□ 郑素丽 吴增源
质量基础设施是由计量、标准、合格评定和市场监管等组成的体系，是助力科技创新、提升生产效率、推动产业变革的重要基石。近年来，为了有效应对数字经济中不断涌现的质量保证挑战，各国均在积极探索质量基础设施的数字化转型。2021年，德国率先推出系统性的质量基础设施数字化转型方案——“质量基础设施数字化倡议”（QI-Digital Initiative，以下简称“QI数字化倡议”），旨在通过数字化转型提升整个价值链的质量水平。在多部门协同推动下，目前该倡议已在标准数字化、数字证书、数字认可标志和数字生态体系建设等方面取得显著成效，对我国的质量基础设施数字化转型具有较高借鉴价值。
QI数字化倡议的框架和进展
QI数字化倡议由德国联邦材料研究和测试研究所、德国联邦物理技术研究院、德国标准化协会等机构共同发起，德国经济和气候保护部资助。其主要任务是开发一个数字化结构体系，将物理世界中的质量基础设施映射到数字世界并对其进一步优化，从而有效应对数字经济中涌现的质量挑战。
QI数字化倡议主要包含4个要素：SMART标准、数字证书、质量-X和数字认可标志。
第一个要素是SMART标准。SMART标准是机器可读、可应用、可传输的标准，以适合数字应用的方式提供标准化任务所需的相关信息。为了实现这一愿景，QI数字化倡议正在加强与德国“数字标准倡议”的合作，共同推动SMART标准的发展，确保德国在标准数字化中的领先地位。
第二个要素是数字证书。数字证书最初主要应用于计量校准领域，与传统证书相比数字证书简化了机构之间的数据交换，可大大提高计量校准工作的效率。QI数字化倡议计划进一步开发满足多个法规和合格评定要求的联合“数字符合性证书”。为此，德国联邦物理技术研究院正在开发相应的数据结构以及创建、编辑和查看证书的工具，并在试点项目中开发和测试数字证书原型。
第三个要素是质量-X。质量-X是一个分布式的数字生态系统，由德国联邦材料研究与测试研究所和德国联邦物理技术研究院共同提出和开发。质量-X采用分布式架构，主要基于德国和欧洲现有的数字化平台，通过去中心化标识符和可验证凭证实现不同服务提供商系统之间的无缝交互。同时，质量-X还致力于与全球其他系统实现互操作性，确保数字资产在不同系统中的通用性。
第四个要素是数字认可标志。数字经济时代，认可报告越来越需要以机器可读的形式进行呈现。为此，QI数字化倡议开发了数字认可标志，提供基于数字签名的、防窜改的、机器可读的符合性证明，这不仅可以减少成本、提高效率，还使得证书的安全性进一步增强。此外，证书的使用者可以实时检查认可的有效性，因而可以更有效地支持全球无纸化贸易系统。
由于整个质量基础设施的数字化转型涉及的技术基础和应用场景非常广泛，全面的转型将是一个长期而复杂的过程。为了加速技术的开发和应用落地，QI数字化倡议针对3个应用场景设置了首批试点项目。第一个项目是为医学中的人工智能寻找质量保证方案，主要通过对医疗领域人工智能算法和数据的评估，应对医疗关键应用中人工智能系统可靠性的挑战。第二个项目基于一个“可靠的加氢站”试点，为流程型的技术系统开发数字化质量保证方案。通过引入机器可读标准、数字测试报告和质量-X等数字质量工具，有望全面提高系统运营的可靠性、安全性、资源效率和成本效益。第三个项目面向现代生产系统，主要聚焦于增材制造领域。作为一种新型的、数据密集型的制造过程，增材制造关键部件的质量保证目前仍面临诸多难题。因此，德国联邦材料研究和测试研究所牵头建立了一个开放的增材制造实验室，与企业共同开发所需部件、过程、测试方法和质量保证程序。
QI数字化倡议的启示
QI数字化倡议通过协同创新、生态构建、场景牵引等手段，成功推动了德国质量基础设施的数字化转型，为我们带来了诸多启示。
首先，以确保更智能的质量基础设施为总目标，系统谋划质量基础设施数字化转型。为了打造一个智慧质量基础设施，QI数字化倡议从质量基础设施的整体架构出发，统筹考虑计量、标准、认证认可等各个要素的数字化转型路径，形成了分阶段、分步骤的转型方案。由于质量基础设施转型是一个系统工程，倡议特别关注各要素之间的作用关系，确保各要素的转型可以协同配合、无缝衔接。此外，通过质量基础设施机构与企业的良性互动，QI数字化倡议推动了质量基础设施与企业生产流程、供应链管理等环节的深度融合。
其次，以多方协同创新为手段，打造质量基础设施数字化转型共同体。在组织层面上，QI数字化倡议召集了德国联邦物理技术研究院、德国标准化协会、德国认可委员会等核心机构，各方共同参与项目的规划、实施和评估。在项目层面上，3个试点项目均汇聚了产业界、研究机构和政府等多方合作伙伴的力量，形成了产学研用的紧密合作机制，一方面可以充分发挥各自的专长和优势，另一方面有助于创新成果在业界推广应用。
第三，以数字生态系统为抓手，推动质量数据的实时共享。安全、高效的数据共享，是数字经济时代质量保证的关键，为了实现这一目标，QI数字化倡议开展了两方面的工作：借助先进的数字技术对质量基础设施进行了全方位的改造，实现计量、标准、认证认可数据的实时采集、传输和分析。通过打造质量-X数字生态系统平台，为组织间质量保证相关数据的存储、传输、计算、应用提供了一个可信数据空间，实现了数据的共享和各方的协同合作。
第四，以产业场景为牵引，寻求关键核心技术突破。通过试点项目，QI数字化倡议围绕数字经济质量保证的典型产业场景，开发关键计量测试方法、SMART标准、数字证书等数字化工具和流程。这些方法和工具不仅能够提高试点项目的质量保证效率和准确性，还具有较强的灵活性和可扩展性，能够根据不同企业和行业的需求进行定制和调整，从而推动整个国家质量基础设施的数字化转型。
最后，以标准化为着力点，提升数字经济时代质量竞争力和话语权。虽然QI数字化倡议是一个主要面向德国本国的倡议，但它同时具有很强的国际视野。一方面该倡议非常强调通过数字化手段推动国际质量互认和贸易便利化，提升德国在数字经济时代的质量影响力和竞争力。另一方面，QI数字化倡议非常重视数据结构、SMART标准和数字证书等基础要素标准，通过积极开发相关标准并推动这些标准向国际标准的转化，争取未来的质量话语权。
（作者单位：中国计量大学）
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