紡織服裝質檢機構實驗室信息管理系統的國內外研究現狀

薛宇鋒

摘要：

本文介紹了紡織服裝質檢機構實驗室信息管理系統（LIMS）的國內外研究現狀，并闡述了目前存在的問題以及今后的發展方向。

關鍵詞：實驗室信息管理系統；紡織；服裝；質檢機構

實驗室信息管理系統的簡介

檢驗檢測機構實驗室作為依法成立，依據相關標準或技術規范，利用儀器設備、環境設施等技術條件和專業技能，對產品或者法律法規規定的特定對象進行檢驗檢測的專業技術組織，為社會提供檢測或校準服務[1]。它是國家經濟社會發展的重要技術支撐，是質量強國戰略的重要保障，在國民經濟、科學研究、維護消費者合法權益等方面發揮了重要作用，是國家綜合國力的象征。而質檢機構檢驗檢測實驗室與國民生活質量保障息息相關，大力發展對推動結構調整、促進產業升級具有重要作用。

實驗室信息管理系統出現以前，實驗室使用傳統的人工管理模式，使用基于紙質記錄的工作流程，“任務靠人盯，記錄靠腿跑”，實驗室的流程控制和信息數據的管理非常繁瑣、復雜，需要投入大量的人力、時間和成本，增加了管理的難度，工作效率較低。

隨著信息化技術的發展、計算機應用的普及、科學儀器的自動化、智能化水平不斷提高，實驗室的檢測數量不斷增加，使得產生的數據處理量呈幾何級數增長，對測試數據的準確性和測試周期的要求越來越嚴格，使得實驗室數據的管理難度大增，原有的人工管理模式已顯得不太適應。如何快速準確地收集、處理、傳輸、存儲、共享數據，成為實驗室急需解決的重要課題，在這種背景下，實驗室信息管理系統問世了。

實驗室信息管理系統（Laboratory Information Management System，LIMS）是集現代化管理思想與基于計算機的高速數據處理技術、海量數據存儲技術、寬帶傳輸網絡技術、自動化儀器分析技術于一體，用于實驗室信息管理和控制的一套信息管理系統[2]。它由計算機硬件和應用軟件組成，能夠完成實驗室數據和信息的收集、分析、報告和管理。

實驗室信息管理系統在提高實驗室的工作效率、降低實驗室的運行管理成本、實現實驗室的數字化管理控制、確保檢測數據的準確性、提高實驗室的綜合管理水平方面發揮著越來越重要的作用，已經成為實驗室技術運作、質量控制和日常管理的中樞。

國外研究應用的歷史和現狀

LIMS在發達國家研究起步較早。在20世紀70年代中期出現個人電腦以前，LIMS大都由大型實驗室設計、運行，以大型機或中型機為中央主機，應用軟件和數據庫都需要在中央主機上運行，使用星形網絡拓撲結構，系統結構為集中式，由于硬件昂貴，軟件開發成本高，使用面很窄。1982—1983年，美國分析化學家Raymond E.Dessy在《分析化學》上發表了多篇論文，系統地闡述了基于局域網技術的LIMS的定義和實現方式[3-4]。它首次提出了LIMS術語，并對原理、功能、用途做了說明。此外，還介紹了8家公司的實驗室LIMS研究成果，他們研究的LIMS首創成功，使LIMS術語延續至今，成為實驗室的先進管理工具。

80年代中期到90年代，由于個人電腦的出現和局域網技術的發展，推出了基于客戶機/服務器分布式結構體系的LIMS[5]。這一階段的LIMS功能增加了系統管理、工作計劃安排、儀器管理，并能與ERP、MRP集成，使LIMS向企業整體信息化解決方案發展。但是仍然有不少缺點，用戶界面不友好，數據庫較小，難以導出數據。

90年代末開始，隨著計算機技術水平和互聯網技術的迅速發展，個人電腦的運算能力和數據庫技術快速提高，LIMS隨之有了快速發展。采用Internet、Intranet 和Web 技術的實驗室信息管理系統 開始出現，瀏覽器/服務器結構（B/S）的LIMS成為發展熱點[6-7]。

2004年，美國的LIMS供應商已經達到100多家，應用領域從傳統的專業檢測/校準實驗室、制藥企業、醫院擴展到同樣具有實驗室特點的診所等領域，出現了系統化的產品指導手冊，如LIMSBook[8]和LIMS Buyer Guide[9]。

