Метрология - это наука о мере и измерении, которая играет важную роль в развитии науки, техники и экономики. Без точных и достоверных измерений невозможно обеспечить качество продукции, соблюдение стандартов и норм, а также эффективность и безопасность производственных процессов.
В условиях четвертой промышленной революции и перехода к цифровой экономике метрология сталкивается с новыми вызовами и возможностями, связанными с появлением новых технологий, таких как интернет вещей, искусственный интеллект, большие данные, облачные вычисления, дополненная и виртуальная реальность и т.д.
В этой статье мы рассмотрим, как меняется метрологическая система в современном производственном предприятии, какие требования предъявляются к ней, и какие перспективы открываются для ее развития.
Что такое метрологическая система?
Метрологическая система производственного предприятия - это совокупность метрологических норм, правил, методов, средств и организационных мероприятий, направленных на обеспечение единства, точности и достоверности измерений в производственной деятельности. Метрологическая система включает в себя следующие элементы:
- Метрологическое нормирование - это установление и применение метрологических нормативных документов, таких как законы, правила, стандарты, технические условия, методики, инструкции и т.д., которые регламентируют метрологические требования к измерениям, средствам измерений, методам измерений, метрологическому контролю и обеспечению, а также порядок их разработки, утверждения, внедрения и контроля.
- Метрологическое обеспечение - это комплекс мероприятий, направленных на создание и поддержание необходимого уровня точности и достоверности измерений, а также на обеспечение их единства и сопоставимости. Метрологическое обеспечение включает в себя выбор, разработку, изготовление, поставку, эксплуатацию, поверку, калибровку, ремонт, модернизацию и списание средств измерений, а также организацию и проведение метрологического контроля и надзора за соблюдением метрологических норм и правил.
- Метрологический контроль и надзор - это система мероприятий, направленных на проверку и оценку соответствия измерений, средств измерений, методов измерений, метрологического обеспечения и нормирования требованиям законодательства, стандартов и технических условий, а также на выявление и устранение нарушений и несоответствий. Метрологический контроль и надзор осуществляются как внутри предприятия, так и внешними органами государственного метрологического надзора.
Метрологическая система включает в себя следующие элементы:
- метрологическую службу, отвечающую за организацию и проведение метрологического обеспечения;
- средства измерения, контроля и испытания, их составные части и программное обеспечение, стандартные образцы, эталоны единиц величин;
- методы и процедуры измерений, контроля и испытаний, а также их документирование;
- метрологическую экспертизу, поверку, калибровку, аттестацию, проверку и сертификацию средств измерения, контроля и испытания, а также их результатов;
- метрологическое обучение и повышение квалификации персонала, занимающегося измерениями, контролем и испытаниями.
Метрологическая система включает в себя определение, реализацию и распространение мерных единиц, разработку и применение средств и методов измерений, аттестацию и поверку измерительных приборов, анализ и оценку неопределенности измерений, обучение и повышение квалификации персонала, разработку и соблюдение нормативных документов по метрологии.
Метрологическая система должна соответствовать требованиям международных и национальных стандартов, законодательства, технических регламентов, договоров с заказчиками и поставщиками, а также учитывать специфику производственной деятельности предприятия. Она постоянно совершенствуется в связи с развитием науки, техники и технологий, внедрением инноваций, повышением конкурентоспособности продукции, усилением требований к безопасности, экологии и энергоэффективности.
Метрология на современном производстве
Метрологическая система в современном производственном предприятии постоянно меняется и совершенствуется в соответствии с требованиями научно-технического прогресса, рыночной конкуренции, международных и национальных стандартов, а также потребностей заказчиков и потребителей продукции. Среди основных направлений развития метрологической системы можно выделить:
- внедрение современных технологий и средств измерения, контроля и испытания, обладающих высокой точностью, надежностью, удобством и экономичностью;
- разработка и применение новых методов и процедур измерений, контроля и испытаний, а также их стандартизация и гармонизация на международном и национальном уровнях;
- повышение квалификации и компетентности персонала, занимающегося измерениями, контролем и испытаниями, а также повышение их ответственности за качество продукции;
- усиление метрологического контроля и надзора за соблюдением требований к единству, точности и достоверности измерений, контроля и испытаний, а также за соблюдением правил и норм метрологии;
- развитие международного и национального сотрудничества в области метрологии, участие в международных соглашениях и программах, обмен опытом и информацией, участие в межлабораторных испытаниях.
Перспективы развития метрологической системы в современном производственном предприятии связаны с повышением эффективности и конкурентоспособности производства, улучшением качества продукции, снижением затрат и рисков, а также с повышением доверия и удовлетворения заказчиков и потребителей продукции.
Как влияют цифровые технологии на метрологию?
Цифровизация и индустрия 4.0 представляют собой новую парадигму производства, основанную на интеграции физических и цифровых систем, сетевом взаимодействии, автоматизации и адаптивности. Цифровые технологии, такие как интернет вещей, искусственный интеллект, большие данные, облачные вычисления, дополненная и виртуальная реальность и т.д., создают новые возможности для метрологии, а также предъявляют новые требования к ней.
Среди основных направлений влияния цифровых технологий на метрологию можно выделить следующие:
- Увеличение объема, скорости и разнообразия данных, получаемых от различных источников, таких как сенсоры, камеры, сканеры, дроны, спутники и т.д. Это требует разработки новых методов и алгоритмов обработки, анализа, визуализации и передачи данных, а также оценки их качества, достоверности и защищенности.
- Развитие смарт-измерений. Смарт-измерения - это измерения, которые осуществляются с помощью сетевых, интеллектуальных и автономных средств измерений, способных самостоятельно адаптироваться к изменяющимся условиям, обрабатывать и передавать данные, взаимодействовать с другими устройствами и системами, а также обеспечивать обратную связь и самообучение. Смарт-измерения позволяют повысить эффективность, точность, достоверность и оперативность измерений, а также снизить затраты на метрологическое обеспечение и контроль. Смарт-измерения требуют разработки новых стандартов, методов, алгоритмов и программного обеспечения для их реализации и валидации.
- Развитие цифровых эталонов. Цифровые эталоны - это эталоны, которые реализуются с помощью цифровых технологий, таких как квантовые явления, оптоэлектроника, атомные часы и т.д., и позволяющие получать высокоточные и воспроизводимые значения физических величин. Цифровые эталоны обеспечивают более высокую стабильность, точность и сопоставимость мерных единиц, а также возможность их дистанционной передачи и распространения. Цифровые эталоны требуют разработки новых методов их реализации, калибровки и поверки, а также совершенствования международной согласованности и сотрудничества в области метрологии.
- Развитие цифровой метрологической инфраструктуры. Цифровая метрологическая инфраструктура - это совокупность цифровых ресурсов, сервисов и платформ, которые обеспечивают доступ, хранение, обработку, анализ, обмен и использование метрологической информации. Цифровая метрологическая инфраструктура позволяет повысить доступность, надежность, безопасность и эффективность метрологических данных, а также расширить их применение в различных областях деятельности. Цифровая метрологическая инфраструктура требует разработки новых норм, правил, протоколов и интерфейсов для ее построения и функционирования, а также учета этических, правовых и социальных аспектов обработки метрологической информации.
Андрей Повный