德国制造已经是高质量的象征但德国并不是天生就有高质量制造的基因，它也经历了从低质量向高质量的转化过程。在第一次工业革命期间，德国也经历了追赶和大量仿造、质量缺失这样一个过程；

第二次工业德国已经具备了整体精密工程能力，全面实施质量战略，使得德国制造业迅速崛起。这期间德国生产出来以精密坐标测量机为代表的一批精密测量仪器与制造装备，建立起了完整的精密测量体系，对高端装备制造形成强有力的支撑。

第三次工业革命时期，德国率先进入了超精密工程阶段，并率先形成整体超精密工程能力。不断升级和完善质量战略，使质量意识深入人心，国家测量体系成熟高效，使德国成为名副其实的质量强国，形成了一大批自己的品牌。这期间它培育起了一批顶尖超精密制造与仪器企业，建立了完整的超精密测量体系。尽管德国工业规模不算很大，但却拥有世界品牌2300多个。

这一时期，超精密制造和超精密测量能力支撑了以光刻机为代表的高端超精密装备的快速发展。荷兰ASML公司异军突起，超越了日本的尼康和佳能，成为超精密光刻机制造的佼佼者。但是，荷兰ASML公司并不生产核心零部件，它主要从事设计、研发、组装、整机调试和售后服务等，而绝大部分的核心零部件如光学镜头等都生产于德国等高端制造业发达国家。换言之，荷兰ASML公司的光刻机，是建立在德国等国家的超精密制造与测量能力上的。

到了第四次工业革命期间，德国人率先提出了工业4.0的概念。从德国的发展历程可以知道，德国是从第二次工业革命以后稳扎稳打，循序渐进，扎扎实实地解决了产品的质量问题，然后再稳步进入智能制造阶段。

中国制造在改革开放前，初步形成了装备制造能力，而且在某些点上迈向了精密工程，在局部形成了精密测量能力，如九大装备中的万吨水压机，个别零件就是精密级的，而且这些精密级零件，必须要通过精密测量才能保证质量。中国在个别产品、个别部件上探索了精密级的制造和测量能力。

改革开放后，尤其是加入WTO之后，我国制造业迅速发展。尤其是在2010年成为世界第一制造大国，2018年我国的制造总量已经超过了美国、日本、德国的总和。但是，我们的制造业，特别是装备制造业还处于中低端。尽管如此，我们还是一只脚跨进了超精密工程，例如在航天工业领域和国防工业领域，局部形成了超精密制造和测量能力。

从整体上考察我国目前的整体测量能力，会发现，中国的精密级测量能力还没有建完，没有形成整体测量能力，对中低端装备制造质量的整体支撑能力尚未形成；而超精密级测量能力还处于初级阶段，要形成整体测量能力必须付出极大的努力，无法形成对高端装备制造质量的基本支撑能力。

随着智能制造的快速发展，“完整精度”的需求开始凸显。这个阶段是在完成整体超精密测量能力的基础上，达到高端装备制造的“完整精度”阶段。“完整精度”的内涵是使制造精度与测量精度设计全面合理，指标体系更完备、更匹配和协同，对质量性能的反映更完整充分，对质量性能的支撑手段更系统、更高效，成本更低廉。工业互联网的实时数据传递，更加快了这个进程的发展。

测量体系对整个制造业能有多大的拉动作用呢？美国商务部评估报告指出，其仪器产值仅占工业总产值的4%，但是对于国民生产总值的拉动作用却达到66%。也就是说，精密测量仪器技术作为基础性高端技术，其自身具有价值放大、有效赋能和创新引领的作用，它可以使制造质量提升，效率提升，成本降低，可撬动和拉动十几倍以上的高质量工业生产，足见其基础支撑作用是巨大的。

第一部分是有测量能力，但是以局部代替整体。

第二部分是只具备部分测量能力，主要指抽检。

第三部分是基本没有测量能力，在图纸上也不进行标注，靠机床保证精度。这实际上等于质量失控。

除了国家计量体系存在问题外，工业测量体系存在的问题则是装备制造主战场上的大问题。现有的精密和超精密测量仪器的种类极少，而且只在局部或一些点上具有测量能力，不成体系，无法形成整体测量能力。这可以从装备制造的不同层面上清楚地看到。

一是零件制造层。我国面向装备制造业的测量方式与测量体系，基本上是学习前苏联的相关方式与体系，主要是面向零件级的几何参数进行测量。即使是面向零件几何参数测量，实际上在精密级上也测不全。如果把国内某工厂的图纸，和德国某工厂相同零件的图纸进行对照，发现国内图纸标注的参数大量缺失。缺失的主要原因是，我国对这些参数没有能力测量，所以在一些图纸上干脆就不再标注了。按照这样的图纸和测量手段，想要控制零件在制造过程中的质量是不可能的。

二是部件制造层。部件层面因产品千差万别，导致集成调试所需具体测量方法和测量仪器原理也各不相同，需要专门定制专用测量仪器与工装，而通常不能直接采用通用仪器。实际上，因认识不足和研发能力较差等原因，目前装备制造车间里，专用测量仪器大量缺失。由于没有成体系的专用测量仪器，车间只好用通用仪器来替代专用仪器进行测量。这是非常不合理的，因为很多专用测量需求是通用仪器实现不了的，这个问题普遍存在。以超精密光刻机上的一个工作台激光反射镜构件为例，它的主体零件之一有108项尺寸公差和62项形状、位置、方向公差，还有内部应力等技术要求，集成时需要一批满足公差配合的专用测量仪器与工装。要完成这样一个复杂构件的超精密测量，需要20多种专用超精密测量仪器，这些我们都没有提前布局研制，导致我们至今制造不出来精度合格的产品。这样的例子具有普遍性。由此可见，部件制造层现有的专用测量手段基本上都是碎片化的，不能形成整体测量能力，导致部件集成质量无法控制。

三是整机制造层。不仅部件装配层需要专用测量仪器，整机测量层也需要大批专用测量仪器，整机装完成以后对整机性能的测试层面还要需要一批专用测量仪器。整机制造层的状况与部件制造层状况类似，但更严重。以中等精度的光刻机为例，它有3万多个光机零件，其中70%是精密和超精密级的，需要600多种专用精密和超精密测量仪器，这些测量仪器90%以上，我们都没有进行布局研制。还有嵌入到整机中的200多个超精密测量单元和传感器，这些我们也都没有专门布局研制。从目前情况看，如果不能解决专用超精密测量仪器问题，在较短的时间内制造出质量合格的高端装备产品，是非常难的。

只有通过精确测量，才能精确找到产品质量不合格的地方。只有对测量数据进行大量积累和分析，才能发现超精密制造不合格的根源。