目前，實驗室信息管理系統在歐、美、澳、日本等發達國家實驗室已經廣泛應用，并遍及電子、石化、冶金、醫藥、環保、地質、農業、醫學等領域。

國內研究應用的歷史和現狀

在我國，實驗室信息管理系統研究起步較晚。在20世紀80年代中期，我國曾先后引進過幾套LIMS，但由于管理模式、文化內涵以及計算機應用水平等方面的差異，大部分功能無法使用，造成巨大的浪費[10]。90年代開始，LIMS在石油、化工等行業得到了一些初步的推廣。自2000年以后，由于國內外LIMS廠商和有關人士的共同努力，LIMS技術逐漸開始為大眾了解，逐步開發、推廣和應用。

雖然LIMS在國內的開發及應用與西方發達國家相比仍有不少差距，但是在研究追趕的步伐上我們也做了很多嘗試，并取得了一些成果，目前在各行業的檢測和校準實驗室中得到了廣泛應用，如高校[11]、環保[12-14]、食品藥品[15-19]、建筑[20]、衛生[21-22]等行業。

很多來自高校的研究者和來自實驗室的應用者發表了很多關于實驗室信息管理系統的成果，各種架構和實現方式的應用實例都很多。主要的系統結構有客戶端/服務器結構（C/S結構）[14]、瀏覽器/服務器結構（B/S結構[23-24，20]）以及混合結構[25]三種。主要的開發工具有微軟的NET[26]、VisualBasic[27]、Delphi[28]、Power Builder[29]、JAVA[30-31，20]等。

很多行業都在研究本行業實驗室信息管理系統的特點，其中大部分研究人員都是自行設計基于特殊行業應用的實驗室信息管理系統，但是也有部分研究人員針對國外引進的LIMS專業化產品進行二次開發。如張杰等對于引進的實驗室信息管理系統產品Samplemanager進行了通用化的二次開發和應用[32]。endprint

除了針對實驗室信息管理系統進行整體的設計研究以外，也有不少研究者對實驗室信息管理系統的部分功能模塊進行專項研究，如孔德川對河南科技學院實驗室信息管理系統中的樣品檢測管理模塊的開發設計[33]。張霄[27]在貴州省產品質量檢驗檢測院進行的實驗室信息管理系統中的樣品收發模塊的設計開發。崔學坤對于檢測實驗室檢測可溯源性在實驗室信息管理系統上的應用研究[34]。

在全國的質量技術監督檢驗檢測機構中，也有不少實驗室信息管理系統應用的實例。如中山市質量計量監督檢測所開發、建立了一套質檢機構網絡信息管理系統，該系統利用計算機網絡加強實驗室的基礎管理，強調全員參與、全面質量管理，以信息網絡技術來提升傳統管理模式，提高工作效率，實現資源優化配置，取得了比較好的效果[35]。還有哈爾濱市產品質量監督檢驗院采用C/S結構自主開發設計的實驗室信息管理系統，通過了解實驗室控制管理模式，設計出適合所有檢驗模式的實驗室體系系統，建立了實驗室系統的業務管理模型，采用嚴格的過程記錄和質量控制，使報告準確性大大提高了[29]。除了具體的應用實例以外，也有不少關于質量技術監督檢驗檢測機構中實驗室信息管理系統的應用心得體會，如浙江省質量技術監督檢測研究院的章艷、金暉等對檢測實驗室信息化建設的探討[36]。上海市纖維檢驗所的夷婧提出的紡織品檢驗實驗室信息化管理的探討與設計[37]。馬蘭對國家服裝質量監督檢驗中心（天津）的實驗室信息管理系統的應用體會[38]。

存在的問題

國外LIMS系統雖然具有比較高的技術水平，但是在將LIMS與實驗室儀器和其他硬件產品完成融合，實現實驗室的完全自動化控制以及LIMS系統與ERP等生產管理系統完全無縫集成方面仍然有不少需要解決的問題。

目前國內實驗室信息管理系統來源主要有三類，外購的成熟軟件產品，與軟件供應商合作開發或者定制的軟件產品，自行開發基于數據庫的軟件[39]。

國內的LIMS在空前繁榮的同時，也存在一些問題。比如外購的國外的LIMS，由于不能很好地漢化，在操作習慣、管理流程等方面都存在差異，不能完全適應國內實驗室的信息管理要求，實施應用的成功率較低。同時由于實驗室的業務種類以及客戶需求的不斷變化，與國內的軟件供應商合作開發或者定制的軟件產品的程序代碼相對固化，不便于隨時修改，二次開發的維護費用又很高。另外，大部分的實驗室信息管理系統的用戶期望單一，主要關注檢測、校準、試驗預約等主要技術流程，忽視質量控制、客戶關系的維護等實驗室運行管理的重要環節，缺乏按照實驗室認可準則的規定進行實驗室管理體系的整體實現。

