首鋼京唐公司LIMS系統(tǒng)的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)

劉美麗

摘要：LIMS（Laboratory Information Management System），即實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是針對實(shí)驗(yàn)室信息化需求的全面解決方案，它以項(xiàng)目管理、流程控制、質(zhì)量檢測為核心，遵循ISO/IEC 17025（2005版，測試和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求）、GMP、GLP、ISO 9001、FDA 21CFR Part 11等實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范，有效整合并管理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)包括人員、設(shè)備、物料、樣品、合同在內(nèi)的各種信息，并為數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量檢測和監(jiān)控提供全面的技術(shù)支持。首鋼京唐LIMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)合首鋼京唐實(shí)驗(yàn)室信息管理的需求和首鋼京唐的信息化發(fā)展需求，規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理，規(guī)范檢驗(yàn)過程控制、保證檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

關(guān)鍵詞：LIMS系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)確性

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2012)02-0095-02

1、前言

首鋼京唐公司實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)進(jìn)廠及生產(chǎn)過程中的原燃(輔)料、冶煉、水質(zhì)、油脂、耐材取制樣及化學(xué)分析、軋鋼檢驗(yàn)工作；負(fù)責(zé)工序間及出廠產(chǎn)品的表面質(zhì)量檢查、質(zhì)量證明書簽發(fā)、力學(xué)性能試驗(yàn)及低倍硫印、金相等檢驗(yàn)工作。京唐公司LIMS系統(tǒng)涵蓋所有檢驗(yàn)任務(wù)，負(fù)責(zé)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的流程管理及向公司三級、四級傳輸檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)還包括了檢驗(yàn)設(shè)備、人員、檢驗(yàn)文件等實(shí)驗(yàn)室資源的全面管理。本文結(jié)合首鋼京唐公司LIMS系統(tǒng)的建設(shè)過程，詳細(xì)論述LIMS系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)和應(yīng)用效果。

2、系統(tǒng)應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)

2.1 LIMS系統(tǒng)三個(gè)檢化驗(yàn)中心分步上線

京唐公司LIMS系統(tǒng)于2007年11月正式啟動(dòng)，按照公司各工序投產(chǎn)時(shí)間同步于2008年7月30日，京唐LIMS系統(tǒng)“原料分析中心檢驗(yàn)”上線運(yùn)行；2009年1月1日，京唐LIMS系統(tǒng)“軋鋼測試中心”上線運(yùn)行；2009年5月1日，京唐LIMS“冶煉分析中心”上線運(yùn)行。公司質(zhì)檢設(shè)備自動(dòng)化水平高，與各生產(chǎn)工序結(jié)合緊密，最大程度滿足公司管理需要。

2.2 LIMS系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)

(1)按照人員不同的職責(zé)，系統(tǒng)自動(dòng)分配相應(yīng)的任務(wù)，使人員職責(zé)分明，提高工作效率；

(2)遵循ISO/IEC 17025、GMP 、GLP、GALP等實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范，將實(shí)驗(yàn)室的資源人、機(jī)、料、法、環(huán)五大要素進(jìn)行管理；

(3)化驗(yàn)分析更加簡單，減少人為造成的誤差，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確；

(4)質(zhì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成，滿足質(zhì)量部門對化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)的要求；

(5)將實(shí)驗(yàn)室的所有自動(dòng)化儀器設(shè)備管理起來，儀器數(shù)據(jù)自動(dòng)被采集到系統(tǒng)中來，讓手工數(shù)據(jù)和儀器數(shù)據(jù)無縫的合并；

(6)化驗(yàn)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)共享，用戶可根據(jù)權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的查詢及統(tǒng)計(jì)分析,便于領(lǐng)導(dǎo)決策。

