計量與傳感測試技術發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)

 蔣莊德，中國工程院院士，教授，機械工程和儀器科學與技術兩個一級學科博士生導師，英國伯明翰大學名譽教授、澳大利亞新南威爾士大學客座教授、上海交通大學兼職教授等，教育部科技委副主任等。

 蔣莊德院士團隊目前主要的研究方向包括微型機械電子系統(tǒng)(MEMS)與微納制造技術、精密儀器與傳感器技術、精密光電測試技術、精密與超精密加工技術，在微納器件、納米計量、精密測試和超精密加工等方面形成特色，例如研制出的航空發(fā)動機用超高溫度傳感器、極端條件下壓力與加速度傳感器、納米臺階與節(jié)距樣板、大口徑非球面超精密加工裝備以及精密測量儀器與裝備等。

 蔣院士指出，計量與傳感測試技術是科技創(chuàng)新的種子，也是科技創(chuàng)新的引擎。計量科學被普遍認為是離諾貝爾物理獎最近的一個科學。近年來，美國國家計量院NIST誕生了四位諾貝爾獎的獲得者。同時，計量與傳感測試技術還是增強國家綜合實力、促進經(jīng)濟社會發(fā)展的重要基石。在工業(yè)發(fā)展的過程中，從設計到產(chǎn)品試驗，從生產(chǎn)到產(chǎn)品檢驗，都離不開測量，都需要測量的數(shù)據(jù)做支撐。跟國外技術相比，精密測試與高端儀器方面一直是我國的一個短板，這使得我國整個工業(yè)水平跟國際先進水平相比還有較大差距。

 計量與傳感測試技術面臨眾多挑戰(zhàn)

 計量與測試技術革命將對各領域的測量技術產(chǎn)生深遠影響;

 生命科學、海洋科學、信息科學和空間技術等快速發(fā)展，帶來巨大的需求;

 國民經(jīng)濟安全運行以及區(qū)域經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展、自然災害有效防御等領域的量傳溯源體系空白需盡快填補;

 促進經(jīng)濟社會發(fā)展、保障人民群眾生命健康安全、參與全球經(jīng)濟貿(mào)易等，需要不斷提高計量與測試能力。

 計量與傳感測試技術的發(fā)展方向

 加強計量的科學研究，特別以量子物理和互聯(lián)網(wǎng)技術為基礎的精密計量技術和嵌入式測量、在線測量技術的研究和應用;

 在新型傳感器、智能測量儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)等智能核心技術方面有所突破，不斷提升工業(yè)產(chǎn)業(yè)核心競爭力;

 積極構建全國統(tǒng)一、高效的先進測量技術架構和測量管理體系;

 逐步建立滿足創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的國家先進測量體系。

 面對科技創(chuàng)新發(fā)展的新趨勢，美國、德國等發(fā)達國家都在搶占制造業(yè)的高端，搶占未來經(jīng)濟與科技發(fā)展的主動權。2015年5月，國務院公布了《中國制造2025》，其體現(xiàn)為四大轉變和一條主線。

 轉變一：由要素驅(qū)動向創(chuàng)新驅(qū)動轉變。

 轉變二：由低成本競爭優(yōu)勢向質(zhì)量效益競爭優(yōu)勢轉變。

 轉變?nèi)河少Y源消耗大、污染物排放多的粗放制造向綠色制造轉變。

 轉變四：由生產(chǎn)型制造向服務型制造轉變。

 主線：以體現(xiàn)信息技術與制造技術深度融合為主線。

 智能制造、智能生產(chǎn)，沒有計量測試便無從談起。計量測試在逐漸被大家所重視。傳感器和傳感技術是計量測試的一種表現(xiàn)形式，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)所需要的大量信息均來自于各種傳感器。

 在《中國制造2025》十大重點領域中，有六大領域都涉及傳感器，包括：新一代信息技術產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、節(jié)能與新能源汽車、農(nóng)業(yè)裝備。

 《工業(yè)和信息化部關于開展2015年工業(yè)強基專項行動的通知》中將傳感器列入核心基礎零部件(元器件)創(chuàng)新發(fā)展重點支持方向。