科鉴检测助力“十三五”国家科技部重点研发计划“重大科学仪器设备开发专项”可靠性工作总结

简介：为响应我国科技创新、经济发展对科学仪器的重大需求，在继承和发展“十二五”国家重大科学仪器设备开发专项成果的基础上，科鉴检测助力“十三五”重大科学仪器专项项目承担单位，以自主研发的关键核心部件和仪器整机为突破口，聚焦仪器的质量与可靠性研究，形成了一大批可靠性研究成果。帮助企业高效规范的开展工程化和产业化工作，稳步推进了国产高端科学仪器“从有到好”的发展路线。

1.        总体情况

“十三五”期间，由国家科技部高技术研究发展中心主管的“重大科学仪器设备开发专项”（以下简称“仪器专项”）完成了146个项目的立项工作。在各项目执行阶段，广东科鉴检测工程技术有限公司（以下简称“科鉴检测”）作为国内专业致力于产品质量与可靠性的智力服务型国家高新技术企业，支撑多个项目团队开展了产品可靠性设计分析、可靠性测试、可靠性提升试验、异地测试、软件测试、可靠性指标考核和技术就绪度评估等工作，并顺利完成了课题绩效自评价或项目综合绩效评价。

科鉴检测通过介入项目可靠性工作实施以及在仪器行业内进行可靠性专题讲座、培训和交流，对仪器专项管理和行业氛围带来了以下几方面的影响：

1)        为大量项目送去了免费的项目第三方测试与可靠性工作解决方案，为项目研发团队对标中期检查和结题验收的要求，提供了有益的参考；

2)        项目执行过程中，认真落实了仪器专项管理部门提出的项目质量管理机制，助力项目单位打造“可靠、稳定和耐用”的国产科学仪器；

3)        在开展第三方测试之前，协同项目单位编制测试大纲，并组织项目“两组一委”专家（不少于7人）对大纲进行评审和指导，保证了项目第三方测试的准确性和规范性。充分调动和对接国内满足验收测试要求的主流第三方检测单位为项目单位提供了高效和便捷的检测和技术服务；

4)        通过一系列可靠性专题讲座、培训和交流，带动了项目单位自主开展仪器可靠性提升工作的氛围；

形成了一系列仪器可靠性标准、专利和专著，为项目单位开展仪器可靠

1)        性工作提供了方法和参考。

1.        强化仪器专项质量管理机制

系统集成和工程化能力、产业技术能力是科学仪器设备研制和实现产业化发展的核心能力。科鉴检测秉持“公正、专业、高效”的工作原则，配合项目单位落实专项质量管理工作，助力提升项目单位产品工程化和产业化能力。科鉴检测提出了一套高效的项目质量管理工作流程，节省项目团队质量管理的精力投入，聚焦更多资源用于产品研发和可靠性提升。

图1 仪器专项质量管理工作流程

2.        可靠性提升工程打造“皮实耐用”的国产仪器

科鉴检测规范引导项目单位开展验收测试工作，同时也积极向其导入提升产品质量与可靠性的理念和方法。通过“传帮带教”和“授之以渔”的方式，助力各项目单位打造“皮实耐用”的国产重大科学仪器产品。在科鉴检测过硬技术背景和坚持推广可靠性提升技术的影响下，越来越多的项目单位自发的开展产品可靠性提升工作和研究，并取得了不错的提升效果。

表1 “十三五”期间自发开展产品可靠性提升工作情况汇总

4.        知识产权成果

“十三五”期间，科鉴检测通过参与众多仪器专项的可靠性应用技术研究，现已申请/授权与科学仪器有关的发明专利10项，发布团体标准3项，出版可靠性专著1部，为众多项目单位开展仪器可靠性研究工作提供了方法和参考，弥补了国内该领域可靠性方法研究的空白。其中“装备加速试验与快速评价”一书中详细阐述了科鉴检测自“十三五”以来参与的仪器专项项目成果以及为国内众多科学仪器单位提供的可靠性技术成果，具有较强的实操性。部分核心知识产权清单如图2、表3所示。

图2 科学仪器可靠性专著和标准

表2 科学仪器可靠性知识产权清单

1.        可靠性公益培训

“十三五”期间，科鉴检测联合北京科学仪器装备协作服务中心、上海分析仪器产业技术创新战略联盟、中科院过程所、上海计算技术研究所等单位，面向仪器专项项目牵头/承担/参与单位，组织开展了一系列科学仪器可靠性相关的讲座、培训和交流。参与培训的包括钢研纳克、博晖创新、北京卫星厂、北京辰安、中广核检测、北京航天河、北京卓立汉光、安徽皖仪、中海石油、海光仪器、中机试验装备公司、武汉中岩、上海超群、西南化工研究院、宁波永新光学等项目牵头单位以及参与项目研究的高校/研究院所/企事业单位等共计400余人次参与了培训。

通过培训，项目单位对项目执行过程中的安全规范、可靠性设计分析、第三方测试、可靠性提升工程、技术就绪度评价和可靠性指标考核等多个方面有了深入了解。帮助参加培训的科学仪器研发厂家技术骨干和项目负责人明确了在产品的研发设计、质量管理中的可靠性工作方法和要素，并指引开展相关可靠性工作，从而进一步提高国产科学仪器行业产品质量提升。

表3 科学仪器可靠性公益培训清单

1.         “十四五”仪器专项可靠性工作建议

科鉴检测结合已积累的仪器专项可靠性工作经验，针对“十四五”仪器专项的工作提出以下几点建议，考虑不一定成熟全面，不当之处还请见谅：

1)        可靠性设计与试验验证工作还有进一步深入开展。可靠性设计与试验验证是打造“皮实耐用”仪器的关键，需要进一步推动过程可靠性设计、实验室验证工作，通过施加环境应力增强验证的效果。

2)        技术就绪度评级是促使项目单位系统开展项目工作，特别是突破关键技术要素和落实可靠性是确保成果工程化和产业化的手段，仍可进一步强化中期检查和绩效评价环节技术就绪度的检查。如中期检查前要实现技术就绪度六级，即核心部件开展功能性能和环境适用性验证，原理样机开展整机功能性能验证，并提供第三方报告。结题验收前要实现技术就绪度八级或九级，即工程样机开展功能性能、环境适用性和可靠性指标验证。

3)        以暴露问题和改进提高为可靠性工作的目标导向，可以明确核心部件强化试验+仪器整机综合应力试验代替原可靠性指标考核验证，通过快速充分暴露问题并采取改进措施产品可靠性才能真正提高。

2.        总结

正值“十三五”仪器专项项目陆续迎来综合绩效评价之际，科鉴检测对已开展的可靠性工作做了简单梳理。总结陪伴国内仪器企业共同成长和指导开展产品可靠性提升过程中的先进经验，反思和改进以往工作中的不足。在“十四五”期间，科鉴检测将继往开来，砥砺前行，肩负“让中华民族的产品更可靠”的使命，为各仪器研发单位提供更优质的可靠性技术服务，稳步推进国产科学仪器“从有到好”的发展路线。