從水表電表到國之重器，計量守護百姓生活支撐大國榮耀
數智“度量衡”，如何四兩撥千斤
計量是一個既古老又新鮮的話題。它在曆史上被稱為“度量衡”，幾千年前，古人通過“布手知尺”“掬手為升”“取權為重”進行計量。随着生産發展和科技進步，從水表電表到國之重器，從農工商貿到尖端科技，計量守護着百姓生活，支撐着大國榮耀。
今年5月20日是第25個“世界計量日”，全球主題為“可持續發展”，中國特别主題為“計量築基新質生産力，促進可持續發展”。步入數智時代，計量如何發揮更大作用？它如何築基新質生産力、促進高品質發展？近日，記者走進山東多家國家級産業計量測試中心及重點企業，探尋數智時代的計量奧秘。
計量測試護航高速列車安全
5月17日上午11時許，在青島市城陽區，一列“複興号”中國标準動車組列車緩緩駛出中車青島四方機車車輛股份有限公司廠區。它剛剛通過了國家高速列車産業計量測試中心的各類檢驗檢測和試驗驗證項目，不久後将馳騁于祖國大地上。
“計量是現代工業發展的‘眼睛’和‘神經’，隻有測得出，才能造得出，隻有測得準，才能造得精。”國家高速列車産業計量測試中心主任林永強介紹，以高速列車為例，從原材料技術創新等上遊産業，到設計研發、列車制造、列車試驗等核心産業，再到維護、檢修等下遊産業，每一道工序、每一個流程，都需要大量計量測試器具和資料為之提供保障。
今年4月底，由中車四方籌建的國家高速列車産業計量測試中心成立，作為大陸軌道交通領域的首個國家級産業計量測試中心，為上中下遊企業提供全溯源鍊、全産業鍊、全生命周期且具前瞻性的計量測試服務。目前，已建立計量标準63項，計量校準技術能力231項，計量檢測技術能力56項，年服務企業300餘家。
“在飛速行駛的高速列車上，一顆螺絲的松動都可能引發重大事故。以前，我們采用人工地毯式測量扭矩。現在，我們新研發的轉向架自動化裝配生産線，配備了多種安裝角度的電動擰緊裝置，保證量值準确可靠的同時，有效防止工廠中的房間作業人員的誤操作，幫助動車組生産調試效率提升20%、産品出廠故障率降低5%。”林永強說。
高鐵列車的平均時速達到300公裡，相當于每秒行進83.33米。在這樣的速度中，人們透過玻璃望向窗外并不覺得頭暈，在地勢起伏中很少感到颠簸……每個細節背後，都有無數次模拟測試。走進國家高速列車産業計量測試中心，裡面各式各樣的試驗台讓人驚歎，它們支撐起整車振動模拟試驗、整車滾動綜合性能試驗等80多種動靜态試驗，研究人員依據這些量值，持續優化設計方案，推動大陸高速列車産業提質更新。
早在2022年底，山東便已出台企業計量促進辦法，鼓勵頭部企業在戰略性新興産業、傳統優勢産業、現代服務業等經濟社會重點領域，培育建設産業計量測試中心。截至目前，我省已建設計量器具國家型式評價實驗室19個，國家級專業計量站6家，釋出各類計量标準1.2萬項，位居全國首位；獲批籌建國家碳計量中心（山東），建設國家級、省級産業計量測試中心26個。
解決水資源測不了測不全測不準的難題
山東地處黃河下遊，作為經濟大省、農業大省、人口大省，水資源總量僅占全國的1%。在此背景下，精打細算用好每滴水，是山東推動高品質發展的一道必答題。
“精打細算”的第一步，首先需要足夠精确的量值。紙面上兩點之間的距離，可以用一把直尺測量；一朵翻騰的浪花，乃至一條暗流湧動的江河，用什麼測量？該如何測量？水資源計量裝備作為一種專門用于測量水資源的新型基礎設施，解決了這個難題。
