我國優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)體系建設(shè)研究丨中國工程科學(xué)
編者按
提高質(zhì)量效益，推行優(yōu)質(zhì)制造，是實現(xiàn)中國制造突破性變革的必然選擇。優(yōu)質(zhì)制造作為支撐質(zhì)量變革、增加優(yōu)質(zhì)供給的創(chuàng)新模式，是實現(xiàn)我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要依托，是提升國家核心競爭力的關(guān)鍵內(nèi)容。為此，開展優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)體系與發(fā)展策略研究，對于建設(shè)制造強(qiáng)國、質(zhì)量強(qiáng)國具有積極意義。
中國工程院林忠欽院士科研團(tuán)隊在中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2022年第2期發(fā)表《我國優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)體系建設(shè)研究》。文章在深入剖析我國制造質(zhì)量發(fā)展痛點的基礎(chǔ)上，基于供給端、需求端、政府監(jiān)管、質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施“四位一體”框架，分析了優(yōu)質(zhì)制造提升的關(guān)鍵問題，提煉了優(yōu)質(zhì)制造的內(nèi)涵與特征，構(gòu)建了“設(shè)計 – 生產(chǎn) – 運維”全流程的優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)架構(gòu)。文章研究表明，我國制造質(zhì)量仍存在質(zhì)量效益有待進(jìn)一步提高、制造品牌國際影響力不強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級面臨困境等痛點問題。所構(gòu)建的優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)體系由質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)、質(zhì)量共性技術(shù)、全生命周期質(zhì)量管控技術(shù)、資源要素等模塊組成。建議加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，加快推動產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級，創(chuàng)新質(zhì)量發(fā)展體制機(jī)制，提升質(zhì)量資源要素供給能力，加速新技術(shù)賦能優(yōu)質(zhì)制造，夯實質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)。
一、前言
當(dāng)前，全球制造業(yè)分工格局經(jīng)歷著深刻調(diào)整，我國制造業(yè)發(fā)展的外部環(huán)境和內(nèi)部條件正在發(fā)生重大變化。從外部環(huán)境看，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展風(fēng)險日益增多，新型冠狀病毒肺炎疫情影響廣泛且深遠(yuǎn)，科技“脫鉤”風(fēng)險加劇，發(fā)達(dá)國家制造業(yè)回流趨勢明顯，經(jīng)濟(jì)全球化遭遇逆流；從內(nèi)部條件看，傳統(tǒng)制造優(yōu)勢逐漸喪失，境外疫情持續(xù)擴(kuò)大使產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈?zhǔn)艿經(jīng)_擊，不確定性與風(fēng)險加大。加快形成以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局，正是國家在這樣背景下作出的重要部署。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展整體向好，但制造業(yè)投資增速處于低位徘徊，提升制造業(yè)核心競爭力依然面臨挑戰(zhàn)。
《中國制造 2025》指出，將質(zhì)量作為建設(shè)制造強(qiáng)國的生命線，全面夯實產(chǎn)品質(zhì)量基礎(chǔ)，不斷提升企業(yè)品牌價值和“中國制造”整體形象，走以質(zhì)取勝的發(fā)展道路。質(zhì)量已然成為制造強(qiáng)國的關(guān)鍵內(nèi)核、推動經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的重要因素。提高質(zhì)量效益，推行優(yōu)質(zhì)制造，是突破性變革的必然選擇。質(zhì)量變革的每次階躍提升，都是市場需求引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)果。面對新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命，技術(shù)迭代持續(xù)加速，亟需構(gòu)建完善的優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)體系，為更多企業(yè)實施優(yōu)質(zhì)制造提供支撐，據(jù)此強(qiáng)化技術(shù)變革力度，提高研發(fā)制造能力，實現(xiàn)我國制造業(yè)的降本、提質(zhì)、增效。
