文/ 容永紅 鐘民 沈海強(qiáng) 李向軍

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室建設(shè)案例

文/ 容永紅 鐘民 沈海強(qiáng) 李向軍

新一代棉花公檢實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案的技術(shù)定位與選擇

本文指出新一代棉花公檢實(shí)驗(yàn)室，其建設(shè)方案的技術(shù)定位應(yīng)符合下列發(fā)展方向：科學(xué)的選址、合理的檢驗(yàn)流程布局、堅(jiān)固耐用的裝修材料、以人為本環(huán)保節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)、高效可靠的檢測(cè)系統(tǒng)等。

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室旨在服務(wù)棉花生產(chǎn)企業(yè)，其檢驗(yàn)?zāi)芰皟x器配備都要滿足中纖局對(duì)檢驗(yàn)時(shí)限的要求，根據(jù)企業(yè)的日加工產(chǎn)量、入庫的速度確定，一般情況下可根據(jù)企業(yè)日加工產(chǎn)量的1.5倍做檢測(cè)能力設(shè)計(jì)。根據(jù)新疆各地棉花加工量，小型公檢實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)量一般在10萬t左右，中型公檢實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)量一般在30萬t左右，大型公檢實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)量則超過50萬t。

圖1. 實(shí)驗(yàn)室人員在處理棉花樣品。

“中國(guó)制造2025”與“工業(yè)4.0”

“工業(yè)4.0”旨在將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型,主要分為三大主題：“智能工廠”、“智能生產(chǎn)”、“智能物流”。而《中國(guó)制造2025》是中國(guó)版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃，將智能制造作為主攻方向，推進(jìn)制造過程智能化。在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間，加快人機(jī)智能交互、工業(yè)機(jī)器人、智能物流管理在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能管控。那么新疆棉花公檢實(shí)驗(yàn)室在智能化轉(zhuǎn)型的時(shí)代背景下，是如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理的呢？下文一并介紹。

實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)選址

出于服務(wù)棉花生產(chǎn)加工的目的，2004～2009年間，新疆不少公檢實(shí)驗(yàn)室都選址建設(shè)在棉花主產(chǎn)區(qū)的縣鄉(xiāng)。在實(shí)現(xiàn)就近快捷服務(wù)的同時(shí)，也帶來一些弊端：分析人員的交通成本顯著上升；外派技術(shù)與管理人員的定期輪換導(dǎo)致管理難以細(xì)致到位；生活設(shè)施的重建，也使得公檢實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本增加；人力資源難以保障；儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)成本增加等。

針對(duì)以上問題，新疆纖檢在2010～2015第二個(gè)建設(shè)周期做了一些改變。公檢實(shí)驗(yàn)室的選址已經(jīng)普遍具有下列特點(diǎn)：逐步將外置的棉花公檢實(shí)驗(yàn)室回遷地州市，配合質(zhì)監(jiān)局新檢測(cè)基地建設(shè)，重新規(guī)劃建設(shè)棉花公檢實(shí)驗(yàn)室；新建的棉花公檢實(shí)驗(yàn)室傾向于采用單層獨(dú)棟建筑，避免與質(zhì)監(jiān)局合用一棟辦公樓，充分滿足了生產(chǎn)性檢驗(yàn)的工藝要求；確實(shí)無法避免與其它單位合用一棟辦公樓時(shí)，棉花公檢實(shí)驗(yàn)室也要單獨(dú)分區(qū)，盡量占據(jù)一層的位置。

合理的檢驗(yàn)流程布局

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)流程設(shè)計(jì)與布局，對(duì)于提高檢驗(yàn)效率、保證檢驗(yàn)任務(wù)按時(shí)完成尤為重要。檢驗(yàn)流程是否合理，其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：是否符合國(guó)家對(duì)棉花公證檢驗(yàn)的統(tǒng)一規(guī)范要求，檢驗(yàn)過程的質(zhì)量控制如何保證，人流物流區(qū)分是否合理，轉(zhuǎn)運(yùn)是否流暢，檢驗(yàn)是否高效，對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)施的損耗是否降到最低等等。

