“四个最大”和“四个最小”的大型精密贵重仪器全生命周期管理体系的构建

薛青松

（1.华东师范大学化学与分子工程学院，上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室，上海 200062；2.石油化工分子转化与反应工程全国重点实验室，华东师范大学，上海 200062）

大型精密贵重仪器（以下简称大精仪器）设备是高等院校科学研究和实验教学的重要物质保障，不仅体现高校的科研实力，也是衡量高校实验室硬件的重要标志[1-3].近年来随着国家和高校对教育的大力投入，大精仪器设备的数量不断增加，如何科学合理地管好、用好这些大精仪器设备，充分发挥其最大作用，是设备管理部门工作的重点和难点[4].

目前，发达国家大精仪器设备的利用率为170%～200%[5]，而我国不足30%[6].高校实验仪器设备普遍存在“闲置率高、利用率低”的问题，与物尽其用的资源管理要求相距甚远.基于大精仪器设备的利用率不高、开放共享率不足、大量仪器设备闲置等诸多问题[7]，不少学者通过呼吁规范各种规章制度、制定详细的操作管理流程，健全各种保障机制以及建设信息化配套设施等[8-10]，来实现大精仪器设备全生命周期的价值.通过精读这些文献不难发现，这些学者的身份标签均为高校仪器设备管理职能部门，均是从宏观层面提出一系列积极的行政措施，实现大精仪器设备全生命周期的价值，这在全面把控仪器质量数量、优化整合仪器配伍、追踪溯源等方面起到举足轻重的作用.

然而，一个好的想法，一个优秀的措施，归根结底需要落实，需要大精仪器设备管理人员的积极推广和配合实施，并以取得实际效果来评价原先想法和措施的合理性，如果只停留在硬件建设上，硬件设施做得再强，软件没跟上还是空壳子.如何充分利用大精仪器设备为实验教学和科研服务，如何在大精仪器的全生命周期充分发挥出它的全部效能，高效、便捷、开放、共享的大精仪器设备管理模式成为一个经久不衰的话题.本文从大精仪器设备管理人员的角度出发，从微观层面以大精仪器设备的使用成效来阐释大精仪器设备全生命周期的价值，对于高等院校大精仪器设备管理的职能部门及同行均有重要的借鉴价值.

1 大精仪器设备全生命周期的管理现状及存在的问题

大精仪器设备全生命周期指从其计划孕育、载体成型与诞生、独立运行与工作、调节和修复、能力丧失至殆尽等.下面从准备、采购、运行和报废等过程详细讨论目前大精仪器设备全生命周期的管理现状及存在的问题.

1.1 预算充足，需求不旺

改革开放的红利在高等院校主要体现在基础建设和购置大精仪器设备上，其中购置大精仪器设备又占“半壁江山”.近年来，随着高校巨大的经费投入和办学规模的扩大，以及校际合并与整合，高校大型仪器设备数量大幅度增长.北京“双一流”建设高校的教学科研仪器设备值2021 年比2017年增长了36.4%[9,11]，最近几年的增长势头更加迅猛.然而，大精仪器设备的利用率却很低，尤其一般院校的科研条件相对较差，科研氛围不强，大精仪器设备开放时间不足，闲置率很高，甚至很多仪器设备从安装调试正常后就一直闲置，直至仪器报废.与其购置大精仪器设备闲置不用，不如将相应经费资助有科研实力的老师，若有测试需求可以委托给开放共享率高的机组，让其代为测试，不仅可以省去巨额购置大精仪器设备的费用，而且可省下放置大精仪器设备的场地，节约大精仪器设备运行的维护维修费用及仪器管理人员的劳务费等.由此可见，因需求不旺购置的大精仪器设备，仪器设备购置后长时间处于闲置状态，不但仪器利用率不足，仪器设备长时间放置不用也会导致仪器的损坏，直接影响大精仪器设备的全生命周期.

