實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在線纜檢測實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)計與探索

章慶科

摘要：目前國內(nèi)外檢測實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）應(yīng)用越來越多，文章結(jié)合電線電纜檢測實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)，提出線纜檢測實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)想，介紹其主要功能及實(shí)現(xiàn)過程。探索通過LIMS的建立全面提高實(shí)驗(yàn)室線纜檢測效率和實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理水平。

Abstract： At present， the domestic and international testing laboratory information management system （LIMS） is more and more applied. Combined with the characteristics of wire and cable testing laboratory， design conception of wire and cable testing Lab's LIMS was proposed， and the main functions and implementation process were introduced. Through the establishment of LIMS， the improvement of the efficiency and quality management level of laboratory wire and cable testing was explored.

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）；電線電纜；檢測

Key words： laboratory information management system （LIMS）；wire and cable；testing

中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）09-0168-03

0 引言

電線電纜行業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)總量第二大的行業(yè)，電線電纜作為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要工業(yè)產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量越來越受到國家以及社會的關(guān)注，衡量其產(chǎn)品質(zhì)量的相關(guān)檢驗(yàn)檢測工作日益增多（工業(yè)產(chǎn)品許可證發(fā)證及監(jiān)督檢驗(yàn)、3C認(rèn)證、自愿認(rèn)證、國省市三級政府的專項(xiàng)及監(jiān)督檢驗(yàn)、企業(yè)研發(fā)、工程委托檢驗(yàn)等等），使得線纜檢測實(shí)驗(yàn)室中相關(guān)的信息量劇增（如：樣品接待錄入、儀器設(shè)備管理、樣品管理、實(shí)驗(yàn)人員分配、測試數(shù)據(jù)管理、檢測報告生成審核等等）。這樣就對實(shí)驗(yàn)室將如何在保證測試數(shù)據(jù)及檢測結(jié)果有效性、一致性的前提下提高檢驗(yàn)工作效率，縮短報告出具的周期，降低運(yùn)行成本提出了更高的要求。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System，以下簡稱 LIMS）是現(xiàn)代有線與無線通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與先進(jìn)企業(yè)管理思想的良好融合，為實(shí)驗(yàn)室各類信息的采集存儲、交流傳遞和加工處理提供平臺，規(guī)范檢驗(yàn)流程，并且可以對實(shí)驗(yàn)室工作的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行全面量化和質(zhì)量管理?？梢詫?shí)現(xiàn)自動化儀器分析、信息化管理及無紙化辦公。LIMS必將成為解決線纜檢測實(shí)驗(yàn)室目前所面臨問題的有效途徑之一。

1 國內(nèi)外檢測實(shí)驗(yàn)室LIMS發(fā)展現(xiàn)狀

LIMS在國外發(fā)達(dá)國家起步較早，已經(jīng)有了超過30年的發(fā)展歷史，雖然目前在國外檢測實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用LIMS的比例并不高，其應(yīng)用主要集中在一些大型檢測機(jī)構(gòu)例如：UL、TUV、BV、SGS、INTERTEK等，但是這些機(jī)構(gòu)對LIMS的投入都很可觀，平均占其年營業(yè)額的3%左右[1]，所以它們建立的LIMS專業(yè)化及成熟度都很高。

國內(nèi)各類型（如：石油、化工、冶金、環(huán)境、食品等）檢測實(shí)驗(yàn)室都在逐步采用LIMS。

政府機(jī)構(gòu)（如各級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下屬檢測實(shí)驗(yàn)室等）近年來對檢測實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)力度加大，基本都建立LIMS或者類似的系統(tǒng)。不過在專業(yè)化程度和系統(tǒng)成熟度上還有很大的提升空間，多數(shù)機(jī)構(gòu)的LIMS還停留的較粗放的層級，不夠細(xì)化，針對機(jī)構(gòu)自身特性進(jìn)行的LIMS二次開發(fā)還做得很不夠。數(shù)據(jù)采集、傳輸以及分析處理效率仍然比較低下。

