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Special Talk 特别对话 | 国立研究开发法人 产业技术综合研究所 高级执行董事 计量标准综合中心主任 臼田 孝先生×阿自倍尔株式会社 研究开发负责人 执行役常务 石井 秀昭

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通过提供符合测量标准的产品和服务
满足客户在测量方面的质量需求

1996年10月,阿自倍尔株式会社在日本神奈川县藤泽市的藤泽工厂(现为藤泽技术中心)内设立了测量标准中心(现为测量标准小组)。从成立至今,日本的国家机构——产业技术综合研究所的计量标准综合中心(负责确立计量标准并向社会提供)一直为azbil集团提供切实可行的建议,支援其测量标准建设。此次,作为计量标准综合中心主任引领日本计量领域的臼田孝先生,与阿自倍尔株式会社研究开发负责人执行役常务石井秀昭,就测量标准的过去、现在和未来进行了交谈。



※ 本文中“计量”和“测量”是同时存在的,“计量”通常用于依据法律设立的机构,“测量”一般用于产业界。

社会和制造业的信任建立在正确的测量之上

石井 臼田先生多年来一直引领着日本的计量领域。臼田先生担任主任的计量标准综合中心,从阿自倍尔的测量标准小组基础建设阶段开始,就一直给予指导和支持,这种合作关系也已持续了三十多年。
测量标准在制造业中虽不可或缺,但其重要性却是一个难以向公众传达的话题。因此,今天我想在聆听您讲述测量标准的作用、与阿自倍尔的关系,以及今后的展望的同时,再次加深我们对其意义的理解。

臼田 计量标准是指,在人们的生活、产业、科学、经济等一切社会活动中,为“测量”这一不可或缺的行为及其结果赋予可靠性的“基准”。无论多么努力去正确地测量,如果“基准”不正确,就没有意义。计量的可靠性和透明性支撑着社会的基础,一旦缺失,技术和商业交易的价值本身就会发生动摇。

石井 您说得很对。“计量”的可靠性是整个社会的基础,同时,“测量”在我们的事业活动中也不可或缺。在产品开发过程中,有必要清楚地表明已经确立了测量的基准。如果基准不确定,客户使用时就可能出现故障和问题,甚至有可能发展成投诉。到时,客户一定会询问,“你们是以什么为基准进行的?”因此,我们认为在公司内牢固树立作为其根本的基准,使之成为公司商品竞争力的基础是很重要的。

社会和制造业的信任建立在正确的测量之上

从150年前的《米制公约》开始,国际测量标准的制定工作不断推进

臼田 据说,历史上首次在版图范围内统一长度和重量等计量单位的人是中国古代的秦始皇。此后,在18世纪的欧洲,随着市民阶级的经济活动蓬勃发展,自然科学也取得了重大进步,因此科学地制定普适单位的趋势逐渐扩展开来。在这样的潮流中,法国诞生了“米制”。
在米制中,定义了长度单位米(m)和质量单位千克(kg),最初以子午线长度和一定体积的水的质量为基准制造了金属砝码。
当时,单位统一在法国以外的各国也成为一个大的课题,在1867年巴黎世界博览会上,学者们组成了通过米制统一国际单位的委员会。随后在1875年,17个国家的代表签署了以各国合作引入米制为目的的《米制公约》。1889年,世界独一无二的“国际米原器”和“国际千克原器”诞生。于1885年加入《米制公约》的日本也收到了每个国际原器的复制品。
此后,随着科学的进步,定义不断被修订,1983年,米被重新定义为以光速为基准的单位。而在2019年,千克引入了以物理常数——普朗克常数为基准的新定义,实现了替代国际原器的更高精度基准。

石井 米制中定义的长度和质量等单位,作为测量时的国际标准保证等效性,因此各国可依据共同基准进行“正确的测量”。产业技术综合研究所的计量标准综合中心,正是基于这一国际标准,承担着保障日本国内“计量标准”的职责。