1.2 采购草率，形式主义严重

近年来，从笔者参与购置大精仪器设备的经验来看，很多用于购置大精仪器设备的经费下拨后截止时间非常短，一般每年9～10 月经费才到位，然而需要在12 月初必须花完，突击花钱成为每年年底的一种模式.在短短2～3 个月内，完成购置动辄几十万甚至几百万的大精仪器设备，包括市场调研、可行性论证、技术指标起草、招标公示、投标中标、合同签订、支付货款等一揽子工程，时间非常紧迫.因此，大多数仪器采购都非常草率，采购过程从某种程度上变成了一种形式，仪器厂商也抓住高校购置仪器设备的致命弱点，技术指标的确定可能很难考虑全面，价格谈判时很难出现实质性降价，合同签订时审查也可能比较草率.显然，这样购置的大精仪器设备可能存在诸多问题，对于后续大精仪器设备的管理带来较多麻烦，严重影响大精仪器设备的全生命周期.

1.3 硬件建设强劲，但推广动力缺失

目前各大高校在大精仪器设备的管理方面投入了大量的财力和物力，在配套建设和现代信息化进程中，都希望走在兄弟院校的前列，先后制定了一系列的规章制度，门禁系统、扫码控制、视频监控等现代信息技术[3]手段也都用在了大精仪器设备的管理上.然而，规章制度制定归制定，制度的执行成效并不明显，我国大精仪器设备利用率不足30%[6]便是很好的印证.其主要原因在于：（1）高等院校的仪器管理人员不归属于学校设备管理部门直接管辖，其绩效考核由学校相关院系等实体部门负责，且实体部门在考核仪器管理人员时，只看在本实体部门所做的工作量，除大精仪器设备管理外，教学、科研和公共事务等也纳入其考核范围.这直接影响管理人员对仪器管理的重视度，仪器管理人员对于推广规章制度，推不推一个样，推多推少一个样.（2）大精仪器设备管理人员的职称评聘标准一般由学校设备管理部门起草交学校审批通过，标准里确实明文规定同仪器管理挂钩，然而大精仪器设备管理人员的职称考核却归学校统一管理，殊途同归，最后同教授系列一样，拼得是省部级经费和高档次文章.由此可见，大精仪器设备管理人员缺乏大力推广执行设备管理部门规章制度的积极性.现代信息技术虽然给仪器管理带来了便捷，但因信息的及时、公开、透明等特点，也无形地制约着仪器管理人员，这无疑打消了仪器管理人员配合实施的积极性.不难发现，大精仪器设备管理人员的积极性，将直接影响大精仪器设备全生命周期价值的实现.

1.4 报废变废品，缺乏二次利用

笔者作为部门固定资产管理员，参与多起大精仪器设备报废的案例，发现大精仪器设备报废后，学校职能部门直接按照流程，当废品处理.然而，一台大精仪器设备即使使用十多年，里面还有很多部件仍然完好，尤其是一些经久耐用、做工精细、国内暂时无法研制的金属器件、电器元件等，完全可以二次利用，这些器件如果从厂商购买新品，价格非常昂贵，报废变废品，造成极大浪费.此外，待报废的这些大精仪器设备如果能交给国内感兴趣且有研究实力的单位，作为开发研究的可替代产品，加速进口大精仪器设备国产化无疑是雪中送炭.报废变废品，以此结束大精仪器设备的全生命周期，确实存在较大的浪费，如果能得到合理充分的二次利用，将延续大精仪器设备的全生命周期.

2 “四个最大”和“四个最小”的大精仪器设备全生命周期

大精仪器设备的全生命周期，即从大精仪器设备安装调试之日起，直到大精仪器设备的报废之日止.如何实现大精仪器设备全生命周期的最大化，同大精仪器设备的计划、论证、采购、场地选择及配套、安装调试、日常管理及维护、规章制度及操作流程的严格遵守和执行等都有密切的关系.下面用“四个最大”和“四个最小”，在微观层面上从大精仪器设备的状态、大精仪器设备提供的服务数量和质量、大精仪器设备的使用寿命等方面阐释大精仪器设备的全生命周期.

