4.4.2. Повышение научно-технического уровня государственных эталонов единиц величин

Возможности повышения научно-технического уровня государственных первичных эталонов зависят от уровня развития областей науки и отраслей промышленности, достижения которых используются при совершенствовании существующих и создании новых эталонов. В немалой степени повышение научно-технического уровня государственных первичных эталонов достигается в результате их постоянных метрологических исследований, проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на эталонах с целью их совершенствования, участия эталонов в международных сличениях с эталонами других стран.

Стратегию развития эталонной базы страны нельзя рассматривать в отрыве от стратегии развития всей системы обеспечения единства измерений (СОЕИ).

Существенным при решении задач стратегии развития СОЕИ в области эталонной базы является правильный выбор критериев развития, которые нельзя свести только к одним количественным показателям, например к числу ГЭ и (или) затратам на их содержание. В данном случае ввиду сложности системы и ее значимости для экономики страны требуется всесторонний анализ, учитывающий максимально возможное число факторов, основными из которых являются следующие:

- актуальность потребностей практики и способность существующих эталонов удовлетворять их, в т.ч. в перспективе;

- необходимость централизованного воспроизведения единиц физических величин в государственном масштабе;

- эффект от внедрения и применения эталонов;

- характеристики парка рабочих средств измерений;

- степень физического и морального износа эталонов;

- их значимость для функционирования и совершенствования других эталонов;

- ограничения, накладываемые на развитие эталонов;

- их научно-технический уровень в сравнении с зарубежными аналогами;

- уровень устойчивости эталонов и системы в целом;

- обоснованность создания эталонов, присвоения им соответствующего ранга (статуса), а также выделения на их поддержание и развитие госбюджетных ассигнований;

- степень рациональности размещения эталонов на территории страны, хранения и применения в конкретных ЦГЭ и ЦСМ.

Особенно важными являются такие факторы, как значимость эталона в масштабах страны и мирового сообщества (государственный или отраслевой характер - в рамках страны, международный, в т.ч. в рамках СНГ) и эффективность его работы в интересах науки, ведущих отраслей экономики, социальной сферы и обороны страны, в первую очередь по выполнению государственных функций по обеспечению единства измерений в законодательно регулируемых областях. Очевидно, что наивысшей значимостью и эффективностью обладают эталоны основных и важнейших (базовых) производных единиц физических величин, которые активно используются как внутри страны, так и в рамках международных соглашений.

Именно этим эталонам должен присваиваться наивысший уровень приоритета в развитии и ресурсном обеспечении.

Основными направлениями (путями) развития эталонной базы с повышением научно-технического уровня эталонов являются:

- создание системы эталонов, воспроизводящих основные и важнейшие производные (базовые) единицы физических величин с учетом предстоящей реформы по переопределению ряда основных физических величин, на основе использования фундаментальных физических констант и стабильных физических эффектов и явлений;

- разработка систем эталонов, обеспечивающих разумное сочетание централизованного и децентрализованного способов воспроизведения единиц физических величин в различных областях измерений и отраслях экономики;

- поиск, исследование и внедрение новых физических явлений и технологий, способных обеспечить научный "прорыв" при создании эталонов нового поколения и тем самым скачкообразно повысить эффективность их использования на ключевых направлениях научно-технического прогресса;

- разработка предельных по точности методов и средств измерений эталонного назначения;

- разработка новых и совершенствование существующих эталонов, повышение их научно-технического уровня, расширение функциональных возможностей, приближение эталонной точности к потребителю;

- автоматизация эталонов и измерительных процедур на основе использования микропроцессоров и ЭВМ, повышение уровня интеллектуализации эталонных измерительно-вычислительных комплексов;

- разработка мобильных малогабаритных высокопроизводительных и многофункциональных комплексов эталонов сравнения в различных областях (видах) измерений, в т.ч. на квантовых эффектах, обеспечивающих поверку средств измерений на местах их эксплуатации;

- совершенствование государственных, ведомственных и локальных поверочных схем, упрощение их структуры, сокращение числа звеньев и ступеней;

- обоснованное увеличение межповерочных интервалов средств измерений и уменьшение на этой основе загрузки эталонного поверочного оборудования;

- объединение (комплексирование) эталонов единиц одной физической величины (в т.ч. первичных и специальных эталонов) или нескольких взаимосвязанных физических величин, позволяющее с большей точностью (или без потери точности) и с наименьшими затратами воспроизводить и передавать размеры единиц подчиненным средствам измерений;

- исключение (при необходимости) из состава государственной эталонной базы или уточнение статуса существующих эталонов в соответствии с требованиями ФЗ "Об обеспечении единства измерений" в тех случаях, когда:

1. ГЭ носят ярко выраженный узкоотраслевой характер (рабочие средства измерений (РСИ) в 1 - 2 отраслях) - в этом случае не исключается последующая передача эталонов в отрасли, крупные бизнес-сообщества и т.п.;

2. На них "замыкается" незначительный парк РСИ, или он имеет устойчивую тенденцию к сокращению;

3. ГЭ возглавляют системы обеспечения единства измерений, не требующие централизованного воспроизведения единиц физических величин;

4. ГЭ могут получать размеры единиц от других ГЭ без потери точности передачи размеров единиц физических величин РСИ (например, специальные эталоны от первичных - для одной величины или первичные от первичных и специальных при использовании в них заимствованных СИ из других ГПС - для разных величин) - в этом случае ГЭ могут быть включены в состав соответствующих поверочных схем в ранге ВЭ;

- рационализация размещения по территории страны эталонов, ЦГЭ и ЦСМ;

- разработка методических и технических решений по передаче размеров единиц от государственных эталонов, воспроизводящих переопределенные единицы физических величин, с повышением точности передачи по ГПС;

- международное сотрудничество по созданию и применению эталонов, в т.ч. с государствами, входящими в СНГ, ЕврАзЭС.

