高校大型儀器設(shè)備的維護與維修模式研究

唐麗云, 席 力

(蘭州大學(xué) 磁學(xué)與磁性材料教育部重點實驗室, 甘肅 蘭州 730000)

高校大型儀器設(shè)備的維護與維修模式研究

唐麗云, 席 力

(蘭州大學(xué) 磁學(xué)與磁性材料教育部重點實驗室, 甘肅 蘭州 730000)

高校實驗室建設(shè)近年來得到了迅速發(fā)展,大型儀器設(shè)備快速增加,維護、維修工作面臨巨大挑戰(zhàn)。結(jié)合實際工作中的實例,根據(jù)實際工作過程對大型儀器設(shè)備維修維護模式進行了研究討論,對提高大型儀器設(shè)備管理水平做了有益探索。

高校實驗室； 大型儀器設(shè)備； 維護維修

高校實驗室是國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,是研究型大學(xué)開展基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)的基地[1-2]。大型儀器設(shè)備是高校從事教學(xué)、提升科學(xué)研究水平的必備條件,是研究型大學(xué)“雙一流”建設(shè)的主要內(nèi)容之一[3]。隨著高校教育水平和科研水平的提升,教學(xué)與科研對高水平分析測試的依賴性在不斷加大,大型儀器設(shè)備在科研中的支撐作用也日益增強[3]。本實驗室的大型儀器設(shè)備自2000年左右開始建設(shè),目前臺件數(shù)及種類越來越多。大型儀器設(shè)備大多數(shù)為進口,很多早已過了保修期,生產(chǎn)廠家維修周期長、價格昂貴。隨著教學(xué)科研任務(wù)增多及實驗室對外開放工作的開展,做好大型儀器設(shè)備的日常維護工作,努力開展一些自主維修工作,保證儀器設(shè)備良好運行,降低故障率,提高大型儀器設(shè)備使用效率,降低實驗室運行成本經(jīng)費,成為高校實驗室管理面臨的巨大挑戰(zhàn)[ 4-6]。

1 大型儀器設(shè)備日常維護與維修模式

大型儀器設(shè)備的維護維修工作是做好高校實驗室管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直接影響大型儀器設(shè)備的完好率和使用壽命。我校實驗室的大型儀器設(shè)備目前大致分為3部分：第一部分是2000年前后第一批建設(shè)的項目,這部分大型儀器設(shè)備因為是首批購買,大部分是常規(guī)的通用性強的設(shè)備,目前已有10年以上使用年限,其計算機控制及軟件老化、不兼容,電路故障由于器件老化也開始增多,全部都不在保修期內(nèi),生產(chǎn)廠家很多已將產(chǎn)品更新?lián)Q代,維修不便；第二部分大型儀器設(shè)備的特點是高水平的尖端產(chǎn)品多,大都是國際領(lǐng)先,甚至達到國際一流前沿,價值高；第三部分特點是專業(yè)性強,分布在各個學(xué)科的實驗室。

先進的科研平臺需要先進的運行管理模式。運行模式是決定設(shè)備運行高效益的重要因素[7-8]。實驗室為適應(yīng)開放發(fā)展、高效運行的需要,設(shè)備維修維護工作要與時俱進。以定期維護為主，日常多加預(yù)防，及時維修，保障儀器設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，服務(wù)于教學(xué)科研。建立大型儀器共享平臺,實行每臺大型儀器設(shè)備專人負責(zé)制,實驗技術(shù)人員分屬各專業(yè)研究所,負責(zé)本所的儀器設(shè)備日常維護、日常檢測標(biāo)定及力所能及的維修工作,根據(jù)不同的大型儀器設(shè)備特點，分別實施不同的維修維護模式，保證大型儀器設(shè)備的高效運行。

(1) 傳統(tǒng)模式。當(dāng)前大部分儀器通常采用的運行模式,由專職工程師負責(zé)完成定期的維護保養(yǎng),發(fā)生故障時首先作出判斷,聯(lián)系廠家直接更換故障板,不能自主維修時由廠家工程師上門服務(wù)。