面對經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的發(fā)展要求，優(yōu)質(zhì)制造成為提升國家核心競爭力的關(guān)鍵內(nèi)容。在優(yōu)質(zhì)制造概念提出后，學(xué)者圍繞該主題開展了一系列研究。深入剖析中國制造質(zhì)量的熱點問題，提出了夯實質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)揮品牌制勝效應(yīng)等優(yōu)質(zhì)制造重點任務(wù)建議；實施全員質(zhì)量素質(zhì)提升工程、重塑“工匠精神”等結(jié)論，指明了優(yōu)質(zhì)制造領(lǐng)域的人才保障路徑；提出的優(yōu)質(zhì)制造生態(tài)概念，從系統(tǒng)工程的視角豐富了優(yōu)質(zhì)制造框架；聚焦醫(yī)療器械、機(jī)床等具體行業(yè)，針對優(yōu)質(zhì)制造瓶頸環(huán)節(jié)提出了發(fā)展策略。然而，現(xiàn)階段研究在優(yōu)質(zhì)制造關(guān)鍵技術(shù)方面尚未形成共識，也未提出具體的發(fā)展路徑；亟需以技術(shù)性需求為研究切入點，探索形成優(yōu)質(zhì)制造提升的發(fā)展策略。
本文深入剖析我國制造質(zhì)量發(fā)展痛點，基于供給端、需求端、政府監(jiān)管、質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施有“四位一體”框架，分析優(yōu)質(zhì)制造提升的關(guān)鍵問題，提煉優(yōu)質(zhì)制造的內(nèi)涵與特征；從優(yōu)質(zhì)制造的質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)、質(zhì)量共性技術(shù)、全生命周期質(zhì)量管控技術(shù)、資源要素等維度出發(fā)，構(gòu)建涵蓋“設(shè)計 – 生產(chǎn) – 運維” 全流程的優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)體系，以期為優(yōu)質(zhì)制造的理論和應(yīng)用研究提供基礎(chǔ)參考。
二、我國制造質(zhì)量的痛點問題與
提升關(guān)鍵點
（一）我國制造質(zhì)量發(fā)展的痛點問題
1. 質(zhì)量效益有待進(jìn)一步提高
縱觀改革開放 40 余年的發(fā)展歷程，我國制造業(yè)規(guī)模已居世界第一，但質(zhì)量效益遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。對比入選《財富》世界 500 強(qiáng)的制造企業(yè)平均利潤率可見，我國制造企業(yè)的平均利潤率僅在 3% 左右，與美國的 9.1% 相比差距較大，與德國的 4.3% 亦有一定差距（見圖 1）�！爸袊圃臁遍L期在價值鏈中低端徘徊的現(xiàn)象并未徹底改變，質(zhì)量效益亟待進(jìn)一步提升。
圖 1 4 個國家入選財富 500 強(qiáng)制造企業(yè)的平均利潤率情況
2. 制造品牌的國際影響力不強(qiáng)
近年來，我國品牌建設(shè)不斷加強(qiáng)，制造企業(yè)的品牌國際影響力有所提升。從世界品牌實驗室發(fā)布的世界品牌500強(qiáng)制造企業(yè)的影響力值可見（見圖2），我國制造企業(yè)的品牌影響力與德國、日本、法國的差距有所縮小，但與美國仍有較大差距。制造品牌的國際影響力受到多重因素影響，如產(chǎn)品可靠性、一致性、穩(wěn)定性等質(zhì)量特性指標(biāo)不盡如人意，技術(shù)能力不足導(dǎo)致的質(zhì)量問題是制約中國品牌影響力的最重要因素。亟需通過提升技術(shù)能力夯實制造品牌影響力，改善“中國制造”的國際形象。
圖 2 各國的品牌國際影響力對比
3. 產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級面臨困境
著眼產(chǎn)業(yè)鏈全局，我國產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級主要面臨三方面困境。
一是產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量供給能力不足。據(jù)工業(yè)和信息化部 2018 年對全國 30 多家大型企業(yè) 130 多種關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的調(diào)研結(jié)果，32% 的關(guān)鍵材料仍為空白，52% 的關(guān)鍵材料依賴進(jìn)口，產(chǎn)業(yè)鏈供需不匹配的矛盾越發(fā)突出。
二是產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量提升動力不足。優(yōu)質(zhì)不優(yōu)價、“劣幣驅(qū)逐良幣”、低價競爭的現(xiàn)象仍然存在，部分產(chǎn)業(yè)鏈存在利潤分配失衡現(xiàn)象。
三是產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量協(xié)同力度不足。以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為例，我國大部分企業(yè)集中在產(chǎn)業(yè)鏈低端環(huán)節(jié)，在中高端環(huán)節(jié)的高質(zhì)量穩(wěn)定批量生產(chǎn)中存在技術(shù)不足，尚未建立有效的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作模式；根據(jù)美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會 2021 年研究報告，在 2020 年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈總營收中，中國大陸企業(yè)僅占 5%，與相應(yīng)消費占比不相稱。
（二）優(yōu)質(zhì)制造提升的關(guān)鍵點
實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)制造是系統(tǒng)性協(xié)調(diào)發(fā)展的過程，從系統(tǒng)角度建立基于供給端、需求端、政府監(jiān)管、質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施“四位一體”的邏輯框架，分析優(yōu)質(zhì)制造提升的關(guān)鍵問題（見圖 3）。
圖 3 優(yōu)質(zhì)制造的關(guān)鍵問題
