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完美契合“工业4.0”的量值传递扁平化

完美契合“工业4.0”的量值传递扁平化

中国计量科学研究院  方向

 

     德国学术界和产业界认为,未来10年,基于信息物理系统的智能化,将使人类步入以智能制造为主导的第四次工业革命。产品全生命周期和全制造流程的数字化以及基于信息通信技术的模块集成,将形成一个高度灵活、个性化、数字化的产品与服务的生产模式。这被认为是德国“工业4.0”的核心,“工业4.0”为我们展现了一幅全新的工业蓝图:在一个“智能、网络化的世界”里,基于互联网技术的物物相联和全网络化的服务模式,将渗透到所有的关键领域,创造新价值的过程逐步发生改变,产业链分工将重组,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。在这种依靠网络技术、信息技术而“无所不在、无所不能”的信息物理系统中,物联网或者称之为智能传感网,成为了核心,是认知世界变化的基础,是获得可靠量值的前提。无所不在的传感器的量值准确是信息物理系统平台“无所不能”的前提,在这种大趋势、大背景下,基于量子技术和网络技术的计量量值传递的扁平化,成为了新的信息物理系统平台的基础,研究量子基准+信息技术的量值传递溯源技术,建立新一代的量子计量基准、标准和扁平化的量值传递溯源体系便理所当然成为了我们在质检科技创新“十三五”规划中的重点内容。

一、量值传递扁平化是经济社会发展的必然要求

    当前,我国创新驱动战略、质量强国战略正在全面推进,经济发展进入新常态,科技创新进入新时代,“互联网+”正爆发式发展,大数据时代以超乎想象的速度悄然来临,深空、深海、深地、深蓝等未知领域的探索越来越成为科学的焦点,更加精准、更加快速、更加极端的测量需求成为共识,将无所不在的物联网和智能传感器,使得量值溯源更加泛在,特别是代表了第四次工业革命的信息物理系统,对量值溯源方式提出了颠覆性的诉求。传统的实物、逐级、长链条的量值溯源方式已经不能满足这种需求,量值传递、溯源的“扁平化”便成为了必然要求。

二、量值传递扁平化是科技创新发展的必然产物

    当前,新一轮科技革命正在催生国际计量重大变革,变革的动力是量子技术与互联网技术的结合,变革的核心是“计量单位量子化”和“量值传递扁平化”。所谓“计量单位量子化”,是指以量子技术和基本物理常数为基础,对国际计量单位制重新定义,通过全面采用量子计量基准,大幅提高测量精度和稳定性。所谓“量值传递扁平化”,是指通过量子计量基准与信息技术的结合,使量值传递链条更短、速度更快、测量结果更准更稳,实现先进计量技术直接应用于生产实践,推动国家测量能力的极大提升。2018年,国际计量单位制将重新定义,计量技术体系正在经历历史性变革,世界测量技术规则将予重构,量值传递扁平化是发展的必然产物。

三、量值传递扁平化是跨越式发展的重大契机

    量值传递扁平化正是量子计量基准与信息技术结合的革命性产物,是信息物理系统的前提和支撑,与新一轮工业革命和中国制造2025完美契合。抓住国际计量变革机遇,占领技术制高点,是决定未来几十年,我国能否有效突破创新瓶颈,拥有国际技术规则主导权的关键。量值传递扁平化技术的发展,不仅将带来计量科技和测量技术相关产业的快速发展,更是新兴产业、新经济跨越式发展的重大契机。

四、量值传递扁平化是质检科技工作者的历史使命

    《质检科技创新“十三五”规划》明确将计量基准量子化和量值传递扁平化作为“十三五”期间重点攻关突破的关键技术,对其发展要点、路径进行了重点规划,并在国家重点研发计划重点专项《国家质量基础的共性技术研究与应用》中进行了全面布局,将量值传递扁平化作为11项重点任务之一进行了部署,这一重要的历史使命已经落在了我们质检科技工作者身上,任重而道远,只有不辱使命、敢于担当、勇于奉献才会无愧于这个时代。