Highlights and challenges of the revolution in metrology

ABSTRACT: The article presents the development of metrology from Metrology 4.0 to Metrology 5.0. Metrology 4.0 focuses on the digitalization and automation of measurement processes. It uses technologies such as laser scanning, computed tomography, robotics, and big data analysis. As a result, measurements are used not only for quality control but also for monitoring and improving production processes. However, the authors point out that some technologies, such as AR and VR, have developed more slowly than originally expected. Metrology 5.0 builds on these ideas but places greater emphasis on people, safety, and sustainability. Artificial intelligence, digital twins, and intelligent measurement systems are intended to support metrologists in data analysis and decision-making rather than replace them. The role of the metrologist is therefore also changing. In addition to measurement expertise, knowledge of data analysis, AI, programming, and cybersecurity is becoming increasingly important. The main development can be described as a transition from reliable measurements, through reliable data, to reliable decisions. Therefore, the authors consider Metrology 5.0 to be more of an evolution than a complete revolution.

KEYWORDS: Metrology 5.0, artificial intelligence, digital twins, measurement automation, data analysis.

STRESZCZENIE: Artykuł przedstawia rozwój metrologii od Metrologii 4.0 do 5.0. Metrologia 4.0 koncentruje się na cyfryzacji i automatyzacji pomiarów. Wykorzystuje m.in. skanowanie laserowe, tomografię komputerową, robotyzację oraz analizę dużych zbiorów danych. Dzięki temu pomiary służą już nie tylko kontroli jakości, ale również monitorowaniu i poprawianiu procesów produkcyjnych. Autorzy zaznaczają jednak, że nie wszystkie zapowiadane rozwiązania, np. szerokie wykorzystanie AR i VR, rozwinęły się tak szybko, jak przewidywano. Metrologia 5.0 jest rozwinięciem tej koncepcji, ale większą uwagę zwraca na człowieka, bezpieczeństwo i zrównoważony rozwój. Sztuczna inteligencja, cyfrowe bliźniaki i inteligentne systemy pomiarowe mają przede wszystkim wspierać metrologa w analizie danych i podejmowaniu decyzji, a nie całkowicie go zastępować. Zmieniają się więc także wymagania wobec metrologa, który oprócz wiedzy pomiarowej powinien znać analizę danych, AI, programowanie i cyberbezpieczeństwo. Najważniejszą zmianę można przedstawić jako przejście od wiarygodnych pomiarów, przez wiarygodne dane, do wiarygodnych decyzji. Autorzy uznają więc Metrologię 5.0 bardziej za ewolucję niż całkowitą rewolucję.

SŁOWA KLUCZOWE: metrologia 5.0, sztuczna inteligencja, cyfrowe bliźniaki, automatyzacja pomiarów, analiza danych

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Wieczorowski M., Pawlus P., Gapiński B.: Perspektywy współczesnej metrologii. Mechanik, 12, 2019, 767–773.

[2] Eichstadt S., Keidel A., Tesch J.: Metrology for the digital age. Measurement: Sensors, 18, 2021, 100232, https://doi.org/10.1016/j.measen.2021.100232

[3] Pawlus P., Reizer R., Wieczorowski M., Krolczyk G.: Material ratio curve as information on the state of surface topography – A review. Precision Engineering, 65, 2020, 240–258.

[4] Gapiński B., Wieczorowski M., Marciniak-Podsadna L., Dybala B., Ziolkowski G.: Comparison of different method of measurement geometry using CMM, optical scanner and computed tomography 3D. Procedia Engineering, 69, 2014, 255–262.

[5] Gapiński B., Wieczorowski M.: Measurement of diameter and roundness on incomplete outline of element with three-lobbing deviation. Procedia Engineering, 69, 2014, 247–254.

[6] Schwab K.: Czwarta rewolucja przemysłowa. Studio EMKA, 2018.

[7] Grasso Toro F., Lehmann H.: Brief overview of the future of metrology. Measurement: Sensors, 18, 2021, 100306, https://doi.org/10.1016/j.measen.2021.100306

[8] Akundi A., Euresti D., Luna S., Ankobiah W., Lopes A., Edinbarough I.: State of Industry 5.0 – analysis and identification of current research trends. Applied System Innovation, 2022, 5, 27, https://doi.org/10.3390/asi5010027

[9] Poniatowska M., Mazurkiewicz D., Sobecki P.: Digital Twin in metrology: Opportunities, current implementations and research challenges. Metrology & Hallmark, 6, 2024.

[10] Wieczorowski M., Gapiński B., Gąska A., Sładek J., Woźniak A., Kowaluk T., Kujawińska M., Stępień K., Adamczak S., NSMET – Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej. Stal Metale Nowe Technologie, 3–4, 2021, 52–61.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2026.8-9.9

 

* Artykuł recenzowany