(2) 購買維修服務(wù)的新模式。對于高、精、尖大型儀器設(shè)備,以現(xiàn)在的實驗技術(shù)人員及指導(dǎo)教師的水平,進行專業(yè)的維修很難做到,生產(chǎn)廠家具有豐富的專業(yè)經(jīng)驗及工具配件,所以對于已經(jīng)過了保修期的此類設(shè)備采用購買外包服務(wù)的模式,按照大型儀器設(shè)備年維修費占比設(shè)備總值3%～6%的標(biāo)準(zhǔn)[9-10]，與生產(chǎn)廠家或國內(nèi)代理商協(xié)商簽訂維保協(xié)議購買定期服務(wù)。這種方式效率高，使專業(yè)性強的大型儀器設(shè)備不容易損壞,利用率高,延長了使用壽命。缺點是依賴性強,費用一般也高,目前不容易普及[ 11]。

(3) 自主維修模式。對于使用年限長,廠家維修費用高,性價比完全不合適的儀器,自己動手自主維修。優(yōu)點是節(jié)約經(jīng)費,培養(yǎng)實驗技術(shù)人員的動手能力,缺點是專業(yè)工具配件缺乏,效果無法保證，工作繁瑣,報酬少，人員積極性不高。

2 大型儀器設(shè)備的維護維修原則及程序

大型儀器設(shè)備的維護與維修工作以定期維護為主。定期維護在日常工作中可以自主安排,有效預(yù)防事故的發(fā)生,延長大型儀器設(shè)備的使用壽命[12 ]。定期維護的重點：

(1) 工作環(huán)境維護。這項工作看似簡單,但不可或缺。以實驗室閉循環(huán)低溫恒溫器為例,閉循環(huán)低溫恒溫器是超低溫實驗的通用設(shè)備,具有長時間連續(xù)工作的特點。保持環(huán)境清潔、通風(fēng)、定期清洗循環(huán)水制冷外部機、更換循環(huán)水、定期檢查真空泵及管路系統(tǒng)、用電線路等。大型儀器設(shè)備發(fā)生故障不能正常使用往往是小的故障引起,如灰塵大沉積在線路板上,造成插口等部位接觸不良或者絕緣性變差,循環(huán)水路堵塞造成制冷效果差等。

(2) 儀器本身維護。必須按照說明書進行,良好的維護可延長使用壽命,提高使用效益。如閉循環(huán)低溫恒溫器包括壓縮機和冷頭2個部分,原理是利用高純氦氣壓縮膨脹至樣品室將熱量帶出,達到制冷目的。儀器本身維護項目及維護方法步驟,觀察壓縮機的氦氣壓顯示,適時補充氦氣至正常區(qū)域,在儀器后面板上有補氣口,因為是液氦溫度工作,所以注意事項是絕不能帶入空氣,要將補氣管路沖洗2次以上；工作時間長達不到制冷效果時,首先對吸附器進行烘烤,將氣體雜質(zhì)揮發(fā)出來,仍達不到要求時,更換吸附器,拆卸更換時注意順序,接頭為自密封接頭,先拆出口的,保持壓力,再拆進口,裝時順序相反。

(3) 一般維修原則及程序。大型儀器設(shè)備來自世界各地,故障的發(fā)生存在客觀性、隨機性、復(fù)雜性。維修的首要工作是故障判斷。大型儀器設(shè)備一旦發(fā)生故障,應(yīng)與操作人員詳細了解使用過程,故障現(xiàn)象,記下故障代碼,分析可能原因,作出判斷,排除故障。不能排除時,立即與廠家維修工程師聯(lián)系(很多儀器具備遠程診斷接口),切記不要盲目拆卸,以免造成更大的損失。根據(jù)廠家的報價,按照學(xué)校規(guī)定填寫維修單,上報平臺主管部門申請使用維修基金經(jīng)費,簽訂維修合同進行維修。維修完成后做好記錄歸檔。