在供給端，供給體系尚未滿足產(chǎn)業(yè)需求，產(chǎn)品質(zhì)量的整體可靠性需進(jìn)一步提高。我國制造質(zhì)量效益與發(fā)達(dá)國家存在差距，中高端質(zhì)量的自主品牌建設(shè)缺乏；日益變化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和全球貿(mào)易環(huán)境，在關(guān)鍵技術(shù)方面的投入和創(chuàng)新不足，制約了我國制造企業(yè)開展優(yōu)質(zhì)制造的能力和意愿。我國制造核心技術(shù)仍受制于人，許多新技術(shù)、新產(chǎn)品停留于實驗室研究階段，在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用時面臨可靠性、一致性、穩(wěn)定性問題。
在需求端，政府采購中的低價中標(biāo)制度與優(yōu)質(zhì)優(yōu)價理念相違背，消費者對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及其價格的接受程度與購買意愿不高。我國消費群體兩極分化現(xiàn)象嚴(yán)重，主流群體因購買能力受限而傾向低價產(chǎn)品；消費者高度關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量及安全，但對國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可度較低，使得國內(nèi)購買意愿欠缺而更熱衷于海外消費。
在政府監(jiān)管方面，價格政策和質(zhì)量監(jiān)管機(jī)制尚不完善，相關(guān)低價政策未能兼顧質(zhì)量和價格，造成 “低質(zhì)低價”的市場局面。政府對相關(guān)產(chǎn)品的分級定價收購政策沒有從市場對質(zhì)量特征的需求出發(fā)，不能有效傳遞質(zhì)量信息。產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管力量不足，缺乏長效監(jiān)管機(jī)制；企業(yè)質(zhì)量違約成本低，因違約處罰力度偏弱致使督促約束作用不明顯。我國制造業(yè)從業(yè)人員的整體素質(zhì)、技術(shù)與技能水平不強(qiáng)，培養(yǎng)體系尚不完備；人才培養(yǎng)模式單一，人才培養(yǎng)總量短缺，制造人才發(fā)展受限。
在質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施方面，先進(jìn)有效的標(biāo)準(zhǔn)體系還未形成，新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展滯后。計量檢測設(shè)備依賴進(jìn)口，高端檢驗檢測能力供給嚴(yán)重不足；在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和生命科學(xué)、人工智能（AI）等高技術(shù)領(lǐng)域，存在“檢不了、檢不出、檢不準(zhǔn)”等問題。產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)分級的認(rèn)證制度缺失，標(biāo)準(zhǔn)制定過程對優(yōu)等品的界定不明確、不統(tǒng)一，缺乏與優(yōu)等品對應(yīng)的認(rèn)證，不利于提供品牌保障。
三、優(yōu)質(zhì)制造的內(nèi)涵與特征
（一）優(yōu)質(zhì)制造的內(nèi)涵
“優(yōu)質(zhì)制造”是以國家質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施為核心基礎(chǔ)，以優(yōu)質(zhì)資源要素為保障，面向產(chǎn)品全生命周期，綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)、智能制造、工藝優(yōu)化等共性關(guān)鍵技術(shù)，考慮“互聯(lián)網(wǎng) +”、共享經(jīng)濟(jì)、服務(wù)制造等新模式和新業(yè)態(tài)的影響，精準(zhǔn)把握客戶需求，全面提升產(chǎn)品質(zhì)量和效益，將產(chǎn)品從“良”提升至“優(yōu)” 的一種新型制造模式。
優(yōu)質(zhì)制造的核心是“精準(zhǔn)、精益、精確、精細(xì)”。
①需求精準(zhǔn)感知，應(yīng)用大數(shù)據(jù)、智能預(yù)測等技術(shù)，感知顧客需求的動態(tài)變化并傳輸?shù)较到y(tǒng)精益優(yōu)化的輸入端；
②系統(tǒng)精益優(yōu)化，將需求落實轉(zhuǎn)化至產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、工藝優(yōu)化、生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃、服務(wù)系統(tǒng)優(yōu)化等環(huán)節(jié)，以產(chǎn)品增值為導(dǎo)向進(jìn)行決策優(yōu)化；
③過程精確控制，面向制造全過程開展數(shù)據(jù)分析，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并結(jié)合工程知識，對全過程進(jìn)行精確控制，保證過程的穩(wěn)健性；
④要素精細(xì)管理，分析全生命周期中全要素對產(chǎn)品質(zhì)量的作用機(jī)理，集成并應(yīng)用質(zhì)量管理方法來實現(xiàn)全要素的協(xié)同與融合。
（二）優(yōu)質(zhì)制造的特征
一是國際競爭力，“優(yōu)質(zhì)制造”好不好，關(guān)鍵在于質(zhì)量效益好不好、有沒有形成產(chǎn)品競爭優(yōu)勢。
二是品牌影響力，品牌依托于產(chǎn)品的質(zhì)量，質(zhì)量是品牌的保障，好的品牌影響力意味著高溢價能力。
三是可持續(xù)的創(chuàng)新能力，代表了優(yōu)質(zhì)制造的發(fā)展?jié)摿�，這是評價優(yōu)質(zhì)制造水平的一個重要指標(biāo)。