2 線纜檢測實(shí)驗(yàn)室LIMS設(shè)計構(gòu)想

LIMS的建立必須以遵循ISO/IEC17025-2005[2]檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)則的通用要求為前提。

2.1 系統(tǒng)構(gòu)架

LIMS檢測流程是以樣品檢測為主線，同時必須對影響檢測結(jié)果的各種因素進(jìn)行有效控制。針對線纜檢測實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況將LIMS分為以下幾個主要部分（見圖1）。

2.1.1 任務(wù)管理

任務(wù)管理貫穿整個檢驗(yàn)檢測過程，是LIMS中最為重要的部分。

其主要功能分是：

①任務(wù)下達(dá)前的確認(rèn)。

確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室是否具有客戶所需檢測產(chǎn)品或項(xiàng)目的資質(zhì)（是否通過計量認(rèn)證，CAL、CNAS等等）；確認(rèn)試驗(yàn)相關(guān)人員與設(shè)備的狀態(tài)是否滿足需求；確認(rèn)報告周期；確認(rèn)樣品（包括到樣時間，樣品數(shù)量，型號規(guī)格等等），確認(rèn)接收樣品。

②下達(dá)任務(wù)。

根據(jù)從任務(wù)下達(dá)后到出具報告全過程每個工序人員、設(shè)備、耗材等的具體情況確定每個工序的試驗(yàn)人員及完成周期?？砂讶蝿?wù)分為樣品制備、樣品檢驗(yàn)、審核批準(zhǔn)等幾個部分。

③任務(wù)流程監(jiān)控。

可對系統(tǒng)中所有下達(dá)的任務(wù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。根據(jù)每個任務(wù)下達(dá)時確定的周期實(shí)時監(jiān)控每個工序的進(jìn)度，通過系統(tǒng)智能計算對有可能超期的工序進(jìn)行及時提醒，并且實(shí)時接收設(shè)備或人員反饋回系統(tǒng)的異常情況并報警，提醒管理人員及時處理。管理人員還可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整各個工序的人員及相應(yīng)完成周期（調(diào)整情況也將實(shí)時反饋給實(shí)驗(yàn)員）。任務(wù)流程圖見圖2。

④任務(wù)信息匯總。

每個任務(wù)的每個工序的起止時間，實(shí)驗(yàn)人員、設(shè)備、環(huán)境條件以及檢測數(shù)據(jù)等系統(tǒng)自動匯總、備份并且長期儲存于系統(tǒng)中?？呻S時調(diào)取，保證其可追溯性。

2.1.2 樣品管理

該部分負(fù)責(zé)跟蹤樣品從任務(wù)下達(dá)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，到所有檢測工作完成，并且可能持續(xù)到報告出具后相當(dāng)長的一段時間。

樣品管理的核心是識別碼管理。系統(tǒng)在任務(wù)下達(dá)的同時針對每個工序的樣品（包括備樣和殘樣）自動生成唯一LIMS編碼，樣品流轉(zhuǎn)的全過程都伴隨著這個編碼，這個編碼可以用條碼或者二維碼的形式呈現(xiàn)。樣品在進(jìn)入每個工序前進(jìn)行掃碼，確認(rèn)樣品進(jìn)入該工序的時間，檢驗(yàn)人員等信息，檢驗(yàn)人員完成檢驗(yàn)后，自動或人工的上傳檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)備、試驗(yàn)環(huán)境條件等信息后掃碼確認(rèn)該工序完成。若上一工序完成后樣品超過規(guī)定時間而未得到進(jìn)入下一工序的掃碼確認(rèn)，則系統(tǒng)自動報警并通知相關(guān)人員查找樣品。

由于線纜檢測實(shí)驗(yàn)室的特殊性檢驗(yàn)的殘樣、檢畢樣有著相對較高的經(jīng)濟(jì)價值，客戶往往要求退樣，通過LIMS編碼管理這些樣品可有效降低庫房管理的工作強(qiáng)度。