Совершенствование государственных эталонов в рамках указанных направлений с повышением их научно-технического уровня планируется осуществлять на основе ведомственной программы (или плана мероприятий) по развитию эталонной базы России, предполагаемой к утверждению в соответствии с решением Правительства Российской Федерации от 20.09.2007 по вопросу "О состоянии и развитии работ в области обеспечения единства измерений в Российской Федерации" и поручением Правительства Российской Федерации от 26 июня 2008 г. N 3319п-П7.

Программа базируется на системе целей, задач и показателей Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

Одна из четырех стратегических целей Министерства - "создание системы технического регулирования, стандартизации и обеспечения единства измерений в интересах повышения качества жизни населения и конкурентоспособности экономики" - достигается в результате решения тактической задачи: "обеспечение единства измерений, развитие эталонной базы".

В рамках действующих обязательств Министерства целью программы является обеспечение функционирования эталонной базы страны на уровне текущих потребностей экономики, социальной сферы и обороны страны без существенного улучшения метрологических и технических характеристик эталонов. Основной задачей в этом случае является содержание государственных первичных эталонов России, включающее постоянные метрологические исследования, научно-исследовательские, научно-технические и иные работы, проводимые с целью поддержания на заданном научно-техническом уровне эталонов и их технической инфраструктуры, в том числе содержание специальных зданий, помещений и сооружений, а также вспомогательного оборудования и приборов, создающих необходимые условия хранения и применения эталонов.

Основная цель программы, предлагаемой к финансированию из бюджета как действующих, так и принимаемых обязательств, предусматривающих увеличение объемов бюджетного финансирования: обеспечение повышения научно-технического уровня эталонов Российской Федерации до международного и признания Государственных первичных эталонов страны мировым метрологическим сообществом, решение проблем метрологического обеспечения высокотехнологичных производств, нанотехнологий и наноиндустрии, медицины и здравоохранения, обороны страны и безопасности населения и т.п.

Основными задачами программы в данном случае являются создание 22 эталонов нового поколения и совершенствование наиболее востребованных 45 действующих Государственных первичных эталонов Российской Федерации, а также разработка и введение в эксплуатацию более 1000 рабочих эталонов в важнейших областях науки и техники: механике, электромагнетизме, термодинамике, оптико-физике, физико-химии, ядерной физике и частичная поэтапная ликвидация на этой основе недостатков и кризисных явлений в состоянии эталонной базы, что позволит существенно повысить эффективность ее использования при решении крупных научно-технических и хозяйственных задач, имеющих большое практическое значение.

Программа мероприятий по развитию эталонной базы России сформирована на основе анализа современных и перспективных потребностей науки, техники и промышленности в совершенствовании обеспечения единства измерений, эталонной базы, в развитии прецизионной измерительной техники. При ее разработке учитывались основные положения ежегодного Послания Президента Российской Федерации Федеральному Собранию, приоритеты и цели социально-экономического развития, направления структурной и научно-технической политики, прогнозы развития общегосударственных потребностей и финансовых ресурсов, результаты анализа экономического, социального и экологического состояния страны, внешнеполитические и внешнеэкономические условия, международные договоренности в области метрологии, стандартизации и сертификации.

Ввиду ресурсных ограничений в программу включены только наиболее приоритетные задания, направленные на создание и совершенствование важнейших Государственных первичных и вторичных (рабочих) эталонов, активно используемых в интересах большинства ведущих отраслей науки, техники и экономики, социальной сферы и обороны страны.

Особое место в программе занимают задания, реализация которых будет способствовать решению актуальных измерительных задач критических технологий Российской Федерации, в том числе в области нанотехнологий и наноиндустрии, обеспечивающих возможности 100% контроля производства высокотехнологичной продукции на предельных точностных возможностях, а также задания, предусматривающие специальные работы, направленные на подготовку Государственных первичных эталонов России к международным ключевым сличениям, учитывая их исключительную роль и значимость не только в деле обеспечения единства измерений, но и в научном, техническом и торговом сотрудничестве с зарубежными странами; создание систем взаимосвязанных эталонов в области воспроизведения основных и важнейших производных (базовых) единиц физических величин на основе использования фундаментальных физических констант и стабильных физических эффектов и явлений.

В результате реализации мероприятий программы, предлагаемых к финансированию из бюджета как действующих, так и принимаемых обязательств, предусматривающих увеличение объемов бюджетного финансирования, ожидаются следующие важнейшие результаты:

- повышения точности воспроизведения и передачи размеров единиц величин в среднем в 3 - 5 раз;

- расширения диапазонов измерений на порядок и более;

- увеличения производительности поверочных работ в 1,5 - 2 раза;

- повышения уровня метрологического обеспечения на приоритетных направлениях науки, техники и технологий;

- обеспечение адекватности мировому уровню калибровочных и измерительных возможностей.

Все эти результаты, в конечном счете, не только способствуют решению тактической задачи Министерства промышленности и торговли Российской Федерации в области обеспечения единства измерений и развития государственной эталонной базы, но и вносят существенный вклад в достижение стратегической цели Министерства, а также других субъектов бюджетного планирования, в основу деятельности которых положены измерения, требующие современного и адекватного потребностям отраслей метрологического обеспечения.