2.1 “四个最大”

大精仪器设备全生命周期的“四个最大”是指在大精仪器设备的“有生之年”不间断地连续运作，实现开放共享最大化、仪器功能最大化、样品数目最大化、仪器寿命最大化.

首先，实现开放共享最大化.要求仪器全年全天待机候样，确保仪器尽可能在其“有生之年”一直处于可运行样品和提供服务的状态，对所有用户一视同仁，都能公平、及时获得大精仪器设备提供的开放共享服务，大精仪器设备属于社会公共资源，开放共享是其全生命周期的必要因素之一.

其次，实现仪器功能最大化.大精仪器设备具有的所有功能都能全部开发共享，满足客户各个方面的需求，若仪器的功能不能全部开发出来，就不能算是真正意义上的大精仪器设备全生命周期.

其三，实现样品数目最大化.用户的样品能按预约顺序在第一时间安排测试，及时高效为客户提供优质的测试服务，实现测试样品的最大化，样品测试是大精仪器设备存在的最根本意义，样品测试可以最大化实现大精仪器设备的全生命周期.

最后，实现仪器寿命最大化.大精仪器设备的日常管理和维护必须到位，需要胆大心细、善于观察并随时确认仪器的状态，根据仪器的使用情况及时调整仪器使用策略和样品测试进度，保证仪器的可持续运行，尽可能实现正常或更长的仪器设备的全生命周期.

2.2 “四个最小”

大精仪器设备全生命周期的“四个最小”是指在大精仪器设备的“有生之年”，实现维修费用最小化、耗材费用最小化、人为损坏最小化、用户投诉最小化.

首先，实现维修费用最小化.要求仪器管理人员在使用仪器过程中做好常规日常维护，建立大精仪器设备的预判预警机制.目的是减少仪器停机检修次数和时间，如果购买的大精仪器设备性能良好，并购买了较长的质保期，在做好常规日常维护基础上，势必会显著降低维修费用.这同大精仪器设备的采购工程息息相关，大精仪器设备的采购工程做得好，在其后续管理中，可以省下大量的物力和人力，并为大精仪器设备的可持续运行提供必要的前提，为大精仪器设备的较长全生命周期提供必要的保障.

其次，实现耗材费用最小化.耗材费用最小化除了日常节约外，同采购仪器时随仪器赠送和打包购买的耗材直接关联.耗材费用最小化不是故意不用，是在实现样品测试最大化的前提下，让耗材费用最小化.省下的耗材费用可让仪器厂商定期对仪器做全面体检，给出科学、合理、超前的大精仪器设备维护套餐，目的仍是延长大精仪器设备的全生命周期.

其三，实现人为损坏最小化.人为损坏最小化要求仪器管理人员要有极强的专业素养和敬业精神，任何时候都需要以仪器为根本，提前预判预警大精仪器设备可能出现的问题和故障.要实现绿色管理，从源头上疏通仪器的“血脉”，而不是堵漏查缺，采用头痛医头脚痛医脚的方法.将仪器的安全使用同实验室安全一并制定相应规章制度并严格遵章执行，为实现寿命最大化的大精仪器设备全生命周期.

最后，实现用户投诉最小化.用户投诉最小化要求仪器管理人员必须具有用户至上的服务意识，全心全意为用户服务，想用户所想，急用户所急，做用户所做，实实在在为用户解决实际问题，这也是大精仪器设备全生命周期价值的体现.

2.3 全新诠释大精仪器设备全生命周期

作为大精仪器设备管理人员来说，把大精仪器设备当成一条“生命”来看待并不为过.能不能把仪器高效运转起来，用最少的维护费用，实现样品测试的最大化，能不能让仪器每天24 小时待机候样，实现全天候开放共享，能不能实现仪器功能全利用，能不能做到仪器用不坏，若干年后仪器还是能正常测样，发挥仪器在全生命周期中的作用，实现大精仪器设备的寿命最大化.这是直接考核和评价仪器管理人员是否合格，是否为优秀仪器管理人员最直观的事实依据.

