国家运载火箭产业计量测试中心建设、发展研究与实践

国家运载火箭产业计量测试中心（以下简称“中心”）作为全国首家获得批准的产业计量测试中心，在建设和发展过程中探索出一条产业计量发展之路，在产业计量领域发挥着先导和示范作用。在过去近两年的时间里，中心在深入研究产业特点，聚焦产业需求，加大计量测试技术攻关，不断服务运载火箭产业质量提升和航天事业发展等方面取得重大突破和进展。同时，也为国家产业计量测试服务体系的构建以及计量如何服务质量发展，提供了有益的经验借鉴和启发思考。

 

中心建设与发展研究

 

（一）定位和任务研究

 

深入研究国家产业计量定位和任务，明确产业计量测试中心建设和发展方向，是发展产业计量的前提。中心在建设之初，围绕“三全一前”的要求，研究提出发展定位和任务。

 

中心定位是构建国家产业计量测试服务体系的重要组成部分，旨在为引领产业计量测试技术发展，创新计量技术服务理念与模式，支撑国家运载火箭产业升级发展，促进国家高技术产业发展与创新，推动国家计量体系完善。主要任务是动态了解和掌握产业计量测试技术需求；研究具有产业特点的量值传递技术和产业关键领域、关键参数的测量、测试技术；针对运载火箭产业发展需要，开发运载火箭产业专用测量、测试装备研制；研究服务产业产品全寿命周期计量技术；发挥中心桥梁纽带作用，促进关键计量技术联合攻关和计量资源整合利用；为产业通用测量仪器设备和专用测试设备提供量值传递服务；为产业关键参数提供测量和校准技术服务；统一产业计量测试技术和服务标准；为产业产品质量提供计量技术支撑服务。

 

（二）产业需求研究

 

研究产业特点和分析产业计量需求是产业计量深入产业服务的基础，更是产业计量发展的源动力。不断开展产业调研和需求分析，研究调研和分析方法，形成计量与产业有效互动机制，是发展产业计量的一项重要工作。

 

1.调研方法

 

中心在建设过程中注重加强产业研究和分析，与产业建立有效互动机制，通过参与产业计量服务、与企业建立联合实验室、与企业联合开展技术攻关、参与产业型号工程论证、走访调研企业、主导和参与产业相关委员会等多种方式与产业建立联系，深入产业设计、制造、生产、试验等各个环节，系统了解和掌握产业计量测试问题，加强对产业链、溯源链的研究和构建，逐步形成一套产业调研方法，如图1所示，为服务产业和开展产业计量测试技术研究创造更多机会。

 

2.产业分析

 

运载火箭是确保人类开展航天活动的重要工具，是进入空间、利用空间和控制空间的基础，是实现航天器快速部署、重构、扩充和维护的保障，是大规模开发和利用空间资源的载体，是人类社会进步和新军事变革的重要推动力量。运载火箭产业是航天科技领域的重要代表，是我国发展载人航天工程、探月工程等国家重大航天科技工程的基础，涉及技术领域多、分布地域广、产业链企业多，其发展呈现出先导性、高度综合性、高度自主创新和技术先进性以及高质量、高可靠性要求等特点，可带动计算机、微电子、高能燃料、新型材料、遥感、通信等多个新兴领域和新兴技术的发展。

 

当今世界运载火箭产业发展表现为一次性运载火箭仍将占据航天运输系统绝对主导地位。小型运载火箭是实现空间系统快速部署主要运载工具，上面级、空间转移飞行器等空间运输系统的应用极大增强有效载荷部署的响应能力与灵活性。重型运载火箭和空间组装技术得到重视和发展，重复使用运载器是进一步提升运输系统的快速响应能力，降低成本的主要途径。

 

我国航天经过60年发展，当前自主研制的“长征”系列运载火箭已形成4个系列，12个在役型号群体。各型号火箭可用于发射不同轨道的多种卫星，开展载人航天任务，入轨精度达到国际先进水平，是中国航天的主力运载工具。

 

为进一步占领航天领域制高点，实现我国由航天大国向航天强国迈进，我国运载火箭的发展也呈现出大型化、机动快速、重复使用等新特点，陆续启动新一代运载火箭研制计划。

 

运载火箭产业是以产业研制生产单位为主体，配套相关上下游企业，协同形成产业链，完成运载火箭产品的方案论证、设计、研制、生产、试验、发射等全寿命周期的活动。

 

运载火箭产业链中游是产业核心，也是计量活动集中分布带。按照整个运载火箭产品的构成和任务分工划分不同系统单位，主要包括总体设计、箭体结构与总装、动力系统、控制系统、测量系统、发射支持系统等，这些系统构成运载火箭研制主要环节，形成较为成熟和相对稳固的产业链条和格局。

 

3.计量需求分析

 

随着我国新一代运载火箭投产问世，产业对计量测试技术水平和能力的要求也与日俱增。如何将产业中重大技术需求以及工程中一些测不到、测不准难题转化成计量问题，并能通过技术攻关来形成能力，解决产业发展问题，成为产业计量研究重点。

 

中心在需求分析过程中研究二维需求分析法，将按照产品各单机系统分析计量问题，并与相关计量专业进行对应，明确计量技术方向和内容。

 

