特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)儀器信息化管理

隨著我國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速，特種設(shè)備的保有量持續(xù)快速增長。特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)作為保障設(shè)備安全運(yùn)行的核心力量，其儀器設(shè)備的管理水平直接影響檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。然而，傳統(tǒng)的人工臺(tái)賬、紙質(zhì)記錄、分散式管理等模式，難以適應(yīng)儀器設(shè)備數(shù)量激增、技術(shù)更新?lián)Q代加快的新形勢(shì)。推進(jìn)儀器信息化管理，是特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的必然選擇。通過信息化手段實(shí)現(xiàn)儀器全生命周期動(dòng)態(tài)管理，不僅能夠提升設(shè)備使用效率、降低運(yùn)維成本，更能為檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性和可追溯性提供技術(shù)保障，助力構(gòu)建更加科學(xué)、高效的特種設(shè)備安全監(jiān)管體系。

一、信息化管理概述

（一）儀器信息化管理的概念和意義

儀器信息化管理是以信息技術(shù)為核心，對(duì)儀器設(shè)備實(shí)施全流程管控的現(xiàn)代化管理模式。伴隨物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的迭代升級(jí)，該模式已成為提升管理效能的重要抓手。通過信息化手段，可實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知、數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、遠(yuǎn)程操控及智能故障診斷，有效提升設(shè)備運(yùn)行效率與可靠性，同時(shí)降低人力與運(yùn)維成本，推動(dòng)管理向精細(xì)化、智能化轉(zhuǎn)型。在特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域，儀器信息化管理的價(jià)值尤為顯著：其一，依托實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，可最大限度減少人為誤差，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性與可信度；其二，借助遠(yuǎn)程控制與智能診斷功能，能快速響應(yīng)設(shè)備異常，縮短故障處理周期，顯著提升檢測(cè)效率并降低運(yùn)營成本；其三，通過構(gòu)建覆蓋設(shè)備全生命周期的管理體系，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)籌調(diào)配與風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，全面提升機(jī)構(gòu)的管理規(guī)范化水平與服務(wù)專業(yè)性，為特種設(shè)備安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障[1]。

（二）儀器信息化管理在檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的作用

儀器信息化管理通過技術(shù)賦能，構(gòu)建起檢測(cè)儀器設(shè)備全流程智能管控體系。一方面，依托物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，有效規(guī)避人工操作帶來的誤差，顯著提升檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性；另一方面，借助遠(yuǎn)程控制與智能故障診斷功能，可快速響應(yīng)設(shè)備異常狀況，大幅縮短故障處理周期，降低設(shè)備停機(jī)時(shí)間與運(yùn)維成本，切實(shí)提高檢測(cè)效率。信息化管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期的統(tǒng)一管理與動(dòng)態(tài)監(jiān)控，推動(dòng)資源優(yōu)化配置，助力檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)管理模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升服務(wù)專業(yè)化水平。作為推動(dòng)特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)工作向科學(xué)化、精細(xì)化、智能化邁進(jìn)的核心驅(qū)動(dòng)力，儀器信息化管理不僅革新了傳統(tǒng)作業(yè)模式，更重塑了行業(yè)質(zhì)量管控體系[2]。在實(shí)際應(yīng)用中，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有助于檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)建更高效的管理架構(gòu)，輸出更高質(zhì)量的服務(wù)成果，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新動(dòng)能，筑牢特種設(shè)備安全運(yùn)行的技術(shù)防線。

二、特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)儀器管理現(xiàn)狀與問題

（一）傳統(tǒng)管理模式的效率瓶頸

特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)管理模式依賴人工操作與紙質(zhì)記錄，導(dǎo)致管理流程效率低下。以儀器校準(zhǔn)管理為例，從制定校準(zhǔn)計(jì)劃、人工通知使用部門、執(zhí)行校準(zhǔn)到記錄歸檔，整個(gè)流程平均耗時(shí)超過15個(gè)工作日，且常因人為疏忽導(dǎo)致校準(zhǔn)超期。此外，儀器使用登記多采用手工臺(tái)賬，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)需耗費(fèi)大量人力，且易出現(xiàn)信息錯(cuò)漏，如設(shè)備位置記錄與實(shí)際存放地點(diǎn)不符等。

