自主研发科研仪器全周期管理模式研究

2020-09-21黄泽光管宏林

江苏科技信息 2020年22期

黄泽光，管宏林

（中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡 214126）

0 引言

自主研发是科技创新的重要模式之一［1-2］，在当前复杂多变的国际形势下，更应加以重视。自主研发是基于内部研发力量开展的，但在很多科技领域，由于基础研究积累不足和研发经验欠缺，与引进吸收再创新模式相比，自主研发往往具有更大的难度和不确定性［3］，尤其是在研发前期、研发中、研发后缺少完整、科学的制度和管理模式，往往导致研发工作不能收到最佳的效益，研发的成果也不具备长期性。

无锡石油地质研究所是以石油实验地质、含油气盆地分析、油气地球化学勘探为主要特色，为中国石化资源评价、战略选区、油气勘探提供强有力技术支撑的研究所。拥有页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室、国家能源页岩油研发中心、中国石化油气成藏重点实验室等高端平台，拥有大中型科研仪器151 台套，其中自主研发仪器43 台套，具有比较丰富的自主研发仪器管理经验。

近年来，该研究所针对自主研发科研仪器提出了“精益管理”“创新创效”工作总要求，通过对各个管理流程的梳理和改进，建立了自主研发科研仪器全周期管理模式和方法。本文系统总结该模式方法，以期为类似研究机构自主研发科研仪器管理提供参考。

1 存在的主要问题与对策

根据“精益管理”“创新创效”工作总要求，针对仪器自主研发工作中的质量把控、效率提升和模式优化等方面进行了问题梳理，以便在后续管理工作中进行针对性的改进。

1.1 质量控制存欠缺，把控力度应加强

科研仪器作为一项工业产品，其第一属性无疑是质量保证。既要完全符合最初的设计想法，又要在生产中达到预期的工作效果。所以质量的把控和提升，是科研仪器自主研发工作中的重中之重。针对这一点，该研究所进一步明确了所技术委员会作为管理工作的组织核心以及质量第一负责人的职责定位；增强了所技术委员会在技术引领、方案审核、过程监督方面的职能；充分发挥各领域专家的专业能力，严格把控研发质量、不断提升研发质量。

1.2 运行效率有折扣，流程衔接需无缝

该研究所的科研仪器研发工作涉及计划、采购、需求等多部门的业务内容，即使确定组织核心和相关部门的职责，但如果没有一个高效的工作流程作为运行机制，整个科研仪器研发工作的效率也会大打折扣。精益管理的内涵就是要摒弃一切产生资源浪费的环节和步骤，不断提升运行效率，进而产生更大的效益。该研究所在这方面，进一步压实了技术委员会、计划部门、采购部门和需求部门在科研仪器研发工作体系中的管理定位和职责，以及做细做实各环节间的工作衔接，以达到无缝对接、协同合作、提升效率的目的。

1.3 管理方法偏简单，全新模式待建立

科研仪器研发工作有其自身的特点，研发立项来源于市场需求，技术成果服务于科研生产，生产中出现的新问题又会激发科研仪器升级需求。因而简单的线型模式和闭环模式已不能完全适合科研仪器研发工作。经过多年的工作实践和经验总结，该研究所摸索建立起一套环环相扣、螺旋上升的全周期管理模式，更能适应科研仪器研发的周期性研制和创新性升级的特点。

2 全周期管理模式

该研究所紧密结合国家和集团公司在石油勘探领域对技术创新和装备自主研发的需求，不断推进发展“实验仪器研发与制造技术”，长期坚持自主知识产权科研仪器的研发工作，并不断完善针对科研仪器自主研发的管理体系。针对仪器自主研发工作中存在的质量把控、效率提升和模式优化问题，对整个自主研发工作体系进行了调整和增强，增强关键环节、压实部门职责、理顺步骤流程，提出了“1314 全周期管理模式”以建立健全自主研发科研仪器全周期提质增效管理方法。全周期管理模式通过对自主研发科研仪器进行管理而实现，体现了流程化管理思维和全生命周期管理思维［4-5］。

