上改革創新。


3.各國典型做法和經驗


  “科技要發展,計量須先行”。計量是科技創新的重要驅動力。歷史上三次技術革命都是以計量測試技術突破為前提,創造了巨大的經濟和社會效益。歷次工業革命,制造業強國都從國家層面確立了計量在工業生產中的特殊重要地位,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“再工業化戰略”中,從國家層面對計量發展能力做出新的戰略布局,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、歐盟和日本等發達經濟體,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勢地位。2008年全球金融危機爆發后,美英等發達工業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、物聯網、智能制造、生物醫藥以及新能源等未來產業領域。據有關統計,美國制造企業每年用于測量的投入約占工業產值的6%。縱觀世界各國,凡是計量科研能力比較強的國家,其制造業水平一般都比較高,如德國聯邦物理技術研究院(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。


4.構建國家現代先進測量體系的必要性


   當前,我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段,正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期,建設現代化經濟體系是跨越關口的迫切要求和我國發展的戰略目標。必須堅持質量第一、效益優先,以供給側結構性改革為主線,推動經濟發展質量變革、效率變革、動力變革。不管是發展實體經濟、振興制造業,還是提升質量,計量都是重要的基礎和保障。特別是隨著制造業轉型升級和大力發展現代制造業的需要,迫切需要計量能夠更加全面、深入地融入制造業發展全過程,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,都已經無法滿足這種新的需求,制造業發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,就必須根據當前制造業發展的特點和需求,重新規劃和設計符合現代制造業特點的國家現代先進測量體系,以為制造業發展提供無處不在、無時不在的最佳測量。


二  計量服務我國制造業發展現狀及問題分析


1.已經取得的成績


    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,計量在支撐工業制造業發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、計量技術機構、計量技術人員為主體的計量技術保障體系,為制造業提高企業產品質量奠定了技術基礎。


(2)從企業層面看,具備了一定的工業測量基礎和能力


    企業計量意識不斷得到增強,多數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,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


    隨著振興實體經濟和制造業轉型升級的需要,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業發展需求和瓶頸問題,為企業提供個性化的檢定、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督管理體系


    逐步建立了以國家、省、市、縣四級質量技術監督部門組成的計量行政監管體系,形成了以《計量法》為首的較為完備的計量行政法規體系,為工業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,獲得國際承認的國家校準測量能力躍升到全球第四位,在推動工業制造方面具備了較好的技術基礎。


2.存在的突出問題


 (1)傳統工業領域,計量滯后于產業發展需求


    我國傳統工業以勞動密集型為主,資源消耗高,自動化程度低,工業計量水平與發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,未能深入生產過程、生產工藝、產品質量等全過程控制中。隨著產業轉型和升級發展,原來單一式、固定式或分立式計量器具,已難適應系統化、集約化生產控制和管理的需要。原有測量系統多無法反映動態情況,生產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)新興產業領域,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據方面。目前我國戰略性新興產業,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、生物醫藥等高技術產業對國外測量與校準技術的依存度很高,自主能力缺乏。我國正在研發的商用大飛機,航電儀器系統幾乎全部依賴國外,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和技術能力遠遠跟不上新興工業發展的步伐。


(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,甚至收購了部分發達國家的知名企業,但多只買來了軀殼,內在最核心的東西,如實驗數據、設計原理、儀器量值溯源方法等很難得到,絕大多數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、動態量、多參數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業落后


    我國測量儀器儀表工業雖然產量大,卻始終處在全球產業鏈的底層,至今仍以低端制造為主。中端測量儀器儀表雖有產品,但穩定性和可靠性不高,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品占90%,自主研發能力弱,智能化控制、嵌入式系統、過程控制以及工業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,存在被國外一統天下的局面。


3.問題原因分析


(1)從戰略方面看,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個國家和地區把計量寫入憲法,作為中央事權和統一管理國家的基本要求。全球制造業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真實水平的主要指標。但是我國在國民經濟和社會發展綜合性規劃中,卻很少提及計量,宏觀經濟調控較少考慮發揮計量的杠桿作用。有關部門在制定制造業發展計劃或戰略規劃中,很少聽取計量部門的意見或建議,計量部門對產業結構轉型發展的參與度低,且漸行漸遠。


(2)從供需層面看,計量科學技術研究與產業發展需求脫節現象嚴重


    目前,計量科學基礎和技術研究、制造業關鍵核心技術研究和新產品試驗中的計量、測量、實驗數據等資源分散在各個層面,未成為國家戰略資源,也未實現資源的共享利用。計量科技機構和企業各走各的路,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,對制造業的需求和難題往往了解不多,較少開展工業生產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)從長遠發展看,尚未形成持續有效的國家計量投入機制


    工業化國家的測量活動對其國民生產總值的貢獻率達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展來推動制造業轉型升級的可持續政府投資機制,國家、地方和企業對計量裝備投入遠低于發達國家水平,國內中小企業的測量能力普遍偏弱,國家計量基礎設施條件較差,難以系統解決工業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的計量器具管理層面,對工業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、各自為政的局面未能真正改變,國家、行業、地方和軍工計量未能形成有效合力,各地、各行業對計量技術機構的管理形式五花八門,隊伍不穩定,高端人才流失嚴重,持續發展競爭力不強,對工業的技術支撐不夠。


三  構建國家現代先進測量體系的對策建議


1.加強頂層制度設計,處理好戰略規劃與具體實施的關系


    習近平總書記指出:“戰略問題是一個政黨、一個國家的根本性問題。”“不謀萬世者,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代先進測量體系推進辦公室,匯聚各部門各行業企業的資源和力量,共同為制造業轉型升級提出計量規劃和政策建議,并爭取將計量寫入國家重大戰略規劃和制造業專項規劃。研究出臺國家關于加強現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企業。擬定推動國家現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。


2.發揮多方資源力量,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。構建國家現代先進測量體系,應充分發揮市場主體作用,調動制造企業的積極性,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。要更好發揮政府作用,創造良好的營商環境,堅持“放管服”,取消或下放不必要的計量行政審批,讓制造企業更好地輕裝上陣。要進一步發揮社會資源力量,鼓勵更多的具有綜合技術能力的計量技術機構或實驗室,參與先進制造業測量技術或方法、先進測量設備、技術規范的研究與服務中,推動面向企業產業的專業化、系統化計量方案解決中心、行業計量服務中心的建設。


3.搭建供需對接平臺,處理好有效供給與重點需求的關系


    針對當前制造企業計量需求與計量技術供給不對接的問題,利用“互聯網+”計量的模式,在國家層面搭建統一的計量供需對接平臺,方便企業在線提交計量需求,計量技術機構在線展示計量校準、測試服務能力,建立全網、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、數據、資源隔離、不對稱的問題。在全面了解制造企業需求的基礎之上,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發展的重點研發計劃和項目,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網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、工業控制系統等制造業核心技術方面有所突破,不斷提升工業制造業基礎能力和核心競爭力。


4.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、生物醫藥等戰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,集中合力進行聯合研究攻關。構建有利于創新、有利于技術研究和成果轉化的體制機制,進一步激發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造力。深化科技計劃(專項、基金等)管理改革,鼓勵制造業企業自主創新,支持制造業重點領域科技研發和示范應用,對其中的測量技術研究和項目給予適當政策傾斜和經費支持。內外形成合力,共同推動制造業轉型升級。


    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、公平貿易的依據,更是推動制造業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代先進測量體系,更加精準地感知動態世界變化,服務經濟社會發展,不斷開啟人類探索未知世界的神秘大門!

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