（二）數(shù)據(jù)管理的局限性

紙質(zhì)記錄與分散的電子表格難以滿足數(shù)據(jù)長期保存與深度分析需求。一方面，紙質(zhì)檔案易受環(huán)境因素影響，如受潮、蟲蛀導(dǎo)致數(shù)據(jù)損毀；另一方面，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一導(dǎo)致信息共享困難，采購部門的ERP系統(tǒng)、使用部門的Excel臺(tái)賬、校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的獨(dú)立數(shù)據(jù)庫之間缺乏對(duì)接，數(shù)據(jù)整合時(shí)需重新錄入，錯(cuò)誤率較高。在進(jìn)行儀器故障率、維護(hù)成本等數(shù)據(jù)分析時(shí)，人工整理數(shù)據(jù)耗時(shí)長達(dá)一周，且分析結(jié)果的時(shí)效性難以保障[3]。

（三）設(shè)備監(jiān)控與維護(hù)的滯后性

傳統(tǒng)巡檢模式無法實(shí)時(shí)掌握儀器運(yùn)行狀態(tài)，故障發(fā)現(xiàn)存在延遲。儀器出現(xiàn)性能下降或隱性故障時(shí)，往往在檢驗(yàn)過程中才被察覺，導(dǎo)致項(xiàng)目延誤。例如，某壓力檢測(cè)設(shè)備在使用中突發(fā)故障，因未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，致使三個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目延期交付，造成客戶投訴。同時(shí)，維護(hù)計(jì)劃缺乏科學(xué)依據(jù)，多基于經(jīng)驗(yàn)設(shè)定，存在過度維護(hù)或維護(hù)不足的問題。過度維護(hù)導(dǎo)致成本浪費(fèi)，而維護(hù)不足則使儀器故障率上升。

三、儀器信息化管理的技術(shù)架構(gòu)與核心功能

（一）信息化管理技術(shù)架構(gòu)解析

1. 感知層的智能數(shù)據(jù)采集

感知層通過RFID、二維碼、傳感器等技術(shù)實(shí)現(xiàn)儀器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。為每臺(tái)儀器配備唯一RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)設(shè)備型號(hào)、編號(hào)、校準(zhǔn)周期等基礎(chǔ)信息，通過手持終端掃描即可快速調(diào)取。在關(guān)鍵儀器上部署溫濕度、振動(dòng)、電流傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行參數(shù)。例如，對(duì)高溫環(huán)境下使用的無損檢測(cè)設(shè)備，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到內(nèi)部溫度超過60℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警，提示操作人員采取降溫措施，避免因過熱導(dǎo)致設(shè)備損壞。

2. 網(wǎng)絡(luò)層的高效數(shù)據(jù)傳輸

網(wǎng)絡(luò)層采用5G、Wi-Fi6和LoRa技術(shù)構(gòu)建混合通信網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)驗(yàn)室等信號(hào)良好區(qū)域，利用5G和Wi-Fi6實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，確保傳感器數(shù)據(jù)毫秒級(jí)回傳；在偏遠(yuǎn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)或地下檢測(cè)環(huán)境，通過LoRa低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，保障數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。某橋梁檢測(cè)項(xiàng)目中，檢測(cè)人員在地下隧道使用便攜式儀器，借助LoRa網(wǎng)絡(luò)，儀器數(shù)據(jù)仍能實(shí)時(shí)上傳至管理平臺(tái)，解決了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的問題[4]。

3.平臺(tái)層的大數(shù)據(jù)處理能力

平臺(tái)層基于云計(jì)算架構(gòu)搭建，具備PB級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析能力。采用Hadoop分布式存儲(chǔ)與Spark計(jì)算框架，可對(duì)儀器全生命周期數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、分類和建模。例如，通過分析儀器使用時(shí)長、維護(hù)記錄、校準(zhǔn)結(jié)果等數(shù)據(jù)，建立儀器健康度評(píng)估模型，以0- 100分量化設(shè)備狀態(tài)，低于60分的儀器自動(dòng)觸發(fā)維護(hù)預(yù)警，為管理決策提供數(shù)據(jù)支撐。

4. 應(yīng)用層的功能集成與拓展

應(yīng)用層開發(fā)涵蓋儀器管理全流程的功能模塊，并支持移動(dòng)端操作。通過微信小程序或?qū)Ｓ?/span>APP，檢驗(yàn)人員可在線完成儀器借用、歸還、故障報(bào)修等操作；管理人員能實(shí)時(shí)查看設(shè)備分布、使用狀態(tài)和維護(hù)進(jìn)度。此外，應(yīng)用層預(yù)留API接口，可與檢驗(yàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

（二）核心功能模塊深度應(yīng)用

1.智能采購決策系統(tǒng)