2.1 “1314全周期管理模式”概念内涵

“1314全周期管理模式”是该研究所针对科研仪器研发工作，以“提质增效”为核心，对全过程进行精益管理的一套管理工作方法。坚持以战略需求和问题为导向；以计划、采购、需求三方高效协同合作为架构；以四个环节环环相扣、螺旋上升为运行模式。目标就是通过精益管理不断提升科研仪器研发工作的产品质量和市场效益。

一个导向：以战略需求和问题为导向，开展立项、升级可行性论证工作。

三方协作：计划、采购、需求三方高效协同合作，全程参与仪器研制。

一个闭环：采用闭环上升管理模式，在仪器应用生产中，针对产生的新需求和新问题即开启新一轮仪器升级立项，依靠闭环和螺旋上升管理模式不断推进技术、科研仪器进步。该闭环主要借鉴PDCA［6］的管理理念，将质量管理分为四个阶段，即计划、执行、检查、处理。

①P（plan）计划，包括方针和目标的确定，以及活动规划的制定。

②D（do）执行，根据已知的信息，设计具体的方法、方案和计划布局；再根据设计和布局，进行具体运作，实现计划中的内容。

③C（check）检查，总结执行计划的结果，分清哪些对了，哪些错了，明确效果，找出问题。

④A（action）对总结检查的结果进行处理，对成功的经验加以肯定，并予以标准化；对于失败的教训也要总结，引起重视。对于没有解决的问题，应提交给下一个PDCA循环中去解决。

四个环节：可行性论证、研制方案确定、制造过程监控、应用生产评估四大环节，环环相扣，全周期管控。

2.2 “1314全周期管理模式”过程环节

“1314全周期管理模式”的组织核心是该研究所“技术委员会”，工作内容是四个环节，环环相扣，螺旋式上升（见图1）。不断提升科研仪器自主研发工作的质量和效益。

图1 “1314全周期管理模式”管理模式

2.2.1 立项、升级可行性论证环节

可行性论证针对的是两种情况：一是科研、技术人员以国家、集团公司科技创新的战略规划为指导，根据石油勘探领域的市场需求和生产问题，结合自身已有的技术、专利优势，而提出的整装科研仪器或配套装置的研发意向。二是已有自研科研仪器在应用于生产过程中，应对新需求、新问题而产生的科研仪器升级意向。

科研、技术人员首先按照规定格式完成《立项需求说明》，在通过部门审查后，提交至“技术委员会”秘书组。“技术委员会”组织相关技术专家以及计划、财务、需求部门负责人，召开可行性论证会。

可行性论证会是整个科研仪器研发工作质量把控的第一关，充分发挥技术专家和管理人员的集体智慧，从科研仪器研发的源头上就把好质量关。可行性论证严格按照“六项考察、四挡评分和综合评定”来产生论证结果。每一位参会专家评委都要认真填写专家评价表（见表1），给出自己的意见建议和评分结果。技术委员会秘书组汇总评价表内容，形成综合评价表（见表2），并将专家意见反馈给申报人，由申报人对《立项需求说明》进行相应修改并提交秘书组。经技术委员会综合评定，达到通过标准的予以立项，未达标的予以否决。

技术委员会秘书组将达标项目的相关材料转交计划财务部备案，并通知申报人编制技术方案。

此环节紧扣上一环节，申报人编制完成技术方案，在通过部门审核后，即提交至技术委员会秘书组。由技术委员会牵头，组织需求、计划、采购三方，联合审议确定与该科研仪器研发相关的三项方案：技术方案、经费方案、商务方案。

表1 研发项目可行性论证专家评价

（1）技术方案。

技术方案解决“要做什么”的问题，由需求部门负责落实，要明确科研仪器的用途、功能、指标、参数等关键信息。通过多部门联合审议之后，技术方案将作为合同条款与技术附件编制的依据。

