欧洲先进制造计量网络发布首个战略研究议程

作者: 2025-08-06 09:39 来源:
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4月,“欧洲先进制造计量网络”发布首个战略研究议程[1],旨在明确先进制造领域的计量研究方向,推动欧洲先进制造业创新发展。该议程由欧洲先进制造计量网络成员与利益相关方共同制定,依据联合国可持续发展目标和欧洲绿色协议等政策,对计量研究需求进行了系统分析,未来将根据研究成果和新需求定期更新。

该议程指出,先进制造是欧洲经济的关键支柱,涉及20多个工业部门,在就业、经济增长和创新方面发挥着重要作用,且对实现联合国可持续发展目标意义重大。计量是先进制造的核心支撑,可保障产品质量、提高生产效率并促进可持续发展。通过实时监测和反馈,计量能助力实现“零缺陷、零延迟、零意外、零浪费、零风险”的制造目标,推动先进制造技术的落地应用。该议程依照跨领域主题的结构,对8个关键行业领域的先进制造计量挑战和机遇进行了总结。

1智能产品设计。亟需解决长期服役后、维修过程中及回收场景下的材料性能相关的计量学问题。通过将制造全链条与产品全生命周期中的计量知识深度融合至产品设计流程中,实现制造链工艺步骤动态调整,充分利用材料性能数据、过程及离线质量检测数据,以及覆盖产品全生命周期的性能指标数据,为多样化应用场景提供精准支撑。

2先进材料。充分利用多种技术表征方法、开发复杂性更高的合适参考材料、模拟真实条件下材料的可靠测量等方面仍面临挑战。此外,涉及基于模型的数据融合方法,以及混合计量学、多尺度虚拟测试和材料信息学中的计算机模拟模型验证等计量学问题,也都亟待攻克。开发用于评估材料质量、可靠性和安全性的方法,将在复杂多变的环境中发挥重要作用,为先进材料的研究、生产和应用提供有力支持。

3智能制造与装备。实现缺陷100%在线检测及精准在机on-machine计量面临挑战,需在合理可控的成本内,研发具备足够检测灵敏度的高速非接触式传感器、能在恶劣制造环境中运行的在机传感器,以及统一计量数据格式的方法,从而实现企业内部及整个供应链中各系统的实时无缝对接。计量学的应用机遇包括开发在使用时实现计量子系统直接溯源的先进技术,以及通过数字化的国际单位制将计量系统与相关标准有机连接的创新技术。

4质量控制与测试。深入推进虚拟计量学概念的广泛应用,以及有效开展分布式测试方面存在显著困难。有关“校准”模型的精确应用,以及借助分布式在线测试手段,对制造链中的产品群体实施近100%的全面检测等问题,也亟待解决。计量学的应用可促使测量仪器在精准输出测量数值的同时,提供可靠的测量不确定度信息,从而显著提升测量结果的科学性与可靠性。

5计量数字化与垂直整合。集成传感器与机器网络的实时通信及同步、测量数据分析软件的验证以及工业质量控制中完全数字化的工艺流程等面临挑战。需解决的计量学问题包括:基于从整个制造链收集的计量数据实现自适应生产过程;打造用于预测控制的参考数据集;通过数字校准证书,在质量保证环节实现计量数据开发与全面整合等。

6、法规与标准化。发展数字校准证书的规范使用及计量数据的真实性验证方法,以对可追溯性的本地化处理,最大程度地减少甚至完全摒弃校准操作。

7、健康与安全、环境和可持续发展。评估用于衡量材料可回收性和再利用性的关键测量参数,开发支持可持续制造流程的测量方法,为潜在风险的精准识别与量化分析提供重要支撑。

    8、知识转移与可及性。开发一套能够系统分析海量研究产出及其质量指标的工具,全面梳理和总结计量学在先进制造领域的研究动态,助力先进制造计量学研究迈向更高水平。

 (吴文涛)



[1] Advanced Manufacturing network publishes first Strategic Research Agenda. https://www.euramet.org/publications-media-centre/news/news/advanced-manufacturing-network-publishes-first-strategic-research-agenda


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