面向計量管理的大數據技術研發及創新應用探析

郭人愷

（晉能控股煤業集團計量監督中心，山西 大同037003）

計量管理質量的提升，能夠確保量值傳遞的可靠與準確，促進中國計量規范化和標準化發展，為產品質量提高打好基礎，對于經濟發展具有重要作用。隨著科技發展，各項管理工作也要運用其科學技術成果，實現現代化和信息化管理，這是管理水平提升的主要途徑。在計量管理中運用大數據技術，有助于這個方面管理目標實現，同時還能通過挖掘背后數據價值，提前管控影響計量管理質量的因素，從而使管理在這項技術支持下，達到理想的效果。

1 計量管理綜述

信息技術發展促進計量管理變革。現在大部分計量管理工作，已經實現利用業務系統管理。業務系統實際上就是一個針對計量相關工作進行管理的平臺，只不過由原來的人工管理，變成為借助于系統管理。包含的管理內容較多，如檔案建立和數據管理、檢定周期、檢定申請等。計量管理人員就可通過這些和計量相關的信息和數據，對計量情況進行監督和管理，效率非常高，有助于及早發現計量管理問題，同時還能保留依據，當計量管理出現問題以后，就根據儲存的信息分析，明確計量管理問題所在，在糾正計量管理問題基礎上，對管理人員追究責任。一方面可促進計量管理提質增效，另一方面可起到對計量管理督促作用，以大數據技術促進計量管理成果的全面提升。隨著科技水平的不斷提高，中國計量管理改革也呈現出較為明顯的特征，具體包括以下幾點：①由于管理更加嚴密且精確，計量管理形成了政府、企業、市場三層次管理模式。政府的管理對計量管理發展起到引導作用，政府內部的管理也具有層次化，以此保證計量管理價值充分被發揮；企業進行計量管理出于多方面的需求，由企業決策者擔任操縱者，企業設立計量管理專門部門，并與其他部門合作進而完成計量管理；企業決策者支持、各部門配合，是企業計量管理的重要保證。市場計量管理由于無決策者取決于市場需求，因此具有強制性和多變性特點。②計量管理體系更加立體化。現代計量管理受到經濟、社會以及意識形態多方面因素的影響。這種立體化體系呈現“金字塔”形，金字塔由下至上分別為市場需求、法律體系及管理水平，塔底是是塔體穩固的保證，塔頂應與塔底相互適應，整體和諧統一共同提高計量管理的效果。③現代計量管理進行以法律為前提。法律法規對技術手段與管理手段起到約束作用，以此建立了完善的計量管理體系，全面提高了計量管理的力度。一切計量管理相關活動都需要遵循法律法規，這是現代計量管理最明顯的時代特征。④計量管理過程程序化，使得計量管理更加科學而系統。計量管理過程程序化內容豐富，主要包括完善的程序、合格的操作者和過程控制系統。完善的系統是企業進行計量管理的基礎保證，不同操作者應具有不同的能力，過程控制系統是監控和保證運行正確的關鍵，要與計量管理活動息息相關，以此實現對計量管理過程的有效監控[1]。

2 大數據技術的運用角度

計量管理中利用大數據技術首先要建立數據庫，可從業務入手，從三個方面完善資源和數據庫，分別是計量受理、計量審核、計量許可。計量管理要遵循全過程和全生命周期管理，設計、生產、使用、驗收等過程中都要計量，產品檢定中要進行計量，不符合計量標準的要堅決督促改進。因為一旦計量出現問題，將不合格產品或者設備流入到市場中，不僅會影響到使用安全，還會影響自身的聲譽。產品質量問題帶來市場口碑下滑，關系著企業生死存亡，因此必須做好計量管理。計量標準是計量活動的依據，通過量值傳遞及量值溯源將計量標準控制在允許范圍內，是做好計量管理的根本。因此，計量管理中要利用大數據技術，密切關注計量標準的性能、溯源過程、實驗室環境、日常維護、操作人員等相關信息，能為做好計量管理、計量檢定提供可靠保障。

在生產中運用企業經營主要從生產制造中獲利，生產中計量是重中之重，是把控產品質量的關鍵。生產要做好計量管理，可運用大數據技術。因為生產檢測機構較多，如果將產品檢測任務交給不符合資質的機構，就會直接影響產品質量。基于此，可在許可審批中運用大數據技術，通過搜集和整合各個檢驗機構數據，形成數據庫，對其檢驗檢測能力、信譽、檢測案例等進行全面分析與評估，從而選擇最符合自身法定計量需求的檢測機構，也能確保計量質量的提升。在實際計量活動中一般為檢定及校準的方式，對于計量器具進行檢定或校準，并根據檢定規程出具檢定證書或校準報告，將這些數據集中在一起，做好大數據分析，就能明確影響生產質量因素，并從計量管理中入手對問題進行有針對性解決，從而最大程度保證生產、產品質量不受影響。

