Misurare i progressi della Cina in cinque anni: raggiungere la “Precisione Cinese” con accuratezza millimetrica

Le grandi conquiste iniziano dai dettagli più piccoli. Dal periodo del 14° Piano Quinquennale, la produzione cinese di alta gamma ha progressivamente raggiunto nuove vette, grazie alla precisione millimetrica della “Precisione Cinese”.

Un’asta metallica con un diametro di 30 millimetri è stata sottoposta a 21 ore consecutive di operazioni di fresatura su una macchina CNC ad alta precisione, producendo infine 127 provini a forma di ago con un diametro di 0,05 millimetri, sottili come un capello umano. Questo risultato è stato ottenuto da una macchina CNC avanzata sviluppata da un’azienda dello Shandong, che incarna la “Precisione Cinese”.

La precisione manifatturiera riflette l’abilità artigianale industriale di un paese. Ciò è evidente non solo nella capacità di creare dimensioni microscopiche e strutture intricate, ma anche nell’accuratezza e sensibilità delle misurazioni. La “precisione” funge da “metro” per lo sviluppo industriale, in particolare nella produzione di alta gamma, dove alcuni processi critici richiedono un’accuratezza di misurazione estremamente elevata: anche una minima deviazione può influenzare il risultato finale.

Con l’espansione dell’industria cinese della produzione di grandi attrezzature, la tecnologia di misurazione di precisione si sta evolvendo verso misurazioni su larga scala e spaziali. Quest’anno, la Cina ha stabilito un dispositivo di riferimento per grandi lunghezze con un campo di misura di 80 metri e un margine di errore di soli 2,45 micrometri all’interno di tale intervallo. Equivale a distinguere il diametro di un capello da una distanza di 1.600 metri, raggiungendo standard all’avanguardia a livello internazionale.

Questo dispositivo di riferimento per grandi lunghezze colma una lacuna nelle massime capacità metrologiche per la produzione su larga scala, migliorando significativamente la precisione e l’affidabilità qualitativa dei componenti chiave in grandi attrezzature come l’aggancio dei veicoli spaziali, l’assemblaggio ala-fusoliera degli aerei e l’assemblaggio dello scafo delle navi. Riveste grande importanza per promuovere uno sviluppo di alta qualità nel settore manifatturiero.

Sono stati fatti progressi anche nel campo della misurazione quantistica di precisione in Cina. Un sensore a spin atomico di nuova concezione ha ottenuto con successo misurazioni accurate, tracciabili e ad altissima sensibilità di campi magnetici deboli. In ambienti magnetici vicini alla Terra, può misurare con precisione segnali magnetici un miliardo di volte più deboli del campo magnetico terrestre, realizzando perfettamente la “misurazione precisa” e la “misurazione accurata”.

Dalle grandi attrezzature a terra alla cattura di segnali magnetici nel vasto universo, la “Precisione Cinese” è migliorata costantemente durante il 14° Piano Quinquennale. Questi risultati non solo colmano lacune e potenziano il sistema tecnologico di misurazione cinese, ma forniscono anche supporto tecnico per la ricerca scientifica di base, la produzione di attrezzature di alta gamma e l’esplorazione spaziale.

La precisione spesso determina l’altezza dello sviluppo. Un accademico ha sottolineato che l’accuratezza e l’affidabilità del posizionamento temporale e spaziale sono punti focali nella competizione strategica contemporanea tra le grandi nazioni.

“L’errore temporale è strettamente correlato alla misurazione della distanza. Se l’errore temporale nella navigazione satellitare raggiunge un secondo, si traduce in una discrepanza di distanza di 300.000 chilometri”, ha spiegato un esperto del settore elettronico del Centro Nazionale per l’Ispezione e il Collaudo della Qualità dei Prodotti del Servizio di Navigazione e Posizionamento Satellitare.

Nei trasporti moderni, la precisione temporale e spaziale è particolarmente cruciale. Prendiamo come esempio il Sistema di Navigazione Satellitare BeiDou. In precedenza, i deboli segnali satellitari nei tunnel dell’Autostrada Yanchong rendevano impossibile per i veicoli ottenere dati di posizionamento o trasmettere informazioni, una sfida globale. Con la tecnologia avanzata del sistema BeiDou, i veicoli nei tunnel possono ora essere posizionati con precisione e i sistemi di navigazione possono persino segnare punti di soccorso e vie di fuga all’interno dei tunnel.

Questa è solo la “punta dell’iceberg” nelle applicazioni del sistema BeiDou. Durante il 14° Piano Quinquennale, la Cina ha già raggiunto in anticipo gli obiettivi per l’adozione del sistema BeiDou nei settori chiave dei trasporti.

Nel frattempo, la Cina ha stabilito una “rete” nazionale di sistema di aumentazione terrestre BeiDou, in grado di fornire servizi di posizionamento ad alta precisione in tempo reale a livello metrico, decimetrico, centimetrico e post-elaborazione millimetrica agli utenti industriali e pubblici. Questa “rete” si è espansa dai rilevamenti tradizionali ad applicazioni in agricoltura di precisione, monitoraggio delle deformazioni, guida autonoma, ispezione delle reti elettriche, porti intelligenti e biciclette condivise.