（2）经费方案。

经费方案解决“用什么做”的问题，由计划部门负责落实，要明确科研仪器研发的经费来源与使用计划。通过多部门联合审议之后，经费方案将作为后期商务谈判与合同编制的重要依据。

（3）商务方案。

商务方案解决“怎么去做”的问题，由采购部门负责落实，将根据相关采购管理制度和计划部门的经费方案，来确定合规高效的采购方式。

表2 研发项目可行性论证综合评价

2.2.3 制造过程监控环节

为降低水体中各类水质要素的浓度水平，改善大伙房水库的水环境质量，对排放进入水库的污染源进行控制并削减其排放总量。本次设计了3组数值试验，如表1。

方案确定、合同签署完成后，科研仪器研发就进入了关键的制造阶段，这一阶段两项重点工作就是质量监督和进度把控。

由技术委员会组织，计划、采购、需求三部门共同执行，采用联席会议研讨和制造现场督查的方式，对仪器制造进行全程监控，一是精益求精，保证技术方案完全落实，科研仪器质量上乘；二是现场督察生产情况，严格要求厂家按合同要求保证生产进度。

2.2.4 应用生产评估环节

应用生产评估环节是“1314 全周期管理模式”中最具创新性的特色环节。创新性体现在，该环节的主要任务不仅仅是“到货签收和调试验收”工作，还特别增加了一项后期生产运行评估工作。

到货签收和调试验收，是针对合同和技术方案中各项条款的要求，对研制完成的科研仪器进行核查，目的是确认科研仪器达到了各项技术指标，实现了技术方案中的预期结果。

后期生产运行评估，则重点考察两点：一是科研仪器在实际生产中的稳定性以及数据可靠性，特别是甲方的评价和市场上的反馈意见。二是科研仪器生产运行中存在的问题和改进的建议，以及针对市场新需求，自身存在的局限性和提升空间。

应用生产评估环节，既是给一项科研仪器制造工作画上圆满的句号，又为该科研仪器能够适应市场新需求，优化功能、版本升级，创造了一个新开始。它是“1314 全周期管理模式”中承先启后的关键环节，也是螺旋上升模式中不断优化改进的通道。

3 “全周期管理模式”应用实例

以“页岩气现场解析仪”为例，2011年，为填补中石化在页岩气现场含气量测定领域的技术空白，中石化科技部设立了《页岩气含量定量评价与储层微观结构分析》攻关项目，该研究所随即开展科研仪器研制工作，技术委员会统一组织协调，计划部门、采购部门和项目组协同合作，通过可行性论证、研制方案确定、制造过程监控、应用生产评估四个环节的细致工作，于2012 年年底完成了单通道含气量测定仪，并在FHX1井进行了现场支撑，仪器性能、工作效率远远超过国内同类技术，达到国际先进水平。

根据现场支撑工作的评估，针对单通道仪器样品处理速度存在的局限性，2014 年该研究所随即启动仪器升级论证，新一轮研发工作成功研制出第二代产品——6 通道含气量测定仪，不仅提升了工作效率，而且实现了远程控制。产品应用生产后，由于效率高、数据准，接连承担了DY2 井和JY2、JY3、JY4 井的测试任务。该科研仪器在中国最大的页岩气田——涪陵页岩气田，与国外知名公司的科研仪器同台竞技，不落下风。2019年，现场支撑团队根据市场需求和存在的问题，重点在测试方法优化和仪器小型化方面提出了升级计划。在技术委员会的组织下，通过充分的论证，开启了第三代产品——10 通道含气量测定仪的研制工作，目前已完成制造投入生产支撑，进行应用生产评估工作。

“1314 全周期管理模式”贯穿于“页岩气现场解析仪”的研发和升级工作，也体现了始终以市场需求和生产问题为导向；以计划、采购、需求三方协同合作、全程参与为组织保障；以环环相扣、螺旋上升为工作模式的精益管理主导思想。