檢驗檢測實驗室管理信息系統(tǒng)在冶金企業(yè)中的應用

齊長清，韓 潔

（酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司 檢測檢驗中心，甘肅 嘉峪關735100）

1 前 言

由于缺乏獨立的理化檢驗信息及業(yè)務管理系統(tǒng)，酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司檢驗檢測實驗室的日常業(yè)務一直采用手工方式，與檢驗檢測相關的所有信息均采用紙質記錄，僅靠人工來管理和維護這些數據和信息已經顯得力不從心，工作效率低下，管理也不夠高效。由于不能有效監(jiān)控檢驗過程，對可疑數據的溯源變得十分困難，無法杜絕人為捏造或修改檢測數據的現象發(fā)生，給檢驗檢測質量管理帶來了很大的困難，不利于防范舞弊。

為解決以上問題，急需建立統(tǒng)一的實驗室管理信息系統(tǒng)對實驗室人、機、料、法、環(huán)各項資源進行全方位管理，對檢驗檢測的業(yè)務全流程進行規(guī)范。實驗室管理信息系統(tǒng)可實現質量信息采集、處理、傳遞、溯源自動化，使質量管理人員能集中精力“解決技術問題”，而不是簡單“收集信息”，并且能夠幫助質量管理人員發(fā)現問題、確認問題、解決問題以及對過程和效果進行全程監(jiān)控，進而提升質量管理工作水平。

2 技術方案

檢驗檢測實驗室管理信息系統(tǒng)采用現代信息化手段，將現代化管理思想與網絡技術、數據存儲技術、自動化儀器分析技術有機結合，使實驗室檢驗數據信息化、檢驗業(yè)務流程化［1］。

2.1 系統(tǒng)架構

檢驗檢測實驗室信息系統(tǒng)分為3 個層次進行架構。

質量管理層:對檢化驗數據、檢驗資源、系統(tǒng)接口等進行管理。根據檢驗分析的結果數據，生成檢驗檢測報告，同時與ERP 系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、MES 系統(tǒng)進行接口，按ISO/IEC 17025 標準對實驗室資源統(tǒng)一管理。

檢驗檢測流程管理層:化驗點作業(yè)管理，執(zhí)行下達的分項檢驗計劃，并對設備進行接口，通過采集設備的檢驗數據，對樣品進行流程化管理與跟蹤，實時采集與顯示高速分析化驗點的質量數據。

檢驗檢測設備層:檢驗分析儀器設備。

2.2 數據采集方案

系統(tǒng)采用集中采集管控分布式部署模式，在此模式下試驗設備的采集解析配置與開發(fā)均在服務器端實施，各個化驗室實驗設備通過采集上位機下載配置好的采集功能模塊直接將采集的結果送達中心服務器數據庫，同時在本地上位機中進行傳輸前的緩存存儲，以便確保傳輸異常時的數據完整，所以采用集中采集管控模式。同時按照直傳集中管控采集模式的構想，采集功能及配置全放置到服務器端，這樣更適合與系統(tǒng)的整體考量開發(fā)。數據采集子系統(tǒng)采用多任務、多線程實現技術，可以同時采集多臺儀器但不影響其采集速度。數據采集子系統(tǒng)采集的數據通過數據傳輸模塊上傳數據庫服務器，能夠跨防火墻進行通信，能夠實現斷點續(xù)傳功能。數據采集程序可進行參數配置，如串口通訊波特率、數據位、校驗位的配置，采集頻度的設置。數據采集系統(tǒng)主要依靠采集站的接入檢驗設備等環(huán)節(jié)收集數據，然后數采站通過以太網把數據上傳至數據服務器中。數據采集方案如圖1所示。

現場檢驗設備共計196 臺，實現數據采集151臺，自動采集率77%。對于不能進行自動采集的檢驗數據，由分析人員手工將分析數據第一時間直接錄入手持終端，通過wifi 進入系統(tǒng)。被采集設備包括電子天平、等離子發(fā)射光譜儀、直讀光譜分析儀、原子吸收分光光度計、氣相色譜儀、紅外碳硫分析儀、萬能試驗機、X 射線熒光光譜儀等分別購于30多廠商46 大類151 臺套檢測設備，采用TCP 及串口方式進行采集。

