自主研發(fā)科研儀器全周期管理模式研究

黃澤光，管宏林

（中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無(wú)錫 214126）

0 引言

自主研發(fā)是科技創(chuàng)新的重要模式之一［1-2］，在當(dāng)前復(fù)雜多變的國(guó)際形勢(shì)下，更應(yīng)加以重視。自主研發(fā)是基于內(nèi)部研發(fā)力量開展的，但在很多科技領(lǐng)域，由于基礎(chǔ)研究積累不足和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)欠缺，與引進(jìn)吸收再創(chuàng)新模式相比，自主研發(fā)往往具有更大的難度和不確定性［3］，尤其是在研發(fā)前期、研發(fā)中、研發(fā)后缺少完整、科學(xué)的制度和管理模式，往往導(dǎo)致研發(fā)工作不能收到最佳的效益，研發(fā)的成果也不具備長(zhǎng)期性。

無(wú)錫石油地質(zhì)研究所是以石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)、含油氣盆地分析、油氣地球化學(xué)勘探為主要特色，為中國(guó)石化資源評(píng)價(jià)、戰(zhàn)略選區(qū)、油氣勘探提供強(qiáng)有力技術(shù)支撐的研究所。擁有頁(yè)巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家能源頁(yè)巖油研發(fā)中心、中國(guó)石化油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等高端平臺(tái)，擁有大中型科研儀器151 臺(tái)套，其中自主研發(fā)儀器43 臺(tái)套，具有比較豐富的自主研發(fā)儀器管理經(jīng)驗(yàn)。

近年來(lái)，該研究所針對(duì)自主研發(fā)科研儀器提出了“精益管理”“創(chuàng)新創(chuàng)效”工作總要求，通過(guò)對(duì)各個(gè)管理流程的梳理和改進(jìn)，建立了自主研發(fā)科研儀器全周期管理模式和方法。本文系統(tǒng)總結(jié)該模式方法，以期為類似研究機(jī)構(gòu)自主研發(fā)科研儀器管理提供參考。

1 存在的主要問(wèn)題與對(duì)策

根據(jù)“精益管理”“創(chuàng)新創(chuàng)效”工作總要求，針對(duì)儀器自主研發(fā)工作中的質(zhì)量把控、效率提升和模式優(yōu)化等方面進(jìn)行了問(wèn)題梳理，以便在后續(xù)管理工作中進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。

1.1 質(zhì)量控制存欠缺，把控力度應(yīng)加強(qiáng)

科研儀器作為一項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品，其第一屬性無(wú)疑是質(zhì)量保證。既要完全符合最初的設(shè)計(jì)想法，又要在生產(chǎn)中達(dá)到預(yù)期的工作效果。所以質(zhì)量的把控和提升，是科研儀器自主研發(fā)工作中的重中之重。針對(duì)這一點(diǎn)，該研究所進(jìn)一步明確了所技術(shù)委員會(huì)作為管理工作的組織核心以及質(zhì)量第一負(fù)責(zé)人的職責(zé)定位；增強(qiáng)了所技術(shù)委員會(huì)在技術(shù)引領(lǐng)、方案審核、過(guò)程監(jiān)督方面的職能；充分發(fā)揮各領(lǐng)域?qū)＜业膶I(yè)能力，嚴(yán)格把控研發(fā)質(zhì)量、不斷提升研發(fā)質(zhì)量。

1.2 運(yùn)行效率有折扣，流程銜接需無(wú)縫

該研究所的科研儀器研發(fā)工作涉及計(jì)劃、采購(gòu)、需求等多部門的業(yè)務(wù)內(nèi)容，即使確定組織核心和相關(guān)部門的職責(zé)，但如果沒(méi)有一個(gè)高效的工作流程作為運(yùn)行機(jī)制，整個(gè)科研儀器研發(fā)工作的效率也會(huì)大打折扣。精益管理的內(nèi)涵就是要摒棄一切產(chǎn)生資源浪費(fèi)的環(huán)節(jié)和步驟，不斷提升運(yùn)行效率，進(jìn)而產(chǎn)生更大的效益。該研究所在這方面，進(jìn)一步壓實(shí)了技術(shù)委員會(huì)、計(jì)劃部門、采購(gòu)部門和需求部門在科研儀器研發(fā)工作體系中的管理定位和職責(zé)，以及做細(xì)做實(shí)各環(huán)節(jié)間的工作銜接，以達(dá)到無(wú)縫對(duì)接、協(xié)同合作、提升效率的目的。