“水資源計量裝備主要應用于農田灌溉、工廠管道、明渠河道等場景，以測量水資源的流量、流速等參數。它的發展是大陸乃至全球制造業鍊條中非常關鍵的一環，對産業更新、經濟發展以及環境保護具有重要戰略意義。”力創科技股份有限公司副總經理郝金剛介紹，“近年來，大陸水資源計量裝備産業加速崛起，但由于尚屬起步階段，存在大口徑、大流量、複雜工況下，水資源‘測不了、測不全、測不準’的問題，亟須對複雜水資源應用環境下的仿真流體數學模型進行研究。”
眼下，在泰山腳下、黃河之畔，矗立着大陸水資源計量裝備領域的唯一一個國家級産業計量測試中心（籌）。該中心以力創科技為主體，聯合泰安市品質技術檢驗檢測研究院共同籌建，去年9月獲得國家市場監管總局批籌。目前，該中心實作産業參數量值溯源項目850餘項，涵蓋制約各産業發展的關鍵測量參數587項。
“為了降低誤差、提高精度，中心自主研制了國内首套多元可變明渠流量試驗裝置，能夠模拟和仿真複雜管道形狀、表面糙度、流體截面、水流形态等諸多因素的變化，将誤差控制在5%以内，達到國際領先水準。”郝金剛指着身旁這個總重千噸、全長72米的“大家夥”介紹。
除了實驗室内的大型試驗裝置，分散在各大河流的傳感器具也是水資源計量裝備的重要組成部分。記者發現，在泰安市東平縣白吉河旁，有許多長得像機器人的攝像頭，它們被附近村民稱為黃河的“水表”。
“要想掌握江河湖泊的實時狀态，需要安裝大量的明渠計量傳感器。而戶外的水計量裝置晶片以220V、電池供電為主，為了降低能耗、提高使用壽命，我們學校與力創科技搭建起産學研用合作平台，共同開發超聲流量計量晶片，提升大陸儀器儀表行業抗風險能力，也促使同類進口晶片價格大大降低。”山東科技大學電子資訊工程學院院長陳達說。
新計量能力提升帶動産業實作突破
工欲善其事，必先利其器。在制造業領域，儀器儀表就是極其重要的“器”。儀器儀表廣泛應用于工業自動化、電力等諸多領域，以計量能力的提升，帶動産業實作突破，發揮“四兩撥千斤”的關鍵作用。
“為什麼同樣一件産品，價格可以相差數百上千倍？核心在于性能。”海克斯康商務營運事業群進階顧問孫智宏介紹，性能的好壞，很大程度取決于最終出來的産品是否符合最初的工程設計與工藝設計。而要判斷産品能否達到設想狀态，并對各項偏差進行算法分析，靶向優化技術和方案，離不開儀器儀表的數字化“進化”。
當下，儀器儀表逐漸成為人工智能、大資料、工業網際網路等技術與實體經濟深度融合的核心紐帶之一。在青島海克斯康智慧産業園區内，一個由10餘個黑色球體組成的雷射傳感器，正與黃色機械臂靈活配合，對一輛新能源汽車車身進行快速掃描。幾乎是同時，一旁的電腦螢幕裡，三維智能複合式傳感器系統已經顯示具有細節特征的精準測量資料，建構出這輛車身的立體仿真模型。
“通過智能化檢測，我們校準了車身零部件外觀尺寸、裝配尺寸、間隙和面差，并将仿真技術與實際測量資料進行虛拟比對，進而提供從尺寸到性能的智能控制解決方案。”孫智宏說，結合光學檢測、智能視覺識别、自動化物流等技術，結構極其複雜的航空發動機渦輪葉片也能進行高精度測量，并将誤差控制在0.3微米以内。
海克斯康是世界500強企業、全球科技百強企業。近年來，青島把精密儀器儀表列入重點突破的新興産業之一，目前，青島精密儀器儀表産業園已集聚海克斯康、鼎信通訊等上下遊重點企業26家，正聚力打造北方儀器儀表産業總部基地。
省市場監管局計量處負責人表示，一直以來，我省将計量融入産業發展的“血液”，耕海一号、國信一号、蛟龍号等“山東造”大國重器，背後都有計量力量在保駕護航。今年，我省将探索搭建國家級海洋産業計量創新平台，發揮計量服務海洋高端裝備制造、海洋生物醫藥、海洋化工、海洋船舶等重點産業支撐作用，着力推動山東海洋産業高品質發展。
（大衆日報記者 王鶴穎 通訊員 劉棟）