系統(tǒng)通過LIMS編碼可以實(shí)現(xiàn)對樣品的實(shí)時動態(tài)管理。樣品狀態(tài)一目了然，大大降低樣品領(lǐng)取、制樣、分樣、傳遞、回庫、退樣等過程中的錯誤率，從而提高工作效率。

2.1.3 設(shè)備管理

本部分主要分為LIMS系統(tǒng)自身硬件設(shè)備（LIMS服務(wù)器、網(wǎng)線、網(wǎng)卡、與各個試驗(yàn)設(shè)備的通信接口、無線路由器、無線傳輸設(shè)備、交換機(jī)、PC機(jī)、平板電腦、手機(jī)等）管理和具體檢測試驗(yàn)相關(guān)儀器設(shè)備（還包括環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、試劑耗材等等）管理[3]。

設(shè)備管理的目的首先是保證LIMS系統(tǒng)自身硬件設(shè)備正常運(yùn)行，重點(diǎn)是保證參與具體檢測試驗(yàn)的儀器設(shè)備工作正常，并能夠提供有效的量值溯源證據(jù)。

通過LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控各個硬件設(shè)備的工作狀態(tài)有無異常，是否需要維修，自動提醒耗材試劑的補(bǔ)充，自動提醒試驗(yàn)設(shè)備的檢定時間、保養(yǎng)時間、期間核查時間、運(yùn)行檢查時間等功能。

2.1.4 人員管理

實(shí)驗(yàn)室人員管理包括人員簡歷，教育，持證情況等基本情況，以及培訓(xùn)及再培訓(xùn)記錄；重點(diǎn)是人員技能管理和人員權(quán)限管理。每個實(shí)驗(yàn)室人員都擁有一個LIMS系統(tǒng)登錄ID，系統(tǒng)中有此ID對應(yīng)人員的已獲得的崗位技能和系統(tǒng)權(quán)限。

①人員技能管理。

LIMS數(shù)據(jù)庫會有人員崗位技能掌握情況，這直接決定了人員與崗位的匹配程度。

進(jìn)行某工序?qū)嶒?yàn)前需要在系統(tǒng)登錄，只有當(dāng)若某實(shí)驗(yàn)人員具備該工序?qū)嶒?yàn)技能時，系統(tǒng)才能允許其登錄，否則將報警。并且系統(tǒng)在任務(wù)下達(dá)分配時，只會分配給具有該工序崗位技能的人員。不具備某崗位技能的試驗(yàn)人員可以通過培訓(xùn)，理論和實(shí)操考試獲得該崗位技能，并在系統(tǒng)中更新。

②人員權(quán)限管理。

實(shí)驗(yàn)室中每個人的權(quán)限不同，通過LIMS人員權(quán)限管理，保證試驗(yàn)信息的充分性、完整性和有效性。實(shí)驗(yàn)員，審核，批準(zhǔn)、設(shè)備管理員等每個崗位的權(quán)限都不同。試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)一旦進(jìn)入LIMS系統(tǒng)，數(shù)據(jù)將被“鎖定”，如果要對有異議的數(shù)據(jù)進(jìn)行更改，必須要擁有對應(yīng)權(quán)限，系統(tǒng)將自動記錄修改信息：修改人，修改理由，修改時間以及保留舊數(shù)據(jù)備查。

2.1.5 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理是LIMS系統(tǒng)的中樞部分，包括LIMS軟件系統(tǒng)的升級，實(shí)驗(yàn)室各類資質(zhì)的更新，各類標(biāo)準(zhǔn)的更新，LIMS編碼信息更新，原始記錄模板更新，匯總計算公式數(shù)據(jù)庫的更新，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動備份，各類參數(shù)的設(shè)置，人員權(quán)限的設(shè)置，系統(tǒng)文件、程序文件、質(zhì)量手冊、操作規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書的管理，各種數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計、原始記錄編制與審核，報告及報告模板生成，自動計算人員工作量分布情況，設(shè)備使用率，報告差錯率、及時率，統(tǒng)計各類數(shù)據(jù)，生成各類報表，自動備份各種數(shù)據(jù)，LIMS軟件二次開發(fā)等。