1.3 管理方法偏簡(jiǎn)單，全新模式待建立

科研儀器研發(fā)工作有其自身的特點(diǎn)，研發(fā)立項(xiàng)來(lái)源于市場(chǎng)需求，技術(shù)成果服務(wù)于科研生產(chǎn)，生產(chǎn)中出現(xiàn)的新問(wèn)題又會(huì)激發(fā)科研儀器升級(jí)需求。因而簡(jiǎn)單的線型模式和閉環(huán)模式已不能完全適合科研儀器研發(fā)工作。經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，該研究所摸索建立起一套環(huán)環(huán)相扣、螺旋上升的全周期管理模式，更能適應(yīng)科研儀器研發(fā)的周期性研制和創(chuàng)新性升級(jí)的特點(diǎn)。

2 全周期管理模式

該研究所緊密結(jié)合國(guó)家和集團(tuán)公司在石油勘探領(lǐng)域?qū)夹g(shù)創(chuàng)新和裝備自主研發(fā)的需求，不斷推進(jìn)發(fā)展“實(shí)驗(yàn)儀器研發(fā)與制造技術(shù)”，長(zhǎng)期堅(jiān)持自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)科研儀器的研發(fā)工作，并不斷完善針對(duì)科研儀器自主研發(fā)的管理體系。針對(duì)儀器自主研發(fā)工作中存在的質(zhì)量把控、效率提升和模式優(yōu)化問(wèn)題，對(duì)整個(gè)自主研發(fā)工作體系進(jìn)行了調(diào)整和增強(qiáng)，增強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、壓實(shí)部門職責(zé)、理順步驟流程，提出了“1314 全周期管理模式”以建立健全自主研發(fā)科研儀器全周期提質(zhì)增效管理方法。全周期管理模式通過(guò)對(duì)自主研發(fā)科研儀器進(jìn)行管理而實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)了流程化管理思維和全生命周期管理思維［4-5］。

2.1 “1314全周期管理模式”概念內(nèi)涵

“1314全周期管理模式”是該研究所針對(duì)科研儀器研發(fā)工作，以“提質(zhì)增效”為核心，對(duì)全過(guò)程進(jìn)行精益管理的一套管理工作方法。堅(jiān)持以戰(zhàn)略需求和問(wèn)題為導(dǎo)向；以計(jì)劃、采購(gòu)、需求三方高效協(xié)同合作為架構(gòu)；以四個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣、螺旋上升為運(yùn)行模式。目標(biāo)就是通過(guò)精益管理不斷提升科研儀器研發(fā)工作的產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)效益。

一個(gè)導(dǎo)向：以戰(zhàn)略需求和問(wèn)題為導(dǎo)向，開展立項(xiàng)、升級(jí)可行性論證工作。

三方協(xié)作：計(jì)劃、采購(gòu)、需求三方高效協(xié)同合作，全程參與儀器研制。

一個(gè)閉環(huán)：采用閉環(huán)上升管理模式，在儀器應(yīng)用生產(chǎn)中，針對(duì)產(chǎn)生的新需求和新問(wèn)題即開啟新一輪儀器升級(jí)立項(xiàng)，依靠閉環(huán)和螺旋上升管理模式不斷推進(jìn)技術(shù)、科研儀器進(jìn)步。該閉環(huán)主要借鑒PDCA［6］的管理理念，將質(zhì)量管理分為四個(gè)階段，即計(jì)劃、執(zhí)行、檢查、處理。

①P（plan）計(jì)劃，包括方針和目標(biāo)的確定，以及活動(dòng)規(guī)劃的制定。

②D（do）執(zhí)行，根據(jù)已知的信息，設(shè)計(jì)具體的方法、方案和計(jì)劃布局；再根據(jù)設(shè)計(jì)和布局，進(jìn)行具體運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃中的內(nèi)容。

