提質增效的 科學路徑

——淺談量值設計、生產（製造）產品

□ 朱崇全劉世竹

產品的質量和效益是靠對產品的設計和製造獲取，而科學的設計和製造必須由量值定義產生。產品的設計和製造過程，實質上就是在期望的質量/效益狀態下，量值的測量、控制、驗證和確認的過程。精、准、穩量值特性的合理應用是產業（品）質量和效益提升，贏得市場競爭優勢的核心技術前提。

設計和製造是產業技術，而由測量和控制與其有效融合的技術，才是先進的現代產業技術。近年來提出的智能設計、生產（製造）技術，客觀上對量值的測量和控制提出了與之相適應的產線技術要求：在產品設計和產線上對測量對象的量值實施動態、非破壞、不間斷的精、准、穩持續測量和控制的應用要求。

實驗室的檢測需要抽樣，抽樣具有風險性。而產品從設計到生產（製造）線上的實時檢測和控制，才能完成其形成過程的在線質量保證。產業（品）的實驗室技術向設計和生產線上移動，從產品形成過程式控制制產品的質量是檢測技術發展大趨勢。

質量意識、工匠精神、質量過程管理強調了在質量工作中，對人的行為的主觀要求。而量值在產品設計和生產（製造）過程中的應用，則客觀反映了質量的有效技術需求。

量值是由一個數字加一個計量單位構成的。由於原材料和工藝設備是產品形成的必要條件，而原材料和工藝技術的應用，需要由量值的測量、分析和控制進行。因此，每一個產業，每一個產品中均有大量的量值存在。產業（品）的工藝和量值的融合應用技術，可體現在多領域的目標需求中，如質量目標的獲取，質量可表述為主觀質量和客觀質量。其中，滿足消費者需求的質量稱為主觀質量，滿足技術參數要求的質量稱為客觀質量。而主觀質量需要客觀質量參數來分析和實現，量值是客觀質量的載體。此外，效益-成本是企業市場競爭的主題，通常由管理和技術兩種方式獲取，管理是靠人的主觀約束行為，而技術方式則是技術鏈控制的客觀行為。自動化和智能化的生產（製造）方式，將工藝與量值在產線深度融合，主導了效益目標的客觀技術行為。再比如，智能生產（製造）的前提是數字和數據，而大數據中的有用數據是有效數據，量值數據是有效數據的本源。精準的量值數據，形成精準的生產（製造）方式、帶來精準的質量和效益實現、構成精準工業4.0產線技術。

在產品的形成過程中，可以說，量值技術貫穿設計階段、生產（製造）階段，以及生產（製造）過程標準化階段。目前，先進生產（製造）的量值技術主要有：1、在線技術。在線的量值技術包括計量設備校準、期間核查、測量和有效控制。實驗室的離線技術僅能提供脫離工序和工藝的測量對象量值參數評定需求，不能滿足產品生產（製造）過程中，實時性測量和控制的量值要求。2、動態技術。產品在生產過程中的量值呈動態特性，而實驗室對測量對象測量確認的量值是靜態狀態下的，不能體現產線真實量值的運行狀態。動態的量值測量和控制是量值流程的關鍵技術。3、自動化技術。產品生產（製造）過程的自動化，要求量值測量和控制方式與產線工藝融合的自動化。產線上量值的實時自動測控方式，帶來了產品各技術參數的高度一致性，從技術上避免了實驗室抽樣檢測的必要性。產線上與工藝融合的量值自動測控技術，是量值流程的必要環節。4、信息化技術。信息技術含通信和網路，通信網路平台是企業智能生產（製造）的後端技術，它把來自前端的自動化量值數據（有效數據），進行傳輸、交換、分析、處理，形成各種指令。由指令調節、控制、調度和指揮生產（製造）。這是量值生產（製造）產品流程環節的智能目標需求。

要實現量值設計、生產（製造）產品，就要依靠產業計量工程來實現。應用產業計量學理論知識，在產業中升級產品（含工程與服務）質量和效益的計量技術工程。特指由量值的測量和控制主導產品設計、生產（製造）過程質量和效益提升的系統技術工程。

產業計量工程的技術特點包括：產品所含量值是工程的分析、研究和設計對象；產業（品）質量與效益成果是量值工程的直接關聯目標；要求產品量值的綜合性解決方案；在技術上要求量值的測量和控制雙向并行；計量要素的合理選擇和綜合評定，是工程技術要點；與生產線協同的自動和信息化技術方式，是工程的主體狀態；工程的主要特徵：在線和動態測控技術是主要體現形式；強調量值與工藝流程相互融合的過程技術；要求產品形成過程相關各方協同參與項目任務；整體思維、工程系統設計，是工程技術的主體思想；綜合性技術人才團隊，是項目任務執行的前提條件等。產業計量工程的技術路線主要有3個方面：產品設計階段的工藝量值導向、驗證與確認；產品生產（製造）階段的工藝量值測控與保證；工藝指標的質量效益量值評定與控制。

眼下，無論國家、社會和企業，都把質量放在非常重要的位置，產品的質量和效益更是企業的生命線，也是全社會的重大關切。多年來，我們工作的質量方式，往往停留在過程質量管理、終端產品的合格評定和產品生產（製造）中所用的計量器具的檢定校準。

固有的質量方式和現狀給我們提出了建立新的思維空間的迫切願望。產業（品）的質量和效益如何更有效提升？怎樣修築特色質量之路，把質量強國落到實處？精準量值的過程技術建立了一種客觀的技術路徑。同時，它將和新時代智能生產（製造）方式切合，實現產業技術的轉型升級。