臼田 是的,正如您所说。重要的是,国际上制定的单位和计量标准能够与各产业现场所使用的测量仪器相衔接。因为,测量仪器在长期使用过程中难免会发生精度降低等老化现象。所以,需要在一定的周期内,用更为稳定的更高级别仪器——“标准仪器”进行性能比对,并在必要时进行调整,也就是说,“校准”是不可或缺的。
本中心管理着日本国内最高级别的计量标准(国家标准),对其准确性提供国际保证。各企业都拥有用于测量压力、温度、湿度、电气等的各种测量仪器。各企业中最为正确的“标准仪器”通过本中心管理的国家标准进行校准,从而保持其精度。进一步地,通过以该企业拥有的标准仪器为基准,对现场的测量仪器进行校准,最终实现了国家标准与现场测量仪器之间的衔接,从而确保了“计量溯源性*1”。
关于各国标准研究所管理的国家标准的正确性,是通过轮流使用传递标准仪器(具有优异稳定性的特殊标准仪器)进行相互比对,确认其等效性。基于这些结果,利用《国家计量基(标)准和国家计量院签发的校准与测量证书互认协议(国际MRA:Mutual Recognition Arrangement )》这一机制,对国家标准的正确性提供全球性保障。

从150年前的《米制公约》开始,国际测量标准的制定工作不断推进

计量标准综合中心大力支持测量标准中心的成立

臼田 阿自倍尔设立了专门部门,通过对各种测量仪器进行校准,确保测量结果可追溯到国家标准,对吧。

石井 是的。我们于1996年10月成立了测量标准中心。本公司将测量与控制作为事业的支柱,尤其是测量仪器,可以说是支撑我们“以人为中心的自动化”理念的基础。设立测量标准中心的背景,是因为1993年修订版计量法的施行,客户对测量仪器正确性的需求急剧提高。为了回应这样的呼声,我们开始了设立测量标准中心的准备工作。
在设立测量标准中心时,负责人拜访了产业技术综合研究所的计量标准综合中心,请求给予支持,中心的各位基于多年来积累的丰富经验和专业知识,给予了我们许多有益的建议。当时,阿自倍尔在测量标准方面还没有足够的知识储备,但综合中心宽容地接纳了我们的情况。现在回想起来,如果没有综合中心各位的支持,就无法实现如今这个不仅受到客户,还受到其他竞争公司高度评价的测量标准小组,对此我深表感谢。

臼田 测量标准领域本就是平时不受到关注的基础性工作,可以说是幕后默默支撑的角色。当时,一方面日本企业的国际步伐加快,一方面产品责任法(PL法)也于1995年施行,企业对测量标准的关注度开始提高。在这样的潮流中,阿自倍尔率先认识到测量标准的重要性并向我们进行咨询,我们感到非常高兴。实际上,我听说负责人也积极地给予了配合。

计量标准综合中心大力支持测量标准中心的成立

通过搬迁至新建筑物,为校准提供了最适合的环境

石井 多亏了综合中心的帮助,从那时起,我们一直在持续为公司内部、集团企业以及客户使用的测量仪器进行校准。在此过程中,我们也在注册计量法溯源性制度(JCSS:Japan Calibration Service System)方面投入了精力。这是基于计量法设立的日本校准服务商注册制度,认证其具备符合ISO/IEC 17025(关于校准机构技术能力的国际标准)的校准能力。
到目前为止,我们已经以“压力”为起点,在“温度” “湿度” “电气(直流、低频)” “流量、流速” “时间、频率及转速”等6个类别中,作为JCSS校准服务商进行了注册。此外,还在涉及使用测量仪器的13种校准服务的技术方面获得了高度评价,如今,阿自倍尔已经作为日本国内顶级的校准服务商而广为人知。

臼田 阿自倍尔在成立测量标准中心之后,以扩大JCSS注册类别为代表,陆续推进了设施和设备的扩充等工作吧。

石井 本来,测量标准中心在成立之初,作为进行测量仪器校准作业场所的标准室被设置在藤泽工厂内的第30号建筑。但是,这栋建筑是一座普通的办公楼,虽然我们为了进行测量采取了各种措施,但对于进行需要高精度的校准作业来说,环境层面存在根本性的课题。
例如水灾风险。藤泽技术中心附近流经一条二级河流——柏尾川,曾被指出有因大雨或台风等引发泛滥的危险。由于标准室需要避免振动对测量的影响,不能设置在建筑的高楼层,所以必然要设置在一楼。因此,对河流泛滥导致的浸水的担忧始终挥之不去。此外,附近有东海道线经过,在降低振动等列车通过时的影响方面也颇费周折。
针对这些课题,我们公司建立了体制,即在福冈县的香春技术中心设置了备份设施,以便万一藤泽技术中心内的标准室陷入无法运转状态时,能够提供最低限度的校准服务。此外,我们决定把校准环境转移到2022年9月在藤泽技术中心内开始启用的新实验楼(第104号建筑)。
第104号建筑盖在比第30号建筑高约1.4米的场所,因此能够大幅降低因河流泛滥导致的浸水风险。此外,作为防止振动的对策,我们还将标准室的地基部分与第104号建筑本身的地基在构造上进行了分离,设法使地面的振动难以传递到标准室。
像这样,我们正在为校准创造可持续且最适合的环境等,推进提升产品和服务质量的工作。