③C（check）檢查，總結(jié)執(zhí)行計(jì)劃的結(jié)果，分清哪些對(duì)了，哪些錯(cuò)了，明確效果，找出問(wèn)題。

④A（action）對(duì)總結(jié)檢查的結(jié)果進(jìn)行處理，對(duì)成功的經(jīng)驗(yàn)加以肯定，并予以標(biāo)準(zhǔn)化；對(duì)于失敗的教訓(xùn)也要總結(jié)，引起重視。對(duì)于沒(méi)有解決的問(wèn)題，應(yīng)提交給下一個(gè)PDCA循環(huán)中去解決。

四個(gè)環(huán)節(jié)：可行性論證、研制方案確定、制造過(guò)程監(jiān)控、應(yīng)用生產(chǎn)評(píng)估四大環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，全周期管控。

2.2 “1314全周期管理模式”過(guò)程環(huán)節(jié)

“1314全周期管理模式”的組織核心是該研究所“技術(shù)委員會(huì)”，工作內(nèi)容是四個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，螺旋式上升（見(jiàn)圖1）。不斷提升科研儀器自主研發(fā)工作的質(zhì)量和效益。

圖1 “1314全周期管理模式”管理模式

2.2.1 立項(xiàng)、升級(jí)可行性論證環(huán)節(jié)

可行性論證針對(duì)的是兩種情況：一是科研、技術(shù)人員以國(guó)家、集團(tuán)公司科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略規(guī)劃為指導(dǎo)，根據(jù)石油勘探領(lǐng)域的市場(chǎng)需求和生產(chǎn)問(wèn)題，結(jié)合自身已有的技術(shù)、專利優(yōu)勢(shì)，而提出的整裝科研儀器或配套裝置的研發(fā)意向。二是已有自研科研儀器在應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)新需求、新問(wèn)題而產(chǎn)生的科研儀器升級(jí)意向。

科研、技術(shù)人員首先按照規(guī)定格式完成《立項(xiàng)需求說(shuō)明》，在通過(guò)部門審查后，提交至“技術(shù)委員會(huì)”秘書組?！凹夹g(shù)委員會(huì)”組織相關(guān)技術(shù)專家以及計(jì)劃、財(cái)務(wù)、需求部門負(fù)責(zé)人，召開可行性論證會(huì)。

可行性論證會(huì)是整個(gè)科研儀器研發(fā)工作質(zhì)量把控的第一關(guān)，充分發(fā)揮技術(shù)專家和管理人員的集體智慧，從科研儀器研發(fā)的源頭上就把好質(zhì)量關(guān)。可行性論證嚴(yán)格按照“六項(xiàng)考察、四擋評(píng)分和綜合評(píng)定”來(lái)產(chǎn)生論證結(jié)果。每一位參會(huì)專家評(píng)委都要認(rèn)真填寫專家評(píng)價(jià)表（見(jiàn)表1），給出自己的意見(jiàn)建議和評(píng)分結(jié)果。技術(shù)委員會(huì)秘書組匯總評(píng)價(jià)表內(nèi)容，形成綜合評(píng)價(jià)表（見(jiàn)表2），并將專家意見(jiàn)反饋給申報(bào)人，由申報(bào)人對(duì)《立項(xiàng)需求說(shuō)明》進(jìn)行相應(yīng)修改并提交秘書組。經(jīng)技術(shù)委員會(huì)綜合評(píng)定，達(dá)到通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的予以立項(xiàng)，未達(dá)標(biāo)的予以否決。

技術(shù)委員會(huì)秘書組將達(dá)標(biāo)項(xiàng)目的相關(guān)材料轉(zhuǎn)交計(jì)劃財(cái)務(wù)部備案，并通知申報(bào)人編制技術(shù)方案。

