實驗室信息管理系統(tǒng)中儀器設備管理模塊的設計與實現(xiàn)

王 茜，冀晉文，吳 剛，楊麗麗，祁春景，張兆法，徐崇穎

(1.河北省礦產資源與生態(tài)環(huán)境監(jiān)測重點實驗室，河北 保定 071051;2.河北省地質實驗測試中心，河北 保定 071051)

設備是實驗室各項活動開展的基礎和必備物質條件，也是衡量實驗室裝備條件的重要標志[1-2].與單一的教學、科研類實驗室相比，檢驗檢測機構、校準機構的儀器設備服務對象不同[3-6]，使用量較大，損耗大，需要向社會出具具有證明作用的數(shù)據(jù)和結果[7]，管理過程更加注重溯源性.《檢驗檢測機構資質認定能力評價和檢驗檢測機構通用要求》(RB/T 214—2017)《檢測和校準實驗室能力認可準則》(CNAS-CL01: 2018 idt ISO/IEC 17025: 2017)和《質量管理體系要求》(GB/T 19001—2016 idt ISO 9001: 2015)中對檢驗檢測機構、校準機構的設備管理要求有明確的規(guī)定.因此，檢驗檢測機構、校準機構設備管理模塊的設計應該首先符合資質認定、實驗室能力認可和質量管理體系的要求.另外，還需要充分結合各實驗室生產實際和儀器設備管理工作實際，才能開發(fā)出符合要求、使用便捷的功能模塊，使其在檢驗檢測機構、校準機構內充分發(fā)揮作用，成為高效的管理工具.

1 儀器設備管理需求及易發(fā)生問題的環(huán)節(jié)

儀器設備管理功能模塊的規(guī)劃和設計需要覆蓋儀器設備基本信息管理、全生命周期的控制、計量溯源工作的策劃實施、上級主管部門或領導層需要的儀器設備統(tǒng)計工作等多方面內容.

1.1 全生命周期管理要求及易發(fā)生的問題

從認證認可行業(yè)標準RB/T 214—2017、CNAS-CL01: 2018、ISO 9001: 2015對于儀器設備管理的要求[8-10]分析，應該對儀器設備進行全生命周期的管理，其中包括儀器設備需求的提出、儀器設備安裝完成后的驗收、儀器設備的使用及控制、儀器設備的維修維護、儀器設備的報廢等全過程.

目前，許多綜合型的檢驗檢測機構儀器設備種類繁多，涉及到分析儀器、光學儀器、物性測試儀器等多個類別，儀器設備數(shù)量龐大.傳統(tǒng)的管理模式是以電子表格形式為主，設備的相關信息存儲在多個獨立的表格中，同步性差、更新維護困難、不利于快速查詢統(tǒng)計，工作過程繁瑣、效率低，儀器設備信息有時無法做到實時、準確管理.

儀器設備檔案是儀器設備管理的重要見證材料，能直接反映設備性能的動態(tài)變化情況，而儀器設備的配套紙質資料及電子文件本地存儲、查閱、更新效率低，不利于儀器設備功能的充分開發(fā)及檢測人員儀器設備使用水平的提高.部分檢驗檢測機構、校準機構人員流動性大，任務來源多種多樣，樣品種類、數(shù)量沒有規(guī)律，檢測人員崗位輪換較為頻繁，儀器的使用人員經(jīng)常發(fā)生變動，紙質存儲維修維護記錄查閱較為困難，不便于后續(xù)維修維護和故障溯源工作的開展.

1.2 計量溯源工作的策劃實施及易發(fā)生的問題

測量的計量溯源性是儀器設備管理的重要工作，也是容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié).計量溯源工作的策劃實施包括儀器設備溯源計劃制定、量值溯源活動的實施、結果確認以及修正值、修正因子的應用等.期間核查是為保持設備的可信度或者說設備性能的信心，與計量溯源工作具有類似的工作流程.

很多檢驗檢測機構、校準機構每年需要檢定/校準和期間核查的設備數(shù)量很大，且時間較為分散，僅依靠各崗位人員執(zhí)行程序文件或紙質計劃，偶爾會發(fā)生未按期送檢、實施期間核查或校準項目不全的情況，影響檢測工作.

1.3 儀器設備統(tǒng)計信息的需求

檢驗檢測資質認定機構、實驗室認可機構、行業(yè)監(jiān)管機構等對于行業(yè)內各實驗室的發(fā)展情況、資源配備情況摸底調查，獲得所需要的儀器設備等基礎科研條件統(tǒng)計信息.上級主管部門或實驗室領導層為實驗室發(fā)展經(jīng)營進行決策時，需要了解儀器設備狀況統(tǒng)計信息.

2 儀器設備管理功能模塊設計與實現(xiàn)

基于檢驗檢測機構儀器設備管理需求和容易發(fā)生問題的環(huán)節(jié)，河北省地質實驗測試中心(以下簡稱“測試中心”)對實驗室信息管理系統(tǒng)中的儀器設備管理功能模塊進行了有針對性的設計，既符合了資質認定和實驗室能力認可準則的要求，又滿足了測試中心生產實際所需的儀器設備管理需求，實現(xiàn)了儀器設備的信息化管理，有效提高了管理效率和管理水平.

