實驗室信息管理系統(tǒng)在線纜檢測實驗室中的設計與探索

章慶科

摘要：目前國內外檢測實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）應用越來越多，文章結合電線電纜檢測實驗室的特點，提出線纜檢測實驗室信息管理系統(tǒng)的設計構想，介紹其主要功能及實現過程。探索通過LIMS的建立全面提高實驗室線纜檢測效率和實驗室質量管理水平。

Abstract： At present， the domestic and international testing laboratory information management system （LIMS） is more and more applied. Combined with the characteristics of wire and cable testing laboratory， design conception of wire and cable testing Lab's LIMS was proposed， and the main functions and implementation process were introduced. Through the establishment of LIMS， the improvement of the efficiency and quality management level of laboratory wire and cable testing was explored.

關鍵詞：實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）；電線電纜；檢測

Key words： laboratory information management system （LIMS）；wire and cable；testing

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）09-0168-03

0 引言

電線電纜行業(yè)是我國經濟總量第二大的行業(yè)，電線電纜作為國家經濟建設的重要工業(yè)產品，其產品質量越來越受到國家以及社會的關注，衡量其產品質量的相關檢驗檢測工作日益增多（工業(yè)產品許可證發(fā)證及監(jiān)督檢驗、3C認證、自愿認證、國省市三級政府的專項及監(jiān)督檢驗、企業(yè)研發(fā)、工程委托檢驗等等），使得線纜檢測實驗室中相關的信息量劇增（如：樣品接待錄入、儀器設備管理、樣品管理、實驗人員分配、測試數據管理、檢測報告生成審核等等）。這樣就對實驗室將如何在保證測試數據及檢測結果有效性、一致性的前提下提高檢驗工作效率，縮短報告出具的周期，降低運行成本提出了更高的要求。

實驗室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System，以下簡稱 LIMS）是現代有線與無線通信技術、計算機技術與先進企業(yè)管理思想的良好融合，為實驗室各類信息的采集存儲、交流傳遞和加工處理提供平臺，規(guī)范檢驗流程，并且可以對實驗室工作的各個環(huán)節(jié)進行全面量化和質量管理。可以實現自動化儀器分析、信息化管理及無紙化辦公。LIMS必將成為解決線纜檢測實驗室目前所面臨問題的有效途徑之一。

1 國內外檢測實驗室LIMS發(fā)展現狀

LIMS在國外發(fā)達國家起步較早，已經有了超過30年的發(fā)展歷史，雖然目前在國外檢測實驗室中應用LIMS的比例并不高，其應用主要集中在一些大型檢測機構例如：UL、TUV、BV、SGS、INTERTEK等，但是這些機構對LIMS的投入都很可觀，平均占其年營業(yè)額的3%左右[1]，所以它們建立的LIMS專業(yè)化及成熟度都很高。

國內各類型（如：石油、化工、冶金、環(huán)境、食品等）檢測實驗室都在逐步采用LIMS。

政府機構（如各級質量技術監(jiān)督局下屬檢測實驗室等）近年來對檢測實驗室信息化建設力度加大，基本都建立LIMS或者類似的系統(tǒng)。不過在專業(yè)化程度和系統(tǒng)成熟度上還有很大的提升空間，多數機構的LIMS還停留的較粗放的層級，不夠細化，針對機構自身特性進行的LIMS二次開發(fā)還做得很不夠。數據采集、傳輸以及分析處理效率仍然比較低下。

2 線纜檢測實驗室LIMS設計構想

LIMS的建立必須以遵循ISO/IEC17025-2005[2]檢測和校準實驗室認可準則的通用要求為前提。

2.1 系統(tǒng)構架

LIMS檢測流程是以樣品檢測為主線，同時必須對影響檢測結果的各種因素進行有效控制。針對線纜檢測實驗室實際情況將LIMS分為以下幾個主要部分（見圖1）。

2.1.1 任務管理

任務管理貫穿整個檢驗檢測過程，是LIMS中最為重要的部分。

其主要功能分是：

①任務下達前的確認。

確認實驗室是否具有客戶所需檢測產品或項目的資質（是否通過計量認證，CAL、CNAS等等）；確認試驗相關人員與設備的狀態(tài)是否滿足需求；確認報告周期；確認樣品（包括到樣時間，樣品數量，型號規(guī)格等等），確認接收樣品。