實(shí)驗(yàn)室布局的巧妙設(shè)計(jì)

公檢實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)過程大體是：土建工程先行、實(shí)驗(yàn)室保溫圍護(hù)與裝飾裝修緊跟，然后檢驗(yàn)儀器設(shè)備安裝進(jìn)駐、最后實(shí)驗(yàn)室調(diào)試運(yùn)行。根據(jù)新疆當(dāng)?shù)亟ㄖ?guī)范，一般民用建筑外墻都會(huì)鋪設(shè)保溫層，目前大多采用擠塑保溫板，厚度在50～150 mm之間。

公檢實(shí)驗(yàn)室也對(duì)檢驗(yàn)流程和實(shí)驗(yàn)室布局進(jìn)行了巧妙設(shè)計(jì)，使得最需要溫濕度控制的平衡間、HVI室位于建筑物的內(nèi)層，其它輔助房間位于建筑物外層，總體呈“回”字形布局，借助建筑物本身的隔墻與空氣隔層，形成對(duì)內(nèi)層區(qū)域良好的絕熱保溫圍護(hù)，這本身就是一種綠色節(jié)能的設(shè)計(jì)。

在內(nèi)部保溫裝修用材上，目前也出現(xiàn)兩種不同的風(fēng)格，一種是豪華型的路線，天花、地磚、架空地板、墻體石材、鋁合金玻璃隔斷、門窗、照明燈具等都選用名牌產(chǎn)品，材質(zhì)優(yōu)良，投資巨大，裝修完畢實(shí)驗(yàn)室顯得很高大上。另一種是樸素路線，保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿足工藝技術(shù)條件即可、裝修用材堅(jiān)固耐用、質(zhì)地樸素，把節(jié)省出來的投資用于環(huán)保節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)、自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)、智能高效的檢測(cè)系統(tǒng)。

筆者更加認(rèn)可和推崇后者。在資源和資金有限的條件下，只有選擇樸素的路線，才能把更多的錢用在刀刃上、用在提升實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)效率的設(shè)施上，這樣檢測(cè)效率才能提高、投資回報(bào)率也是最佳的。

以人為本的環(huán)保節(jié)能系統(tǒng)

新疆棉花公檢實(shí)驗(yàn)室有自身特點(diǎn)：檢驗(yàn)業(yè)務(wù)量多、檢驗(yàn)強(qiáng)度大，檢驗(yàn)人員與HVI機(jī)臺(tái)數(shù)量多。因此實(shí)驗(yàn)室棉塵量也比內(nèi)地同類實(shí)驗(yàn)室多出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，棉塵對(duì)檢驗(yàn)人員身心健康、工作效率都有顯著影響。

在新疆棉花公檢實(shí)驗(yàn)室第二建設(shè)階段，棉塵問題已經(jīng)引起纖檢系統(tǒng)的的高度重視，新建實(shí)驗(yàn)室已廣泛采用綠色環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)，除保證實(shí)驗(yàn)室溫濕度精度外，潔凈度、噪音也較實(shí)驗(yàn)室建設(shè)第一階段有了很大改善，此舉也受到檢驗(yàn)人員的普遍認(rèn)可。

實(shí)驗(yàn)室引入自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)

棉花樣品從檢測(cè)前分樣開始到檢測(cè)結(jié)束后廢樣回收，經(jīng)過很多工序。搬運(yùn)周轉(zhuǎn)次數(shù)多、工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高。從實(shí)驗(yàn)室效率的角度評(píng)價(jià)，如能減少樣品周轉(zhuǎn)時(shí)間，延長(zhǎng)HVI機(jī)實(shí)際在線檢測(cè)時(shí)間，那么整個(gè)實(shí)驗(yàn)室效率就能得到顯著的提高。