大精仪器设备从安装调试正常开始，就是一条鲜活的“生命”，大精仪器设备的预算准备就是孕育这条生命的起点.在其起点处，必须根据拟测试样品的范围及数量充分调研拟采购的仪器档次、功能、价格等，并安排适合管理该仪器的管理人员，预算准备要为迎接这条新“生命”负责，如果条件不具备，尽量不要选择草率采购.大精仪器设备的采购过程就是为这条“生命”的诞生铺路搭桥，可谓这条“生命”的先天遗传.如果遗传做不好，大精仪器设备的后续管理将面临诸多麻烦，如果仪器的性能不好，则需频繁关停机维修维护.如果采购仪器已用完了预算，留给仪器维修维护费用不足，势必影响后续管理.如果仪器的质保期不长或者质保不全面，也将面临额外支付大量维修费.如果仪器的耗材未备足，管理过程中将不断支付份额不小的耗材费用.大精仪器设备的管理是这条“生命”的后天环境，包括管理人员的管理理念、专业素养、敬业精神等.然而先天遗传不足，后天虽可进行适当弥补，但是很难实现大精仪器设备全生命周期的价值，仪器势必经常停机检修等，无法实现大精仪器设备管理的“四个最大”和“四个最小”.大精仪器设备优秀的先天遗传，加上后天的严格管理，是实现大精仪器设备全生命周期价值的根本保障.

在大精仪器设备安装调试正常之日起，能不能高效投入到工作中来，同仪器管理人员自身培训以及对相关老师和学生的推广和介绍密不可分.仪器管理人员需要在大精仪器设备到来之前，就必须具备相应大精仪器设备的管理能力，这可以让仪器管理人员在第一时间上手维护仪器和使用仪器.同时，可能用到该仪器的老师和学生必须在仪器安装调试正常之日前，就知晓仪器的原理、功能、使用方向、操作规程和注意事项等，这才能在大精仪器设备安装调试正常之日起有用武之地，有事情可做，此时起计算的全生命周期才够格.如果仪器管理人员在仪器安装调试之日还不熟悉该仪器，或者用户还需要一年半载时间来上手，需要较长一段时间才能了解知晓该仪器，这无疑缩短了大精仪器设备的全生命周期.

前面提到大精仪器设备的二次利用，即在学校规章制度及主管部门允许的前提下，达到报废年限且已无法再使用的大精仪器设备在走完报废流程之后，设立大精仪器设备二手备件调剂周转中心，保留已报废的大精仪器设备仍然完好的零部件、电器元件等，让有相同仪器的单位可以及时获取这些备件用以维修，从而可以节约大量因进口新备件而产生的高额费用.亦可将已走完报废程序的大精仪器设备，交付有科研实力的机构进行研究和开发，尤其是特别昂贵的进口的大精仪器设备，更应该深入剖析整台仪器设备的硬件和软件，尽早开发出可替代的国产仪器，从而加速进口仪器国产化进程.显然，大精仪器设备的二次利用可让大精仪器设备的全生命周期得以延续.

3 全面理解“四个最大”和“四个最小”的辩证统一，实现大精仪器设备全生命周期的价值

实现大精仪器设备全生命周期的价值包括各方面资源的整合，仅凭高校职能部门呼吁宣传、订立规矩和硬件建设完全不够，关键步骤在于如何充分发挥大精仪器设备管理人员的主观能动性，让大精仪器设备管理人员完全按照大精仪器设备这条“生命”的规律来办事，让这条“生命”既能驰骋奔跑，又能张弛有度，实现长时间可持续运行.

“四个最大”不是盲目跟从，过度消耗仪器的未来来实现现在的需求，也不是不开发以换取未来的使用.首先，实现全年全天开放共享的最大化必须建立在仪器持续运行的基础上，全年全天就隐含了大精仪器设备管理的可持续思想.