通过搬迁至新建筑物,为校准提供了最适合的环境

测量标准的世界正展翅飞向宇宙空间

石井 1875年由17个国家签署的《米制公约》,今年迎来了150周年。听说,在2025年5月20日的世界计量纪念日,法国巴黎举办了纪念典礼,围绕国际单位制和计量主题进行了演讲和专题讨论。听说臼田先生也参加了会议,有没有给您留下特别的印象的事情呢?

臼田 令我印象最深刻的是关于“时间”的讨论。现在,协调世界时(UTC)是由精密的原子钟来确定的。这相当于经度0度,也就是本初子午线上的时间,通过计算时差,就可以确定地球上任何地点的同一时刻。这被称为时间系统,目前正试图把这个概念也扩展到宇宙中。
根据相对论,时间流逝的速度会因引力强度而变化,引力影响强的地方钟表走得慢,影响弱的地方钟表走得快。例如,月球的引力约为地球的六分之一,火星约为地球的三分之一,因此月球表面和火星表面钟表都会比地球上的走得更快。在月球、火星与地球之间进行通信时,不仅要注意电波到达的时间差,还要注意到相互间时间流逝的快慢。因此,如何与地球的时间系统保持同步就成为了重要的课题。
随着人类的活动范围向宇宙扩展,研究能够共享时间等基准的方法不可或缺。将来,人类也可能在月球或火星上建立社区,开展各种产业活动和经济活动。正是着眼于这样的未来,欧洲科学界已经在进行如何界定“时间”这一计量标准的研究,他们深厚的学术底蕴也令我印象深刻。

石井 原来如此。测量标准的世界也正向宇宙空间扩展呢。阿自倍尔也希望将来能够迎接挑战,在国际空间站内打造舒适的空间。在展望未来商业可能性的同时,目前重要的还是为楼宇和工厂等长期运行的设备稳定地提供价值。实际上,这类设备的生命周期长达30年的情况也并不少见,为了应对出现的问题,我想继续强化我们正在实践的存量型业务。
与此同时,发掘聚焦社会课题的增长领域,创造新的自动化,也是阿自倍尔的重要使命。在这样的增长领域,如果出现了新的测量需求,我们当然会积极应对。必要时,我们也会考虑在JCSS目前尚未注册的新类别中成为注册服务商。
此外,为了推动相关工作的开展,培养精通测量标准的人才也是不可或缺的。不仅是测量标准小组,为了能够在产品开发、质量保证、生产等各部门都能提高知识水平,目前从面向新员工开始,按初级、中级、高级等不同级别,建立测量标准相关的教育项目,正在开展公司内部培训。
今后阿自倍尔在推进各种举措时,也希望继续得到产业技术综合研究所计量标准综合中心的协助,进一步推动日本产业界计量领域的发展。今后也请多多关照。

臼田 近年来因人才短缺和成本高昂等导致经营环境严峻,质量管理往往被放在次要位置。在此背景下,阿自倍尔设立测量标准小组的行为,是对质量的坚定自信和强大竞争力的体现,对于我们来说也是非常值得信赖的存在。彼此彼此,也请您多多关照。

国立研究开发法人 产业技术综合研究所 
高级执行董事 计量标准综合中心主任 臼田 孝先生

以国家标准为基础进行校准,
确保其正确性获得全球认可

国立研究开发法人 产业技术综合研究所
高级执行董事 计量标准综合中心主任

臼田 孝先生

阿自倍尔株式会社 研究开发负责人  执行役常务 石井 秀昭

为测量带来安心与信赖的测量标准是
经济和社会发展不可或缺的存在

阿自倍尔株式会社
研究开发负责人 执行役常务

石井 秀昭

  • *1:计量溯源性
    校准链最终可以追溯到国家/国际标准的状态。
  • ※本文为2026年1月21日发布的日文版文章的译文。