四是卓越的產(chǎn)品和服務(wù)，優(yōu)質(zhì)的制造全過程最終體現(xiàn)為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。
圖 4 優(yōu)質(zhì)制造的主要特征
四、優(yōu)質(zhì)制造的技術(shù)體系架構(gòu)
優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)架構(gòu)由質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)、質(zhì)量共性技術(shù)、全生命周期質(zhì)量管控技術(shù)、資源要素等模塊組成（見圖 5）。具體來說，質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)和質(zhì)量共性技術(shù)是“地基”：前者包括標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、計量技術(shù)、檢驗檢測技術(shù)和認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)，后者包括大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、統(tǒng)計分析技術(shù)、信息管理技術(shù)、工程知識分析技術(shù)、AI 技術(shù)。三大“支柱”涵蓋產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管控技術(shù)，包括優(yōu)質(zhì)設(shè)計、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)運維。資源要素涉及加工與試驗裝備、工業(yè)軟件、核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，最終服務(wù)于高端裝備及消費品的優(yōu)質(zhì)制造提升。
圖 5 優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)架構(gòu)體系
（一）優(yōu)質(zhì)制造質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)
以標(biāo)準(zhǔn)、計量、檢驗檢測、認(rèn)證認(rèn)可為要素的質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)，是公認(rèn)的提升質(zhì)量競爭能力的重要技術(shù)手段，也是新時期優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)發(fā)展的基石。目前，質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)正逐步向智能化、國際化、集成化發(fā)展。
在制造業(yè)工業(yè)化和信息化高度融合的背景下，質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)不斷升級，賦能優(yōu)質(zhì)制造。以新一代智能化技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，推動共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制，實現(xiàn)高水平標(biāo)準(zhǔn)供給；開發(fā)智能計量測試技術(shù)，為提高計量精確性、促進(jìn)制造工藝優(yōu)化提供有效工具；創(chuàng)新智能在線檢測技術(shù)，提高故障探知效率，確保制造過程的高可靠性。
對標(biāo)國際先進(jìn)水平，加強(qiáng)前沿質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)研究，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)國際化、高端化發(fā)展。研制產(chǎn)業(yè)前沿技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)，推動顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，加速原創(chuàng)性成果轉(zhuǎn)化；突破高準(zhǔn)確度、高穩(wěn)定性量子計量基準(zhǔn)，在航空發(fā)動機(jī)等高精尖制造領(lǐng)域獲得應(yīng)用示范；發(fā)展對接國際的檢驗檢測與認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)，支持突破國際貿(mào)易壁壘，提高產(chǎn)品競爭力。
針對全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)需求，加強(qiáng)質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)的要素融合。集成融合是質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)揮優(yōu)質(zhì)制造效能的關(guān)鍵舉措。以計量、標(biāo)準(zhǔn)、檢驗檢測、認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)能力提升為基礎(chǔ)，建設(shè)質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)信息化數(shù)據(jù)庫和集成服務(wù)平臺，形成解決制造業(yè)重大需求的合力。在產(chǎn)業(yè)鏈的上、中、下游各環(huán)節(jié)，以質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)的融合來實現(xiàn)服務(wù)優(yōu)質(zhì)制造的協(xié)同，為全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級提供全面支撐。
