实验室标准器设备数字化管理途径新探

文/张敏

0 引言

标准器是包括实物量具、测量仪器或测量系统等在内的具体仪器或体系，用于输出标准单位的测量仪器设备的统称。标准器可以用来定义、实现或再生一个单位以及物理量值，并传递至其他测量仪器。标准器 是现代化实验室和高水平科研机构、企业等单位不可或缺的基本硬件，也是国家和省区市各级财政科技计划项目资金对承担单位的具体支持形式，是各类科研活动产出的基本保障。随着国内对科技研发活动的支持和创新环境的改善，越来越多的标准器被购置至各单位机构，其保养、维护、外借、管理等环节所产生的问题随之显现。对这些标准器的科学化管理，既能够体现项目承担单位科研活动的现代化管理水平，也有利于最大限度地发挥各级财政资金的使用效能，特别是随着国家科技行政管理部门全面推进科技体制机制改革，重点推行科研仪器设备共享，对标准器的高质量管理应当被提上管理日程。

1 标准器设备外出管理的现状

1.1 设备数量大、品种多

常见的标准器设备包括温湿度计、电流源、示波器、电压源、分压器、分流器等等。大型企业或者省级以上科研机构都有大量的实验设备和标准器。从设备原值看，有低价格设备、高价格设备和贵重设备之分；从设备保存环境看，有常温常压设备以及极端环境使用的设备；从设备使用环境看，有常年上电设备、不带电设备；从设备购置及来源看，有财政资金购置，也有社会捐赠等。不论设备大小、无分价值高低，都是单位的固定资产，都必须妥当维护。

1.2 对外输出使用频繁

根据国家和地方科技管理体制及规范，凡由财政资金项目资助的设备，都应该对外输出共享，设备所在单位可以以一定方式收取使用管理费用。除此以外，设备所在单位也可以通过纯公益的方式，在保证设备和人员安全的前提下对外借出设备。新冠疫情发生以来，为了加大疫情药物研发和有效抗击疫情，许多单位都发起了医疗设备共享，例如江苏省就在短短3天内从高校科研院所征集到5000台套仪器，包括荧光定量PCR仪等，支援4家抗疫核酸检测单位开展检测工作，检测量达到9.9万管，使用人员近90万人次。

1.3 传统方式管理效率不高

一般而言，为了加强设备的内部管理，确保固定资产安全，设备所在单位都会建立设备共享输出的标准化流程，主要包括设备登记、外出使用统计分析、项目确认、用途识别、项目人员跟进、计划实施、使用效果确认等，这些流程如果使用传统的人工登记和管理方法，不但会影响使用效率、耗时耗力，而且后续的定位管理和应用得不到掌控，容易因为人为因素造成设备的损害和丢失，应该寻求一种更加科学的动态化、数字化管理方式。

2 经验启示

从国内外对实验设备的管理经验看，主要采用了数据库技术、物联网技术和体系化的质量管控技术，对传统的标准器设备进行升级管理，提高管理效能。

2.1 物联网技术应用

物联网技术是对标准器管理的前提，也是整个系统化管控的数据入口，主要解决各设备间信息孤立、缺乏有效连接的问题。同时，如果大量的标准器需要身份验证信息，也必须经由物联网技术进行数字化改造，以实现设备定位信息、设备使用环境数据以及软硬件和人员的互动信息。具体来说，物联网技术可以为管理系统提供计量类、定位类和感知类的电子标签以及标准的信息提供端口，从而将静态的标准器接入动态监测的系统。

2.2 数据库技术应用

数据库技术是电子信息系统数字化的基本保障，也是对量大面广型设备管理的底层技术支撑，可以将设备的所有信息保存和智能分析。数据库技术，主要包括标准器属性和状态信息的保存、设备维护历史的记录、设备状态的查询，以及对用户信息的采集和跟踪，最终实现对整个标准器管理系统的动态分析。从界面看，数据库技术可以结合最新的移动终端器件，在桌面电脑端、移动电脑端、手机端或者其他终端对管理系统进行查询、统计等操作。

2.3 质量管控技术应用

质量管控技术是管理学的一个重要分支，也是受先进技术影响最大的一个学科。现代化的质量管控技术已经被广泛应用于智能化生产、智慧城市等场景，其前提也是物联网技术和数据库技术。对于标准器输出而言，主要有几个核心的管控环节：设备入驻的准备工作、设备的租赁与归还、设备的维修与报废、设备质量的实时监控。为从管理学角度实现系统的闭环反馈，整个管控技术必须由多个信息接入点和输出点构成，包括设备的输出信息、维修状态、使用信息等，且系统应该具备基本的判断能力，对超出管理边界或者有可能超出管理能力的情景及时预警。

3 改进分析

综上所述，对于标准器输出管理系统的改进，主要应从系统的节点、功能和平台方面加以改进。

3. 1 源头管控

首先，要对每一台设备设置内部管理的唯一标签，为每一个标准器配置“身份证”并固化下来，作为后续管理的唯一标志，且该标识应不容易因使用环境和人员的改变而丢失。从便于数字化管理的角度，二维码不失为一种优化的选择，使用二维码作为管理的入口，可以在后续采取类似于食品安全溯源的方式，对每台设备进行精细化管理。

3.2 智能管理

其次，要跟进内部管理的效能，通过数字化、网络化的方式，对接入管理系统的标准器进行线上的动态管理。为了改变传统线上系统只有台账、定期检查、维修等简单的环节标识，可加入其他管理流程标记方式，以便实现对标准器全流程的跟踪和管理。通过改进，管理人员可以在后台实时对每台标准器的使用地点、维修情况、现场环境等进行监控，便于回收和管理。

3.3 科学分析

有了二维码这一“身份证”式的管理媒介后，每台标准器的出入库记录和实时状态都被纳入监测体系，有利于设备管理者对同种用途不同设备、不同用途的类似设备的使用情况进行综合分析，也可以通过使用者的移动端了解到目前某台仪器的基本情况，以便对设备进行使用寿命和效能的监控，确保老设备得到及时维护、新设备得到更广使用。更重要的是，可以对整个单位不同价值的标准器的使用效能进行全面地综合分析，从而得到每单位财政资金投入所对应的设备使用效能曲线，进而对项目绩效进行全面地分析（见图1）。

图1 以二维码为接入点的标准器使用监控系统示意

4 结语

建立新时期的标准器对外输出管理体制机制，要从数字化、智能化和网络化三个方面入手，确保设备有身份、动作有依据、管理有专人等基本原则。标准器的对外输出管理是体现一个单位现代化管理水平的重要形式，形成科学高效的管理机制，将有利于提升单位作为业内权威认证机构的信誉度，更好地贯彻落实“科学、公正、服务、价值”的基本理念。