别被科幻片骗了，精密测量技术才是高端制造的隐形顶流
上个月去东莞的松山湖，跟着朋友逛了一家做高端芯片封装的私营厂子。进门第一站就是测量室，我凑过去看屏幕上的数字，眼睛都看花了。
人家测的是封装基板和芯片之间的连接间隙，误差要求控制在0.5纳米以内。超过这个数，整个几万块的芯片直接报废。
芯片封装纳米级精密测量仪器实拍
我那时候才反应过来，我们天天说高端制造卡脖子，其实卡的不止是加工设备，还有测量。
为什么说精密测量技术是卡脖子的核心节点
很多外行人觉得，不就是测个尺寸吗？拿游标卡尺量量，不行换千分尺，总能搞出来对吧？
说实话，放在十年前做普通五金件，这话没错。现在的高端制造，精度要求已经摸到原子级了。
一根普通头发丝的直径大概是5万纳米，现在主流高端手机的芯片工艺已经到3纳米，相当于头发丝直径的十六万分之一。你能拿千分尺测出来十六万分之一根头发的误差吗？
没有足够精度的测量，你连自己做出来的东西合不合格都不知道，更别说优化工艺了。
前几年跟航天领域的朋友聊天，说以前造火箭舱体，几十米长的结构件，原来用传统方法测量，误差最大能到几十微米，对接的时候差一点都装不上，工人得现场磨好几天。现在呢？用国产的激光精密测量，误差能控制在1微米以内，对接一次就成，省了不知道多少工期。
不过话说回来，早些年高端精密测量设备几乎全被海外厂商垄断。一台进口的纳米级三坐标测量机，报价大几百万，还得等半年交货，想升级个软件还要额外收几十万授权费。稍微敏感一点的领域，人家直接不卖，给多少钱都没用。
真就是，有钱也买不来核心技术。
飞秒激光频率梳精密测量实验平台
还有中科大团队做的原子级测量，针对冷冻电镜下的新材料样品，能把单个原子的位置误差控制在0.01纳米，也就是十分之一个氢原子的大小。这个精度，直接把我们的新材料研发速度提了快一倍——原来要花大半年测的样品结构，现在不到一周就能出结果。
我还见过一个很有意思的应用，国内有家团队把精密测量技术用在了古文物修复上，测青铜器表面的腐蚀层厚度，精度到几十纳米，能精准判断腐蚀的走向，不会破坏文物本身，比原来的方法好用太多。
但还是得说点实在的问题。现在很多中小制造企业，对精密测量的重视程度真的不够。宁愿花几百万买进口的加工机床，不舍得花几十万换一台精度够的测量设备。
最后出货给甲方，检测不合格整批退货，几百万的原材料全砸手里。我听过好几个这样的例子，真的挺懊恼的，观念跟不上，再好的技术也用不上啊。
接下来的精密测量技术，会往哪些方向跑
现在行业里公认的两个大方向，第一个就是原位在线精密测量。
什么意思？原来的流程是，加工完工件，拿下来送到测量室检测，不合格就报废。现在技术做到可以把测量设备集成在加工机床上，边加工边测，实时给机床反馈误差调整参数，直接把废品率降到原来的五分之一不到。现在国内很多做新能源汽车电池结构件的厂子，已经批量用这种技术了，一年省出大几千万的废品成本。
第二个方向就是量子精密测量，这个听起来玄乎，其实已经有落地的应用了。比如现在用的量子重力精密测量，找城市地下的老旧管线，不用挖开路面，就能精准测到地下几米甚至十几米的管线位置和大小，精度比原来的设备高三个量级，很多城市的管网改造已经在用了。
当然，量子精密测量要用到普通人日常用的产品上，估计还得个十来年，急不来。
很多人说，这种高端技术离我们普通人太远，跟我有什么关系？
其实不对。你手里手机的摄像头镜片，平整度要靠精密测量测；新能源汽车的电池极片，厚度误差要靠精密测量控；哪怕你戴的隐形眼镜，基弧的精度不合格，戴上去就会磨眼睛，也得靠精密测量把关。
没有精准的测量，再天才的设计，再先进的加工设备，也做不出合格的产品。
之前跟一个做了四十年精密测量的老教授聊天，他说，制造业里，测量就是人的眼睛。眼睛看不清，手再巧也做不出好东西。
这话我记到现在。
我们现在天天说要搞产业升级，要突破卡脖子，别只盯着加工设备，也得给精密测量多留点关注度。毕竟，路要一步步走，眼睛先亮了，才能走得稳。
再过个十年八年，等我们国产的精密测量设备普及了，价格打下来了，更多中小厂子能用得起好东西，整个制造业的精度，自然就上去了。
芯片封装纳米级精密测量仪器实拍