②下達任務。

根據從任務下達后到出具報告全過程每個工序人員、設備、耗材等的具體情況確定每個工序的試驗人員及完成周期。可把任務分為樣品制備、樣品檢驗、審核批準等幾個部分。

③任務流程監(jiān)控。

可對系統(tǒng)中所有下達的任務進行實時監(jiān)控。根據每個任務下達時確定的周期實時監(jiān)控每個工序的進度，通過系統(tǒng)智能計算對有可能超期的工序進行及時提醒，并且實時接收設備或人員反饋回系統(tǒng)的異常情況并報警，提醒管理人員及時處理。管理人員還可以根據實際情況調整各個工序的人員及相應完成周期（調整情況也將實時反饋給實驗員）。任務流程圖見圖2。

④任務信息匯總。

每個任務的每個工序的起止時間，實驗人員、設備、環(huán)境條件以及檢測數據等系統(tǒng)自動匯總、備份并且長期儲存于系統(tǒng)中。可隨時調取，保證其可追溯性。

2.1.2 樣品管理

該部分負責跟蹤樣品從任務下達進入實驗室，到所有檢測工作完成，并且可能持續(xù)到報告出具后相當長的一段時間。

樣品管理的核心是識別碼管理。系統(tǒng)在任務下達的同時針對每個工序的樣品（包括備樣和殘樣）自動生成唯一LIMS編碼，樣品流轉的全過程都伴隨著這個編碼，這個編碼可以用條碼或者二維碼的形式呈現。樣品在進入每個工序前進行掃碼，確認樣品進入該工序的時間，檢驗人員等信息，檢驗人員完成檢驗后，自動或人工的上傳檢驗數據、設備、試驗環(huán)境條件等信息后掃碼確認該工序完成。若上一工序完成后樣品超過規(guī)定時間而未得到進入下一工序的掃碼確認，則系統(tǒng)自動報警并通知相關人員查找樣品。

由于線纜檢測實驗室的特殊性檢驗的殘樣、檢畢樣有著相對較高的經濟價值，客戶往往要求退樣，通過LIMS編碼管理這些樣品可有效降低庫房管理的工作強度。

系統(tǒng)通過LIMS編碼可以實現對樣品的實時動態(tài)管理。樣品狀態(tài)一目了然，大大降低樣品領取、制樣、分樣、傳遞、回庫、退樣等過程中的錯誤率，從而提高工作效率。

2.1.3 設備管理

本部分主要分為LIMS系統(tǒng)自身硬件設備（LIMS服務器、網線、網卡、與各個試驗設備的通信接口、無線路由器、無線傳輸設備、交換機、PC機、平板電腦、手機等）管理和具體檢測試驗相關儀器設備（還包括環(huán)境監(jiān)控設備、標準物質、試劑耗材等等）管理[3]。

設備管理的目的首先是保證LIMS系統(tǒng)自身硬件設備正常運行，重點是保證參與具體檢測試驗的儀器設備工作正常，并能夠提供有效的量值溯源證據。

通過LIMS系統(tǒng)實現實時監(jiān)控各個硬件設備的工作狀態(tài)有無異常，是否需要維修，自動提醒耗材試劑的補充，自動提醒試驗設備的檢定時間、保養(yǎng)時間、期間核查時間、運行檢查時間等功能。

2.1.4 人員管理

實驗室人員管理包括人員簡歷，教育，持證情況等基本情況，以及培訓及再培訓記錄；重點是人員技能管理和人員權限管理。每個實驗室人員都擁有一個LIMS系統(tǒng)登錄ID，系統(tǒng)中有此ID對應人員的已獲得的崗位技能和系統(tǒng)權限。

①人員技能管理。

LIMS數據庫會有人員崗位技能掌握情況，這直接決定了人員與崗位的匹配程度。

進行某工序實驗前需要在系統(tǒng)登錄，只有當若某實驗人員具備該工序實驗技能時，系統(tǒng)才能允許其登錄，否則將報警。并且系統(tǒng)在任務下達分配時，只會分配給具有該工序崗位技能的人員。不具備某崗位技能的試驗人員可以通過培訓，理論和實操考試獲得該崗位技能，并在系統(tǒng)中更新。

②人員權限管理。

實驗室中每個人的權限不同，通過LIMS人員權限管理，保證試驗信息的充分性、完整性和有效性。實驗員，審核，批準、設備管理員等每個崗位的權限都不同。試驗原始數據一旦進入LIMS系統(tǒng)，數據將被“鎖定”，如果要對有異議的數據進行更改，必須要擁有對應權限，系統(tǒng)將自動記錄修改信息：修改人，修改理由，修改時間以及保留舊數據備查。

