浅谈量值设计、生产（制造）产品

提质增效的科学路径

——浅谈量值设计、生产（制造）产品

□ 朱崇全 刘世竹

产品的质量和效益是靠对产品的设计和制造获取，而科学的设计和制造必须由量值定义产生。产品的设计和制造过程，实质上就是在期望的质量/效益状态下，量值的测量、控制、验证和确认的过程。精、准、稳量值特性的合理应用是产业（品）质量和效益提升，赢得市场竞争优势的核心技术前提。

设计和制造是产业技术，而由测量和控制与其有效融合的技术，才是先进的现代产业技术。近年来提出的智能设计、生产（制造）技术，客观上对量值的测量和控制提出了与之相适应的产线技术要求：在产品设计和产线上对测量对象的量值实施动态、非破坏、不间断的精、准、稳持续测量和控制的应用要求。

实验室的检测需要抽样，抽样具有风险性。而产品从设计到生产（制造）线上的实时检测和控制，才能完成其形成过程的在线质量保证。产业（品）的实验室技术向设计和生产线上移动，从产品形成过程控制产品的质量是检测技术发展大趋势。

质量意识、工匠精神、质量过程管理强调了在质量工作中，对人的行为的主观要求。而量值在产品设计和生产（制造）过程中的应用，则客观反映了质量的有效技术需求。

量值是由一个数字加一个计量单位构成的。由于原材料和工艺设备是产品形成的必要条件，而原材料和工艺技术的应用，需要由量值的测量、分析和控制进行。因此，每一个产业，每一个产品中均有大量的量值存在。产业（品）的工艺和量值的融合应用技术，可体现在多领域的目标需求中，如质量目标的获取，质量可表述为主观质量和客观质量。其中，满足消费者需求的质量称为主观质量，满足技术参数要求的质量称为客观质量。而主观质量需要客观质量参数来分析和实现，量值是客观质量的载体。此外，效益-成本是企业市场竞争的主题，通常由管理和技术两种方式获取，管理是靠人的主观约束行为，而技术方式则是技术链控制的客观行为。自动化和智能化的生产（制造）方式，将工艺与量值在产线深度融合，主导了效益目标的客观技术行为。再比如，智能生产（制造）的前提是数字和数据，而大数据中的有用数据是有效数据，量值数据是有效数据的本源。精准的量值数据，形成精准的生产（制造）方式、带来精准的质量和效益实现、构成精准工业4.0产线技术。

在产品的形成过程中，可以说，量值技术贯穿设计阶段、生产（制造）阶段，以及生产（制造）过程标准化阶段。目前，先进生产（制造）的量值技术主要有：1、在线技术。在线的量值技术包括计量设备校准、期间核查、测量和有效控制。实验室的离线技术仅能提供脱离工序和工艺的测量对象量值参数评定需求，不能满足产品生产（制造）过程中，实时性测量和控制的量值要求。2、动态技术。产品在生产过程中的量值呈动态特性，而实验室对测量对象测量确认的量值是静态状态下的，不能体现产线真实量值的运行状态。动态的量值测量和控制是量值流程的关键技术。3、自动化技术。产品生产（制造）过程的自动化，要求量值测量和控制方式与产线工艺融合的自动化。产线上量值的实时自动测控方式，带来了产品各技术参数的高度一致性，从技术上避免了实验室抽样检测的必要性。产线上与工艺融合的量值自动测控技术，是量值流程的必要环节。4、信息化技术。信息技术含通信和网络，通信网络平台是企业智能生产（制造）的后端技术，它把来自前端的自动化量值数据（有效数据），进行传输、交换、分析、处理，形成各种指令。由指令调节、控制、调度和指挥生产（制造）。这是量值生产（制造）产品流程环节的智能目标需求。

要实现量值设计、生产（制造）产品，就要依靠产业计量工程来实现。应用产业计量学理论知识，在产业中升级产品（含工程与服务）质量和效益的计量技术工程。特指由量值的测量和控制主导产品设计、生产（制造）过程质量和效益提升的系统技术工程。

产业计量工程的技术特点包括：产品所含量值是工程的分析、研究和设计对象；产业（品）质量与效益成果是量值工程的直接关联目标；要求产品量值的综合性解决方案；在技术上要求量值的测量和控制双向并行；计量要素的合理选择和综合评定，是工程技术要点；与生产线协同的自动和信息化技术方式，是工程的主体状态；工程的主要特征：在线和动态测控技术是主要体现形式；强调量值与工艺流程相互融合的过程技术；要求产品形成过程相关各方协同参与项目任务；整体思维、工程系统设计，是工程技术的主体思想；综合性技术人才团队，是项目任务执行的前提条件等。产业计量工程的技术路线主要有3个方面：产品设计阶段的工艺量值导向、验证与确认；产品生产（制造）阶段的工艺量值测控与保证；工艺指标的质量效益量值评定与控制。

眼下，无论国家、社会和企业，都把质量放在非常重要的位置，产品的质量和效益更是企业的生命线，也是全社会的重大关切。多年来，我们工作的质量方式，往往停留在过程质量管理、终端产品的合格评定和产品生产（制造）中所用的计量器具的检定校准。

固有的质量方式和现状给我们提出了建立新的思维空间的迫切愿望。产业（品）的质量和效益如何更有效提升？怎样修筑中国特色质量之路，把质量强国落到实处？精准量值的过程技术建立了一种客观的技术路径。同时，它将和新时代智能生产（制造）方式切合，实现产业技术的转型升级。

（朱崇全单位：深圳市光泰产业计量工程研究院，刘世竹单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司检测中心） 《中国质量报》