本文为德国埃尔朗根 - 纽伦堡大学阿尔伯特・韦肯曼教授的专访内容，围绕接触式表面测量技术的局限性与非接触式测量方法的发展机遇展开探讨。
问：Polytec公司总部位于瓦尔德布龙，您也出生于此，是否可以说瓦尔德布龙是计量学专家的聚集地？
答：这个开场问题问得很好。如今，我们正携手让瓦尔德布龙成为计量学的核心发展地。随着Polytec公司的成立，这里已然成为高端计量学的发源地。当年我决心深耕计量学领域时，还不得不远赴他乡，才能结识志同道合的同行，找到适配的技术科研环境。
而如今的Polytec，既是助力青年专业人才成长的孵化器，也是一家蓬勃发展的企业。它让年轻科研者们看到，深耕计量学能收获亮眼的成就，也能真切体会到光学测量技术的独特魅力。
所以毫无疑问，瓦尔德布龙的发展氛围具备国际领先的行业土壤，不仅为计量学发展提供了有利条件，也为有志于此的人带来了广阔前景。现在，想要在计量学领域闯出一番天地，早已不必再远赴他乡。
问：制造业中，尽管光学测量方法优势诸多，但绝大多数表面检测仍采用接触式测量技术。您认为为何接触式测量至今仍主导工业计量领域？又该采取哪些措施，提升光学测量方法的行业认可度？
答：这背后有着历史原因。表面参数的定义始于上世纪中期，彼时业内专家普遍认可接触式测量法，其他测量方法尚未问世，既无光电技术，也没有计算机的支撑。因此，当时只能基于接触式测量来定义工件表面参数，这些参数被纳入标准体系，标注在技术图纸上，配套的也是当时已有的测量仪器。
此后，在表面质量要求、制造工艺和测量技术等方面，行业技术均取得了长足发展。若要更改这些定义明确、已成体系且标准化的参数，整个产业链 —— 从标准制定、产品设计、生产制造、质量检测，到测量技术应用和测量结果解读 —— 都必须同步跟进。
参与参数制定、生产制造和质量检测的相关人员，包括操作人员、技术人员和工程师等，几乎都需要重新接受培训，同时还会面临一个问题：原有技术图纸是否仍具有效性。这也是生产计量领域从业者秉持保守态度的重要原因。
因此，光学测量方法在表面测量技术领域的应用推进十分谨慎。想要提升其行业认可度，只能通过各类说服和推广举措逐步实现，这意味着企业需要在展会参展、印刷资料制作、测量案例展示、行业交流、专业培训等方面持续投入。
问：作为计量领域专家，您认为光学表面测量技术的哪些优势能为终端用户创造最大价值？
答：其优势体现在多个方面，从快速的二维测量应用，到能以超高点密度捕捉物体的三维表面形貌，均有亮眼表现。同时，测量结果的分析方法也应与产品的实际功能相适配，但遗憾的是，目前绝大多数情况都未能做到这一点。
问：目前行业内对接触式测量技术的应用经验更为丰富，因此引入光学测量这类新方法时，用户总会想要对比两种方法的测量结果，但二者结果并非总能直接比对。您认为，实现两种不同测量技术结果比对，需要具备哪些条件？
答：其实最好不要尝试将二者结果直接对比，这种比对在各方面都容易产生误导。况且，测量结果的最终用途是什么？如果是为了判断产品的预期使用性能，那么 Ra、Rq、Rz 等诸多标准化参数，其实几乎没有实际参考价值。
没有人能也不应该试图取代接触式测量技术，在该技术已成熟应用的领域，它仍会继续发挥作用。更有意义的做法是，借助光学数据采集的多重优势开拓新的应用场景，并进一步优化计算机化的分析方式，从而实现对产品预期使用性能的精准预判。
问：目前有多种光学方法可用于表面表征，每种方法各有优劣。终端用户关注的是测量结果，或者说，希望通过测量结果实现对产品或生产工艺的表征。从这一角度出发，您认为怎样的测量结果才能满足终端用户的需求？
