每一級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu)在建立相應(yīng)級(jí)別的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（裝置）時(shí)，都會(huì)有所減少。就我國現(xiàn)有的80項(xiàng)幾何量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（裝置）而言，傳遞到市縣一級(jí)時(shí)，能建立和管理的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)所剩無幾了，而最后傳遞到工廠計(jì)量室時(shí)，只有很少的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（裝置）能真正起作用。然而工廠，才是裝備制造決定性的主戰(zhàn)場?？上攵?，這樣一個(gè)計(jì)量體系，很難支撐我國高端裝備制造業(yè)所需要的龐大工業(yè)測(cè)量體系的正常運(yùn)行，更無法保證龐大工業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。

工業(yè)測(cè)量手段碎片化

除了國家計(jì)量體系存在問題外，工業(yè)測(cè)量體系存在的問題則是裝備制造主戰(zhàn)場上的大問題?，F(xiàn)有的精密和超精密測(cè)量儀器的種類極少，而且只在局部或一些點(diǎn)上具有測(cè)量能力，不成體系，無法形成整體測(cè)量能力。這可以從裝備制造的不同層面上清楚地看到。

一是零件制造層。我國面向裝備制造業(yè)的測(cè)量方式與測(cè)量體系，基本上是學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)的相關(guān)方式與體系，主要是面向零件級(jí)的幾何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。即使是面向零件幾何參數(shù)測(cè)量，實(shí)際上在精密級(jí)上也測(cè)不全。如果把國內(nèi)某工廠的圖紙，和德國某工廠相同零件的圖紙進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)圖紙標(biāo)注的參數(shù)大量缺失。缺失的主要原因是，我國對(duì)這些參數(shù)沒有能力測(cè)量，所以在一些圖紙上干脆就不再標(biāo)注了。按照這樣的圖紙和測(cè)量手段，想要控制零件在制造過程中的質(zhì)量是不可能的。

二是部件制造層。部件層面因產(chǎn)品千差萬別，導(dǎo)致集成調(diào)試所需具體測(cè)量方法和測(cè)量儀器原理也各不相同，需要專門定制專用測(cè)量儀器與工裝，而通常不能直接采用通用儀器。實(shí)際上，因認(rèn)識(shí)不足和研發(fā)能力較差等原因，目前裝備制造車間里，專用測(cè)量儀器大量缺失。由于沒有成體系的專用測(cè)量儀器，車間只好用通用儀器來替代專用儀器進(jìn)行測(cè)量。這是非常不合理的，因?yàn)楹芏鄬Ｓ脺y(cè)量需求是通用儀器實(shí)現(xiàn)不了的，這個(gè)問題普遍存在。以超精密光刻機(jī)上的一個(gè)工作臺(tái)激光反射鏡構(gòu)件為例，它的主體零件之一有108項(xiàng)尺寸公差和62項(xiàng)形狀、位置、方向公差，還有內(nèi)部應(yīng)力等技術(shù)要求，集成時(shí)需要一批滿足公差配合的專用測(cè)量儀器與工裝。要完成這樣一個(gè)復(fù)雜構(gòu)件的超精密測(cè)量，需要20多種專用超精密測(cè)量儀器，這些我們都沒有提前布局研制，導(dǎo)致我們至今制造不出來精度合格的產(chǎn)品。這樣的例子具有普遍性。由此可見，部件制造層現(xiàn)有的專用測(cè)量手段基本上都是碎片化的，不能形成整體測(cè)量能力，導(dǎo)致部件集成質(zhì)量無法控制。

三是整機(jī)制造層。不僅部件裝配層需要專用測(cè)量儀器，整機(jī)測(cè)量層也需要大批專用測(cè)量儀器，整機(jī)裝調(diào)完成以后對(duì)整機(jī)性能的測(cè)試層面還要需要一批專用測(cè)量儀器。整機(jī)制造層的狀況與部件制造層狀況類似，但更嚴(yán)重。以中等精度的光刻機(jī)為例，它有3萬多個(gè)光機(jī)零件，其中70%是精密和超精密級(jí)的，需要600多種專用精密和超精密測(cè)量儀器，這些測(cè)量儀器90%以上，我們都沒有進(jìn)行布局研制。還有嵌入到整機(jī)中的200多個(gè)超精密測(cè)量單元和傳感器，這些我們也都沒有專門布局研制。從目前情況看，如果不能解決專用超精密測(cè)量儀器問題，在較短的時(shí)間內(nèi)制造出質(zhì)量合格的高端裝備產(chǎn)品，是非常難的。

只有通過精確測(cè)量，才能精確找到產(chǎn)品質(zhì)量不合格的地方。只有對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行大量積累和分析，才能發(fā)現(xiàn)超精密制造不合格的根源。

沒有超精密測(cè)量，就沒有高端裝備制造

超精密測(cè)量對(duì)提升高端裝備制造質(zhì)量具有不可替代的基礎(chǔ)支撐作用，并在制造全過程的質(zhì)量控制中發(fā)揮決定性作用。國際測(cè)量聯(lián)合會(huì)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織曾經(jīng)聯(lián)合制定了一個(gè)國家質(zhì)量基礎(chǔ)框架，它把標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量、合格評(píng)定三個(gè)要素定位為未來世界經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的三大支柱。這個(gè)定位非常之高，而且定位很明確，這是總結(jié)了發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)后，提升到理論層面上的一個(gè)重要認(rèn)識(shí)成果。落實(shí)到企業(yè)的時(shí)候，在標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)量、合格評(píng)定三大要素基礎(chǔ)上，還要加上認(rèn)證認(rèn)可，這樣就形成了工廠層面可操作的質(zhì)量保障體系。究其本質(zhì)，質(zhì)量保障體系就是一系列技術(shù)法規(guī)加測(cè)量。在技術(shù)層面看，它就是一個(gè)規(guī)范化的測(cè)量體系。

各個(gè)國家為了提高精度，強(qiáng)調(diào)了不同的技術(shù)途徑。美國高度重視建模和軟件，即通過大量的測(cè)量數(shù)據(jù)積累，挖掘影響產(chǎn)品質(zhì)量的各種誤差源，找出其對(duì)質(zhì)量的影響規(guī)律與消除方法，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，形成軟件，并不斷評(píng)估對(duì)質(zhì)量的改善效果。比如安捷倫用于實(shí)驗(yàn)室的雙頻激光干涉儀，在從5528型升級(jí)到5529型時(shí)，幾乎沒有改動(dòng)任何硬件，而是把新的軟件嵌入進(jìn)去，使儀器測(cè)量分辨率提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。再如，在探測(cè)引力波時(shí)，巨型激光干涉儀的探測(cè)分辨率不夠，但是科學(xué)家通過建立系列數(shù)學(xué)模型和軟件計(jì)算提升了系統(tǒng)的分辨力，成功探測(cè)到引力波?？梢姡绹朔浅Ｖ匾曑浖芰Φ慕ㄔO(shè)，把軟件能力變成核心競爭力的基礎(chǔ)。