楊吉榮
中國(guó)原子能科學(xué)研究院 北京 102413
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,國(guó)家提出了由快速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)變,發(fā)展離不開創(chuàng)新,創(chuàng)新過(guò)程需要開展各種研究及試驗(yàn)工作,加強(qiáng)科研試驗(yàn)過(guò)程的質(zhì)量管控就顯得尤為重要。通常情況下,科研試驗(yàn)包括確定試驗(yàn)人員、制定試驗(yàn)方案、建立試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)實(shí)施、試驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)等過(guò)程,每個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成不利影響,必須加強(qiáng)全過(guò)程質(zhì)量控制,確??蒲性囼?yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。
方案設(shè)計(jì)對(duì)科研試驗(yàn)質(zhì)量有較大影響,優(yōu)選方案設(shè)計(jì)是科研試驗(yàn)成功的一半,試驗(yàn)方案應(yīng)從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等各個(gè)影響試驗(yàn)質(zhì)量的方面明確管控措施,并將質(zhì)量要求融入到試驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié),提高方案設(shè)計(jì)質(zhì)量,就是從源頭做好質(zhì)量策劃,實(shí)現(xiàn)保證科研質(zhì)量的第一步。
依據(jù)試驗(yàn)規(guī)模大小,試驗(yàn)裝置的復(fù)雜程度也不盡相同,無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)裝置,還是工程規(guī)模的大型科研裝置,終究是科研試驗(yàn)的硬件主體,試驗(yàn)裝置的質(zhì)量是影響試驗(yàn)結(jié)果的重要因素[1]。試驗(yàn)裝置及相關(guān)設(shè)備是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,是否滿足科研人員試驗(yàn)需求,是試驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵,必須有相應(yīng)的質(zhì)量檢驗(yàn)手段和質(zhì)量控制措施。
在試驗(yàn)實(shí)施環(huán)節(jié)參試人員是主角,可謂細(xì)節(jié)決定一切,人員在試驗(yàn)操作過(guò)程中的規(guī)范操作、依據(jù)方案執(zhí)行以及對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注程度都將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響,從原材料檢驗(yàn)、操作試驗(yàn)裝置到試驗(yàn)樣品分析等各個(gè)環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按方案執(zhí)行,精心操作,盡量避免人為因素影響。
檢驗(yàn)設(shè)備的符合性及檢驗(yàn)方法的有效性是試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠的關(guān)鍵,必須保證檢驗(yàn)設(shè)備通過(guò)第三方鑒定認(rèn)證,檢驗(yàn)方法盡量選用國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的方法應(yīng)確保方法的有效性[2]。
依據(jù)科研試驗(yàn)方案及進(jìn)度安排,制定科研試驗(yàn)全過(guò)程質(zhì)量計(jì)劃,對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中影響質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行選點(diǎn)控制,包括試驗(yàn)方案確定、試驗(yàn)條件準(zhǔn)備、試驗(yàn)系統(tǒng)搭建、原材料檢驗(yàn)、關(guān)鍵外購(gòu)成品檢驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證等各相關(guān)環(huán)節(jié),質(zhì)量計(jì)劃的檢查及見證必須由上級(jí)課題負(fù)責(zé)人或管理人員參與,最終由質(zhì)量監(jiān)督部門負(fù)責(zé)督促質(zhì)量計(jì)劃關(guān)閉。質(zhì)量計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中,相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)、文件資料、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及實(shí)物依據(jù)必須充分,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)具可追溯性,并嚴(yán)格按質(zhì)量計(jì)劃執(zhí)行。