2.2 主要功能

①在實(shí)驗(yàn)室里建立了一個簡便、準(zhǔn)確、快速、暢通的信息交流渠道[4]。

②從任務(wù)下達(dá)到報告出具全過程實(shí)時動態(tài)跟蹤監(jiān)控（任何一個任務(wù)哪些工序完成，哪些工序未完成，周期還剩余多少，是否需要提醒等）。

③人員及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控，任務(wù)智能分配人員崗位及工作量，智能統(tǒng)計人員工作量，儀器設(shè)備使用率。

④提高樣品管理水平，大大降低樣品傳遞過程中的錯誤率。

⑤實(shí)現(xiàn)從樣品接收到報告出具全過程的可追溯（樣品、資質(zhì)、試驗(yàn)時間、人員、設(shè)備、環(huán)境條件，數(shù)據(jù)修改，審核，批準(zhǔn)等等）。

⑥實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動采集或人工上傳到系統(tǒng)后自動計算處理并且生成電子版原始記錄，所有試驗(yàn)工序完成后自動生成報告。避免紙質(zhì)原始記錄的謄抄和傳遞過程中可能出現(xiàn)的錯誤。

⑦異常情況報警，方便管理人員及時處理。

⑧方便快捷的統(tǒng)計數(shù)據(jù)生成各類表報；自動備份數(shù)據(jù)。

3 線纜檢測實(shí)驗(yàn)室LIMS發(fā)展探索

隨著科技的進(jìn)步越來越多成熟的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)入了我們的工作和生活，目前國內(nèi)線纜檢測實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和傳遞方面仍然有很大的提升空間。尤其是隨著無線傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了很多帶無線通信傳輸模塊的儀器設(shè)備，簡而言之就是傳統(tǒng)的檢測測量儀器設(shè)備（例如數(shù)顯千分尺，數(shù)顯游標(biāo)卡尺等）加上一個無線傳輸模塊，來實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)后的無線傳輸功能，理論上只要儀器設(shè)備能有電子數(shù)據(jù)輸出，通過各類數(shù)據(jù)接口技術(shù)總能把數(shù)據(jù)采集到無線傳輸模塊中，再通過無線傳輸模塊把數(shù)據(jù)傳到服務(wù)器上面。這樣就可以使得我們的線纜檢測不局限于場地和距離也能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)膶?shí)時性。對提高檢驗(yàn)效率，縮短報告出具周期大有幫助。

建立實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有線和無線結(jié)合的高效自動數(shù)據(jù)采集傳遞系統(tǒng)正是我們目前探索的一個重要方向。

第二個探索方向是LIMS系統(tǒng)的二次開發(fā)[5]。LIMS系統(tǒng)不是萬能的，線纜檢測實(shí)驗(yàn)室是不斷發(fā)展的，LIMS的二次開發(fā)是不得不面對的一個問題。在遵循實(shí)驗(yàn)室管理通用要求和相關(guān)準(zhǔn)則的前提下，根據(jù)線纜檢測實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況分析討論適合LIMS系統(tǒng)二次開發(fā)的總體思路和步驟。力求做到易于實(shí)施、管理與維護(hù)。

4 結(jié)束語

LIMS目前已成為促使檢測機(jī)構(gòu)參與市場競爭，與信息化、科學(xué)化管理體系接軌的重要手段和工具。

線纜檢測實(shí)驗(yàn)室對外要提高服務(wù)水平，提升客戶滿意度；對內(nèi)要提高實(shí)驗(yàn)室管理水平，保證質(zhì)量管理體系順利實(shí)施，提升檢驗(yàn)工作效率，保證數(shù)據(jù)可靠性。建設(shè)一套適合于線纜檢測實(shí)驗(yàn)室的LIMS系統(tǒng)是一條必經(jīng)之路。

參考文獻(xiàn)：

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