馬軍衛(wèi)
(航空工業(yè)飛機強度研究所,陜西西安 710065)
國家重點實驗室是國家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分,是國家組織高水平基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究、聚集和培養(yǎng)優(yōu)秀科技人才、開展高水平學(xué)術(shù)交流、科研裝備研究的重要基地[1]。某氣候環(huán)境實驗室占地約5000 m2,容積達13 萬m3,可模擬高溫、低溫、淋雨、降雪、凍雨、太陽輻射、降霧和吹風(fēng)等典型自然環(huán)境或極端氣候。為充分滿足裝備對氣候環(huán)境試驗的要求,氣候環(huán)境實驗室綜合運用了熱工、流體、空調(diào)、制冷、機械、電工電子、控制、通信、計量、計算機等技術(shù)完成對自然氣候環(huán)境條件的模擬[2]。其中基礎(chǔ)環(huán)境模擬集成系統(tǒng)(簡稱基礎(chǔ)環(huán)模)的主要功能是為各種試驗如低溫、高溫、太陽輻照、降雪、凍雨等提供規(guī)定的溫度、濕度和壓力條件,是氣候環(huán)境實驗室最核心、最關(guān)鍵、最復(fù)雜的系統(tǒng)集成。其主要組成包括:壓縮空氣系統(tǒng)、蒸汽鍋爐系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、載冷載熱系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)處理系統(tǒng)、組合空氣處理系統(tǒng),微正壓系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、氮氣匯流排系統(tǒng)、WINCC 監(jiān)控系統(tǒng)、基礎(chǔ)環(huán)模集成控制系統(tǒng)等[3]?;A(chǔ)環(huán)模設(shè)備種類多,涉及工種廣,運行邏輯緊密,安裝分散,協(xié)調(diào)復(fù)雜,基礎(chǔ)環(huán)模管理團隊通過對各系統(tǒng)組成和氣候環(huán)境試驗流程的研究,并借鑒先進的管理經(jīng)驗,建立了符合氣候環(huán)境實驗室基礎(chǔ)環(huán)境模擬集成系統(tǒng)的人員管理模式。
基礎(chǔ)環(huán)境模擬系統(tǒng)(圖1)依據(jù)不同的氣候環(huán)境試驗項目,子系統(tǒng)依照一定邏輯聯(lián)合協(xié)調(diào)工作,實現(xiàn)試驗所需的工況。壓縮空氣系統(tǒng)生產(chǎn)的低露點高壓空氣為基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)氣動閥的正常執(zhí)行提供動力;高壓軟啟動系統(tǒng)為復(fù)疊機組制冷系統(tǒng)變頻啟動服務(wù);氮氣匯流排系統(tǒng)為載冷載熱系統(tǒng)的定壓充注氮氣;標準機組制冷系統(tǒng)為組合空調(diào)處理器提供冷源;復(fù)疊機組制冷系統(tǒng)為氣候環(huán)境實驗室提供冷源;載冷載熱系統(tǒng)能量載體,將復(fù)疊制冷機組產(chǎn)生的冷量和由蒸汽鍋爐生產(chǎn)的蒸汽輸送給循環(huán)風(fēng)系統(tǒng);循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)完成對進入環(huán)境室空氣的最后調(diào)節(jié),將滿足試驗要求的空氣送入環(huán)境室;組合空氣處理系統(tǒng)將外界進入的空氣按照設(shè)定的露點、溫度和送風(fēng)量進行處理,匯合來自環(huán)境室的回風(fēng)進入循環(huán)風(fēng)系統(tǒng),實現(xiàn)環(huán)境室對外界的微正壓;微正壓系統(tǒng)保持環(huán)境室對外大氣壓的微正壓,保證環(huán)境室不受外界氣候條件影響;WINCC 管理系統(tǒng)將傳感器的數(shù)據(jù)以動態(tài)文本和動態(tài)曲線的形式顯示在屏幕上,實現(xiàn)24 h對基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)控,方便運行人員的現(xiàn)場維護;基礎(chǔ)環(huán)模集成控制系統(tǒng)控制各系統(tǒng)的運行狀態(tài)及模式,以實現(xiàn)環(huán)境室試驗項目需要的環(huán)境條件。
圖1 基礎(chǔ)環(huán)境模擬集成系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)
一支高素質(zhì)的管理隊伍是保證基礎(chǔ)環(huán)模正常運行的關(guān)鍵。分工明確,劃分合理的崗位是構(gòu)成氣候環(huán)境實驗室基礎(chǔ)環(huán)模運行管理的核心,對各級各層崗位人員進行合理配置,崗位職責(zé)結(jié)合基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)的自身特點,按崗位階梯和人員工種進行分解,崗位劃分清晰、職責(zé)任務(wù)明確。根據(jù)實驗室各系統(tǒng)的區(qū)域位置、設(shè)備的功能、維護任務(wù)、值班需求、工種組合等要素,進行基礎(chǔ)環(huán)模的崗位設(shè)置和運行管理隊伍的組建,實行三級管理,基礎(chǔ)環(huán)模崗位(圖2)內(nèi)容及人員要求如下:
圖2 基礎(chǔ)環(huán)模崗位設(shè)置
(1)基礎(chǔ)環(huán)模主管。負責(zé)基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)的管理工作,要求有專業(yè)能力,而且具備很強的管理組織能力。
(2)值班主管。試驗期間的值班運行負責(zé)人,處理、協(xié)調(diào)、完成值班期間的工作任務(wù)。
(3)系統(tǒng)主管。負責(zé)管理系統(tǒng)的維護工作,制定完成保養(yǎng)計劃,配合完成維保,包括資料檔案主管、制冷系統(tǒng)主管、壓縮空氣系統(tǒng)主管、冷卻水系統(tǒng)主管。
(4)設(shè)備主管。負責(zé)主要設(shè)備的維修保養(yǎng),包括儀器儀表主管、泵與風(fēng)機主管等,要有系統(tǒng)操作運行維護保養(yǎng)工作能力及故障診斷與排除能力。
(5)機房主管。負責(zé)機房的安全衛(wèi)生及設(shè)備點檢工作,主要是制冷站、動力站、匯流排室、地下室設(shè)備間。
(6)操作人員。負責(zé)設(shè)備的操作及承擔(dān)部分維修工作,基本操作技能要求四會(會操作、會保養(yǎng)、會檢查、會排除故障)。
(7)維護人員。負責(zé)設(shè)備的檢修和維護工作,具有電工、管道工、鈑金工、電(氣)焊工或鉗工技能。
基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)是一套相互影響、互相協(xié)調(diào)、自動化程度較高的系統(tǒng)集成,其運行管理的要求相對較高,除配備高技術(shù)水平和工作責(zé)任心強的技能人才和管理人員外,還要有科學(xué)完善的管理制度。管理制度的科學(xué)合理性直接影響到管理質(zhì)量和效益,基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)的安全運行通過實踐形成了一套完善的規(guī)章制度保證。制度依據(jù)ISO 9002 國際質(zhì)量標準規(guī)范管理運作程序[4]?;A(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)在制定專業(yè)性的質(zhì)量管理文件時遵循以下原則:
(1)質(zhì)量管理文件所涉及的內(nèi)容同相關(guān)部門的規(guī)章制度要求保持統(tǒng)一、條理清晰,不能有矛盾或產(chǎn)生異議的條文。
(2)質(zhì)量管理文件互相協(xié)調(diào)、引用一致,不矛盾和遺漏。
(3)質(zhì)量管理的編寫表達通俗易懂、簡明精煉,不能含糊。文字條款敘述要易懂、好記,便于接受和落實,注意理解的唯一性。
(4)質(zhì)量管理文件精密聯(lián)系實驗室的科研生產(chǎn),內(nèi)容合理、科學(xué)務(wù)實,在實際工作中能夠有效促進整體管理質(zhì)量的提高。
(5)質(zhì)量管理文件在執(zhí)行中不斷總結(jié)問題和糾正錯誤,及時修改和補充,使其日臻完善。
(6)質(zhì)量管理文件是對工作人員行為的規(guī)范,其目的是積極引導(dǎo)和教育工作人員,培養(yǎng)員工的自覺性和主動性。因此,內(nèi)容的編寫不能忽視員工的職業(yè)道德教育和思想政治教育[5]。
基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)是涉及多學(xué)科、多專業(yè)的綜合性技術(shù)管理工作。其中,檢修、操作、維護、保養(yǎng)的水平與相關(guān)人員的技能水平密切相關(guān),相關(guān)人員必須具備熟練的開停機、調(diào)節(jié)、維護、保養(yǎng)和檢測修理設(shè)備的技能。因此,工作人員除具備高度的職業(yè)道德素養(yǎng)外,還要求有專業(yè)理論知識和專業(yè)技能水平。建立起一套符合實驗室實際工作需要的培訓(xùn)機制尤為重要,業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)與培訓(xùn)制度的不斷完善,對提高參與系統(tǒng)工作的相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平有重要意義。
業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)與培訓(xùn)要緊密結(jié)合,根據(jù)現(xiàn)有人員結(jié)合現(xiàn)有系統(tǒng)和設(shè)備制定內(nèi)容,包括學(xué)習(xí)和培訓(xùn)對象、目的、要求、形式、時間、執(zhí)行者等。
