實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在糧油企業(yè)的應(yīng)用

譚磊　劉杲華　盧偉東　陳磊

摘 要：建立完善的信息管理系統(tǒng)有助于實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公、信息化管理和自動(dòng)化運(yùn)行，能大幅提升實(shí)驗(yàn)室的整體工作效率，在保持最低運(yùn)行成本的情況下獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)對(duì)大型糧油企業(yè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)建立的過(guò)程進(jìn)行總結(jié)歸納，為糧油行業(yè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)應(yīng)用提供參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：信息管理系統(tǒng)；糧油行業(yè)；實(shí)驗(yàn)室

Application of Laboratory Information Management System in Grain and Oil Enterprises

TAN Lei， LIU Gaohua*， LU Weidong， CHEN Lei

（COFCO Yellow Sea Grain and Oil Industry （Shandong） Co.， Ltd.， Rizhao 276808， China）

Abstract： The establishment of a complete information management system is conducive to the realization of paperless office， information management and automatic operation of the laboratory， which can greatly improve the overall working efficiency of the laboratory and obtain the maximum economic benefits while maintaining the lowest operating cost. This paper summarizes the establishment process of laboratory information management system in large grain and oil enterprises， and provides reference experience for the application of laboratory information management system in grain and oil industry.

Keywords： information management system; grain and oil industry; laboratory

實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)管理軟件（Laboratory Information Management System，LIMS）從20世紀(jì)60年代發(fā)展至今，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理、分析以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室管理信息的網(wǎng)絡(luò)化[1]。在發(fā)達(dá)國(guó)家，LIMS被普遍應(yīng)用于制藥、石油、化工、環(huán)保、供水、醫(yī)療、采礦、商檢、電力及教育和科研單位等行業(yè)，并取得了可觀的收益[2]。我國(guó)的實(shí)驗(yàn)室信息管理研究從20世紀(jì)80年代開(kāi)始起步，基本上采用的是學(xué)習(xí)、緊跟國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的方法[1]。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)發(fā)展迅速，基于Internet技術(shù)的新產(chǎn)品開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，用戶(hù)可以方便地利用移動(dòng)客戶(hù)端等無(wú)線(xiàn)設(shè)備隨時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室的信息，為實(shí)驗(yàn)室管理人員提供了極大的便利[3]。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)政府和第三方檢驗(yàn)、藥品檢驗(yàn)行業(yè)都有了較廣泛的應(yīng)用，但在食品行業(yè)特別是糧油行業(yè)應(yīng)用相對(duì)較少[4]。本文通過(guò)總結(jié)糧油企業(yè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程和關(guān)注點(diǎn)，為糧油行業(yè)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的建立提供經(jīng)驗(yàn)參考。

1 LIMS系統(tǒng)的建設(shè)依據(jù)

中糧黃海糧油工業(yè)（山東）有限公司采用的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)供應(yīng)商為山東滬康信息科技有限公司，LIMS系統(tǒng)的建設(shè)是以《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》（ISO/IEC17025：2017）為基礎(chǔ)，以ASTM E1578-93和實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系為設(shè)計(jì)依據(jù)，結(jié)合了GB/T 15481—2000、CNAS—CL01：2006等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及準(zhǔn)則，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)流程和資源等以合理方式進(jìn)行管理[5]。

2 LIMS系統(tǒng)框架

按照糧油加工企業(yè)質(zhì)量管理的相關(guān)要求和特點(diǎn)，質(zhì)量信息管理系統(tǒng)框架主要為系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)、檢驗(yàn)業(yè)務(wù)流程管理和實(shí)驗(yàn)室資源管理3層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

2.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)

系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺(tái)是LIMS系統(tǒng)的基本模塊，其通過(guò)連接實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各類(lèi)儀器設(shè)備，實(shí)現(xiàn)儀器的檢驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)傳輸至系統(tǒng)中，再憑借計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、匯總和分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的全面管理，有效提升實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化管理水平[6]。實(shí)驗(yàn)室信息管理各子系統(tǒng)具體介紹如下。