分析是科研生產(chǎn)的“眼睛”,科研試驗(yàn)中大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自分析檢驗(yàn)儀器、物理表征儀器以及測(cè)量?jī)x表,測(cè)量?jī)x器及方法的可靠性將直接影響試驗(yàn)結(jié)果。在國(guó)家強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具目錄內(nèi)的測(cè)量?jī)x表,必須按管理制度要求定期檢定,這也是我們科研人員普遍存在的買來(lái)即用的問(wèn)題。對(duì)于常用的分析檢驗(yàn)設(shè)備按照國(guó)標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢定或校準(zhǔn)。然而,科研試驗(yàn)中往往應(yīng)用大量高精尖的分析測(cè)量設(shè)備,有些設(shè)備屬于國(guó)外進(jìn)口,該類設(shè)備在國(guó)內(nèi)無(wú)相應(yīng)的檢定或校準(zhǔn)辦法,需要科研人員研究制定適宜的校準(zhǔn)辦法,校準(zhǔn)方法必須溯源到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)上,如通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行自校準(zhǔn),確保數(shù)據(jù)可溯源性。也可通過(guò)多家比對(duì)的方式,統(tǒng)一規(guī)范儀器測(cè)量規(guī)程。
統(tǒng)計(jì)分析學(xué)作為一門學(xué)科,其中包含了大量的統(tǒng)計(jì)分析方法。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,利用統(tǒng)計(jì)分析工具將大量雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,獲得數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律或相互關(guān)系。對(duì)于科研工作者而言,試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析是一項(xiàng)很重要的工作,科研試驗(yàn)中常用的數(shù)據(jù)分析方法由聚類分析、因子分析、相關(guān)分析、回歸分析、方差分析等,選擇何種統(tǒng)計(jì)分析方法與我們所研究事物之間的聯(lián)系及需要探索的問(wèn)題密切相關(guān),必須結(jié)合實(shí)際情況選擇適宜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,才能找出我們需要探索的規(guī)律。如回歸分析,相關(guān)系數(shù)越高越好,就越能代表數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,但選擇不同的數(shù)學(xué)模型,其相關(guān)性也會(huì)產(chǎn)生差異,需要選擇適宜的數(shù)學(xué)模型。
在國(guó)內(nèi),一般科研院所或高校都不具備設(shè)備加工能力,尤其對(duì)于非標(biāo)的科研試驗(yàn)設(shè)備,由于常有一些特殊的要求,通常尋找專業(yè)廠家或單位進(jìn)行非標(biāo)定制。對(duì)于外購(gòu)成品設(shè)備主要通過(guò)審查廠家資質(zhì)、設(shè)備說(shuō)明書、合格證等相關(guān)資料,輔助后續(xù)安裝前的測(cè)試或單體調(diào)試,來(lái)判定設(shè)備質(zhì)量[3]。對(duì)于非標(biāo)定制的試驗(yàn)設(shè)備,通過(guò)制定詳細(xì)的質(zhì)量計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備質(zhì)量控制,包括設(shè)備原材料檢驗(yàn)、過(guò)程工藝控制及驗(yàn)證等。然而,質(zhì)量計(jì)劃只是一種管理手段,重點(diǎn)還是需要加強(qiáng)與承制方的技術(shù)交底,明確驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)或方法,按照質(zhì)量計(jì)劃及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見證與審查,共同確保試驗(yàn)裝置質(zhì)量。
隨著自動(dòng)化控制及信息技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)及處理的自動(dòng)化已不是難事,在縮短數(shù)據(jù)采集間隔時(shí)間的同時(shí),還可以避免人員主觀因素帶來(lái)的隨機(jī)誤差,但準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)仍需采取一些必要的質(zhì)量管控措施。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),我們常用的數(shù)字化測(cè)溫、測(cè)壓元件,在使用過(guò)程中就存在零點(diǎn)漂移、信號(hào)傳遞偏差、信號(hào)干擾等方面的問(wèn)題,在檢定或校準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,需要定期其適用性進(jìn)行檢查確認(rèn),確保其狀態(tài)正常。還有很多更復(fù)雜的在線測(cè)量?jī)x器儀表,必須嚴(yán)格按程序控制,保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性。
質(zhì)量控制更多關(guān)乎細(xì)節(jié)問(wèn)題,采取質(zhì)量控制措施,使每個(gè)過(guò)程有策劃、實(shí)施、檢查和處置,不斷完善和提高工作水平,這與科研試驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性、客觀性的要求是一致的,加強(qiáng)科研試驗(yàn)過(guò)程中的質(zhì)量控制是提高科研成果真實(shí)有效性的有力保障,我們?cè)谥匾暱蒲性囼?yàn)成果的同時(shí),絕不能忽視科研試驗(yàn)過(guò)程中的任何環(huán)節(jié),反之可能會(huì)影響科研試驗(yàn)的順利完成。