工业4.0给计量测试发展带来的机遇和挑战（一）

工业革命又称产业革命。每一次工业革命都对产业的发展、社会的进步、人类的文明起着重要的促进作用，并且每一次工业革命的时期都在缩短，速度在加快，能量也在不断加大。2011年11月，德国政府公布的《高技术战略2020》中的一项重要战略，就是“工业4.0”，即第四次工业革命。李克强总理访问德国时，也强调要加强中德“工业4.0”合作。那么，什么是工业4.0，或者说第四次工业革命到底是什么样子？对计量测试发展带来什么样的机遇和挑战？

计量测试在工业革命中的地位和作用

1、计量的统一和力学的发展，为第一次工业革命打下了基础

16世纪末，文艺复兴运动的扩展促进了人的思想解放，也对科学研究产生了重要影响。伽利略发现的自由落体定律和牛顿发现的万有引力定律和物体运动三定律，共同形成了经典力学体系。而蒸汽机的发明以及将蒸汽机应用于火车，都是基于对力学、温度的研究和测试基础之上的。当时的英国度量衡高度统一，为工厂之间的分工协作打下了良好的基础。

2、电的发现和应用成为第二次工业革命的主要驱动力

人们习惯称第二次工业革命为电气时代。正是对电的测量与研究以及对电特性的广泛应用，大大推动了工业企业的自动化进程，提高了工业企业的生产效率。

3、计量领域的扩展以及计量准确度的不断提高，为第三次工业革命提供了强有力的技术支撑

第三次工业革命是涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命，这是一场全方位、多领域的技术革命。在这次革命中，测试技术在各个领域发挥了重要作用，并且量值的测量向着极大、极小，极高、极低等两极发展。如在长度计量测试领域，随着对计量测试技术的改造和研究，纳米测量应运而生并快速发展。

线纹计量从一维测试向二维测试转变，促进了集成电路中高精度电路板的校准和溯源仪器的准确度不断提高。真空激光干涉技术的应用将测长准确度提高到20nm/m。膜厚计量快速发展，并广泛应用于半导体、微电子、通信、电镀、核物理研究等行业。时间频率计量，准确度已达1600万年不差一秒，并被广泛应用于航空航天、北斗导航、计算机时钟等各个行业。电磁测试向弱磁方向发展，为航空航天等发挥了重要的推动作用。