中国科学院宁波材料技术与工程研究所

严实相济,严以责实——谈实验室管理的点滴体会
——表面事业部 陈仁德

发布:2015-08-03

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    我是来自海洋重点实验室的一名普通的科研人员,2010年毕业于北京石油化工学院通信工程专业,同年进入中科院宁波材料所担任科研助理。大家可能很奇怪,因为我是通信工程专业为什么进入表面事业部,如果是先进制造所还情有可原。但是考虑到团队建设,课题组长汪老师当时的想法是希望我能结合软件工程的专业背景,然后把想法通过软件和硬件最后转变为现实,所以加盟课题组以来,我一直主要负责真空系统设备的建设以及碳基涂层材料的工艺研究。 

  但是随着材料专业知识的匮乏,我在2014年申请了中科院的在职硕士。希望通过自身的提高,承担起更大责任,最终随着能力的提升也承担起实验室的管理。 

  刚加入课题组时,我主要通过组会上的交流和文献中获取真空技术相关信息,希望能融入到团队中发挥一技之长。经过一段时间后,很快也掌握了一些基础技能,包括靶材的绑定。另外,也逐步可独立完成设备复杂零部件的维护与装卸,比如这样一个简单的进出水管,但是里面的零部件竟达50多个,不过只要熟知其中的原理,比起上千行的程序代码来说,这还是比较简单。 

  我在2012年的时候很幸运,得到一次前往韩国有进一步掌握真空设备技术的机会,接受更专业、更系统的的培训。从真空外围基本设备到系统的每一个组件,从软件硬件的构成到最终系统集成、从设备精细到产业化设备的大小。虽然短短两周也是让我受益匪浅。当然,国内也有很多镀膜公司以及设备厂家,从镀膜材料与技术的多样性来看,结合各方的优势,希望能把每家企业的特色,最后吸收转化,最终服务于课题组,这也是我最终的目的。 

  2013年的时候也我通过参与院装备项目的申请,这个项目在14年也通过立项资助,所以前期积累的一些想法与经验也得以实现,首先是我们原有设备上的电弧阴极管,是螺纹装夹,在操作过程中根据每个操作人员的力的大小,容易导致密封不严、螺纹很容易损坏,我在后期的设备研制过程中对这个部分进行改进,采用光盘式的装夹,并由此申请了专利。另外也实现高离化率的HIPIMS涂层技术,原先配制的阴极磁控管现在已经完全无法满足,所以配套的阴极磁控管冷却能力必须得到加强,对阴极背板、磁石还有阴极底座进行重新设计,在项目研制过程中完成加工制作。随着设备体积的增大,维护一次线性离子束的话会显得相当困难,因为要从设备内部进去,把里面部件一个一个拆下来,现在采取开门式滑轨结构可以把整个部件抽出来,操作人员就可以在外围直接维护。 

  随着个人能力的提升,我也逐渐承担起实验室的建设工作。结合所里的二期规划,实验室也得到了扩建。实验室由最初一个房间,变成现在两个房间。原先是冷水机和空压机放在一个房间,冷水机产生的热量,可以用空调制冷来平衡掉,但是现在随着设备容量的增加,需要更换一个更大功率的冷水机,所以需要一个单独的散热管道。另外考虑实验室功能分区,我最后做一个设备分区、操作工种的分区、噪声隔离以及气源隔离,将两个房间打通重新布置。其中也有一些细节,比如之前实验室的地面是一个花色的地砖,现在全部换成PVC的地胶,由于先前在设备维护过程中,如果有一颗小的螺丝掉到地上,几乎是找不到的,因为那个螺丝的大小特别小,而且它的颜色和地面颜色特别相近。对于实验室一些不好的东西进行完善和改善,这些都是在平时慢慢积累,然后再最后做一个整体的规划。 

  同时为了加强实验室安全责任,消除安全隐患,我对实验室的总体布局做了一个上电中气下水,在防止实验室在漏水的时候导致触电事故的发生,保证实验室安全的运行。 

  当实验室完成初步建设之后,对实验室后续开展责任的强化,紧抓实验室的管理。首先对材料的分门别类,我们课题组设备的增多,实验的材料与配件数量急剧上升,对它们进行分门别类的放置显得尤为重要,这样每一台设备都有它该有的器械,每一台设备的负责人都能找到他想要的东西。尤其是工具上面,在设备发生故障的时候,有一些特定工具很重要,因为它不一定几天能到货,有时要等好几周,所以对于工具的摆放也制定了现场管理制度,最后达到实验室摆放规整、干净利落。 

  建立了实验室数字化管理,包括安装质指纹门禁出入系统,加强实验室的安全责任;监控系统的加入,不但提高了实验室中每个人的安全意识,同时也能实时关注实验室的状况,可以及时处理突发事件。 

  其次,建立一个实验室设备培训上岗制度,建立不但在实验室内、课题组内进行设备培训上岗培训,同时受邀在合作企业开展真空技术培训。并建立大型设备维护保养制度,严格执行,保障设备的良好运行。 

  再次强化实验室设备使用制度。因为随着设备的增多,我们实验室学生也源源不断加入,设备使用率相对来说比较高,由于实验的特殊性,更换靶材与气体会特别频繁,这样实验中难免会有一些交接信息的传导失误,所以特别制定这样交接流程,解决设备交接中信息的不完整,使设备使用率大幅度提高。同时经过一系列设备管理之后,实验室设备故障发生之后,为等一个配件到位要12周,尤其是国外的配件会原装发过来,时间间隔会特别长,到现在故障实现完全预警,包括加入各种报警系统,提前预知设备故障,保障设备全年连续安全稳定的运行,从2012年到现在,设备未发生重大的故障。 

  综上,习主席提出的三严三实大到领导一方,小到实验室管理,出实策、鼓实劲、办实事,不图虚名,不务虚功。希望我们的实验室在未来有更好的发展。