此環(huán)節(jié)緊扣上一環(huán)節(jié)，申報(bào)人編制完成技術(shù)方案，在通過(guò)部門審核后，即提交至技術(shù)委員會(huì)秘書組。由技術(shù)委員會(huì)牽頭，組織需求、計(jì)劃、采購(gòu)三方，聯(lián)合審議確定與該科研儀器研發(fā)相關(guān)的三項(xiàng)方案：技術(shù)方案、經(jīng)費(fèi)方案、商務(wù)方案。

表1 研發(fā)項(xiàng)目可行性論證專家評(píng)價(jià)

（1）技術(shù)方案。

技術(shù)方案解決“要做什么”的問(wèn)題，由需求部門負(fù)責(zé)落實(shí)，要明確科研儀器的用途、功能、指標(biāo)、參數(shù)等關(guān)鍵信息。通過(guò)多部門聯(lián)合審議之后，技術(shù)方案將作為合同條款與技術(shù)附件編制的依據(jù)。

（2）經(jīng)費(fèi)方案。

經(jīng)費(fèi)方案解決“用什么做”的問(wèn)題，由計(jì)劃部門負(fù)責(zé)落實(shí)，要明確科研儀器研發(fā)的經(jīng)費(fèi)來(lái)源與使用計(jì)劃。通過(guò)多部門聯(lián)合審議之后，經(jīng)費(fèi)方案將作為后期商務(wù)談判與合同編制的重要依據(jù)。

（3）商務(wù)方案。

商務(wù)方案解決“怎么去做”的問(wèn)題，由采購(gòu)部門負(fù)責(zé)落實(shí)，將根據(jù)相關(guān)采購(gòu)管理制度和計(jì)劃部門的經(jīng)費(fèi)方案，來(lái)確定合規(guī)高效的采購(gòu)方式。

表2 研發(fā)項(xiàng)目可行性論證綜合評(píng)價(jià)

2.2.3 制造過(guò)程監(jiān)控環(huán)節(jié)

為降低水體中各類水質(zhì)要素的濃度水平，改善大伙房水庫(kù)的水環(huán)境質(zhì)量，對(duì)排放進(jìn)入水庫(kù)的污染源進(jìn)行控制并削減其排放總量。本次設(shè)計(jì)了3組數(shù)值試驗(yàn)，如表1。

方案確定、合同簽署完成后，科研儀器研發(fā)就進(jìn)入了關(guān)鍵的制造階段，這一階段兩項(xiàng)重點(diǎn)工作就是質(zhì)量監(jiān)督和進(jìn)度把控。

由技術(shù)委員會(huì)組織，計(jì)劃、采購(gòu)、需求三部門共同執(zhí)行，采用聯(lián)席會(huì)議研討和制造現(xiàn)場(chǎng)督查的方式，對(duì)儀器制造進(jìn)行全程監(jiān)控，一是精益求精，保證技術(shù)方案完全落實(shí)，科研儀器質(zhì)量上乘；二是現(xiàn)場(chǎng)督察生產(chǎn)情況，嚴(yán)格要求廠家按合同要求保證生產(chǎn)進(jìn)度。

2.2.4 應(yīng)用生產(chǎn)評(píng)估環(huán)節(jié)

應(yīng)用生產(chǎn)評(píng)估環(huán)節(jié)是“1314 全周期管理模式”中最具創(chuàng)新性的特色環(huán)節(jié)。創(chuàng)新性體現(xiàn)在，該環(huán)節(jié)的主要任務(wù)不僅僅是“到貨簽收和調(diào)試驗(yàn)收”工作，還特別增加了一項(xiàng)后期生產(chǎn)運(yùn)行評(píng)估工作。

到貨簽收和調(diào)試驗(yàn)收，是針對(duì)合同和技術(shù)方案中各項(xiàng)條款的要求，對(duì)研制完成的科研儀器進(jìn)行核查，目的是確認(rèn)科研儀器達(dá)到了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)方案中的預(yù)期結(jié)果。

后期生產(chǎn)運(yùn)行評(píng)估，則重點(diǎn)考察兩點(diǎn)：一是科研儀器在實(shí)際生產(chǎn)中的穩(wěn)定性以及數(shù)據(jù)可靠性，特別是甲方的評(píng)價(jià)和市場(chǎng)上的反饋意見(jiàn)。二是科研儀器生產(chǎn)運(yùn)行中存在的問(wèn)題和改進(jìn)的建議，以及針對(duì)市場(chǎng)新需求，自身存在的局限性和提升空間。