系統(tǒng)通過分析歷史采購數(shù)據(jù)、儀器使用頻率和維護(hù)成本，生成采購建議。例如，某型號(hào)光譜分析儀年使用時(shí)長超過3000小時(shí)，且近三年維護(hù)成本累計(jì)達(dá)采購價(jià)格的40%，系統(tǒng)自動(dòng)建議更換新型號(hào)設(shè)備，并推薦三家供應(yīng)商及其產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比。同時(shí)，供應(yīng)商管理模塊對(duì)合作企業(yè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，從交貨準(zhǔn)時(shí)率、產(chǎn)品合格率、售后服務(wù)響應(yīng)時(shí)間等維度打分，低于80分的供應(yīng)商將被列入預(yù)警名單[5]。

2.全流程校準(zhǔn)管理

校準(zhǔn)管理模塊實(shí)現(xiàn)從計(jì)劃制定到證書歸檔的閉環(huán)管理。系統(tǒng)根據(jù)儀器校準(zhǔn)周期自動(dòng)生成年度校準(zhǔn)計(jì)劃，并提前30天、7天分階段推送提醒。校準(zhǔn)完成后，檢驗(yàn)人員通過移動(dòng)端掃描校準(zhǔn)證書二維碼，自動(dòng)錄入證書編號(hào)、有效期、校準(zhǔn)結(jié)果等信息，并上傳證書圖片。當(dāng)證書即將過期時(shí)，系統(tǒng)再次預(yù)警，確保校準(zhǔn)無遺漏。

3.預(yù)測(cè)性維護(hù)模型

基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立儀器故障預(yù)測(cè)模型。系統(tǒng)收集儀器運(yùn)行溫度、振動(dòng)頻率、電流波動(dòng)等數(shù)據(jù)，通過LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分析數(shù)據(jù)趨勢(shì)，預(yù)測(cè)潛在故障。例如，對(duì)電梯曳引機(jī)檢測(cè)設(shè)備，當(dāng)模型預(yù)測(cè)到電機(jī)軸承磨損概率超過70%時(shí)，自動(dòng)生成維護(hù)工單，提示更換軸承，將被動(dòng)維修轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)維護(hù)，使設(shè)備故障率降低40%。

4.電子化報(bào)廢流程

儀器達(dá)到使用年限或性能無法修復(fù)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)起報(bào)廢申請(qǐng)。自動(dòng)計(jì)算設(shè)備剩余價(jià)值，調(diào)取近三年維護(hù)記錄、校準(zhǔn)不合格報(bào)告作為報(bào)廢依據(jù)。報(bào)廢申請(qǐng)經(jīng)部門審核、財(cái)務(wù)審批后，系統(tǒng)更新臺(tái)賬，并跟蹤處置流程，記錄回收公司信息、處置方式和殘值收入，確保國有資產(chǎn)處置透明可查。

四、信息化管理的實(shí)施路徑與保障措施

（一）分階段實(shí)施路徑規(guī)劃

1.需求調(diào)研與方案設(shè)計(jì)

組建由信息化部門、儀器管理部門、檢驗(yàn)業(yè)務(wù)骨干構(gòu)成的調(diào)研小組，通過訪談、問卷調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)觀察等方式，梳理現(xiàn)有管理流程中的痛點(diǎn)。分析儀器類型、數(shù)量、使用頻率、管理模式等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)構(gòu)戰(zhàn)略目標(biāo)，制定《儀器信息化管理三年規(guī)劃》，明確系統(tǒng)功能需求、實(shí)施步驟和預(yù)算分配。

2.系統(tǒng)開發(fā)與測(cè)試

選擇成熟的商品化軟件或定制開發(fā)平臺(tái)。若采用定制開發(fā)，需完成系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫建模、功能模塊開發(fā)。開發(fā)過程中采用敏捷開發(fā)模式，每?jī)芍苓M(jìn)行一次迭代測(cè)試，邀請(qǐng)一線檢驗(yàn)人員參與試用，及時(shí)收集反饋并優(yōu)化功能。例如，在儀器借用模塊開發(fā)中，根據(jù)檢驗(yàn)人員建議，增加掃碼借用、自動(dòng)定位歸還等功能，提升操作便捷性。

3.數(shù)據(jù)遷移與培訓(xùn)

對(duì)歷史儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、標(biāo)準(zhǔn)化處理，通過ETL工具遷移至新系統(tǒng)。同時(shí)，制定分層培訓(xùn)計(jì)劃：面向管理層，開展系統(tǒng)管理與數(shù)據(jù)分析培訓(xùn)；面向普通員工，進(jìn)行基礎(chǔ)操作培訓(xùn)；針對(duì)信息化專員，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)維與二次開發(fā)培訓(xùn)。培訓(xùn)采用“理論授課 + 實(shí)操演練 + 考核認(rèn)證”模式，確保全員掌握系統(tǒng)使用方法。

