في 7 يوليو، تم بناء أول جهاز مرجعي صيني عالي الدقة لقياس الاستدارة، مما يسد الفجوة في نظام التتبع القياسي لقيم الاستدارة في الصين. يستهدف هذا الجهاز سيناريوهات التصنيع عالية الدقة مثل الطيران والفضاء، والآلات ذات المستوى المتقدم، والبصريات المتطورة، وتصنيع أشباه الموصلات، ويمكنه توفير دعم تتبع قياسي على مستوى النانومتر لفحص المكونات الرئيسية، وتقييم أخطاء الشكل، والمعايرة المترولوجية، ومراقبة الجودة.

قياس الاستدارة ليس مجرد فحص أبعاد عادي، بل هو إحدى القدرات الأساسية في نظام التصنيع الدقيق.

غالبًا ما تتطلب منتجات مثل مكونات محركات الطيران، والمحامل الدقيقة، ومغازل الآلات، والعناصر البصرية، ومعدات تصنيع أشباه الموصلات تشغيلًا مستقرًا ضمن نطاق أخطاء ضئيل للغاية. إذا تعذر قياس أخطاء الاستدارة وتتبعها بدقة، فقد يتأثر التصنيع اللاحق، والتجميع، والمعايرة، وأحكام الجودة. يعني بناء الجهاز المرجعي عالي الدقة لقياس الاستدارة أن الصين قد سدت حلقة رئيسية في نظام القياس الهندسي، مما يوفر قدرة فحص أساسية أكثر موثوقية للتصنيع المتطور.

يدمج الجهاز المرجعي عالي الدقة لقياس الاستدارة الذي تم بناؤه هذه المرة العديد من تقنيات الابتكار الذاتي، مع التركيز على حل التحديات التقنية مثل التقييم عالي الدقة للاستدارة، وفصل أخطاء المغزل، والتحكم في تناسق الترشيح. يقترح الجهاز نموذج حساب الاستدارة القائم على الترشيح عالي الدقة للاستدارة والاستفادة الكاملة من البيانات، لحل مشكلة استقرار إعادة بناء الكفاف بعد فصل نصف الكرة القياسي. بالنسبة للقياس فائق الدقة، فإن نموذج معالجة البيانات، وطرق التعرف على الأخطاء، وتناسق الترشيح، تؤثر جميعها بشكل مباشر على مصداقية نتائج القياس النهائية.

من بين هذه التقنيات، يعد فصل أخطاء المغزل إنجازًا تقنيًا مهمًا لهذا الجهاز. أثناء عملية قياس الاستدارة، تتراكم أخطاء الدوران الذاتي للمغزل في بيانات كفاف الجسم المقاس. إذا لم يتم فصلها بشكل فعال، فمن الصعب تحديد ما إذا كان الخطأ ناتجًا عن الجزء المقاس أم عن نظام القياس نفسه. أدى تطبيق تقنية فصل الأخطاء الجديدة إلى تقليل أخطاء دوران المغزل بشكل كبير، مما خفض عدم يقين قياس الاستدارة من 20 نانومترًا إلى 6 نانومترات، لتصل قدرة القياس إلى المستوى المتقدم دوليًا.

عدم يقين القياس بمستوى 6 نانومترات له أهمية مباشرة لصناعة التصنيع المتطور. مع تطور معدات أشباه الموصلات، والأنظمة البصرية المتقدمة، وآلات التحكم الرقمي عالية المستوى، ومعدات الطيران والفضاء نحو دقة أعلى، لم تعد متطلبات الشركات للفحص المترولوجي تقتصر على "القدرة على القياس"، بل تتطلب قياسًا دقيقًا وقابلاً للتكرار والتتبع. بعد بناء الجهاز المرجعي عالي الدقة لقياس الاستدارة، يمكن لنتائج الفحص ذات الصلة الحصول على دعم مرجعي أكثر استقرارًا، مما يقلل من الاعتماد على القدرات الخارجية في حلقات القياس الرئيسية.

عادةً لا تظهر قدرات القياس الأساسية هذه بشكل مباشر في المنتجات النهائية، لكنها تؤثر على مستوى جودة سلسلة التصنيع بأكملها. على سبيل المثال، دقة مغازل الآلات عالية المستوى، واستقرار دوران المحامل، والتحكم في شكل الأسطح للعناصر البصرية، واتساق الأجزاء المتحركة في معدات أشباه الموصلات، كلها تحتاج إلى دعم نظام القياس الهندسي الموثوق. بعد تحسين قدرة مرجع الاستدارة، يمكن للشركات الحصول على أساس أكثر وضوحًا للحكم على الأخطاء في التحقق من العمليات، وفحص المنتجات النهائية، ومعايرة المعدات، ومراجعة الجودة.

الأهم من ذلك، أن هذا الجهاز حقق السيطرة الذاتية على العديد من التقنيات الأساسية الرئيسية لقياس الاستدارة عالي الدقة، مما يوفر الظروف التقنية للاستبدال المحلي الشامل. لطالما كانت معدات القياس عالية الدقة جزءًا من البنية التحتية للتصنيع المتطور، مع عتبة تقنية عالية ودورة تحقق طويلة، وتتطلب متطلبات عالية للخوارزميات، والأنظمة الميكانيكية، وأجهزة الاستشعار، وأنظمة التحكم، وقدرات معالجة البيانات. لا يمثل بناء هذا الجهاز مجرد تطوير قطعة واحدة من المعدات، بل يشير أيضًا إلى أن الصين قد شكلت قدرة نظامية في مرجع قياس الاستدارة عالي الدقة، والتحكم في الأخطاء، وطرق تقييم البيانات.

ستركز التطبيقات اللاحقة على شركات التصنيع الدقيق، والمؤسسات المترولوجية، والوحدات البحثية، وسلسلة صناعة المعدات المتطورة. بالنسبة لمجالات مثل الطيران والفضاء، وأشباه الموصلات، والآلات عالية المستوى، والبصريات المتقدمة، من المتوقع أن تدخل قدرة قياس الاستدارة بمستوى النانومتر في المزيد من حلقات المعايرة والفحص والتحقق من العمليات، مما يدفع نحو تحسين نظام تقييم جودة المكونات الرئيسية.