高端装备制造业质量控制建设联盟成立

　　在当今全球科技竞争日益激烈的背景下，我国正从中低端制造向中高端制造乃至高精尖制造转型升级。在交叉科学2025智能装备与低空经济论坛、智能装备与低空经济专委会高峰研讨会中，参会单位和参会代表涵盖了全国近三分之二的军工装备、高端装备研发和生产部门、院所和企业，其中中电科集团、融通集团、清华大学、浙江大学、国防科技大学、西北工业大学、西安工业大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、北京邮电大学、南京航空航天大学、北京航空航天大学、华北电力大学、浙江工业大学、中国航空学会、福建省航空运动协会、快速制造国家工程研究中心、北京中科知识工程技术研究院等单位代表在现场及分场闭门会议中进行了深度讨论，大家在看到我国高端装备制造业蓬勃发展而感到欣喜的同时，也深刻意识到我国仍面临诸多挑战和短板，特别是高端装备发展的支撑体系尚未有效建立，其中国家检测和测量体系是重要短板之一，各单位代表以北京中科产学研检测技术中心为依托，成立高端装备制造业质量控制建设联盟，在高质量发展的要求下集中力量快速补足短板，以从根本上大幅提升我国高端制造业和高端装备的发展速度。

　　标准化—QIF 数字测量数据结构国际标准

　　数字化测量与质量控制的信息化、数字化、网络化，是当前方兴未艾的智能化的研究与技术开发方向，其中一项重要的基础工作就设计企业数据结构与基于此构建的数据库。国内的现状是各企业根据自己的企业规范、行业标准等，建立自己的数据库，数据库的架构和字段的属性各不相同。长远来看这与国家的战略部署、与基于大数据的AI制造兼容性很差，会成为数据融合利用与开发的障碍。

　　国际数字计量标准协会DMSC( Digital Metrology Standards Consortium ) 2010年开始研发了QIF (quality information framework) 并被美国国家标准局采用，2020年国际标准化组织 ISO 发布为新的国际标准 23952.。

　　它应用于几何量测量的整个范畴，包括计量测试规划，测量设备控制，测量程序的运行，测量结果的评价与管理等。QIF包含了6个模块，包括CAD接口，MBD与PMI，测量规划，资源管理，测量规范，测量程序(DMIS)，测量结果的评价与管理，数据分析与统计，公用软件库等。在美国由NIST(美国国家标准技术研究院)组织实施。

　　2.数字化测量数据的数据处理的标准

　　测量仪器的行为合格合法性是通过仪器的溯源与校准保证的。现行的各类仪器的校准都有相应的行业标准。按照ISO标准，通过周期检验与系统误差补偿，实现测量数据的互认互通。但各类仪器的处理程序都是封闭的独立的体系，算法与代码不尽相同。一般都要通过国际上如PTB，NIST等机构对数据处理的代码进行测试与评估，方具有资质为用户出具测量报表。在信息化技术高度发达的今天，仪器的性能已经大幅提高，通讯的技术与速度越来越高，这就为建立统一的可溯源的数据处理与评价奠定了基础。根据现代信息化发展的趋势，以后的仪器主要的工作就是进行数据采集，而数据的处理与评价、管理等均由统一的检测平台处理，实进而现数据处理的可溯源、互认互通。欧盟正在试图建立一套基于国际标准准则，用MATLAB编写的统一数据处理代码，将各测量仪器的数据处理程序标准化统一化。

　　北京中科产学研检测技术中心代表高端装备制造业质量控制建设联盟启动此项工作，与国建计量体系融合，建立属于自主的基于国际标准准则的数据处理标准与统一代码，这项工作无论从国家安全的角度还是经济方面的考虑均势在必行，该工作成果初步形成之后将为我国建立检测与测量领域的重要基座，首先建立符合基于国际评价准则的数学模型，在此基础上统一计算代码，提出我国自主的数据处理标准，在国建的服务平台上运行并归国家管控。

　　3.加工中心在机测量溯源体系的建立

　　工作母机是制造业尤其是高端制造业的基础。我国从09年开始的国家重大专项(高档数控机床与基础部件)开展以来，我国机床行业有了长足的进步。随着制造业个性化，智能化的发展，加工中心在机测量成为一个新的需求。成为机床精度保持性、智能机床的技术支持。

　　研究分析机床与测量仪器，有很大的机构、部件的重叠，都具有实现加工/测量的机械结构、数控系统、辅助机构如刀库。

　　加工的作业路线(CAD/CAM正向路线)以数控机床为核心，通过数控系统通过G代码控制切削的轨迹、完成产品的加工。 测量作业的技术路线(CAT 反馈路线)则以数控测量仪器的核心(CMM，齿轮测量中心等)，数控系统通过DMIS，I++等驱动控制测量轨迹与传感器数据采集，完成产品的测量。

　　当前的加工系统的机床精度越来越高，几何精度不亚于测量仪器， 机床的控制系统硬件与软件的性能有充足的可用资源，高精度、高效率、高效益、自动化、智能化。另一方面测量任务则要求高精度、高效率、高性能、多功能、易操作，测量从实验室到现场——单纯测量到测量与控制，成为数字化、网络化、智能化制造系统的一环，缩短溯源链。两者有机结合可充分利用高精度的机械系统、控制系统的资源，实现加工检测一体化，不仅是当前制造业提高效率、保证加工精度、个性化的加工要求，更是智能机床和未来高端装备制造的必要基础。

　　当前无论从业界的观念，还是技术活动范畴，都认为机床加工、机床自检无理论与技术支持，这中落后的理念阻碍了该技术的推广引用。研究表明，机床不具备自检的功能仅仅是缺乏溯源的体系。国际上有不少的机床制造商，在同样的机械结构、安装刀具库、运行G代码的情况下，则就是加工设备，若在加装测量传感器、运行测量程序(DMIS)的情况下就是测量设备。只不过测量设备具有仪器精度周期检验与进度校准。如果将现有的仪器精度周期检验与精度校准的技术与标准附加在加工机床上，机床的加工自检完全可信。更重要的，是将加工检测过程一体化，将数字化测量系统的成熟技术如系统误差辨识与补偿，误差分析预评价融合，为后续的智能机床提供数据支持。

　　针对机床的特点，将仪器的溯源体系在机床实现，是一项何有意义的工作。国家从发展战略出发，也将信息化标准提到新的高度，2021.11月，工业和信息化部、国家标准化管理委员会联合印发《工业互联网综合标准化体系建设指南(2021版)》，明确到2023年，工业互联网标准体系持续完善。 国家质量基础设施(National Quality Infrastructure，简称NQI)是一国经济发展的基础。是由计量、标准、合格评定(包括认证认可、检验检测)组成的体系。既包括法律法规体系、管理体系等“软件”，也包括检验检测仪器设备、实验室等“硬件”，是一个具有战略性、系统性、复杂性、技术性、服务性等多重属性的体系。在我国经济高质量发展时期，NQI既是推进质量强国战略的技术支撑，也是确保质量和民生改善的基石。国家正在制定十五无NQI体系的建设刚要，以支撑制造强国战略。

　　北京中科产学研检测技术中心将代表高端装备制造业质量控制建设联盟为上述内容的破冰和攻坚贡献力量，助推我国的相关标准加速出台，协助创建基于这些标准的国家服务平台，助力我国的制造业高质量发展、高端装备制造业高质量发展。