答：表面测量主要有两大核心目标：一是预判产品的使用性能，即产品能否良好满足功能需求；二是为生产工艺的优化调整提供依据。当测量结果能在实际生产环境下，以所需的精度呈现出预期的关键信息，且测量效率匹配生产流程的管理需求时，就能满足终端用户的要求。
问：Polytec的光学表面测量仪器采用白光干涉测量原理，与其他厂商产品不同的是，其能以高垂直分辨率实现大测量范围（最大 30×40 毫米）的检测，可快速获取海量测量信息，在面向功能需求的表面表征应用中表现尤为突出。作为工业表面功能导向表征领域的先驱，您认为该技术还有哪些方面能为终端用户带来价值？
答：用户需要为自身的测量需求选择最适配的方法。
这一过程中需要考量诸多参数：待测工件的测量区域、材质、表面功能、制造工艺、工艺参数、预期表面形貌，以及测量的环境条件、仪器的网络集成能力、与工业 4.0 体系的对接兼容性等。
无论何种情况，用户在开展测量前都应思考两个问题：是否有必要进行测量？如何最大限度降低测量成本？只有测量结果将用于后续加工、备案存档，或应对产品投诉、责任索赔时，测量才具备实际意义。如果测量结果毫无实际用途，那不如不做，还能节约成本。
问：得益于光学测量技术的发展，行业对微米、纳米级产品的信息获取能力不断提升，但制造业仍在尝试用宏观尺寸测量方法解决微纳尺度的测量问题。您作为几何产品规范（GPS）领域的专家，如何看待该体系在微纳测量这一新领域的发展前景？
答：几何产品规范公差体系未来仍将是行业刚需，毕竟制造业并非只有微纳尺度的零部件。
对于微纳技术领域（例如纳米级分辨率的结构化表面测量），我们需要探索具有创新性的解决方案，尤其是构建与几何产品规范体系兼容的参数规范系统，或研发全新的公差体系。受物理定律的限制，单纯将宏观测量的流程和参数缩小或微型化是远远不够的，因为物理原理的特殊性，要求我们采取其他适配的测量手段。
例如，宏观领域广泛应用的旋转运动，在纳米领域已不再适用，扭转变形和弯曲变形的弹性运动应用则日益增多。这就要求我们转变思维，以新的思路实现产品的功能需求，开展零部件设计。
问：您如何看待光学表面测量仪器的未来发展趋势？
答：光学表面测量仪器的应用范围将稳步扩大，但发展节奏会相对平缓。
光学测量技术不会取代接触式表面测量技术，而是作为其补充，与之相辅相成。
各类测量原理及基于这些原理开发的测量技术，已逐步发展为能满足行业需求的高效测量手段，为后续技术研发和定制化适配奠定了坚实基础。
其中，光学测量技术在微纳技术领域的应用比例将持续提升。目前，相关测量仪器的技术已发展至较高水平，未来的研发重点需放在测量结果的分析解读上。在完成面向功能需求的参数定义后，我们还需要研发新的技术手段，对加工完成的零部件进行验证和分析评估。
未来，没有人愿意再面对海量却无实际价值的 “数据坟墓”。我们应充分运用现有产品功能相关的知识，通过测量结果推断产品的可靠性。
最后尤为重要的一点是：计量技术还需适配工业 4.0 和先进制造伙伴关系 2.0 的发展需求。这对所有企业都是一大挑战，对于深耕质量检测领域的企业而言，挑战则更为严峻。
我祝愿Polytec能一帆风顺，始终能以创新思路应对这些挑战。瓦尔德布龙周边的产业和科研资源十分丰富，紧邻卡尔斯鲁厄理工学院，稍远还有斯图加特大学，这些机构科研实力雄厚、科研人员锐意进取，加之该地区众多的制造企业，共同构成了绝佳的产业环境，助力行业迎接未来的各类挑战。
致谢：本刊在此感谢韦肯曼教授的倾情分享，并祝愿其未来一切顺遂。
