摘要:LIMS技術的發展為地礦實驗室管理的全面提升,提供了軟件平臺,本文就LIMS技術的特點和構成做了簡要的說明和應用領域的介紹,同時結合作者所在單位對LIMS技術的地礦實驗室領域成功應用的實例,全面介紹LIMS技術在地礦實驗室的應用現狀,為其他實驗室引進LINS技術全面提高整體管理水平,起到經驗介紹作用和參考之用,
關鍵詞:LIMS;地礦實驗室;應用現狀
實驗室信息管理系統(LIMS,Laboratory Information Management System)是實驗室現代綜合管理的一種理念、技術、方法、產品和整體解決方案。是分析檢測技術、儀器儀表技術、網絡通信技術、計算機技術、信息技術以及現代管理技術的集成與應用。是一個專門為分析化驗室或實驗室設計的信息管理系統,以實驗室樣品分析數據的采集、錄入、處理、檢查、判定、存儲、傳輸、共享、報告發布以及業務工作流程管理為核心,同時實現實驗室的人員、材料、設備、技術、方法、資料檔案等資源的綜合管理,并與企業的綜合信息管理系統集成和協同。是實驗室自動化發展的必然趨勢和高級階段,是信息經濟時代實驗室管理的主要表現形式,是實驗室信息化和企業信息化的重要組成部分,是企業信息模型(ERP、MES、PCS)中MES的重要內容,是實驗室工作的重點從樣品分析過程向信息管理過程的延伸、擴展、轉移和提升,也是工作方式的根本性轉變和提升,是實驗室管理科學化、規范化、流程化、精細化、電子化、網絡化、動態化、實時化和現代化的重要手段,是實驗室建設以及實驗室認證的重要技術基礎,利用計算機網絡技術、數據存儲技術、快速數據處理技術來對實驗室進行全方位管理的計算機軟、硬件系統。通過LIMS,實驗室可以達到自動化運行、信息化管理和無紙化辦公的目的,對實驗室提高工作效率、降低運行成本起到至關重要的作用。
LIMS作為信息管理系統,它有著與ERP、MIS之類管理軟件的共性,但是也有自己鮮明的個性。首先,作為地礦實驗室的管理軟件,它是要有標準遵循的。它的系統方案設計必須嚴格遵循由國家質量技術監督局頒布的國家標準《檢測和校準實驗室能力的通用要求》,該標準等同于ISO/IEC17025:1999,而ERP、MIS之類軟件沒有相應的標準可以執行,這就使得不同用戶的ERP之間可以存在巨大的差異,而 LIMS則沒有,這一點非常有利于產品的推廣。
其次,不同行業的 LIMS盡管由于行業的原因會有所差別,但歸根結底,實驗室大量進行的是測試或校準行為,業務性質鮮明,產品非常易于標準化。而實驗室無論從設備到業務性質直至從業人員,都處在一個較高的素質水平上,它們對 LIMS的接受能力是很強的。
再有, LIMS不僅僅能為地礦實驗室提供一個管理的平臺。還能為提升整個實驗室的運行效率、物資設備管理等等提供更多幫助。現代的儀器是智能的、高度自動化的,這就使得實驗室人員能通過 LIMS來操縱儀器,極大的提高工作效率。另外,實驗室的各種活動實際上是一種科學活動,很多最新的思想、算法都產生于實驗室,這樣 LIMS就給他們提供了一個載體,進而 LIMS本身也演變成一個復雜的巨大管理系統。
LIMS在地礦實驗室的應用現狀
經過30 多年的開發和發展,目前LIMS已經廣泛應用于地礦、石油、化工、環保、供水、醫療、冶金、檢疫、海關、煙草、釀酒、飲料、食品、商檢、電力等各行各業的分析測試實驗室。隨著LIMS的技術和產品的日漸成熟,國外的幾個主要產品相繼進入中國,國內一批專門從事LIMS技術和產品研發的公司也在茁壯成長,都取得了非凡的業績。而且,我國不少研發類實驗室、過程測試類實驗室、質量保證類實驗室已經開始使用LIMS,產生了明顯的經濟效益和社會效益,最大限度地提高了實驗室自動化、信息化管理水平,特別是提高了地礦實驗室在信息化中的地位。