Mentre il periodo del 14° Piano Quinquennale volge al termine, la “Precisione Cinese” rimane uno degli obiettivi chiave della Cina per lo sviluppo futuro.

Le recenti iniziative mirano ad affrontare le questioni critiche di misurazione nello sviluppo industriale, mentre i piani futuri indicano che la prossima generazione del sistema BeiDou migliorerà l’accuratezza di mantenimento dei riferimenti spazio-temporali e le capacità operative autonome, migliorando continuamente le prestazioni del servizio.

Guardando al futuro, ci si aspetta che la “Precisione Cinese” avanzi ulteriormente, iniettando nuova vitalità nello sviluppo industriale. Attraverso progressi microscopici a livello millimetrico, il progresso economico della Cina si indirizzerà verso standard più elevati.

14° Piano Quinquennale

Il “14° Piano Quinquennale” non è un luogo fisico o un sito culturale, ma un piano strategico per lo sviluppo nazionale della Cina dal 2021 al 2025. Delinea i principali obiettivi economici e sociali, concentrandosi sull’autosufficienza tecnologica, lo sviluppo verde e la crescita di alta qualità. Storicamente, continua la serie di piani quinquennali della Cina, un sistema di pianificazione centralizzato avviato negli anni ’50 per guidare il progresso a lungo termine del paese.

Macchina CNC

Una macchina CNC (Controllo Numerico Computerizzato) non è un luogo specifico o un sito culturale, ma un tipo di utensile di produzione automatizzato. Utilizza istruzioni programmate al computer per controllare macchine utensili come torni, frese e router, consentendo la fabbricazione precisa e automatizzata di parti. Questa tecnologia si è evoluta dai sistemi a controllo numerico (NC) sviluppati negli anni ’40 e ’50, rivoluzionando la produzione moderna aumentando automazione, precisione e velocità di produzione.

Dispositivo di riferimento per grandi lunghezze

Non sono in grado di fornire un riassunto per “dispositivo di riferimento per grandi lunghezze” poiché questo termine non si riferisce a un luogo riconosciuto, sito culturale o monumento storico. Sembra descrivere una categoria di strumenti, come un righello o un metro a nastro, piuttosto che una località specifica con una storia culturale.

Sensore a spin atomico

Un sensore a spin atomico è un dispositivo di misurazione altamente preciso che utilizza le proprietà quantistiche degli spin atomici per rilevare minime variazioni nei campi magnetici, campi elettrici o forze inerziali. Il suo sviluppo affonda le radici nella meccanica quantistica e nella fisica atomica del XX secolo, portando a tecnologie come magnetometri atomici e giroscopi. Questi sensori sono ora fondamentali per applicazioni che vanno dall’imaging medico (MEG) ai sistemi di navigazione dove è richiesta un’accuratezza estrema.

Sistema di Navigazione Satellitare BeiDou

Il Sistema di Navigazione Satellitare BeiDou è un sistema di navigazione satellitare cinese sviluppato come alternativa al GPS statunitense. Il suo sviluppo è iniziato negli anni ’90 e ha raggiunto la copertura globale con il completamento della sua rete di terza generazione (BeiDou-3) nel 2020. Fornisce ora servizi di posizionamento, navigazione e temporizzazione in tutto il mondo per uso sia civile che militare.

Autostrada Yanchong

L’Autostrada Yanchong è una grande autostrada in Cina che collega Yanqing, un distretto di Pechino, con il Distretto di Chongli nella Provincia di Hebei. È stata costruita per migliorare le infrastrutture di trasporto per i Giochi Olimpici Invernali di Pechino 2022, facilitando l’accesso alle sedi olimpiche. L’autostrada ha ridotto significativamente il tempo di viaggio tra la capitale e le zone di gara montane.

Sistema di aumentazione terrestre BeiDou

Il Sistema di Aumentazione Terrestre BeiDou (BDSBAS) è un potenziamento ad alta precisione del sistema di navigazione satellitare BeiDou cinese. Utilizza una rete di stazioni terrestri per correggere gli errori del segnale satellitare, fornendo un’accuratezza a livello centimetrico per applicazioni come la guida autonoma e il rilevamento. Questo sistema rappresenta uno sviluppo chiave negli sforzi della Cina per creare un’infrastruttura di posizionamento nazionale indipendente e altamente precisa.

Aggancio di veicoli spaziali

L’aggancio di veicoli spaziali è una manovra critica nell’esplorazione spaziale in cui due veicoli spaziali si connettono in orbita. Il primo aggancio con equipaggio riuscito fu ottenuto nel 1966 durante la missione Gemini 8, dimostrando questa tecnica vitale per missioni come il rifornimento della stazione spaziale e gli allunaggi. Oggi, i sistemi di aggancio automatizzati sono utilizzati di routine dalla Stazione Spaziale Internazionale e dai veicoli spaziali commerciali.