故障管理中運用大數據技術，需要對計量裝置進行跟蹤管理，搜集和整合各種信息，如運行信息、檢定信息、故障信息、狀態信息等，從多個方面去分析引發故障原因，從而有目的去解決。故障原因有很多種，比如人為原因、設備和裝置自身原因、突發故障等，利用大數據系統分析，就可準確掌握原因，追根究源，從根本上消除計量裝置故障隱患。計量器具和設備在運行中出現問題，也就是通常所說的現場運行故障，管理和處理中同樣要做好原因分析。現場運行故障一方面要分析人為因素，另外一方面則是掌握是否因為外部因素造成。除了這兩個原因以外，也可能是計量設備自身具有問題而引起故障，比如質量不合格。現場計量管理采用大數據技術，統計計量設備和儀器相關數據和參數等，并依照相關的標準對其分類，最后則要利用大數據技術進行分析和處理。有了數據依據和支持后，故障處理就更有把握和針對性，效率和質量都會提升，計量管理成效將更為突出和顯著[2]。

計量器材與設備報廢處置是計量管理的最后一步，由于位置特殊而管理不到位。在使用大數據技術后，相關人員可通過設備標號等信息，在數據庫中查找該設備的各項信息以及檢修情況等，同時可查詢其使用年限，不會出現重要信息遺漏的情況，進而掌握設備報廢的實際情況。應用大數據技術進行報廢管理，可通過數據庫的結構優化實現設備信息全覆蓋，管理人員可一次性獲取相關設備的全部信息，及時掌握設備的使用情況，避免資源浪費并提升計量管理水平。大數據技術具有強大的信息存儲能力及檢索能力，充分發揮大數據技術優勢，可提高計量管理的工作效率。從計量設備管理角度實現量值溯源與量值傳遞，包括幾方面內容：①新進計量設備校準信息；②定期檢查設備信息；③檢修后更改設備信息。在進行信息資源目錄設計時，要包括信息的檢驗及更新，輸入設備的主要信息進行信息搜索，將實際情況與信息顯示情況進行比對。在進行核對時要保留原有信息至其他位置，當設備出現問題時，可通過大數據技術溯源設備信息更改情況，便于進行管理。利用大數據技術將所有設備的信息結構化存儲并保留其更改記錄，在設備出現故障等情況時，可快速查找到相關信息并進行分析，量值溯源與傳遞是進行計量管理的有效分析方法。

近些年，國家監管總局取消了相關設備許可證，以此促進計量設備生產業的發展。但這種情況下監管難以有效進行，因此應用大數據技術成為新時代推動市場監管的重要方法。傳統計量設備監管存在諸多弊端，發現問題后才開始制定相關應急措施，反應時間長且監管效果不佳。利用大數據技術進行監管，可大幅度提高設備溯源的頻率，監管得到的結果相較于以往更加真實有效。通過這種監管方式，可在設備出現問題之初便能分析其成因，預測其他類似設備的潛在風險，提前制定應急措施應對風險。大數據技術的便捷快速性，既能促進計量設備生產廠家的發展，又能推動市場監管方式向新時代背景轉型。

以往的計量涉獵學科廣泛，對計量人員的能力水平要求高。但隨著科技的發展，各學科融匯創新，計量工作開展中又面臨新的困境。計量器具變化速度飛快，其原有的規范不適用于新設備，制定新規范增大了工作壓力。將大數據技術引入計量管理后，為開發智能化校準設備提供了更多可能，大數據強大的功能可將各學科領域的知識進行精細的劃分與計算，取代以往僅依靠經驗進行判定的方法。大數據在對數據進行系統且嚴謹的分析處理后，可得出計量工具更規范的使用方法，促進計量技術規范不斷創新，進而提高計量管理的工作效率。

