紡織智慧檢測實驗室的構(gòu)建與思考

周秀清，徐 霞，王亞妮

1.中山市紡織工程學(xué)會，廣東中山 528437;2.廣東省科學(xué)院測試分析研究所（中國廣州分析測試中心）廣東廣州 510070;3.英特檢測認證有限公司，廣東中山 528437;4.寶雞市質(zhì)量技術(shù)檢驗檢測中心，陜西寶雞 721000

0 引言

新常態(tài)下的經(jīng)濟下行壓力沖擊著我國傳統(tǒng)的制造業(yè)，不少紡織企業(yè)借機通過技術(shù)變革走向轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的道路?；ヂ?lián)網(wǎng)+、人工智能、大數(shù)據(jù)等新時代工業(yè)革命的產(chǎn)物已逐步滲透到紡織行業(yè)[1-2]。近年來，成功進行數(shù)字化、智慧化升級的紡織企業(yè)越來越多。實行線上網(wǎng)絡(luò)銷售、線下終端銷售，利用“OTO”模式進行營銷的方式逐漸增加。隨著紡織企業(yè)的不斷變革，傳統(tǒng)紡織檢測行業(yè)必須通過不斷創(chuàng)新，實現(xiàn)智慧檢測。檢驗檢測行業(yè)作為生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[3]，打造紡織智慧實驗室（以下簡稱“智慧實驗室”）符合政策導(dǎo)向和行業(yè)發(fā)展的需求，更是符合社會經(jīng)濟發(fā)展的趨勢，在人力、效率、環(huán)保等方面具有較好的優(yōu)勢[4]。

1 行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）在實驗室信息化建設(shè)中取得了一定的成效。LIMS系統(tǒng)是基于計算機局域網(wǎng)，專門針對實驗室的整體需求而設(shè)計的高效集成系統(tǒng)。它以實驗室為中心，將實驗室的業(yè)務(wù)流程、人員、儀器設(shè)備、化學(xué)試劑、標準方法、文件記錄、項目管理、科研管理、客戶管理等有機結(jié)合起來，采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和標準化的實驗室管理思想。LIMS實驗室管理系統(tǒng)在檢測實驗室中普及應(yīng)用，將業(yè)務(wù)受理、記錄保存、樣品儲存、客戶管理等環(huán)節(jié)順暢連接，實現(xiàn)了過程的便捷、高效。

紡織檢驗檢測實驗室逐步啟用LIMS 系統(tǒng)，實現(xiàn)實驗室數(shù)據(jù)統(tǒng)一網(wǎng)上無紙化管理、數(shù)據(jù)可追溯存儲等，力求建設(shè)成為規(guī)范化、自動化、信息化、整體化的檢驗檢測技術(shù)實驗室。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，紡織檢測行業(yè)的技術(shù)變革和方法創(chuàng)新也在同步進行中。例如：近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用于纖維成分定量分析，AI 技術(shù)應(yīng)用于纖維定性、定量分析[5-6]，這些技術(shù)的發(fā)展使得相關(guān)檢驗檢測操作流程更加方便，極大地縮減了檢測周期，實現(xiàn)了快速、無損和無污染的檢測；數(shù)字化色牢度、起毛起球評級的應(yīng)用，消除了目光主觀判定的影響[7-9]。盡管如此，目前國內(nèi)眾多的紡織實驗室距離標準的智慧實驗室還存在較大的差距。比如，設(shè)備自動化程度不高，實驗室檢測效率低，信息化程度落后，實驗室未建立安全事故預(yù)警系統(tǒng)或預(yù)警系統(tǒng)不完善等[10]。只有建立智慧實驗室，才能實現(xiàn)實驗室建設(shè)標準化、檢測手段智能化、檢測過程數(shù)字化與信息化、產(chǎn)出高效化，才能更好地提升實驗室的管理水平和檢測水平，確保試驗檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)性、有效性和準確性，從而有效提高實驗室的競爭力，保證實驗室的可持續(xù)發(fā)展。

2 智慧實驗室

2.1 智慧實驗室的特征

2.1.1 標準化

標準化是智慧實驗室建設(shè)的基礎(chǔ)保障。標準化不僅指實驗室按要求進行標準化建設(shè)，還包括實驗室的管理制度標準化、檢驗檢測活動標準化、作業(yè)流程標準化、人員培養(yǎng)標準化等。

對于實驗室標準化的建設(shè)和設(shè)計，按紡織學(xué)科可劃分為化學(xué)實驗室、生物實驗室和物理實驗室。采取模塊化、參數(shù)化和集成化的理念建設(shè)，是滿足現(xiàn)代實驗室達到更高水平要求的重要技術(shù)支撐。管理標準化的實施，可進一步落實實驗室的5S 管理，通過定置管理，營造良好的工作環(huán)境和氛圍，從而不斷提高個人品質(zhì)素養(yǎng)。

檢驗檢測活動標準化，是要求實驗室在開展各項檢測活動時需要遵循ISO/IEC 17025、RB/T 214的基本導(dǎo)則以及相關(guān)的管理體系要求，統(tǒng)一檢測上下工序的接口，規(guī)范操作。