4.試點(diǎn)運(yùn)行與優(yōu)化

選擇1 - 2個(gè)分支機(jī)構(gòu)或部門作為試點(diǎn)單位，運(yùn)行信息化管理系統(tǒng)。成立專項(xiàng)支持小組，7×24小時(shí)響應(yīng)試點(diǎn)單位反饋。根據(jù)實(shí)際使用情況，優(yōu)化系統(tǒng)功能，如調(diào)整審批流程、完善報(bào)表模板。試點(diǎn)期間，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)儀器校準(zhǔn)及時(shí)率、故障響應(yīng)時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)比傳統(tǒng)管理模式，驗(yàn)證系統(tǒng)有效性。

5.全面推廣與驗(yàn)收

在全院范圍內(nèi)推廣系統(tǒng)，建立“總部 - 分支機(jī)構(gòu)”兩級(jí)技術(shù)支持體系。制定《系統(tǒng)使用考核辦法》，將儀器管理指標(biāo)納入部門績(jī)效考核。項(xiàng)目結(jié)束后，組織內(nèi)部驗(yàn)收和第三方評(píng)估，從功能實(shí)現(xiàn)、用戶滿意度、經(jīng)濟(jì)效益等維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，形成驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

（二）保障體系構(gòu)建

1.制度保障

制定《儀器信息化管理辦法》，明確各部門職責(zé)：信息化部門負(fù)責(zé)系統(tǒng)運(yùn)維，儀器管理部門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)審核，檢驗(yàn)部門負(fù)責(zé)日常操作。出臺(tái)《數(shù)據(jù)安全管理規(guī)定》，對(duì)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸、使用等環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范，采用加密傳輸、訪問權(quán)限控制、定期備份等措施保障數(shù)據(jù)安全。建立《系統(tǒng)使用考核細(xì)則》，對(duì)未按規(guī)定使用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤等行為進(jìn)行扣分，與績(jī)效獎(jiǎng)金掛鉤。

2.技術(shù)保障

搭建私有云數(shù)據(jù)中心，配置高性能服務(wù)器、存儲(chǔ)陣列和防火墻設(shè)備，確保系統(tǒng)7×24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行。建立容災(zāi)備份機(jī)制，在異地?cái)?shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)，保障數(shù)據(jù)可靠性。定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全漏洞掃描和性能優(yōu)化，每年進(jìn)行一次版本升級(jí)，引入新功能和技術(shù)，如AI數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)字孿生監(jiān)控界面。隨著科技的進(jìn)步，儀器管理將進(jìn)一步與人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)結(jié)合。一方面，基于深度學(xué)習(xí)的故障預(yù)測(cè)模型將更精準(zhǔn)地分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警從概率判斷向精準(zhǔn)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)變；另一方面，數(shù)字孿生技術(shù)可構(gòu)建儀器虛擬鏡像，實(shí)時(shí)模擬設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，輔助制定最優(yōu)維護(hù)策略。

3.人才保障

與高校、科研機(jī)構(gòu)合作，開設(shè)“儀器信息化管理”專項(xiàng)培訓(xùn)課程，培養(yǎng)既懂檢驗(yàn)技術(shù)又熟悉信息技術(shù)的復(fù)合型人才。設(shè)立信息化專員崗位，負(fù)責(zé)系統(tǒng)日常運(yùn)維、數(shù)據(jù)分析和用戶支持。建立內(nèi)部培訓(xùn)師機(jī)制，選拔業(yè)務(wù)骨干擔(dān)任培訓(xùn)師，定期開展經(jīng)驗(yàn)分享和技能培訓(xùn)，形成“傳幫帶”的學(xué)習(xí)氛圍，提升全員信息化應(yīng)用水平。

五、結(jié)語

綜上所述，特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)儀器信息化管理是當(dāng)前特種設(shè)備行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)和方向。信息化管理的實(shí)施不僅是技術(shù)手段的革新，更是管理模式的系統(tǒng)性重構(gòu)。通過標(biāo)準(zhǔn)化流程再造與跨部門數(shù)據(jù)協(xié)同，打破信息孤島，形成從采購選型到報(bào)廢處置的閉環(huán)管理體系，推動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)營向精細(xì)化、科學(xué)化方向轉(zhuǎn)型。未來，隨著人工智能、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等技術(shù)的深度融合，儀器管理將朝著智能化預(yù)測(cè)、全生態(tài)協(xié)同、綠色低碳化和安全可信化方向持續(xù)演進(jìn)，為特種設(shè)備安全監(jiān)管提供更堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

文章來源：《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》http://m.00559.cn/w/kj/32519.html