2.1.5 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理是LIMS系統(tǒng)的中樞部分，包括LIMS軟件系統(tǒng)的升級，實驗室各類資質的更新，各類標準的更新，LIMS編碼信息更新，原始記錄模板更新，匯總計算公式數據庫的更新，試驗數據的自動備份，各類參數的設置，人員權限的設置，系統(tǒng)文件、程序文件、質量手冊、操作規(guī)程、作業(yè)指導書的管理，各種數據計算統(tǒng)計、原始記錄編制與審核，報告及報告模板生成，自動計算人員工作量分布情況，設備使用率，報告差錯率、及時率，統(tǒng)計各類數據，生成各類報表，自動備份各種數據，LIMS軟件二次開發(fā)等。

2.2 主要功能

①在實驗室里建立了一個簡便、準確、快速、暢通的信息交流渠道[4]。

②從任務下達到報告出具全過程實時動態(tài)跟蹤監(jiān)控（任何一個任務哪些工序完成，哪些工序未完成，周期還剩余多少，是否需要提醒等）。

③人員及設備狀態(tài)實時監(jiān)控，任務智能分配人員崗位及工作量，智能統(tǒng)計人員工作量，儀器設備使用率。

④提高樣品管理水平，大大降低樣品傳遞過程中的錯誤率。

⑤實現從樣品接收到報告出具全過程的可追溯（樣品、資質、試驗時間、人員、設備、環(huán)境條件，數據修改，審核，批準等等）。

⑥實現無紙化辦公，試驗數據自動采集或人工上傳到系統(tǒng)后自動計算處理并且生成電子版原始記錄，所有試驗工序完成后自動生成報告。避免紙質原始記錄的謄抄和傳遞過程中可能出現的錯誤。

⑦異常情況報警，方便管理人員及時處理。

⑧方便快捷的統(tǒng)計數據生成各類表報；自動備份數據。

3 線纜檢測實驗室LIMS發(fā)展探索

隨著科技的進步越來越多成熟的先進技術進入了我們的工作和生活，目前國內線纜檢測實驗室試驗數據采集和傳遞方面仍然有很大的提升空間。尤其是隨著無線傳輸技術的快速發(fā)展，出現了很多帶無線通信傳輸模塊的儀器設備，簡而言之就是傳統(tǒng)的檢測測量儀器設備（例如數顯千分尺，數顯游標卡尺等）加上一個無線傳輸模塊，來實現采集數據后的無線傳輸功能，理論上只要儀器設備能有電子數據輸出，通過各類數據接口技術總能把數據采集到無線傳輸模塊中，再通過無線傳輸模塊把數據傳到服務器上面。這樣就可以使得我們的線纜檢測不局限于場地和距離也能實現數據采集傳輸的實時性。對提高檢驗效率，縮短報告出具周期大有幫助。

建立實驗數據有線和無線結合的高效自動數據采集傳遞系統(tǒng)正是我們目前探索的一個重要方向。

第二個探索方向是LIMS系統(tǒng)的二次開發(fā)[5]。LIMS系統(tǒng)不是萬能的，線纜檢測實驗室是不斷發(fā)展的，LIMS的二次開發(fā)是不得不面對的一個問題。在遵循實驗室管理通用要求和相關準則的前提下，根據線纜檢測實驗室的實際情況分析討論適合LIMS系統(tǒng)二次開發(fā)的總體思路和步驟。力求做到易于實施、管理與維護。

4 結束語

LIMS目前已成為促使檢測機構參與市場競爭，與信息化、科學化管理體系接軌的重要手段和工具。

線纜檢測實驗室對外要提高服務水平，提升客戶滿意度；對內要提高實驗室管理水平，保證質量管理體系順利實施，提升檢驗工作效率，保證數據可靠性。建設一套適合于線纜檢測實驗室的LIMS系統(tǒng)是一條必經之路。

參考文獻：

[1]馮思雅，王愛國，陸堯，等.電工檢測試驗室信息管理系統(tǒng)的實踐與探索[J].低壓電器，2011（9）：41-44.

[2]International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission. ISO/IEC 17025 ：2005 General Requirements for the Competence of Testing and Calibration Laboratories[EB/OL].[2012-05-01]. http：//www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm？csnumber=39883.

[3]孟靂.質檢機構中實驗室信息管理系統(tǒng)的設計與研究[J].價值工程，2015（3）：203-204.

[4]王衍海，韓衛(wèi)芳，賈淑惠，等.實驗室信息管理系統(tǒng)在樣品管理中的應用[J].中國公共衛(wèi)生管理，2011，27（2）：222-223.

[5]楊鳳華，董愛軍，胡霞清，等.檢測實驗室信息管理系統(tǒng)建設中存在的問題及對策探討[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學，2012，29（12）：781-784.