2.1 系統(tǒng)簡介及特點

該系統(tǒng)基于客戶端免維護的B/S架構，使用JAVA語言開發(fā).采用了基于jQuery的用戶界面(user interface，UI)插件，實現(xiàn)了用戶可根據(jù)工作需要快速建立和編輯程序界面[11].采用了關系型數(shù)據(jù)庫工作流引擎[12-13]和Gojs組件技術，實現(xiàn)了自定義工作流程實例的管理和拖拽式編輯的可視化.

2.2 框架結構設計

根據(jù)儀器設備基本信息及全生命周期控制要素的要求，框架結構設計如圖1所示.

圖1 框架結構

2.3 基本信息管理界面規(guī)劃及設計

儀器設備管理界面按照管理工作類別進行了規(guī)劃，設計了設備信息、準確度等級、檢定校準信息、期間核查信息及其他信息5個基本信息頁面(如圖2所示)，便于儀器設備信息的快速、分類瀏覽.應用UI插件技術，頁面還可實現(xiàn)每個帳戶下儀器設備信息顯示字段、格式的編輯和維護，滿足了每個帳戶的個性化需求.

圖2 設備管理員儀器設備信息管理界面

2.4 管理權限設計及實現(xiàn)

從管理體系角度分析，儀器設備管理屬于檢驗檢測機構內的系統(tǒng)管理，而不僅僅是設備管理員一個人的事情，協(xié)同管理對于體系保證至關重要.本系統(tǒng)通過UI插件技術快速實現(xiàn)了設備管理員、管理層、使用部門三個等級的管理界面，通過共享數(shù)據(jù)庫、UI插件技術界面編輯技術、控制顯示字段和操作權限，實現(xiàn)了分內容、分權限協(xié)同管理，提升了儀器設備管理的系統(tǒng)性.

2.5 計量溯源及期間核查功能的設計

針對儀器設備計量溯源工作、期間核查工作容易發(fā)生問題的環(huán)節(jié)，設備管理功能模塊設置了定時提醒功能，通過建立儀器狀態(tài)、溯源方式、檢定/校準日期、檢定校準周期、有效期、提前提醒天數(shù)等幾個字段的關聯(lián)關系，實現(xiàn)了儀器設備周期溯源提醒和期間核查到期提醒的功能.結合管理權限設計，設備管理員和使用部門分別實時獲取了相應權限范圍內的溯源工作信息，便于設備管理員和使用部門策劃實施，如圖3所示.

2.6 儀器設備配套資料及記錄的管理

說明書、方法手冊等儀器設備資料及溯源后獲得的修正值、修正因子等是使用儀器設備的重要信息.測試中心的測試工作量大，儀器設備損耗也大，儀器設備各種記錄的作用除了可以滿足對檢測結果溯源性的要求，以往的記錄信息包含的經(jīng)驗、技巧對儀器設備的后續(xù)工作具有重要的借鑒意義.

系統(tǒng)采用選項卡(Tabs)的方式對儀器設備配套資料和記錄分類存儲和管理，便于系統(tǒng)使用人員按照儀器設備快速檢索和查詢.如圖4所示，將驗收、使用、維修、維護、核查等工作過程中的圖片、視頻等資料[14-17]分別存儲對應記錄內，成為連續(xù)的、完整的多媒體資料庫，給后續(xù)使用、維修和維護工作帶來了極大的便利.

圖4 儀器設備維修記錄管理界面

2.7 儀器設備信息的查詢統(tǒng)計

資質認定機構、實驗室認可機構、行業(yè)監(jiān)管機構對于行業(yè)內各單位的發(fā)展情況進行摸底調查時，通常需要了解儀器設備的變動情況，如新增的儀器設備數(shù)量、價值及其購置時間，以此了解行業(yè)發(fā)展情況.儀器設備管理功能模塊從以上需求出發(fā)，對設備狀態(tài)、購置時間、價值等數(shù)據(jù)進行了分類統(tǒng)計和顯示，數(shù)字報表用于統(tǒng)計調查資料填報，圖形報表結合權限控制功能直接呈現(xiàn)給實驗室管理層查閱，分別滿足了不同用戶的個性化需求.

2.8 儀器設備管理程序的實現(xiàn)

儀器設備購置驗收、周期溯源、期間核查等工作都按照管理體系程序執(zhí)行，由于管理體系的持續(xù)改進，工作程序有時會發(fā)生變化.如圖5所示，系統(tǒng)采用Gojs組件技術實現(xiàn)工作程序的開發(fā)和管理，實現(xiàn)了拖拽式程序環(huán)節(jié)編輯和節(jié)點活動配置，降低了系統(tǒng)維護的難度，設備管理員可根據(jù)工作需要，及時調整系統(tǒng)內儀器設備管理的工作程序，增強了系統(tǒng)的適應性.

圖5 儀器設備驗收工作流程編輯頁面

3 結語

實驗室信息管理系統(tǒng)從資質認定、實驗室認可的要求出發(fā)，通過對測試中心儀器設備管理的需求和生產實際進行分析，設計了儀器設備管理功能模塊，不僅滿足了資質認定、實驗室認可的要求，確保了儀器設備在實驗室檢驗檢測工作中充分發(fā)揮作用，同時還滿足了不同崗位的個性化需求，給儀器設備的使用、維修和維護工作帶來了諸多的便利，提高了工作效率，實現(xiàn)了儀器設備在提高實驗室綜合競爭力方面的最大貢獻.