雷伟
贵州航天计量测试技术研究所 贵州 贵阳 550025
摘要：高端装备是制造业的最终发展目标，具有高质量、高性能、高可靠性等特点，超精密测量是保障高端装备高质量的关键因素。基于此，文章从超精密测量与高端准备制造质量的关系入手，论述如何推进超精密测量发展，提高高端装备制造质量，推动高端装备制造业可持续发展。
关键词：超精密测量；高端装备；智能化
前言：在智能制造发展背景下，我国装备制造行业从中低端向高端方向发展，阻碍发展的关键因素在于制造质量。超精密测量可准确评估装备制造质量，探究装备制造缺陷，为装备制造的高质量发展提供技术支持。就此，关于超精密测量与高端装备制造质量的研究具有鲜明现实意义。
一、超精密测量与高端装备制造质量的关系
超精密测量为先进测量手段，在高端装备制造质量强化方面有重要作用，可为高端装备制造全过程的质量管控提供技术支持。细化来说，超精密测量与高端装备制造质量的关系可从标准、计量、合格评定三个层次着手分析。就国际角度而言，国际测量联合会等组织围绕制造质量构建质量保障体系，标准、计量、合格评定为质量保障体系核心，且组织成员认为三项层次要素为经济可持续发展的关键[1]。高端装备制造行业属于经济发展领域的一部分，其发展遵循质量保障体系。就此，高端装备制造企业应在生产中落实质量保障体系，从标准、计量、合格评定三个层次出发，改进生产模式与质量管理理念，明确高端装备制造质量标准，准确计量高端装备制造产品质量，进而评定高端装备制造产品是否合格。在该过程中，超精密测量为计量的最佳手段，可详细计量高端装备制造产品的各项参数，与标准值对比，使合格评定结果更为准确，进而提升高端装备制造质量[2]。
二、落实超精密测量提高高端装备制造质量的措施
在明确超精密测量在提高高端装备制造质量作用的基础上，行业工作者应改变工作理念，在装备制造中切实落实超精密测量，保障其作用有效发挥。
（一）提高对超精密测量的重视
就目前我国超精密测量发展水平而言，与德国、美国等发达国家仍存在一定差距，分析其原因之一为我国部分技术人员及制造企业对装备质量的认识存在偏差，认为高端装备制造质量由高端生产设备实现，不具备正确质量控制意识，缺乏对超精密测量的重视。就此，在推广落实超精密测量工作时，首先要提高行业工作者对超精密测量的重视，明确超精密测量与装备质量间的密切联系，利用我国智能制造大国优势，推动产业变革，形成产业优势，提高高端装备制造质量。
细化来说，行业工作者应树立如下意识：在高端装备制造中，和高端装备相比，工业母机的精度高一个数量级，至少为高端装备精度的3倍。而工业母机的精度控制由测量仪器实现，这就要求测量仪器的精度超过工业母机至少3倍，而达到这一要求的测量仪器即为超精密测量仪器。就此，行业工作者可明确超精密测量在高端装备制造方面的基础作用与引领作用，加强对超精密测量的技术研发与设备开发，为高端装备制造质量提升提供保障。
（二）创新构建超精密测量体系
在超精密测量推广中，超精密测量体系是指导制造企业实施超精密测量的依据。就此，行业工作者应结合高端装备制造实践，明确装备高质量制造要求，创新构建超精密测量体系。细化来说，超精密测量体系应涵盖以下测量维度：
第一，零件层。
就目前装备制造业应用的测量体系而言，以零件层测量为主，对装备制造的各类零件实施几何参数测量。但普遍存在测量不全面的问题，制造企业在装备零件测量中，零件图纸中标注的参数远少于发达国家生产的同类零件，出现该现象的原因在于制造企业缺乏重视、不具备参数测量能力。就此，在超精密测量体系创新中，需根据装备制造零件层的测量要求，明确不同零件参数的超精密测量方法与技术，研发相关测量仪器，提高零件测量精度，提高零件制造质量。
第二，部件层。在装备制造生产中，不同装备的部件类型、结构存在较大差异，使用的测量方法与仪器原理有所不同，需装备制造企业根据部件特征，定制部件专用测量仪器。但在实际生产中，部件专用测量仪器并未在装备制造企业中推广，部分测量人员不得不使用通用仪器测量装备部件，使测量数据出现偏差，影响装备制造质量控制。就此，在超精密测量体系创新中，行业工作者应结合部件层测量存在问题，根据高端装备的部件特征，研发专用测量仪器，提高测量精度，落实超精密测量。
第三，整机层。在装备制造行业，整机装调完成后，需使用专用测量仪器测定装备的整机性能，评估其是否符合装备使用要求。和部件层类似，整机层专用测量设备存在缺失问题，且缺失程度更为严重。就此，行业工作者应根据高端装备质量要求，研发超精密测量专用仪器，提高测量精度与制造质量。
例如，在超精密光刻机的工作台激光反射镜生产中，生产精度要求涵盖l08项尺寸公差；62项形状、位置、方向公差以及内部应力等，要想落实超精密测量，高端装备制造企业需研发20余种专用超精密测量仪器，合理划分超精密测量单元，配置相应的超精密传感器，准确控制各项生产精度要求，提高超精密光刻机的零部件精度，为高质量超级超精密光刻机生产提供支持。
（三）推动超精密测量数字化发展
在工业4.0时代，数字化生产为工业发展最新趋势，高端装备制造行业表现出数字化、智能化发展趋势。超精密测量应遵循高端装备制造行业发展特点，开展数字化建设，利用先进技术改进生产、测量工艺，缩短产品制造周期，降低制造成本，提高产品制造质量。例如，西门子集团于2014年实施数字化建设，打造数字化工厂，引进数字孪生技术，依托于技术优势，提高产品制造精度与质量。在制造产品生产工艺数字化发展背景下，超精密测量也需引进相关数字技术，利用先进技术与设备提高测量精度，实现超精密测量目标。细化来说，高端装备制造企业可从以下两方面推动超精密测量数字化发展，更好地为高端装备制造提供服务。
第一，打造工厂工业物联网建设。对于高端装备制造企业而言，其智能制造落实方案有两种，其一是整合工厂内网与外网，可利用外网信息资源优势，提高制造效率，降低制造成本，且避免工厂内网数据被盗取，安全性与实效性较高；其二是5G工业物联网平台，直接利用5G移动通信网络，将高端装备制造涉及的设备与人员整合，打造工厂工业物联网，提高智能制造中的数据传输效率，使智能制造的数字化水平更高，便于超精密测量发展。
第二，构建智能化装备制造模式。基于我国智能制造发展现状，行业工作者可依托于高端装备制造行业的后发优势，同时推动高端装备制造行业的数字化、网络化、智能化发展。对于不同层次的高端装备制造企业生产水平，实施不同发展方案，缩短我国与发达国家差距。
结论：综上所述，超精密测量可从标准、计量与合格评定三个层次，提高高端装备质量。通过本文的分析，为落实超精密测量，行业工作者应提高对超精密测量的重视，创新构建超精密测量体系，推动超精密测量数字化发展，使超精密测量在高端装备制造企业生产中得到广泛应用，提高我国高端装备制造质量，缩短与发达国家差距。
参考文献：
[1]期刊编辑.精确到纳米!我超精密测量技术冲破“封锁线”[J].机床与液压,2021,49(10):19.
[2]期刊编辑.没有超精密测量就没有高端装备制造[J].机械研究与应用,2020,33(04):3.