试验室数字化建设探讨

谢晓宇

(上海电气核电设备有限公司, 上海 201306)

随着物联网+、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等信息技术及经济的快速发展，大多数事物均可用数据来进行描述和分析，数据已经成为当今社会最基础的资源，对各行各业产生了深刻影响。试验室是数字化应用的重要领域，在贸易全球化，市场国际化的背景下，运用良好的信息化手段，提升行业竞争力，打造具有国际影响力的理化试验室具有重要的现实意义。

1 理化检测机构的发展现状及趋势

对于一个传统管理模式的检测试验室，存在着监测信息可能需要多次以纸质的方式进行传递，传递速率慢、出错率高、信息无法实时共享、报告存储局限、工作效率低下、难于即时了解整个试验室的运行情况等诸多弊端。随着检测业务领域不断扩大，检测规模的扩张，在需要处理的信息量成倍增加的情况下，优化现有资源，切实提高工作效率、实现信息共享、提升质量管理，把试验室检测技术人员和试验室管理人员从繁杂的常态化工作中解脱出来，成为了一个不容忽视的重要问题。

近年来制造业在信息化建设的道路上不断迈进，各制造企业也大力开展信息化建设，在管理层利用企业资源计划(ERP)和企业管理解决方案(SAP)等系统来进行任务管理和资源管理，取得了丰硕的成果。笔者所在的理化试验室承担着核岛主设备、军工产品等原材料、产品试验、工艺评定、焊工考试、科研开发等方面的理化性能检验任务，如何推进信息化以实现理化试验室与相关部门之间的信息化、数字化连接成为了试验室近年来的发展重点，笔者就推进试验室信息化的相关问题进行探讨。

2 试验室数字化系统功能

为了提高试验效率和结果可靠性，便于科学管理及大数据分析，根据笔者所在试验室的现状及未来发展规划，以采集、录入、处理、检查、判定、存储、传输、共享、报告发布及业务工作流程管理为核心，将试验室人员、材料、设备、技术、方法、资料档案等资源有机结合起来，组成了一个全面、规范的管理体系，为实现数据自动采集、网上调度、试验信息安全共享、人员量化考核及试验室整体管理水平提高等各方面提供技术支持。

2.1 检测业务流程管理

数字化试验室检测业务流程图如图1所示。数字化试验室管理系统主要流程为检验计划技术交底→检测任务的执行(分析检测、数据和图片的上传等)→报告的编辑和审批发放→数据的统计查询及分析，样品受理人员根据不同任务要求，按照委托、监督任务属性来登记，将样品信息自动转入系统进行登记。

图1 数字化试验室检测业务流程示意图Fig.1 Schematic diagram of digital laboratory detection business process

样品接收赋码后，依据样品在测试中的指定分配项目和流程，将试验样品接收入库，记录样品的委托部门、委托编号、样品编号、数量、存放地点、存放时间、存放人、是否留样、是否加急等，样品接收过程需要阅读试验方法及标准等文件；样品领取按委托单中样品对应关系进行领取、登记管理，包括领取时间、领取地点、领取人等；实现样品一物一码，把样品的相关数据录入至系统进行结构化管理(样品名称、样品状态、数量等)，可以根据需求随时查询样品信息、查看申请单、流转状况等。根据不同的试验标准或供货要求来设置需要检测的项目。

各试验组领到试样后进行检测，也可以进行退样修改、报损返回等操作。试验过程中可以登录系统检测执行终端(试验机的操作电脑)、扫描识别任务/人员、调出检验记录表、进行检验任务执行，还可以将测量结果填入原始模板对应项目实际值中，实现结构化数据管理(离线保存，和在线保存，离线上传)。试验完成后，试验人员对试验结果进行确认，然后流程流向校对人员及审批人员，细节流程均通过后，自动调取记录数据，自动对报告进行编号，并进行汇总、查询、预览和打印。

2.2 资源管理

数字化试验室资源管理内容如图2所示。试验室的资源是数字化试验室方方面面运转的重要基础。试验室资源的数字化设计应具有广泛的通用性及前瞻性，能在试验室数字化应用过程中，有效地促进试验室管理工作的规范化、程序化、科学化，实现数据信息共享，优化资源配置。

2.3 功能架构

数字化试验室功能架构图如图3所示。信息化过程打破了以往各部门独立运行的壁垒，同时要求试验室成员各司其职，从任务的接收流转到结束，职责分配清楚规范。

2.4 试验残样数字化管理

由于核电行业的特殊性，根据《压力容器安全技术监察规程》及HAD003/04《核电厂质量保证记录制度》等相关文件要求，试验残样需要进行3,5,8 a(年)等年限的保存。数字化试验室建设二期的内容重点即为试验残样管理。

图2 数字化试验室资源管理内容Fig.2 Resource management content of digital laboratory

图3 数字化试验室功能架构图Fig.3 Diagram of functional framework of digital laboratory

残样管理主要是对残样按照报废日期进行归类管理，管理人员通过系统录入残样信息，对残样名称、数量、报废日期、存放箱位等进行记录，并依据报废日期提前一周或者按照计划进行预警，提示报废日期。试验完成后，需要对相关样品进行归还回库登记。检测完的样品根据客户委托需求有两种处理方式可勾选，即对样品采取退回委托单位或试验室自行处理。对应在残样保存期内借用试样的情况，需要有对应的借用残样流程，借用人签字，归还后残样管理员需系统确认。

3 结束语

试验室数字化建设的过程，是对传统的理化试验室管理框架进行重新架构与整合的过程，有效地提高了工作效率和检测准确性，推进了各部门的合作沟通，提高了管理者和试验技术人员对试验整体进展的了解和掌控。在此过程中，充分借助大数据分析，完成试验室的工作量统计及试验人员的绩效评估，对于试验室的管理和可持续发展具有重要的意义。