(4) 自主維修。以我校低溫恒溫器為例，該儀器1996年美國進口,與穆斯堡爾譜儀配套使用,已經(jīng)運行使用多年,出廠時最低溫度15K,維修前只能到50K,國內(nèi)代理公司建議返回國外原廠維修,因進出海關(guān)手續(xù)繁瑣,廠家報價昂貴,所以決定自己動手,自主維修。首先從廠家購買了冷頭維護包,有全套的易損膠圈。維修工作是將冷頭部分的密封橡膠圈更換,冷頭運行多年內(nèi)部因鉛粒蒸發(fā)造成的內(nèi)部污染,對內(nèi)部進行徹底清理,有些部件沒有專用工具沒有更換成功,活塞也有老化,但是沒有買到備件,沒有更換。最后維修結(jié)果是最低穩(wěn)定工作溫度到23K，取得了一定的效果。通過對該儀器的拆解,更詳細地了解了該儀器設(shè)備的設(shè)計理念及解決問題的辦法途徑,培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的動手能力,鍛煉了自己。是一次有益的經(jīng)驗積累。

本實驗室的X射線衍射儀為2000年購買,計算機配置老化嚴(yán)重,運行緩慢,數(shù)據(jù)存儲不便,由于硬件的兼容性問題廠家也不能更新至最新版本,而且費用高。自己摸索,經(jīng)過幾個月的時間反復(fù)實踐,最后更新成功,實驗室對參與計算機更新的學(xué)生進行了一定的獎勵。

3 提高大型儀器設(shè)備維修效益的有效措施

3.1 維護保養(yǎng)制度化

(1) 將維護保養(yǎng)、維修及備品供應(yīng)期限、價格等寫入大型儀器設(shè)備購買合同，使大型儀器設(shè)備維修保養(yǎng)制度化。大型儀器設(shè)備維修更多的依賴于生產(chǎn)廠家提供備品備件及服務(wù),高校在儀器購買時大型儀器設(shè)備購買合同里一般保修一年,但是儀器使用壽命大都在10年及以上,應(yīng)加強生產(chǎn)廠家對維修包及后期維護維修的具體承諾,對易損件及消耗件應(yīng)該有詳細分類報價及保證供應(yīng)條款。

3.2 加強實驗技術(shù)人員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)

高校大型儀器設(shè)備更新?lián)Q代速度快,知識更新和專業(yè)培訓(xùn)尤為重要[13 ]。實驗技術(shù)人員必須參加所管設(shè)備的安裝調(diào)試、驗收和操作及日常維護內(nèi)容的培訓(xùn)工作,特別要掌握易耗材易損件的換裝,對儀器設(shè)備的使用壽命、維護周期、零部件的維修費用等積累足夠的專業(yè)知識。加強實驗技術(shù)人員專業(yè)培訓(xùn),鼓勵實驗技術(shù)人員參加儀器設(shè)備的用戶經(jīng)驗交流會學(xué)習(xí)交流,必要時到儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家去直接學(xué)習(xí)。高校儀器設(shè)備的實際操作使用人員大多為研究生,流動頻繁,保持管理人員的相對穩(wěn)定、加強操作人員培訓(xùn)是提高儀器設(shè)備的使用效率,降低故障率的有效措施。