（二）優(yōu)質(zhì)制造質(zhì)量共性技術(shù)
優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)既體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計分析、信息管理、工程知識分析、AI 的技術(shù)研發(fā)和工業(yè)賦能，又系統(tǒng)性地綜合上述技術(shù)成果，通過質(zhì)量共性技術(shù)融合來實現(xiàn)“設(shè)計 – 生產(chǎn) – 運維”全過程的優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)升級。
創(chuàng)新大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和統(tǒng)計分析技術(shù)，推動工業(yè)大數(shù)據(jù)的深度挖掘與分析。針對制造系統(tǒng)信號源多、特征復(fù)雜的特點，開發(fā)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)測量采集系統(tǒng)。發(fā)展海量復(fù)雜數(shù)據(jù)治理技術(shù)，綜合完整性、規(guī)范性、一致性、準(zhǔn)確性、唯一性、關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行多維度數(shù)據(jù)質(zhì)量評價，貫穿數(shù)據(jù)的計劃、獲取、存儲、共享、維護(hù)、應(yīng)用、消亡階段進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控與管理。面向高頻、多維、海量的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，研發(fā)高效并行的大數(shù)據(jù)分析工具，通過多源異構(gòu)數(shù)據(jù)與工程的融合、遷移和互補，形成標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)計分析及評價流程。
綜合應(yīng)用信息管理、工程知識分析、AI 等技術(shù)實現(xiàn)對工業(yè)信息和知識的管理及利用。針對現(xiàn)代制造業(yè)工業(yè)化和信息化高度融合的特點，發(fā)展覆蓋研發(fā)、生產(chǎn)、管理、營銷、物流、服務(wù)等全流程的信息系統(tǒng)與工業(yè)云平臺；以實時反饋的信息流為要素，形成全流程信息鏈，建立信息資源庫及工程知識庫，消除信息孤島和知識壁壘。為突破質(zhì)量問題溯源性差、專家經(jīng)驗通用性差的瓶頸，應(yīng)用知識庫構(gòu)建技術(shù)開發(fā)質(zhì)量管理工程知識庫，運用文本分析和字符編碼技術(shù)對大規(guī)模、碎片化知識進(jìn)行挖掘和融合。依托傳感器、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的快速發(fā)展，在用戶精準(zhǔn)畫像分析、制造工藝決策優(yōu)化、運維過程健康狀態(tài)監(jiān)測及維護(hù)決策優(yōu)化等方面深入應(yīng)用 AI 技術(shù)。
（三）優(yōu)質(zhì)設(shè)計
用戶多元需求獲取技術(shù)指融合定性的用戶反饋和定量的市場分析，結(jié)合 KANO 模型等工具系統(tǒng)收集、分析和提煉用戶需求。開發(fā)智能網(wǎng)聯(lián)爬蟲技術(shù)，采集互聯(lián)網(wǎng)反饋的海量數(shù)據(jù)，研發(fā)大數(shù)據(jù)用戶畫像技術(shù)，結(jié)合多元數(shù)據(jù)分析手段挖掘用戶的潛在需求。工業(yè)設(shè)計作為連接供需雙方的載體表達(dá)，精準(zhǔn)感知特定需求，高效完整地形成用戶個性化產(chǎn)品需求。以保證產(chǎn)品質(zhì)量為出發(fā)點，構(gòu)建由用戶需求驅(qū)動的“質(zhì)量屋”，連接用戶多元需求與產(chǎn)品性能屬性，實現(xiàn)用戶定制化的產(chǎn)品設(shè)計。
高可靠穩(wěn)健優(yōu)化技術(shù)指面向產(chǎn)品越來越高的可靠性需求和系統(tǒng)穩(wěn)健性要求，綜合考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本等因素，融入新的優(yōu)化方法，通過推理尋優(yōu)形成完善的高可靠穩(wěn)健優(yōu)化技術(shù)理論體系。構(gòu)建設(shè)計、知識聯(lián)合驅(qū)動的產(chǎn)品模型，結(jié)合數(shù)字仿真技術(shù)進(jìn)行實時評估與改進(jìn)，主動獲取并集成仿真過程中的知識，利用穩(wěn)健設(shè)計和智能優(yōu)化算法自動修正產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)，提高產(chǎn)品的可靠度和抗干擾能力。
面向全生命周期的設(shè)計指將產(chǎn)品全生命周期思想引入工業(yè)設(shè)計，使產(chǎn)品的設(shè)計階段與制造階段、裝配階段、使用階段、回收重用形成閉環(huán)融合。開展面向制造工藝的設(shè)計，構(gòu)建整合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件結(jié)構(gòu)、工藝文件等的工業(yè)設(shè)計知識庫，高效形成具有良好可制造性的設(shè)計方案。研發(fā)基于產(chǎn)品模型的智能設(shè)計匹配技術(shù)，支持設(shè)計、工藝、制造、檢驗信息等與產(chǎn)品模型的自匹配。面向制造工藝，構(gòu)建裝配過程的數(shù)字化模型，通過模擬仿真發(fā)現(xiàn)裝配問題，及時改進(jìn)并優(yōu)化裝配設(shè)計。面向使用運維，建立包含服務(wù)能力、維修資源、部件重用信息在內(nèi)的運維設(shè)計知識庫，結(jié)合 AI 分析方法將可維修性與可重用性整合到到產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品可靠性。
