
随着智能计量(Smart Metrology)的快速普及——计量系统实现联网、自动化,并深度融入数字化制造生态——质量保证模式正在发生深刻变革。测量数据如今可直接进入闭环过程控制、数字孪生、数据分析平台及企业级系统,使计量成为现代制造业绩效的核心驱动力之一。
然而,连接性的提升也带来了新的安全风险。当测量数据越来越多地用于支撑高价值制造决策时,网络安全已成为现代计量体系中不可或缺的关键支柱。数据完整性的保护不再只是 IT 部门的问题,而是关乎信任、合规性以及运营韧性的基础性要求。
为什么网络安全对计量至关重要
智能计量系统支撑着制造过程中一系列关键功能,包括:
- 实时过程控制:测量结果可直接触发设备的自动调整
- 质量保证与法规合规:尤其是在高度受监管的行业中
- 数据分析与人工智能:依赖高质量、可信的数据集输出可靠洞察
一旦测量数据遭到篡改、丢失或未经授权的访问,其后果可能十分严重——错误的质量判定、缺陷未被发现、合规风险上升,乃至企业声誉受损。在互联环境下,计量系统早已不再是孤立的仪器设备,而是横跨生产、质量与企业系统的整体数字攻击面的一部分。
智能计量中的常见威胁路径
- 基于网络的攻击
互联计量系统通常通过以太网、工业网络或无线连接进行通信。若网络分区不足或认证机制薄弱,系统可能暴露于数据截获、身份伪造或非法访问风险之下。 - 终端设备漏洞
现代测量设备多运行嵌入式操作系统和复杂固件。若缺乏规范的补丁管理与系统加固,终端设备可能成为攻击入口。 - 云端与数据平台风险
随着质量数据越来越多地存储和分析于云环境中,访问控制配置不当或凭据泄露,都会威胁数据可追溯性与长期完整性。 - 供应链风险
计量系统通常集成多种软件库、驱动程序及第三方组件。供应链中的安全漏洞可能迅速在互联系统中扩散。
随着智能计量系统日益自动化、自治化,测量数据完整性的重要性也随之上升至战略高度。在在线检测系统、联网 CMM 以及基于传感器的测量技术直接驱动统计过程控制和自适应制造系统的环境中,任何数据可靠性的破坏都可能迅速在生产过程中被放大。虚假或被篡改的测量结果不仅会影响单个零件,还可能扭曲过程趋势、破坏控制界限,并误导基于 AI 的优化决策。
在这一背景下,网络安全已与测量不确定度、可追溯性以及结果可信度紧密相连,成为保障现代数字化制造过程可控性的基本前提。
从捷豹路虎网络安全事件得到的启示
捷豹路虎(Jaguar Land Rover,JLR)近期发生的网络安全事件,清晰地揭示了高度互联制造系统所面临的风险。此次攻击迫使这家汽车制造商关闭关键 IT 系统,并在多家工厂暂时停产,造成了显著的运营与经济损失。
尽管该事件并非专门针对计量系统,但它向质量与计量专业人士传递了一个重要信号:在高度集成的数字化工厂中,没有任何系统是孤立存在的。生产、质量、物流与企业平台高度耦合,任何一个环节的安全失守,都可能迅速引发连锁反应。
对智能计量而言,其影响尤为明显:
- 与 MES、ERP 及数据分析平台互联的计量系统,处于同一数字风险环境中
- 检测数据完整性受损,可能导致错误的合格/不合格判定、错误的过程调整,甚至不合格产品流入市场
- 供应链影响将超出整车厂本身,波及依赖共享质量数据的供应商、计量与校准服务商
- 对制造企业而言,运营中断往往比数据泄露本身更具破坏性
将网络安全视为测量完整性的核心组成部分
捷豹路虎事件再次提醒我们,网络安全失效很快就会演变为“质量失效”。随着智能计量愈发深入地嵌入生产流程,直接驱动自动化决策、数字孪生和 AI 模型,其安全防护水平必须与安全关键型制造系统保持同等严格。
从治理角度来看,保障智能计量系统安全,需要与成熟的工业网络安全与信息安全标准保持一致。例如,针对工业自动化与控制系统的 IEC 62443 标准,以及聚焦信息安全管理的 ISO/IEC 27001,为互联计量环境的风险管理提供了系统化框架。将这些标准应用于计量领域,有助于在数据采集、传输、存储和分析的全生命周期中,实现一致的访问控制、安全的数据处理以及可审计的流程。
尤为重要的是,治理体系应明确计量数据安全的责任归属,打通 IT、OT 与质量部门之间的传统壁垒,将网络安全责任嵌入质量管理体系之中,而非将其视为独立的技术问题。
随着计量不断向全面互联、数据驱动的方向演进,网络安全必须被视为测量完整性的内在组成部分。通过采用分层防护策略、对齐公认的工业网络安全标准,并将计量数据视为关键数字资产加以保护,制造企业不仅能够守护自身系统安全,更能维护每一次测量结果所承载的信任基础。
作者:Gerald Jones