2013年，中國(guó)棉花儀器化公證檢驗(yàn)博樂實(shí)驗(yàn)室引入自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)，這是自動(dòng)化傳輸系統(tǒng)第一次應(yīng)用到新疆棉花公檢實(shí)驗(yàn)室。2015年，新疆纖維檢驗(yàn)局第二檢測(cè)基地的棉花公證檢驗(yàn)調(diào)劑實(shí)驗(yàn)室，則全面采用了自動(dòng)傳輸系統(tǒng)。從分樣室——感官室——平衡間——HVI室——打包室全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化傳輸，大幅度降低了周轉(zhuǎn)搬運(yùn)的時(shí)間。

由于棉籃很少在地面停留、轉(zhuǎn)運(yùn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)施的損傷程度也降到最低。采用自動(dòng)傳輸系統(tǒng)，大幅度地減少了臨時(shí)工雇傭的數(shù)量，這對(duì)當(dāng)前因勞動(dòng)力短缺出現(xiàn)的用工荒，具有更加重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，自動(dòng)傳輸系統(tǒng)的使用，也顯著降低了工作勞動(dòng)強(qiáng)度，工作環(huán)境的改善，對(duì)于穩(wěn)定檢驗(yàn)人員隊(duì)伍也有重要意義。

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室的信息化

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室的信息化包括：實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)備管理信息化：將空調(diào)、UPS、空氣壓縮機(jī)、配電柜等設(shè)備完全納入監(jiān)控管理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、多種信號(hào)報(bào)警、故障信息手機(jī)短信提示、運(yùn)行日志等功能。該技術(shù)成熟可靠，應(yīng)用比較普及，檢測(cè)環(huán)境監(jiān)控信息化，如門禁、視屏、溫濕度監(jiān)控、溫濕度顯示、溫濕度記錄、漏水檢測(cè)等技術(shù)，已經(jīng)在新疆棉花公檢實(shí)驗(yàn)室得到廣泛使用；棉花檢驗(yàn)過程信息化：在棉花儀器化公證檢驗(yàn)規(guī)范的硬性約束和中國(guó)棉花公證檢驗(yàn)承檢機(jī)構(gòu)專用軟件的規(guī)范化管理下，各公檢實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行普遍比較到位，成效相對(duì)較顯著。

棉花公檢實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)效率取決于棉樣檢測(cè)的全過程、全方位自動(dòng)傳輸，雖然博州實(shí)驗(yàn)室、新疆纖檢局二基地實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)做了大膽的嘗試，但距離全過程、全方位的自動(dòng)化傳輸還有一定距離。下一步提升的空間在于平衡間的全面、徹底自動(dòng)化，這是棉花公檢實(shí)驗(yàn)室能否實(shí)現(xiàn)智能化最重要的，也是起決定性作用的一步。

自動(dòng)化、智能化的檢測(cè)系統(tǒng)，只有建立在安全可靠、連續(xù)運(yùn)行的基礎(chǔ)上才能產(chǎn)生效益。因此雙路供電、集中的UPS電源、備用水箱、高可靠性備份空調(diào)系統(tǒng)、零備件的通用性互換性等都是新一代棉花公檢實(shí)驗(yàn)室技術(shù)定位時(shí)必須要考慮的。

國(guó)外實(shí)驗(yàn)室建設(shè)案例的啟示

發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)廠房和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)給我們很多啟示。以Google公司為例，其數(shù)據(jù)中心的建筑物外觀都很普通，有不少是利用舊廠房、舊辦公樓改造的，完全沒有高大上的裝修，其位于芬蘭的數(shù)據(jù)中心就是利用廢棄的造紙廠房改建的。很多數(shù)據(jù)中心內(nèi)部都看不到吊頂裝修，鋼立柱、鋼橫梁都一目了然。但是支撐核心設(shè)備不間斷運(yùn)行的冷卻系統(tǒng)，規(guī)模卻很大。但是對(duì)公司運(yùn)營(yíng)極其重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器都是全球最先進(jìn)的。全球頂尖公司對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目投資回報(bào)、經(jīng)濟(jì)效益的考量很值得我們學(xué)習(xí)。

本文作者容永紅來自上海約頓公司；鐘民來自新疆纖維檢驗(yàn)局；沈、李分別來自博州、喀什纖維檢驗(yàn)所。