（四）優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)
考慮現(xiàn)代制造技術(shù)的精密化、極端化、集成化、智能化、數(shù)字化等特征，綜合應(yīng)用光學(xué)、電子、傳感器、圖像、制造、計算機(jī)等技術(shù)，研發(fā)基于新原理、新方法、新工藝的科學(xué)測量儀器，開發(fā)精密檢測、在線檢測、數(shù)字化檢測等技術(shù)，滿足高精度數(shù)控機(jī)床、大型運載火箭等裝備對超高精度、大尺寸結(jié)構(gòu)的測量要求。
針對船舶、航天等重點行業(yè)產(chǎn)品工藝過程繁復(fù)、精度要求嚴(yán)格、偏差傳遞復(fù)雜等特征，發(fā)展工程知識與工業(yè)數(shù)據(jù)雙驅(qū)動的制造工藝優(yōu)化技術(shù)。集成生產(chǎn)全過程工藝參數(shù)的多源制造工藝數(shù)據(jù)和質(zhì)量特征測量數(shù)據(jù)，揭示偏差傳遞機(jī)理；通過質(zhì)量數(shù)據(jù)分析與工藝偏差診斷，提升生產(chǎn)控制能力，保障生產(chǎn)過程精度。搭建生產(chǎn)過程工程知識與工業(yè)數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)軟件系統(tǒng)，開展基于 AI 技術(shù)的工序參數(shù)優(yōu)化和工藝精度提升，開發(fā)自進(jìn)化、自迭代的工藝知識推理和優(yōu)化技術(shù)。
研發(fā)面向多工序復(fù)雜制造過程的預(yù)測性過程自動控制技術(shù)�；诋a(chǎn)品在線測量、誤差傳遞、誤差預(yù)測、誤差源診斷方法，進(jìn)行制造過程的多尺度建模與分析，形成標(biāo)準(zhǔn)化的制造過程質(zhì)量參數(shù)統(tǒng)計分析流程。突破“材料 – 設(shè)計 – 制造 – 性能”一體化的協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)，形成貫穿制造過程全流程的質(zhì)量信息鏈，開發(fā)具有預(yù)測診斷、實時反饋調(diào)節(jié)功能的生產(chǎn)過程自動控制技術(shù)，實現(xiàn)復(fù)雜制造過程的質(zhì)量數(shù)據(jù)自監(jiān)控、質(zhì)量偏差自診斷、質(zhì)量補償自控制。
（五）優(yōu)質(zhì)運維
開發(fā)融合物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字孿生的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。結(jié)合智能傳感器技術(shù)、信息融合技術(shù)，研發(fā)多源數(shù)據(jù)協(xié)同、功能互補的設(shè)備產(chǎn)品狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，對設(shè)備使用過程中的各類狀態(tài)進(jìn)行智能感知、分析和利用。融合遠(yuǎn)程監(jiān)測、云邊協(xié)同、邊緣計算、數(shù)字孿生等技術(shù)手段，開發(fā)虛實映射的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)大規(guī)模分布式設(shè)備狀態(tài)的在線、實時、精準(zhǔn)監(jiān)測管理，保障設(shè)備在服役過程中的高性能與高可靠運行。
發(fā)展智能故障診斷決策技術(shù)。設(shè)備產(chǎn)品朝著自動化、智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，運行狀況呈現(xiàn)變負(fù)載、變轉(zhuǎn)速、非平穩(wěn)等復(fù)雜特性，應(yīng)用各種感知技術(shù)，開發(fā)具有專家系統(tǒng)和智能化功能的故障診斷系統(tǒng)。對設(shè)備技術(shù)狀況進(jìn)行智能檢測和評估，實時診斷故障發(fā)生的部位和原因，指導(dǎo)運維人員及時排除故障。推動 AI 與故障診斷技術(shù)融合發(fā)展，不斷提高診斷系統(tǒng)智能化程度，實現(xiàn)故障知識、診斷推理的自學(xué)習(xí)與自進(jìn)化。
研發(fā)運行狀態(tài)預(yù)測預(yù)警技術(shù)。針對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)多元低質(zhì)、高維海量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，突破全壽命、全系統(tǒng)、多維監(jiān)測數(shù)據(jù)融合難點，采用統(tǒng)計概率、信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計學(xué)習(xí)等技術(shù)構(gòu)建模型算法，形成兼顧預(yù)測準(zhǔn)確性、時效性及魯棒性的智能預(yù)測建模技術(shù)，實現(xiàn)健康趨勢預(yù)測、失效停機(jī)預(yù)知、狀態(tài)劣化預(yù)警，全面保障設(shè)備健康安全，提升復(fù)雜產(chǎn)品的運維效率與能力。
（六）資源要素
優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)的資源要素包括加工與試驗裝備、工業(yè)軟件、核心關(guān)鍵零部件（元器件）、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，是制造業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)制造和質(zhì)量提升的重要支撐。加強(qiáng)資源要素供給，能為高端數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、航空航天裝備、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、家用電器等高端裝備及消費品行業(yè)的質(zhì)量保障“保駕護(hù)航”。