2.3 LIMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施方案

LIMS系統(tǒng)覆蓋的三個(gè)作業(yè)區(qū)從物理相互獨(dú)立，邏輯上相互統(tǒng)一。三個(gè)作業(yè)區(qū)各自配置兩臺(tái)服務(wù)器，分別為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，有UPS保護(hù)，兩臺(tái)服務(wù)器互為備份。作業(yè)區(qū)內(nèi)部自成局域網(wǎng)，與其他作業(yè)區(qū)和綜合管理區(qū)通過防火墻隔離，以保護(hù)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)安全，同時(shí)通過防火墻配置可以滿足與其他作業(yè)區(qū)的數(shù)據(jù)交互的要求。

2.4 LIMS系統(tǒng)軟硬件實(shí)施方案

系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、通信服務(wù)器組成的平臺(tái)架構(gòu)，由通信服務(wù)器接受相關(guān)采集點(diǎn)的信息并寫入數(shù)據(jù)庫（包括報(bào)文），終端用戶通過應(yīng)用服務(wù)器訪問應(yīng)用系統(tǒng)及對系統(tǒng)進(jìn)行管理、操作。

2.5 分析儀器的接口方式

京唐LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了186臺(tái)儀器與檢驗(yàn)系統(tǒng)的接口，數(shù)據(jù)上傳與指令下達(dá)不需人工干預(yù)，大大減少了出錯(cuò)的幾率，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率，特別是冶煉分析中心部分，采用了高速以太網(wǎng)與PROFIBUS高速工業(yè)網(wǎng)作為依托，與冶煉分析中心二級系統(tǒng)緊密結(jié)合，滿足了煉鋼煉鐵18個(gè)二級系統(tǒng)的數(shù)據(jù)請求，試樣從檢驗(yàn)到發(fā)送檢驗(yàn)結(jié)果僅需30秒，很好地滿足了煉鋼煉鐵等冶煉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求，達(dá)到了國際一流水平。

2.6 系統(tǒng)主要功能介紹

2.6.1 原料分析中心功能

LIMS系統(tǒng)原料部分從MES獲取委托單檢驗(yàn)信息、取樣（包括燒結(jié)自動(dòng)取樣、焦化自動(dòng)取樣、汽車自動(dòng)取樣、火車自動(dòng)取樣）、制樣、確認(rèn)實(shí)驗(yàn)條件、采集檢驗(yàn)結(jié)果、自動(dòng)判定及修約、一級審核、二級審核、三級審核、檢驗(yàn)結(jié)果上傳MES系統(tǒng)。同時(shí)系統(tǒng)提供動(dòng)態(tài)運(yùn)行控制圖、工作日志、具備與ORIGIN數(shù)據(jù)分析處理軟件的綁定集成、生成原輔料代碼知識(shí)庫、綜合查詢報(bào)表管理等。

2.6.2 冶煉分析中心功能

對于冶煉分析中心，由于對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高，在整個(gè)操作過程中，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全部后臺(tái)自動(dòng)化處理：從自動(dòng)接收樣品、信息的自動(dòng)傳輸、自動(dòng)指定設(shè)備檢驗(yàn)、結(jié)果的自動(dòng)判定以及報(bào)出。這些功能的實(shí)現(xiàn)極大地提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率，滿足了生產(chǎn)的需求。

冶煉部分負(fù)責(zé)煉鐵車間高爐鐵水的檢化驗(yàn)和對煉鋼環(huán)節(jié)：脫硫站鐵水，轉(zhuǎn)爐、LF、ＣＡＳ、ＲＨ及鑄機(jī)的鋼水的分析檢化驗(yàn)，即：承擔(dān)著鐵水樣、鋼水樣的化學(xué)成份分析；連鑄試樣的化學(xué)成份分析；承擔(dān)爐渣試樣的化學(xué)成份分析；承擔(dān)冶煉生產(chǎn)所需鋼中氣體的化學(xué)成份分析；成品鋼種分析。