其次，实现仪器功能最大化是每个功能的使用以不损害仪器寿命为前提，功能之间切换必须合理恰当，以关停机最小化或者不关停机为前提，多功能多用途使用时，还需考虑仪器的主要使用方向，协调用户之间的需求.

第三，实现样品数目最大化也不是一股脑大批量样品全部测试，在详细了解用户需求的前提下，管理人员需要全面评价用户需求是否有必要和是否可以得到合理的数据，需要同用户多次沟通交流，让用户优化待检样品数量，切勿盲目送样和检测，精简样品数量，实现精简样品数量最大化是根本.

最后，实现仪器寿命最大化不是节约使用以换取仪器寿命最大化，是在实现上述三个最大化的前提下实现仪器寿命的最大化，仪器寿命最大化重点在于仪器管理人员每天的用心维护和管理，尽量减少和避免任何损伤仪器设备的行为发生，让仪器每时每刻都处于最优化的实验环境中，每天都能以良好的状态迎接每一个样品.此外实现仪器寿命最大化，还需随着仪器使用寿命的增加，不断调整大精仪器设备的使用策略，包括开放人群、样品筛选、仪器功能使用方向等，让大精仪器设备能完全胜任每个时期尽可能多的任务，不能让仪器完成以牺牲仪器电器元件及功能为代价的任务.由此可见，“四个最大”相辅相成，互相制约，共同实现大精仪器设备全生命周期的价值.

大精仪器设备全生命周期的“四个最小”恰好是“四个最大”的补充和完善.首先，实现维修费用最小化的前提有两个方面.一方面是采购过程中的较长质保期以及优惠快速的售后服务约定等.另一方面是大精仪器设备管理人员的日常管理和维护是否到位.其次，实现耗材费用最小化也包括两个方面，一是采购仪器时是否打包足够的耗材，二是管理人员的节约习惯、耗材的合理使用以及重新回收利用.第三，实现人为损坏最小化首先需要管理人员有过硬的仪器管理本领，非常清楚知晓仪器设备可能引起损坏的方方面面，在日常管理和操作仪器时格外小心和防范.同时，严格按照仪器操作流程培训用户，筛选经得起考验的、细心的、动手能力强的、已完全掌握仪器注意事项和操作流程的用户上机操作使用仪器.最后，实现投诉最小化需要管理人员树立用户至上的服务意识，第一时间解决用户的分析任务，耐心向相关用户讲解仪器的规律和禁区，让用户明白个别样品不能测试不是管理人员不愿意做，是仪器本身受限，无法实现用户的分析目的.显然，“四个最小”让大精仪器设备的全生命周期更加完善，其本身更有存在的意义.

不少学者在定义和阐述大精仪器设备全生命周期时，主要通过阐述设立规章制度、通过政策措施、建立硬件配套等来加强大精仪器设备的管理[7-9].然而，“四个最大”和“四个最小”是从仪器本身的角度，在微观层面上来诠释大精仪器设备的全生命周期，在任何时候都可以用“四个最大”和“四个最小”来评判大精仪器设备的全生命周期的价值和意义，也可以用“四个最大”和“四个最小”作为考核大精仪器设备管理人员是否合格的主要标准.由此筛选出优秀的大精仪器设备管理人员，为全面实现大精仪器设备全生命周期的价值铺平道路，也为学校和社会做出大精仪器设备全生命周期应有的贡献.

4 结语

用“四个最大”和“四个最小”诠释了大精仪器设备全生命周期.要实现大精仪器设备全生命周期的价值，仪器管理人员须把大精仪器设备当成一条鲜活的“生命”，每天用心呵护，不断调整、改变和优化大精仪器设备的管理策略，与时俱进地完全按照仪器的“生命”规律去管理好大精仪器设备.同时需要整合、协调涉及仪器管理的各方面资源，让大精仪器设备的全生命周期处于最优化的环境中，实现仪器设备的自身价值，为学校和社会贡献出其应有的力量.