作業(yè)流程標準化，可以讓檢測人員擺脫工作繁忙且理不清頭緒的狀態(tài)。通過采用流程圖等方式，可以讓人一看就懂，一教就會。

人員培養(yǎng)標準化是根據(jù)實驗室的具體任務(wù)和崗位需求，制定培訓(xùn)計劃，通過統(tǒng)一、系統(tǒng)的培訓(xùn)來提高技術(shù)人員檢測檢驗的相關(guān)技術(shù)能力。檢測人員素質(zhì)的培養(yǎng)和技能的提高，在實驗室的管理和運作中具有舉足輕重的地位。在國際標準化組織相關(guān)管理類標準中，對人員的培訓(xùn)也提出了相應(yīng)的要求。

通過標準化，在實驗室中能夠?qū)崿F(xiàn)精益管理、過程追溯、質(zhì)量控制和資源的有效配置[11]。因此，實驗室開展標準化建設(shè)是提高實驗室檢測能力的一項重要手段。

2.1.2 檢測手段智能化

檢測手段智能化，不是簡單地將“檢驗檢測+互聯(lián)網(wǎng)”低層次進行物理性結(jié)合，而是要將人工智能放在主體位置，將日常中繁重的、危害性的及重復(fù)性的工作交給人工智能來完成。采用非接觸式光、電、機等綜合檢驗檢測技術(shù)手段，有效利用好集合多種檢測功能一體化的快速自動檢測設(shè)備，實現(xiàn)在線快速自動化的檢驗檢測。

2.1.3 過程數(shù)字和信息化

傳統(tǒng)的檢測行為亟需數(shù)字化和信息化的嵌入。無線通信技術(shù)、無線傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在檢測行業(yè)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)多方面的運作，如：業(yè)務(wù)在線受理，檢測過程實時掌握，數(shù)據(jù)分析共享，樣品、檔案、資產(chǎn)的有效管理，環(huán)境與設(shè)施的安全監(jiān)控與預(yù)測，檢測過程的可追溯[12-13]。比如，無線射頻識別（RFID）技術(shù)就是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特效，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別，具備識別距離長、速度快、識別準確性高、記憶量大、安全性高等特點，這一技術(shù)在檢驗檢測、倉儲等行業(yè)的應(yīng)用價值巨大，被廣泛用于實驗室的防偽追溯、設(shè)備資產(chǎn)管理、智能倉儲等環(huán)節(jié)，對實驗室的日常運作產(chǎn)生積極的作用。

2.1.4 產(chǎn)出高效化

標準化的建設(shè)與管理以及智能化的檢測手段，融入了數(shù)字化與信息化的過程，必將使實驗室的結(jié)果輸出提質(zhì)增效。實驗室高通量、高負荷運行以及快時尚的興起，必然喚起快速高效的需求。準確、高效的檢測服務(wù)，是實驗室提高自身競爭力和搶占市場的重要砝碼。

2.2 資源保障

2.2.1 政策保障

智慧實驗室的建設(shè)需要設(shè)施場所的配套、設(shè)備的更新?lián)Q代、網(wǎng)絡(luò)及信號的轉(zhuǎn)換等，這些都需要投入大量的資金才能保障運作。因此，在技術(shù)改造、公共服務(wù)平臺建設(shè)等方面，希望政府出臺多方面的扶持政策，給予一定的資金支持和政策傾斜。

2.2.2 制度建設(shè)

在大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的背景下，新型智能檢測設(shè)備及檢測方法將不斷涌現(xiàn)。因此，應(yīng)加快智慧實驗室標準化進程，將其列入我國國家標準或行業(yè)標準體系中，這樣才能與時俱進，為檢驗檢測活動提供技術(shù)標準依據(jù)。

2.2.3 人才培養(yǎng)

智慧實驗室涉及紡織、電子信息、人工智能、精密儀器等多專業(yè)、多學(xué)科的交叉和融合，單一的紡織專業(yè)人員無法滿足智慧實驗室的建設(shè)需要。因此，實驗室的建立，無論是在招聘專業(yè)崗位人員的設(shè)置方面，還是在管理人員方面，都需要招聘或培養(yǎng)復(fù)合型人才。當然，檢驗檢測實驗室的高層領(lǐng)導(dǎo)，還可以與高校進行產(chǎn)、學(xué)、研的結(jié)合，在校期間就注意培養(yǎng)復(fù)合型人才，為未來實驗室的發(fā)展提供人才儲備。

3 結(jié)論

智慧實驗室的打造不是一個簡單的工程，而是一個復(fù)雜、系統(tǒng)的工程，需要多方聯(lián)動才能建成。在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，相關(guān)主管部門的領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)重視智慧實驗室的建設(shè)，并為智慧實驗室的建立提供必要的資源保障，充分挖掘?qū)嶒炇覂?nèi)部的潛力，提質(zhì)增效，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級做好配套公共技術(shù)服務(wù)。