我那时候才反应过来，我们天天说高端制造卡脖子，其实卡的不止是加工设备，还有测量。
为什么说精密测量技术是卡脖子的核心节点
为什么说精密测量技术是卡脖子的核心节点
很多外行人觉得，不就是测个尺寸吗？拿游标卡尺量量，不行换千分尺，总能搞出来对吧？
说实话，放在十年前做普通五金件，这话没错。现在的高端制造，精度要求已经摸到原子级了。
一根普通头发丝的直径大概是5万纳米，现在主流高端手机的芯片工艺已经到3纳米，相当于头发丝直径的十六万分之一。你能拿千分尺测出来十六万分之一根头发的误差吗？
没有足够精度的测量，你连自己做出来的东西合不合格都不知道，更别说优化工艺了。
前几年跟航天领域的朋友聊天，说以前造火箭舱体，几十米长的结构件，原来用传统方法测量，误差最大能到几十微米，对接的时候差一点都装不上，工人得现场磨好几天。现在呢？用国产的激光精密测量，误差能控制在1微米以内，对接一次就成，省了不知道多少工期。
不过话说回来，早些年高端精密测量设备几乎全被海外厂商垄断。一台进口的纳米级三坐标测量机，报价大几百万，还得等半年交货，想升级个软件还要额外收几十万授权费。稍微敏感一点的领域，人家直接不卖，给多少钱都没用。
真就是，有钱也买不来核心技术。
国内精密测量技术这几年的突破，比你想的多
别光说卡脖子，最近这五年国内的进展真的挺惊喜的。 我上个月刷中科院光学所的成果公告，他们搞的飞秒激光频率梳精密测量技术，现在已经落地给航天领域做检测了。原来测几十米长的火箭舱段，精度能做到每米误差0.1微米以内，比原来进口设备的精度还高了一倍，价格只有进口的三分之一。飞秒激光频率梳精密测量实验平台
还有中科大团队做的原子级测量，针对冷冻电镜下的新材料样品，能把单个原子的位置误差控制在0.01纳米，也就是十分之一个氢原子的大小。这个精度，直接把我们的新材料研发速度提了快一倍——原来要花大半年测的样品结构，现在不到一周就能出结果。
我还见过一个很有意思的应用，国内有家团队把精密测量技术用在了古文物修复上，测青铜器表面的腐蚀层厚度，精度到几十纳米，能精准判断腐蚀的走向，不会破坏文物本身，比原来的方法好用太多。
但还是得说点实在的问题。现在很多中小制造企业，对精密测量的重视程度真的不够。宁愿花几百万买进口的加工机床，不舍得花几十万换一台精度够的测量设备。
最后出货给甲方，检测不合格整批退货，几百万的原材料全砸手里。我听过好几个这样的例子，真的挺懊恼的，观念跟不上，再好的技术也用不上啊。
接下来的精密测量技术，会往哪些方向跑
接下来的精密测量技术，会往哪些方向跑
现在行业里公认的两个大方向，第一个就是原位在线精密测量。
什么意思？原来的流程是，加工完工件，拿下来送到测量室检测，不合格就报废。现在技术做到可以把测量设备集成在加工机床上，边加工边测，实时给机床反馈误差调整参数，直接把废品率降到原来的五分之一不到。现在国内很多做新能源汽车电池结构件的厂子，已经批量用这种技术了，一年省出大几千万的废品成本。
第二个方向就是量子精密测量，这个听起来玄乎，其实已经有落地的应用了。比如现在用的量子重力精密测量，找城市地下的老旧管线，不用挖开路面，就能精准测到地下几米甚至十几米的管线位置和大小，精度比原来的设备高三个量级，很多城市的管网改造已经在用了。
当然，量子精密测量要用到普通人日常用的产品上，估计还得个十来年，急不来。
很多人说，这种高端技术离我们普通人太远，跟我有什么关系？
其实不对。你手里手机的摄像头镜片，平整度要靠精密测量测；新能源汽车的电池极片，厚度误差要靠精密测量控；哪怕你戴的隐形眼镜，基弧的精度不合格，戴上去就会磨眼睛，也得靠精密测量把关。
没有精准的测量，再天才的设计，再先进的加工设备，也做不出合格的产品。
之前跟一个做了四十年精密测量的老教授聊天，他说，制造业里，测量就是人的眼睛。眼睛看不清，手再巧也做不出好东西。
这话我记到现在。
我们现在天天说要搞产业升级，要突破卡脖子，别只盯着加工设备，也得给精密测量多留点关注度。毕竟，路要一步步走，眼睛先亮了，才能走得稳。
再过个十年八年，等我们国产的精密测量设备普及了，价格打下来了，更多中小厂子能用得起好东西，整个制造业的精度，自然就上去了。