2.6.3 軋鋼測試中心功能

軋鋼測試中心負(fù)責(zé)軋鋼成品包括板坯，冷軋卷，熱軋卷，冷軋介質(zhì)的性能測試。系統(tǒng)從MES接收委托信息和檢驗(yàn)計(jì)劃，通過指定制樣機(jī)，指定儀器設(shè)備功能與設(shè)備做交互，并取得檢驗(yàn)結(jié)果，系統(tǒng)根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)劃自動(dòng)修約判定，并經(jīng)過一審、二審、三審、數(shù)據(jù)上傳MES、打印檢驗(yàn)報(bào)告。既保證了物流與信息流的統(tǒng)一，同時(shí)保證了工作流程的科學(xué)性、規(guī)范性，提高了執(zhí)行效率,圖二。

2.6.4 實(shí)驗(yàn)室資源管理

(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：基本信息 、維護(hù)歷史紀(jì)錄、檢驗(yàn)類型、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、修約、檢驗(yàn)元素與設(shè)備和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的對照等。

(2)文檔管理：目錄、分類、下載、跟蹤信息等管理。

(3)人力資源管理：人力資源基礎(chǔ)信息、人員與實(shí)驗(yàn)品種、類型的對照關(guān)系、個(gè)人可操作角色等。

(4)設(shè)備管理：設(shè)備故障管理、人員工單管理、設(shè)備檢修記錄管理、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)管理、合同管理管理、設(shè)備采購計(jì)劃管理、資金計(jì)劃申請等管理。

2.7 系統(tǒng)培訓(xùn)

LIMS系統(tǒng)實(shí)施及應(yīng)用過程中，項(xiàng)目組加強(qiáng)對相關(guān)業(yè)務(wù)人員的信息化培訓(xùn)工作。編寫完成了《LIMS用戶操作說明書》。開展集中培訓(xùn)20余次，專業(yè)培訓(xùn)10余次，培訓(xùn)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、系統(tǒng)概念及系統(tǒng)演示、關(guān)鍵用戶及系統(tǒng)功能測試、系統(tǒng)查詢配置權(quán)限等。通過培訓(xùn)，極大地提高了員工信息化工作水平，使LIMS系統(tǒng)實(shí)施和應(yīng)用順利進(jìn)行，并快速進(jìn)入正軌。

3、結(jié)語

LIMS系統(tǒng)強(qiáng)大的功能使實(shí)驗(yàn)室管理更加科學(xué)化，定量化，應(yīng)用LIMS系統(tǒng)前原材料使用情況，儀器和計(jì)量器具的校準(zhǔn)都要有專職管理人員，每月都要對每臺(tái)儀器重新檢查一遍，找出需要校準(zhǔn)的儀器，現(xiàn)在只要根據(jù)需要選擇不同的查詢條件很快就會(huì)查出你想要的信息。LIMS系統(tǒng)的提醒功能，使實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人做到心中有數(shù)。而且每個(gè)分析測試項(xiàng)目所涉及的分析者，檢查者，采樣人等這些基礎(chǔ)信息全都保存在數(shù)據(jù)庫中，只要選擇不同的查詢條件，就能非常輕松地了解每個(gè)分析者的工作量，分析數(shù)據(jù)的偏差，試劑消耗量，儀器使用情況等等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，隨時(shí)可檢索實(shí)驗(yàn)室的全方位信息，提升了管理水平,為實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)。

考慮到廉政建設(shè),進(jìn)廠原燃輔料和仲裁檢化驗(yàn),對取樣、制樣、檢驗(yàn)分析過程進(jìn)行了系統(tǒng)自動(dòng)多重加密，保證了檢驗(yàn)結(jié)果的客觀公正，在實(shí)際應(yīng)用中獲得較大成功，為公司的廉政建設(shè)創(chuàng)造了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

LIMS提高了質(zhì)量數(shù)據(jù)信息傳遞的速度，實(shí)現(xiàn)資源共享，保證了檢驗(yàn)設(shè)備的安穩(wěn)高效運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益。并且規(guī)范了實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)流程和管理體制，并且做到了科學(xué)化和定量化，提升管理水平。

參考文獻(xiàn)

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[2]武敬,楊建華.《實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)初探》.2004.