中心在建设发展过程中，紧密跟踪产业重大技术需求，一方面针对产业中新型发动机技术、大型箭体结构技术、低温增压输送技术、大功率伺服技术等新技术，提前跟踪和开展相关计量测试技术研究，来确保计量技术先行。另一方面，在实际工程中，利用现有计量测试技术加强成果转化，服务产业，来解决一些大尺寸测量、柔性装配对接测量、分离姿态测量等工程测量问题，支撑对产品优化设计。

 

（三）科技创新研究

 

加强产业计量科技创新是落实产业计量“前瞻性”要求的重要工作，是保持产业计量生机和活力的基础。推动产业计量科技创新工作开展，要做好需求牵引、技术推动、组织保障等多方面工作，掌握创新源泉，开辟创新渠道，组建创新团队，完善创新机制，转化创新成果。

 

中心在建设发展过程中特别注重科技创新工作，在分析产业计量测试需求的基础上，与产业单位积极开展联合技术攻关工作，及时将成果转化应用到产业计量服务。

 

加大科研投入，积极开辟项目申请渠道。多渠道筹集资金支撑中心科技创新能力发展，科研项目数量和经费大幅增长，有力支撑了中心计量科技创新的发展。例如，中心作为牵头单位，成功申请了国家科技部重大科学仪器设备开发专项项目“大尺寸非合作目标三维形貌测量仪开发与应用”。参与国家国际合作项目“大直径宇航结构承载性能稳健性评估技术”研究。参与国家重大科学仪器开发专项“高精度惯性器件多参数测试仪器开发与应用”。

 

积极搭建科技创新平台，打造科技创新团队。与产业单位以及科研院所建立联合科技创新平台，通过项目牵引打造科技创新团队，推动产业计量科技创新发展。例如，组建航天数字化制造过程测量工程联合研究中心，参与企业金属材料与结构应用技术中心、复合材料先进制造与结构应用技术中心等，打造了三维形貌测量开发与应用项目研究团队的多支技术创新团队。

 

完善科技创新机制，保障科技创新活动。中心形成了科研项目管理办法、技术创新管理办法等一系列激励创新机制，明确了创新管理的要求和奖励办法，激发创新活力。

 

（四）能力发展研究

 

产业计量能力提升是服务产业的基础保障，充分发挥产业计量测试中心引领和带头作用，集合优势资源，加强联合技术攻关和成果转化，深入产业开展计量服务，对促进产业发展具有重要意义。

 

中心紧密围绕产业需求，通过计量科研、固定资产投资、联合优势资源等投入，将成果转化成产业服务能力，不断拓展计量测试项目，编制检定规程和校准规范，不断提升产业量值传递能力。

 

（五）运行管理研究

 

产业计量运行管理要从组织架构、保障模式、运行体系、技术发展、信息化发展等方面体现产业计量管理的特殊要求。

 

中心任命主任、副主任，设立技术委员会和相关管理职能部门，根据产业计量需求设立相关专业实验室和联合实验室或技术中心。通过中心组织机构有效保障中心运行和发展。

 

中心在建设过程中，形成独立有效的运行体系，发布国家运载火箭产业计量测试中心体系文件，明确了中心运行职责、管理流程、质量要求等内容。改变传统计量保障模式，开辟计量测试服务“绿色通道”和“一站式”服务模式，确保产业单位计量器具能够得到及时、有效溯源。此外，中心还开展了客户管理、知识管理等工作，保障中心高质量运行。

 

中心注重加强产业计量信息化建设，构建运载火箭产业计量管理信息平台，实现对产业主要单位计量器具溯源全流程统一化、信息化、智能化管理。此外，为进一步拓展产业计量信息化服务，探索“互联网+计量”发展和运营新模式，启动建设基于互联网云平台的计量信息平台。

 

发展展望

 

随着国家新一代运载火箭等重大工程的实施推进，国家运载火箭产业计量测试中心将以解决产业计量测试技术难题，引领产业计量测试技术发展为己任，勇做产业计量领头羊，始终以前瞻视野审视自身发展，将优质技术和资源在运载火箭“全溯源链、全寿命周期、全产业链”中渗透，支撑运载火箭产业升级发展。

 

中心坚持“创新、开放、融合”的发展思路，按照“中心-平台-联盟”三步走的设想，积极发挥牵引和带动作用，聚焦产业发展需要，加强优势资源整合利用，加强技术创新，提升服务产业能力，更好为产业升级发展发挥保障作用。同时，中心将服务产业的优势技术和资源对外辐射，实现产业计量之间联合，服务国民经济其他高端产业。

 

中心是起步阶段，加强与产业的联系，深化融入产业，理清产业发展需求，不断为产业发展提供计量测试服务，在产业内形成标准规范，影响产业发展。平台是发展阶段，在中心发展的基础上，扩大中心的影响力，能够依托中心，吸收优势资源单位，建立平台和协会，利用资源服务产业、服务社会，打造可运营发展的计量测试平台。联盟是壮大阶段，通过运载火箭产业计量测试平台形成的技术、标准、服务等能力，去影响其他计量测试平台，实现跨平台间合作，将产业计量领域和范围拓展更广，实现国家计量测试面向产业的转型发展。