在加工與試驗裝備方面，突破高端核心加工裝備的國產(chǎn)化瓶頸，建立國產(chǎn)加工裝備與工藝集成驗證平臺，形成國產(chǎn)裝備工藝適應(yīng)性、精度保持性、可靠性綜合驗證與工藝大數(shù)據(jù)管理能力，對于加速高端裝備研制，構(gòu)建高質(zhì)量、高效率、低成本的自主技術(shù)體系至關(guān)重要。
在工業(yè)軟件方面，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工程設(shè)計類軟件、生產(chǎn)管理類軟件、監(jiān)控運維類軟件，支持優(yōu)質(zhì)制造全流程提升。工業(yè)軟件技術(shù)突破將支持解決設(shè)計、生產(chǎn)、運維環(huán)節(jié)的“卡脖子”問題，提升優(yōu)質(zhì)設(shè)計效率、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)水平、優(yōu)質(zhì)運維能力。
在核心基礎(chǔ)零部件（元器件）與關(guān)鍵基礎(chǔ)材料等產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面，突破高端機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、智能裝備傳感器等瓶頸環(huán)節(jié)，掌握產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)和競爭力。例如，荷蘭阿斯麥爾公司在光刻機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位離不開高超的磨鏡工藝和超高的機(jī)械精度，而高性能基礎(chǔ)材料短板制約著國產(chǎn)射頻芯片的性能提升。
五、推進(jìn)優(yōu)質(zhì)制造的對策建議
（一）加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)
加快組織制定 / 修訂包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的優(yōu)質(zhì)制造標(biāo)準(zhǔn)體系，在質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施、質(zhì)量共性技術(shù)、面向優(yōu)質(zhì)的設(shè)計、制造工藝與服務(wù)等方面逐步構(gòu)建較為完善且有國際水平的標(biāo)準(zhǔn)，形成有利于推動產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化、有助于質(zhì)量效益提升的優(yōu)質(zhì)制造標(biāo)準(zhǔn)體系。面向重點產(chǎn)業(yè)制定優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)路線圖，為相關(guān)行業(yè)質(zhì)量升級提供路徑參照。建立優(yōu)質(zhì)制造評價標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)立國家優(yōu)質(zhì)制造企業(yè)獎勵措施，制定優(yōu)質(zhì)制造企業(yè)認(rèn)定管理辦法，經(jīng)認(rèn)定的國家優(yōu)質(zhì)制造企業(yè)可參照“高新技術(shù)型企業(yè)” 享受所得稅稅收減免政策。將優(yōu)質(zhì)制造企業(yè)與增信掛鉤，在融資貸款等方面為優(yōu)質(zhì)制造企業(yè)提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策。
（二）加快推動產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級
以事關(guān)國計民生的重大裝備及熱點消費品等為重點，開展優(yōu)質(zhì)制造專項行動，提供配套政策和保證措施，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量并創(chuàng)新資源配置，筑牢產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施。重點解決產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、一致性等共性問題，通過產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量升級來盡快邁向價值鏈高端。建立有效的資源共享、產(chǎn)業(yè)協(xié)作、合作經(jīng)營的協(xié)同模式，全面梳理制約質(zhì)量升級的體制性障礙和技術(shù)瓶頸，充分考慮產(chǎn)業(yè)鏈上、下游的特色和差異，實施精準(zhǔn)化協(xié)同推進(jìn)。建設(shè)一批優(yōu)質(zhì)制造試點示范企業(yè)，樹立優(yōu)質(zhì)制造標(biāo)桿，發(fā)揮“鏈主”企業(yè)的優(yōu)勢與影響力，帶動產(chǎn)業(yè)鏈整體提升。
（三）創(chuàng)新質(zhì)量發(fā)展體制機(jī)制
健全優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的市場機(jī)制，在政府采購、招投標(biāo)活動中納入有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件和質(zhì)量安全要求；鼓勵采購優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，將“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價”理念應(yīng)用到生產(chǎn)、加工、流通、銷售環(huán)節(jié)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈條穩(wěn)固運行。建立合理的全社會收入分配機(jī)制，降低行業(yè)薪酬結(jié)構(gòu)的差異度，增強(qiáng)制造業(yè)競爭力，吸引優(yōu)質(zhì)人才資源，激發(fā)技術(shù)創(chuàng)新活力。構(gòu)建公平競爭的市場環(huán)境，強(qiáng)化政府的宏觀質(zhì)量管理職能，形成高質(zhì)量的工作機(jī)制，通過數(shù)字賦能營造規(guī)則統(tǒng)一、公開透明的監(jiān)管環(huán)境；全面提升市場監(jiān)管效能，支持企業(yè)創(chuàng)新提升效率和質(zhì)量。