2.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)板塊是系統(tǒng)正常開(kāi)展運(yùn)行的根本，涵蓋檢測(cè)項(xiàng)目、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、采樣點(diǎn)管理和方案管理等信息，見(jiàn)圖2。將產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、取樣頻次、取樣方案、需檢測(cè)項(xiàng)目的固定信息、供應(yīng)商的信息等全部提前錄入系統(tǒng)，后期系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可直接調(diào)用，將手寫(xiě)記錄轉(zhuǎn)化為電子版，將各種模板、標(biāo)準(zhǔn)以信息方式存入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一次性錄入，無(wú)限制使用。

2.1.2 用戶(hù)管理

主要用于注冊(cè)用戶(hù)賬號(hào)、系統(tǒng)登錄、維護(hù)基本信息、定義角色等，用戶(hù)的電子簽章和人臉識(shí)別在此處錄入，檢測(cè)記錄和報(bào)告審批可直接調(diào)用電子簽章，用戶(hù)可通過(guò)掃碼快速自動(dòng)登錄系統(tǒng)，無(wú)需單獨(dú)錄入賬號(hào)和密碼[7]。

2.1.3 角色管理

創(chuàng)建用戶(hù)的角色，系統(tǒng)支持一個(gè)用戶(hù)多個(gè)角色。系統(tǒng)在角色管理模塊中可以設(shè)置每一個(gè)角色或用戶(hù)能夠進(jìn)入的各功能模塊，并細(xì)化到使用模塊中各功能都必須經(jīng)過(guò)授權(quán)。系統(tǒng)化繁為簡(jiǎn)，簡(jiǎn)單易用，授權(quán)功能自由開(kāi)關(guān)，根據(jù)個(gè)性需求，自由調(diào)整流程，靈活定義，經(jīng)角色授權(quán)后，每一用戶(hù)在控制臺(tái)能看到的只有自己角色范圍內(nèi)的功能模塊，分類(lèi)管理系統(tǒng)信息，維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。

2.1.4 工作流配置

系統(tǒng)支持工作流，用戶(hù)可通過(guò)配置實(shí)現(xiàn)流程的變化，如增加或減少工作流程或制定不同的用戶(hù)或角色。

2.2 檢驗(yàn)業(yè)務(wù)流程管理

檢測(cè)業(yè)務(wù)是LIMS系統(tǒng)應(yīng)用頻率最高、覆蓋數(shù)據(jù)量最大的板塊，在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持下，通過(guò)該板塊的操作，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)記錄電子化、檢驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)合成和審批、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和變化趨勢(shì)圖生成等功能，系統(tǒng)檢測(cè)流程如圖3所示。子系統(tǒng)主要包括以下功能。

2.2.1 樣品登錄

對(duì)待取樣、待檢測(cè)樣品進(jìn)行登記，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需求將樣品分為原料樣品、輔料樣品、過(guò)程樣品、環(huán)境樣品和包材樣品等，從項(xiàng)目庫(kù)中選擇檢驗(yàn)項(xiàng)目或從項(xiàng)目模板庫(kù)中選擇標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)項(xiàng)目模板，支持打印二維碼或條形碼樣式的樣品標(biāo)簽，標(biāo)簽可掃碼查看信息。

2.2.2 任務(wù)分配

通過(guò)預(yù)設(shè)方式自動(dòng)分配任務(wù)至相應(yīng)檢測(cè)崗位，同時(shí)支持手工方式進(jìn)行檢驗(yàn)任務(wù)的分配。在企業(yè)實(shí)驗(yàn)室中，若取樣和檢測(cè)人員相對(duì)固定，人員無(wú)需進(jìn)行細(xì)化工作內(nèi)容分配，該功能主要配合用戶(hù)角色權(quán)限開(kāi)展檢測(cè)流程。

2.2.3 結(jié)果錄入和計(jì)算

系統(tǒng)支持從儀器中自動(dòng)采集檢驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)結(jié)果類(lèi)型包括數(shù)字、字符、附件圖片等。支持結(jié)果的處理，包括修約、計(jì)算、判定等，對(duì)于無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)，支持手工方式的結(jié)果錄入，錄入可在PC端，也可通過(guò)平板電腦實(shí)現(xiàn)，不合格數(shù)據(jù)可通過(guò)改變顏色和信息推送通知到響應(yīng)角色。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)以及信息管理技術(shù)的日漸成熟，實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理以及實(shí)驗(yàn)室事務(wù)管理進(jìn)入了一個(gè)全新發(fā)展模式。昔日的手工計(jì)算效率極其低下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的手工處理也存在人工失誤，降低了檢測(cè)結(jié)果的精確性，系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)計(jì)算完美實(shí)現(xiàn)了替代。