基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)運行時必須有人值班監(jiān)護,以確保系統(tǒng)投入運行后保持最佳狀態(tài),而系統(tǒng)運行質(zhì)量直接影響試驗任務(wù)能否順利完成。影響運行質(zhì)量的因素很多,如基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)狀況與設(shè)備狀態(tài),參與值班的人員素養(yǎng),包括敬業(yè)心、技能水平、發(fā)現(xiàn)和處理問題的能力等。如果能維持高質(zhì)量的值班水平,不僅在系統(tǒng)運行過程中設(shè)備的使用效果較高,而且在值班期間運行數(shù)據(jù)的記錄、運行環(huán)境的保潔、事故隱患的預(yù)防、突發(fā)事故的應(yīng)對等也都能有基本保證。相應(yīng)的人員管理制度來配合值班質(zhì)量的提高,制度的基本內(nèi)容規(guī)定運行管理人員在值班期間的行為。
基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)和設(shè)備操作維護保養(yǎng)規(guī)程由一系列文件組成,內(nèi)容包括試驗間期系統(tǒng)和設(shè)備從停止待機的靜止狀態(tài)到投入使用的運行狀態(tài),或從正在運行的狀態(tài)到正常非正常的停機狀態(tài),及在試驗期間應(yīng)遵守的操作維護保養(yǎng)規(guī)程。為了確保人員安全和延長設(shè)備使用壽命,基礎(chǔ)環(huán)模設(shè)備操作和維護保養(yǎng)規(guī)定,對于由種類繁多的設(shè)備和縱橫交錯管道組成的基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)尤為重要,因為稍有不慎,輕則會對系統(tǒng)或設(shè)備造成傷害,影響其使用壽命,導(dǎo)致試驗任務(wù)不能順利完成,重則造成人員傷害,甚至災(zāi)難性事故。
基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)的啟動過程不是孤立的,各系統(tǒng)之間有嚴格的邏輯關(guān)系,如復(fù)疊制冷機組在載冷載熱系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水均啟動達到要求后才能進行啟動操作,而循環(huán)冷卻水和載冷載熱系統(tǒng)的正常運行又分別建立在循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)啟動正常的基礎(chǔ)上,否則復(fù)疊制冷機組啟動后有可能受到損傷甚至損毀。
基礎(chǔ)環(huán)模集成控制系統(tǒng)配置了較好的安全保護功能,各子系統(tǒng)根據(jù)各系統(tǒng)相互之間的邏輯關(guān)系,每次試驗前會制定相應(yīng)的操作執(zhí)行流程。系統(tǒng)按順序具有操作保護功能,不按照控制邏輯設(shè)計順序進行,系統(tǒng)會停止。操作規(guī)程的內(nèi)容根據(jù)系統(tǒng)類型和設(shè)備的類型、功能、使用、工況條件,結(jié)合設(shè)備制造廠商提供的技術(shù)資料來制定,以保證系統(tǒng)和設(shè)備的使用壽命。
為了使系統(tǒng)和設(shè)備的開停過程都能安全有序地進行,有必要對制定好的操作規(guī)程進行濃縮提煉,把操作規(guī)程的要點和注意事項簡單扼要地書寫清楚,張貼在設(shè)備操作或控制地點的墻面上,盡量減少人為誤操作或不當操作造成的損失和危害。
試驗期間系統(tǒng)連續(xù)運行8 h,安排值班人員輪換上崗值班。實行3 個班組輪崗,上一班和下一班的工作銜接環(huán)節(jié)是重點,下一個班組仔細核對上一班組的物料轉(zhuǎn)交,認真聽取設(shè)備運行狀態(tài)說明,不出現(xiàn)紕漏、扯皮和推諉現(xiàn)象,上一班組的遺留問題必須交代清楚,使責(zé)任分明。制定一個相關(guān)的制度予以保證,其基本內(nèi)容應(yīng)明確規(guī)定交接班的時間、內(nèi)容、要求等。
制定相應(yīng)的制度來保證設(shè)備的運行安全,使其有一個良好的運行環(huán)境,制度涵蓋試驗間期和試驗期間,確保試驗間期機房的安全和設(shè)備的停機狀態(tài),試驗期間設(shè)備不受非操作人員或非檢修人員的觸動而停機,制度的制定也避免非專業(yè)人員無意中受到傷害。該制度的內(nèi)容包括設(shè)備的操作、環(huán)境衛(wèi)生的要求、機房的進入、公共設(shè)施的使用等內(nèi)容。
基礎(chǔ)環(huán)境模擬集成系統(tǒng)的管理是實驗室管理體系的重要組成部分,是一項綜合性強、細致而繁瑣的工作,管理人員的技術(shù)技能水平、管理素質(zhì)是核心,否則系統(tǒng)再完美、設(shè)備再先進,也難以保證長期、穩(wěn)定地發(fā)揮出應(yīng)有的效能。只有建立完整、規(guī)范、有效的基礎(chǔ)環(huán)模人員管理制度和程序,認真落實好制定的各項人員管理工作中的每一項具體工作,才能保證實驗室科研工作的順利開展,才能更好地發(fā)揮基礎(chǔ)環(huán)模系統(tǒng)的設(shè)計要求,提高設(shè)備的使用效率和壽命,促使管理水平和服務(wù)質(zhì)量有更大提高,發(fā)揮國家重點實驗室的科技創(chuàng)新作用。