隨著近年來我國礦業開發的飛速發展,新技術、新方法不斷應用于生產工藝裝置,但作為輔助生產部門的多數地礦實驗室未能突破傳統的管理模式。當前,地礦許多部門和單位都相繼開發應用了計算機管理信息系統(MIS),其中也包括質量管理部分,但是這些質量管理模塊大多僅局限于如何提高數據的共享性,而未對產生數據的根本環節--實驗室內部進行綜合管理,也就是未涉及到如何提高地礦實驗室內部管理的程序化和自動化。例如,新疆礦產實驗研究所化驗室承擔新疆1:20萬、各類化學樣、煤樣近萬件的生產分析任務,有分析人員67多人,每年出具分析數據20多萬個。20世紀末,大批老的技術人員相繼退休,而測試任務逐年增長,生產任務加重和人員逐漸減少的矛盾日益突出;隨著地礦測試質量控制精度要求的提高,同時對分析數據的時延性和準確性也提出了更高的要求,但在傳統管理模式下,化驗分析數據經過崗位人員、組長的多次抄錄后,再輸入到質量管理系統,往往要延遲很長時間。經過多次手工處理,在抄錄分析數據的環節會出現差錯。據粗略統計,手工處理分析數據帶來的誤抄、誤記、誤錄的出錯率在2%左右,占所有化驗分析差錯率總數的80%以上。如何解決人員與工作量、分析精度與分析時間等矛盾則成了當務之急。而使用LIMS后,在經濟效益、人員素質、工作效率等方面都有很大的提高。首先,分析工作按工作流程進行,不但使分析處理過程大大縮短,結果更加準確、科學,而且還取得了較為顯著的經濟效益。 LIMS投用前的2005年,實驗室測試任務完成產值約500萬元,而化驗室人員為64人。2006年隨著LIMS投用,在測試分析工作量不斷增加的情況下,人員沒有大的增長,測試產值卻突破1000萬元。另外,LIMS系統投用后,對新增的色譜儀可不必再專門購置積分儀,數臺色譜儀每年僅節省積分儀的維修、配件、色譜記錄紙等費用就達10萬元。由于各種質量數據實時在線地提供給各生產崗位,使其能及時調整操作,有效地提高了餾出口的合格率和生產的平穩率。生產調度部門和質量管理部門也能更及時準確地掌握全廠的生產質量情況,使ISO-9000有關產品質量控制的要求能夠更好地得到貫徹落實。
新疆礦產實驗研究所中心實驗室目前有固定資產上千萬元,有近300多臺分析檢測儀器和樣品制備設備,有600多種分析檢測方法。為了使中心實驗室在裝置開車后能夠及時有效地進行質量數據的收集,為裝置生產提供實時的質量檢測信息,進而及時調整生產過程控制條件,保證測試質量,減少原料消耗。在儀器設備進入穩定運行階段時,能夠有效地進行測試質量的監控,分析計劃的排定以及全實驗室質量數據的分析和共享,同時,從管理上真正體現國內地礦一流實驗室的高標準要求,從2005年開始著手準備建設實驗室信息管理系統。經過篩選,選擇北京的一家軟件公司。該項目于2005年正式開工,本項目的實施范圍涵蓋整個生產、質量管理和分析部門,包括中心實驗室檢驗業務流程的管理,資源管理,報告、報表的自動生成,分析數據的統計分析,全實驗室的質量管理、控制,技術服務,檢驗請求申請、樣品預登錄、報告打印、查詢、質量抱怨處理、測試方法管理、測試標準管理等),74臺儀器接口的連接實現了實驗室分析數據的自動化采集,并且實現LIMS系統的硬件集成(包括網絡、服務器、客戶機、打印機、掃描器等所有硬件系統的設計、安裝、實施、維護)。2006年3月,系統全部正式投入使用。LIMS系統的成功投用,開創了我國地礦行業分析檢測實驗室LIMS成功應用的先河;真正實現了地礦測試實驗室生產管理、質量管理與經營管理的全面貫通,實現了同一實驗室,不同應用方向,在一個核心軟件內組態定制兩種實驗室的不同業務流程;同時LIMS系統的投用為地礦實驗室全面落實貫徹ISO/IEC17025奠定了堅實的基礎。