2.2.4 結(jié)果審核

通過(guò)工作流程設(shè)置可實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的檢測(cè)結(jié)果審核，審核結(jié)果時(shí)可對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核查看，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；蝈e(cuò)誤具備回退功能，審核過(guò)程通過(guò)電子簽名保障數(shù)據(jù)操作安全。

2.2.5 報(bào)告編制

編制人可在線(xiàn)編制報(bào)告，查詢(xún)檢驗(yàn)進(jìn)度，自動(dòng)生成結(jié)論，合成原始記錄，原始記錄涵蓋采樣、設(shè)備、檢驗(yàn)員等信息，對(duì)于多字符文字判定的檢測(cè)結(jié)果可增加手動(dòng)判定，識(shí)別不易識(shí)別的字符，靈活掌握。

2.2.6 報(bào)告審核

通過(guò)工作流程設(shè)置可實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別和權(quán)限的報(bào)告審核，審核報(bào)告時(shí)可對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核查看，發(fā)現(xiàn)異常或者錯(cuò)誤具備回退功能，審核過(guò)程通過(guò)電子簽名保障數(shù)據(jù)操作安全。

2.2.7 報(bào)告發(fā)放

系統(tǒng)同時(shí)生成PDF版本的電子報(bào)告歸檔，分用戶(hù)報(bào)告和完整報(bào)告，完整報(bào)告包含原始記錄、流轉(zhuǎn)單、委托單等附件。通過(guò)接口將LIMS系統(tǒng)和一卡通系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，檢驗(yàn)報(bào)告可由LIMS系統(tǒng)直接推送到檢驗(yàn)報(bào)告系統(tǒng)。在發(fā)貨時(shí)定義好發(fā)貨罐號(hào)后，提貨司機(jī)通過(guò)刷卡可實(shí)現(xiàn)一鍵索取對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告，實(shí)現(xiàn)發(fā)貨隨車(chē)檢驗(yàn)報(bào)告的智能化派送，提高效率，提升客戶(hù)滿(mǎn)意度。

2.2.8 統(tǒng)計(jì)分析

LIMS系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著檢測(cè)數(shù)據(jù)的積累，系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)了大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，依據(jù)物料名稱(chēng)、具體指標(biāo)、時(shí)間段、供應(yīng)商等關(guān)鍵字的篩選系統(tǒng)能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，可以看到篩選區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)圖，結(jié)合生產(chǎn)加工工藝參數(shù)和原料品質(zhì)，能系統(tǒng)分析加工產(chǎn)品的質(zhì)量，便于開(kāi)展大數(shù)據(jù)分析，其中豆粕粗纖維變化趨勢(shì)圖如圖4所示。

2.2.9 數(shù)據(jù)展示

通過(guò)LED屏幕可將主要數(shù)據(jù)在屏幕進(jìn)行展示，如榨油車(chē)間水分、蛋白，精煉車(chē)間酸值、色澤，化學(xué)品的庫(kù)存和出庫(kù)情況、在崗人員有效工作量等，并根據(jù)需要以柱狀圖、折線(xiàn)圖等圖表進(jìn)行呈現(xiàn)，便于數(shù)據(jù)的快速查看和應(yīng)用，同時(shí)可以起到很好的提示和宣傳效果，LED屏幕展示示例如圖5所示。

2.3 實(shí)驗(yàn)室資源管理

2.3.1 人員管理

實(shí)驗(yàn)室人員基本信息管理可將用戶(hù)的各類(lèi)基礎(chǔ)信息維護(hù)入系統(tǒng)，涵蓋學(xué)歷、培訓(xùn)、榮譽(yù)、工作經(jīng)歷、論文專(zhuān)利、職稱(chēng)和科研專(zhuān)題項(xiàng)目等，另外檢測(cè)項(xiàng)目授權(quán)和設(shè)備使用授權(quán)也可以在用戶(hù)管理中完成。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理上，人員每日工作量可以通過(guò)和檢測(cè)項(xiàng)目關(guān)聯(lián)，以提前預(yù)設(shè)的檢測(cè)時(shí)間為依據(jù)，結(jié)合每日開(kāi)展的試驗(yàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)當(dāng)日工作量，當(dāng)日有效工作時(shí)間體現(xiàn)在大屏上，方便管理層依據(jù)工作量對(duì)員工當(dāng)日工作開(kāi)展考核，實(shí)現(xiàn)人力效能管理。