（四）提升質(zhì)量資源要素供給能力
加快培養(yǎng)高端質(zhì)量和品牌人才，持續(xù)推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng) +”質(zhì)量教育，推動實施首席質(zhì)量官制度，健全開放包容、科學(xué)規(guī)范、運行高效的多層次質(zhì)量教育培訓(xùn)體系。提升高端裝備資源的供給能力，加強(qiáng)以企業(yè)為主體的協(xié)同創(chuàng)新，著力解決零部件和系統(tǒng)的質(zhì)量及可靠性問題；積極支持國產(chǎn)化功能部件的配套應(yīng)用，逐步突破高端智能測量裝備和傳感元器件的國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)從基礎(chǔ)件到成套的計量檢驗檢測儀器設(shè)備的產(chǎn)業(yè)提升。加快工業(yè)軟件國產(chǎn)化進(jìn)程，提升國產(chǎn)工業(yè)軟件的規(guī)模和質(zhì)量，建立國產(chǎn)工業(yè)軟件競爭優(yōu)勢，形成“產(chǎn)用”合作生態(tài)。加大原材料、零部件、元器件的基礎(chǔ)理論研究，從產(chǎn)品研發(fā)、工藝能力、質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施能力支撐等多方面提升創(chuàng)新研究水平，在提升自身產(chǎn)業(yè)整體質(zhì)量的同時，對下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)質(zhì)量改善形成重要支撐。
（五）加速新技術(shù)賦能優(yōu)質(zhì)制造
通過政策引導(dǎo)、市場牽引，加大基礎(chǔ)性、顛覆性核心技術(shù)研究及投入力度，在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、 AI、云計算等智能科學(xué)新技術(shù)方向上不斷深化，推動信息手段、制造技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)在優(yōu)質(zhì)制造中的深度融合，賦能優(yōu)質(zhì)設(shè)計、優(yōu)質(zhì)制造、優(yōu)質(zhì)運維全流程。整合“產(chǎn)學(xué)研用”資源優(yōu)勢，實施優(yōu)質(zhì)制造大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略；針對工業(yè)大數(shù)據(jù)感知采集、加工處理、傳輸存儲、決策分析等各環(huán)節(jié)，優(yōu)化工程統(tǒng)計手段、智能分析方法、質(zhì)量回溯機(jī)制，建立優(yōu)質(zhì)制造質(zhì)量動態(tài)評價系統(tǒng)。培育優(yōu)質(zhì)制造協(xié)同創(chuàng)新中心，支持各類企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)成立優(yōu)質(zhì)制造技術(shù)研發(fā)平臺，推動科技攻關(guān)項目落地實施；開展優(yōu)質(zhì)制造試點項目示范與推廣，凸顯標(biāo)桿企業(yè)的行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)作用。
（六）夯實質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)
完善標(biāo)準(zhǔn)、計量、檢驗檢測、認(rèn)證認(rèn)可等優(yōu)質(zhì)制造質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)協(xié)同服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的流程與機(jī)制，建立全鏈條、全方位、全過程的質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)體系，實現(xiàn)以質(zhì)量基礎(chǔ)為核心，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)、計量協(xié)同、檢驗檢測協(xié)調(diào)、認(rèn)證認(rèn)可協(xié)同的產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量協(xié)同格局。加快建立重點行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)圖譜，豐富產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈計量測試體系建設(shè)，實現(xiàn)計量從單臺檢測到立體支撐產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展；合理整合檢驗檢測機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢資源，注重產(chǎn)業(yè)鏈的檢驗檢測能力建設(shè)，形成服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈的檢驗檢測網(wǎng)絡(luò)。建立以政府扶持為引導(dǎo)、企業(yè)投入為主體、多元社會資金參與的質(zhì)量技術(shù)基礎(chǔ)投入機(jī)制，提升資源配置效率，發(fā)展優(yōu)質(zhì)制造創(chuàng)新技術(shù)和示范產(chǎn)品。
注：本文內(nèi)容呈現(xiàn)略有調(diào)整，若需可查看原文。