應(yīng)用生產(chǎn)評(píng)估環(huán)節(jié)，既是給一項(xiàng)科研儀器制造工作畫上圓滿的句號(hào)，又為該科研儀器能夠適應(yīng)市場(chǎng)新需求，優(yōu)化功能、版本升級(jí)，創(chuàng)造了一個(gè)新開始。它是“1314 全周期管理模式”中承先啟后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是螺旋上升模式中不斷優(yōu)化改進(jìn)的通道。

3 “全周期管理模式”應(yīng)用實(shí)例

以“頁(yè)巖氣現(xiàn)場(chǎng)解析儀”為例，2011年，為填補(bǔ)中石化在頁(yè)巖氣現(xiàn)場(chǎng)含氣量測(cè)定領(lǐng)域的技術(shù)空白，中石化科技部設(shè)立了《頁(yè)巖氣含量定量評(píng)價(jià)與儲(chǔ)層微觀結(jié)構(gòu)分析》攻關(guān)項(xiàng)目，該研究所隨即開展科研儀器研制工作，技術(shù)委員會(huì)統(tǒng)一組織協(xié)調(diào)，計(jì)劃部門、采購(gòu)部門和項(xiàng)目組協(xié)同合作，通過(guò)可行性論證、研制方案確定、制造過(guò)程監(jiān)控、應(yīng)用生產(chǎn)評(píng)估四個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)致工作，于2012 年年底完成了單通道含氣量測(cè)定儀，并在FHX1井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)支撐，儀器性能、工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)內(nèi)同類技術(shù)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)支撐工作的評(píng)估，針對(duì)單通道儀器樣品處理速度存在的局限性，2014 年該研究所隨即啟動(dòng)儀器升級(jí)論證，新一輪研發(fā)工作成功研制出第二代產(chǎn)品——6 通道含氣量測(cè)定儀，不僅提升了工作效率，而且實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。產(chǎn)品應(yīng)用生產(chǎn)后，由于效率高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)，接連承擔(dān)了DY2 井和JY2、JY3、JY4 井的測(cè)試任務(wù)。該科研儀器在中國(guó)最大的頁(yè)巖氣田——涪陵頁(yè)巖氣田，與國(guó)外知名公司的科研儀器同臺(tái)競(jìng)技，不落下風(fēng)。2019年，現(xiàn)場(chǎng)支撐團(tuán)隊(duì)根據(jù)市場(chǎng)需求和存在的問(wèn)題，重點(diǎn)在測(cè)試方法優(yōu)化和儀器小型化方面提出了升級(jí)計(jì)劃。在技術(shù)委員會(huì)的組織下，通過(guò)充分的論證，開啟了第三代產(chǎn)品——10 通道含氣量測(cè)定儀的研制工作，目前已完成制造投入生產(chǎn)支撐，進(jìn)行應(yīng)用生產(chǎn)評(píng)估工作。

“1314 全周期管理模式”貫穿于“頁(yè)巖氣現(xiàn)場(chǎng)解析儀”的研發(fā)和升級(jí)工作，也體現(xiàn)了始終以市場(chǎng)需求和生產(chǎn)問(wèn)題為導(dǎo)向；以計(jì)劃、采購(gòu)、需求三方協(xié)同合作、全程參與為組織保障；以環(huán)環(huán)相扣、螺旋上升為工作模式的精益管理主導(dǎo)思想。

4 結(jié)語(yǔ)

該研究所用于科研儀器自主研發(fā)管理的全周期管理模式和方法是在長(zhǎng)期的管理實(shí)踐中，不斷總結(jié)、優(yōu)化、提升的成果，為該研究所“理論研究→技術(shù)研發(fā)→儀器制造→生產(chǎn)應(yīng)用”創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供了堅(jiān)強(qiáng)有力的制度保障。在當(dāng)前嚴(yán)峻的國(guó)際形勢(shì)下，具有重要的推廣價(jià)值。