3.3 落實實驗技術(shù)人員激勵機制

高校實驗技術(shù)人員是大型儀器設(shè)備的管理者使用者,是設(shè)備維護維修及學(xué)生培訓(xùn)工作的主要力量。高校對實驗技術(shù)人員缺乏足夠的重視和必要的激勵機制,造成人員積極性不高、隊伍不穩(wěn)定、發(fā)展緩慢,一定程度上影響了大型儀器設(shè)備的先進功能在教學(xué)和科研中的充分發(fā)揮。教育部頒發(fā)的《高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法》要求:“學(xué)校要重視儀器設(shè)備工作人員隊伍的建設(shè),提供各種參加培訓(xùn)、研討、考察活動的機會。對在實驗技術(shù)方面作出成績并取得成果的人員應(yīng)給予獎勵。要制定行之有效的業(yè)務(wù)考核及技術(shù)等級晉升辦法,使他們熱愛本職工作,努力提高業(yè)務(wù)及管理水平[9]。”建立激勵考核機制,鼓勵實驗技術(shù)人員發(fā)表與本崗位相關(guān)的管理類或儀器設(shè)備類的文章及專利,鼓勵他們申請與實驗室儀器設(shè)備相關(guān)的項目,切實提高實驗技術(shù)人員的待遇,以適應(yīng)現(xiàn)代高校實驗室工作需要,留住人才專注于大型儀器上做日常工作,逐步提高實驗室儀器設(shè)備的管理水平,為一流的學(xué)科建設(shè)提供高效服務(wù)。

References)

[1] 李祥,趙世杰,劉彬彬.國家重點實驗室大型儀器設(shè)備管理與維護探索[J].實驗技術(shù)與管理,2011,28(12):185-188.

[2] 曹永正,劉洋,張海江.淺談高校大型儀器設(shè)備的維修與維護[J] .實驗室科學(xué),2012,15(4)：190-192,196.

[3] 國務(wù)院.關(guān)于印發(fā)統(tǒng)籌推進世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案的通知：國發(fā)[2015]64號[Z] .2015.

[4] 劉會玲,劉樹慶.高校實驗室設(shè)備安全使用與維護保養(yǎng)[J].實驗室研究與探索,2013,32(6):223-225.

[5] 王鵬程,李長友,張亞莉，等.高校儀器設(shè)備維修管理的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2016,35(10):281-283.

[6] 孫紅霞.外包在大型精密儀器維修中應(yīng)用的探討[J].實驗室科學(xué)與技術(shù),2015,13(2):197-198,211.

[7] 馮倩倩,趙敏,靳嬌，等.生命科學(xué)學(xué)科儀器平臺的特色與管理模式[J].實驗技術(shù)與管理,2017,34(2):250-253.

[8] 落巨福,陳歐.高校儀器設(shè)備維修管理探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2014(7),7-9.

[9] 教育部.高等學(xué)?；A(chǔ)課實驗教學(xué)示范中心建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[Z].2011.

[10] 教育部.高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法：教高[2000] 9號[Z].2000.

[11] 丁小麗,郭玲,劉陶,等.美國高校大型設(shè)備共享管理方式及啟示[J].實驗室研究與探索,2017,36(1):234-237.

[12] 柴黎,姚秀芳.高校實驗室儀器設(shè)備維修管理的探索[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2013,11(3):173-175.

[13] 齊龍,王文強,孫志宏,等.淺淡高校實驗儀器設(shè)備維修與保養(yǎng)[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2012,4(2):172-175.

Research on maintenance and repair mode of large-scale instruments and equipment in colleges and universities

Tang Liyun， Xi Li

(Key Laboratory for Magnetism and Magnetic Materials of Ministry of Education，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)

The construction of laboratories in colleges and universities has developed rapidly in recent years, and large-scale instruments and equipment have increased fast. The maintenance and repair work faces great challenges. Combined with the examples in actual work, the maintenance and repair mode for the large-scale instruments and equipment is studied and discussed according to the actual work process, which is helpful to improve the management level of large-scale instruments and equipment.

university laboratory；large-scale instruments and equipment；maintenance and repair

2017-06-16

唐麗云(1965—),女,河北保定,高級實驗師,儀器設(shè)備管理及實驗測試技術(shù).

E-mail：tangliy@lzu.edu.cn

10.16791/j.cnki.sjg.2017.12.071

G482

B

1002-4956(2017)12-0290-03