圖1 數據采集方案

2.3 系統(tǒng)功能

基礎數據管理:接收ERP/SAP 下發(fā)的物料、標準號、牌號以及檢驗項目（檢驗特性）等基礎信息并提供維護功能；提供關于權限配置、流程配置等功能。

1）質量管理:提供原材料、中間產品、產成品的標準維護功能，為后續(xù)檢驗預判提供數據支撐。2）實驗室資源管理:管理實驗室人員信息，文件信息。3）檢驗委托管理:接收從ERP/SAP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、物流系統(tǒng)下發(fā)的檢驗委托；新增外委檢驗委托或抽查樣檢驗委托，可將多委托組批到一起，發(fā)布同一個結果。4）取樣管理:取樣登記功能。5）樣品管理:驗收樣品、確認樣品是否合格；分樣以及留存樣管理；制樣操作。6）檢驗計劃管理:接收制樣完成的樣品，各實驗室根據工作量分配檢驗任務。對比檢驗以及臨時委托檢驗的檢驗計劃的新增、修改、刪除。7）數據采集:檢驗員領取樣品做檢驗，數據采集至數據中心服務器。8）數據分析管理:檢驗員檢驗完成后，在此模塊中提取檢驗數據，選擇需要的數據，系統(tǒng)自動修約、計算以及根據規(guī)則驗證數據是否異常，檢驗員根據系統(tǒng)提示決定是否保存數據。9）數據審核管理:檢驗員保存分析處理過的原始數據后，對生成的檢驗數據進行一次審核，確認無誤后可審核提交，根據基礎數據配置確認是否需要互審以及終審。10）數據發(fā)布管理:數據對外發(fā)布，只有發(fā)布完后的數據，數據才會進入報表等統(tǒng)計頁面，發(fā)布完成的數據，系統(tǒng)根據配置自動上傳給ERP/SAP等系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)應用效果

檢驗檢測實驗室信息系統(tǒng)實現了檢驗業(yè)務的規(guī)范化管理，實現各分子公司、異地實驗室檢驗檢測實驗室信息的集中管理，使檢驗檢測操作更加規(guī)范化、流程化。

通過實現檢驗數據的自動采集與傳遞，降低人為誤差，實現系統(tǒng)相關紙質單據或臺賬的電子化，確保數據的原始性和準確性，不僅縮短了檢測數據產生周期，提高檢測效率，還實現了便捷查詢、統(tǒng)計及檢驗結果追溯等功能。

通過對業(yè)務流程節(jié)點計算實際檢驗時間，與現行檢驗標準時間進行比對，持續(xù)推進檢驗標準化管理工作。不僅及時提醒檢測人員工作進度，同時便于管理人員隨時了解檢測進程，監(jiān)督監(jiān)測工作，及時發(fā)現不符合體系要求的行為，及時糾正。

通過對檢驗業(yè)務流程固化，檢驗業(yè)務按系統(tǒng)設置流程逐項進行，進一步推進檢驗業(yè)務規(guī)范化管理。通過將人員、儀器、實際、實驗方法、環(huán)境、文件等結合起來，提高實驗室的工作效率和降低運行成本。

4 系統(tǒng)創(chuàng)新點

質量檢驗實驗室管理信息平臺通過對1 236個國家標準、行業(yè)標準、地方標準、企業(yè)標準以及作業(yè)指導書等檢驗標準的數字化拆分，以規(guī)范制樣、檢驗業(yè)務環(huán)節(jié)的操作標準化及管理要求，保障質量檢驗結果準確性。實現質量檢驗業(yè)務處理過程中對檢驗特性結果的合理性檢查提醒、預判、修約、檢驗特性標準化配置以及檢驗特性個性化選擇等。

質量檢驗實驗室管理信息平臺實現了質量檢驗業(yè)務和賬務一體化，系統(tǒng)可以根據質量檢驗業(yè)務操作自動生成原始檢測記錄和檢測大帳等檢驗業(yè)務相關的報表和賬務，無須人工統(tǒng)計編寫，取代原來依靠人工記錄的模式，不僅規(guī)范了管理，而且大幅度提高勞動生產率。

質量檢驗實驗室管理信息平臺引入條碼識別技術，不僅解決了外購原燃料檢驗樣品來源加密的問題，降低了檢驗舞弊的風險，而且降低了樣品信息錄入的工作量，提高了勞動生產率。

質量檢驗實驗室管理信息平臺采用可配置全自動采集軟件，實現了包含有色、鋼鐵檢測領域不同型號不同廠商的46 大類187 臺套設備的全自動采集，設備更新不需修改或開發(fā)軟件，只需通過簡單配置即可完成數據采集，不僅提高了檢驗效率和設備利用率，而且通過數據不落地管理，減少了人為干預，降低了檢驗舞弊的風險。

質量檢驗實驗室管理信息平臺中數據采集中使用了串行通訊口轉網絡通訊口的轉換設備，提高了數據采集傳輸的距離，實現了一對多多線程的分布式集中采集管控技術，同時串行通訊口作為采集的第一道關口，確保了設備與網絡的安全隔離，保證了設備的安全性。

實現金屬氣動打碼機對金屬物理檢測試樣標識的刻錄功能，同時實現系統(tǒng)對打印任務的獲取、優(yōu)先級排序、內容編輯、金屬氣動打碼機的調用等實時打印功能，解決了物理檢測金屬試樣標記的快速標識打印、提升樣品快速向下道工序傳遞的周期，消除了普通標簽易磨損的弊端。

5 結 語

在系統(tǒng)試運行期間，針對數據修約和異常數據自動分析報警方面，結合現場實際需求進行了逐項完善，為取消紙質記錄開發(fā)了大量統(tǒng)計報表和報告單。目前檢驗檢測實驗室信息系統(tǒng)已經投入運行1 a，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，很好地提升了公司實驗室信息化應用能力。