3 計量管理中大數據技術分析

計量管理中運用大數據也能促進驗證和比較，包含的內容主要有以下3個方面：①針對的是新計量儀器和設備。在使用前要做好對儀器的檢定，依據的是新計量設備檢定相關要求，過程中必須要按照規程操作，嚴格執行要依據校準規范，這樣做可保證新計量儀器和設備質量沒有問題，為計量準確和可靠奠定基礎。針對新計量儀器檢定與校準，在管理中可采用大數據技術，應歸總檢定中出現的問題，將其轉化為數據，明確檢定關鍵點，建立模塊，為計量儀器檢定提供數據依據，以確保檢定和校準不會出現問題，減少因為這個方面原因導致計量結果不準確現象的出現。②針對計量儀器進行周期性檢定，搜集和儲存相關的信息。不同計量儀器檢定規程與要求是不一樣的，周期檢定中要依據計量對象，嚴格執行檢定標準和要求，完成內部對編制的周期計量檢定表格，按照要求完成計量儀器檢定，并要做好校準。期間產生的數據和信息，應當保留下來，構建計量周期檢定數據信息庫。利用大數據技術分析這些數據信息，明確周期計量檢定中常見問題，通過分析明確引發原因。周期計量檢定和校準更具有針對性，計量管理整體質量會提高。③計量檢定來牽扯到了臨時檢定，過程中依然要做好數據信息收集和存儲。計量儀器在使用中經常會出現突發性故障，這是不可預期的。針對故障有效檢修和處理后，計量儀器依然能正常應用。遇到這樣的問題，相關部門需要做好量值工作，并要根據相關規程完成檢定校準。

計量管理中應用大數據技術，將相關的信息輸入和歸入到數據庫中，除了規格和型號外，還要記錄校準度，以及具體在什么時候校準。這些采取數字化管理，計量管理中需要了解和運用這些信息之時，就可快速在數據庫內檢索和查詢出來。針對一些相關聯的內容，比如計量標準、工作計量儀器等，可進行比較，一般采用的是組合比較，也可采用衡量比較的辦法。做好和完成這些工作以后，計量檢定和校準工作就能更好推進[3]。

對數據進行統計分析是大數據技術的重要功能，這一功能對計量管理十分重要。計量管理需要儲存的信息量龐大且種類繁多，在處理計量管理中遇到的問題時，需要用到計量設備的各項信息，人為進行統計分析耗時長效率低下，且分析結果有局限性。利用大數據進行數據統計分析，可以很快得出統計結果及分析結果，且分析數據時考慮范圍廣，可得出更加準確的分析結論。應用大數據技術處理計量管理中數據統計分析的問題，可提高計量管理的工作效率及準確性。由于得到的統計分析結果更加準確，后續的計量管理工作展開更加順利。

全面了解數據信息的關系是進行計量管理的前提，大數據技術所蘊含的數據挖掘功能可發現數據間隱秘的聯系，有利于計量管理工作的展開。傳統計量管理中僅依靠人力進行信息處理，很難發現不同數據間的隱秘聯系，因此難以進行更深層次的計量管理。通過大數據技術可進行深層次的數據挖掘，發現數據庫潛在重要信息，發現不同數據間的特殊聯系，更有利于計量管理工作的開展。由于大數據技術特有的數據挖掘功能，其內部數據存儲結構更加清晰明了，這種技術不僅可以充分發揮計量管理相關數據庫信息的最大價值，還可以提高計量管理的效率及準確性。

如在煤礦計量管理中，首先要圍繞著計量管理達標目標要求，編制計量器具和設備采購計劃。平時要做好計量器具統計工作，并要為計量器具建立檔案，其中要包含各種信息，比如計量器具型號、規格、用途、計量標準等。在使用中遇到疑惑就可快速查詢，當計量器具出現故障也能依靠數據和參數更快明確原因，有針對性處理計量器具故障，以確保煤礦生產中計量的準確性。煤礦計量器具發放中要做好記錄，在存放中因為環境或者是其他因素影響，可能存在不夠準確問題，所以要做好檢定和校準。為了更好進行計量器具管理，煤礦計量器具檢定、維修、使用等都要編制計劃，以確保達到更好管理效果。計量器具管理中要建立動態報表，應報廢的計量器具要報廢。在實際管理中要提高大數據技術運用能力，將其和計量管理工作結合起來，為每項計量管理工作開展提供數據依據，確保計量管理成效提升。

4 結語

綜上所述，計量管理具有重要意義，有助于計量活動的規范化和標準化，同時還能讓產品質量更有保障。計量管理中運用大數據技術，通過搜集和處理和計量管理相關數據，從而影響實際工作中計量工作質量的因素，然后有目的性解決，是提高計量管理的一種有效方法。