2.3.2 儀器管理

可建立儀器設(shè)備檔案庫(kù)，信息包括儀器編號(hào)（出廠(chǎng)序列號(hào)）、儀器名稱(chēng)、儀器類(lèi)型、規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、精密度、購(gòu)置日期、儀器責(zé)任人、放置地點(diǎn)、使用狀態(tài)（正常、停用、報(bào)廢等，以不同色彩表示儀器狀態(tài)）和檢定/校準(zhǔn)信息等；儀器維護(hù)、期間核查、檢定記錄和日常使用記錄管理實(shí)現(xiàn)電子化，可以把儀器的說(shuō)明書(shū)、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)等作為附件鏈接到系統(tǒng)中。

2.3.3 化學(xué)品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)管理

對(duì)化學(xué)品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行管理登記，基本信息包括名稱(chēng)、批號(hào)、來(lái)源、證書(shū)信息、使用說(shuō)明、有效期限和庫(kù)存量等，并對(duì)其使用情況進(jìn)行管理，記錄領(lǐng)用人、領(lǐng)用量等信息，并提供超限量值的預(yù)警提示。

2.3.4 質(zhì)量管理

質(zhì)量管理板塊主要針對(duì)質(zhì)量不合格和內(nèi)審不合格等涉及的異常情況進(jìn)行處理，涵蓋質(zhì)量控制、評(píng)審控制、內(nèi)審計(jì)劃、內(nèi)部質(zhì)量控制和不合格處理流程等信息，能有效和實(shí)驗(yàn)室管理做好產(chǎn)品質(zhì)量控制和體系管理的對(duì)接。

2.3.5 文件管理

將現(xiàn)有體系文件分類(lèi)上傳，在用版本和作廢版本有效區(qū)分，不同體系文件分類(lèi)存放，方便查詢(xún)和應(yīng)用。

2.3.6 培訓(xùn)管理

將培訓(xùn)課件上傳到系統(tǒng)，參訓(xùn)人可通過(guò)賬號(hào)調(diào)用電子簽章實(shí)施登錄簽字，個(gè)人學(xué)習(xí)記錄將自行歸檔到個(gè)人信息中，無(wú)需再次統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)支持線(xiàn)上對(duì)培訓(xùn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3.7 環(huán)境管理

通過(guò)系統(tǒng)在線(xiàn)記錄實(shí)驗(yàn)室的溫濕度信息，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)室每個(gè)房間的溫濕度氣壓監(jiān)測(cè)儀的系統(tǒng)進(jìn)行集成，將實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度、氣壓等信息采集到系統(tǒng)中，可進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，并可引用到原始記錄與報(bào)告中，并根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的最高溫、最低溫限制，進(jìn)行預(yù)警提示，對(duì)超過(guò)預(yù)警的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，相關(guān)示例如圖6所示。

2.3.8 樣品管理

通過(guò)系統(tǒng)管理留樣樣品、檢驗(yàn)樣品和檢驗(yàn)余樣。留樣信息包括樣品名稱(chēng)、樣品批次、樣品狀態(tài)（已檢，待檢）、留樣時(shí)間、地點(diǎn)、貯存條件、留樣期限、留樣數(shù)量和留樣人等。系統(tǒng)可提前提醒留樣到期日期，并可以記錄留樣的處置方式、處理程序等。系統(tǒng)提供留樣批量處置的功能，并在處置完成后記錄處置時(shí)間、處置人、處置方式等信息。

3 結(jié)語(yǔ)

糧油行業(yè)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)信息化系統(tǒng)的建立，有助于實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公、信息化管理和自動(dòng)化運(yùn)行，能大幅提升實(shí)驗(yàn)室的整體工作效率。系統(tǒng)同時(shí)能夠提高檢測(cè)計(jì)算效率、數(shù)據(jù)可靠性、時(shí)效性和操作規(guī)范性，并通過(guò)替代手工計(jì)算有效降低檢驗(yàn)報(bào)告中各類(lèi)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的發(fā)生概率，在保持最低運(yùn)行