雖然通過近幾年的信息化建設，國內的質檢機構檢驗檢測實驗室都配備了自己的局域網系統，各種計算機設備的配置也較為高檔，但是關于紡織服裝質檢機構實驗室信息管理系統的研究應用還很少。從文獻數據庫的檢索記錄來看，也僅檢索到了《淺談服裝檢測實驗室信息管理系統的應用》[38]一篇與紡織服裝質檢機構實驗室信息管理系統相關的文章，說明實驗室信息管理系統在紡織服裝檢驗檢測實驗室的應用還不夠普及。

今后發展方向

隨著信息技術的發展，實驗室信息管理系統今后可以加強以下幾個方面的設計：

（1）引入射頻技術，實現一批樣品的快速流轉。

（2）加強流程的透明化設計，使得每一個樣品的流轉環節都可以被清晰地記錄，使得客戶也可以實時、全面地了解自己的樣品的檢測進度。

（3）增加數據的挖掘統計功能，從大量的測試數據中提取出有用的質量信息，幫助客戶全面、準確地理解檢測數據，對檢測結果進行合理評估。

（4）隨著移動互聯網的發展，以后的實驗室信息管理系統更多地會從純PC平臺，慢慢地變成可以在平板電腦、智能手機等移動設備上使用。因此，可以考慮開發基于智能手機上的實驗室信息管理系統，使得用戶可以在任何有網絡的條件下進入實驗室信息管理系統，完成相應的工作?？蛻粢部梢酝ㄟ^基于短信接口查詢系統進行數據查詢。

參考文獻：

[1] 國家質量監督檢驗檢疫總局.檢驗檢測機構資質認定管理辦法[EB/OL].http：//www.aqsiq.gov.cn/xxgk_13386/jlgg_12538/zjl/2015/201504/t20150414_436367.htm.

[2] 楊海鷹.實驗室信息管理系統[M].北京：化學工業出版社，2007.

[3] Raymond E.Dessy.Local area networks，Part I，Analysis Chemistry，1982，54（11）：1167A.

[4] Raymond E.Dessy.Laboratory Information Management Systems，Part II，Analysis Chemistry，1983，55（2）：277A.

[5] Robert Megargle.Laboratory Information Management Systems.Analytical Chemistry，1989，61（9），612A.

[6] Mary D Hinton.Laboratory Information Management Systems.Marcel DEKKER，INC.1995，1-345.

[7] Allen S Nakagawa.LIMS：Implementation and Management.The Royal for Chemistry，1994.

[8] LIMS book，Laboratory Informatics Institute，Inc.

[9] LIMS Buyer Guide，Laboratory Informatics Institute，Inc.endprint

[10] 陳曉佳.實驗室信息管理系統的設計與實現[D].廣州：華南理工大學，2011.

[11] 張博陽，張艷鵬，孫凱.基于RFID技術的實驗室信息管理系統研究[J].自動化與儀器儀表，2014（6）：6-8.

[12]尚凡一，王兆文.實驗室信息管理系統（LIMS）的設計及實現[J].中國環境監測，2000，16（4）：1-3.

[13] 周長征，李秀云.LIMS系統在實驗室中的應用[J].石油儀器，1997，11（3）：45-47.

[14]安景玲.環境監測實驗室信息管理系統的構建研究[J].環境科學與管理，2013，38（9）：7-10.

[15]林海丹，李小云，楊超斌，等.基于B/S 模式的實驗室信息管理系統的構建與應用[J].中國飼料，2011（20）：39-43.

[16]陳佩君.實驗室信息管理系統（LIMS）在水產品質量安全檢測中的應用初探[J].福建水產，2012，34（3）：249-255.

[17]高杰，閆軼亞，陳愷，等.實驗室信息管理系統在食品安全檢測中的應用[J].貴州科學，2012，30（6）：79-81.

[18]王卓，龔嚴.檢驗信息管理系統在肝功能檢測中的應用[J].實用醫技雜志，2005，12（6）：1663-1668.

[19]張蕾，仇智寧，湯晨.LIMS系統在糧油檢測機構管理中應用[J].糧食與油脂，2012（8）：11-14.

[20]吳瓊，章文宇.基于J2EE的實驗室信息管理系統的設計與開發[J].機電工程，2012，29（11）：1358-1362.

[21]楊鳳華，董愛軍，胡霞清，等.檢測實驗室信息管理系統建設中存在的問題及對策探討[J].環境與職業醫學，2012，29（12）：781-785.

[22]汪德海.血液篩查實驗室信息管理系統（LIMS）確認的探討[J].中國衛生信息管理，2013，9（1）：45-48.

[23]陳嶠鷹，韓秀玲.檢測業務實驗室管理系統LIMS的研究與開發[J].煤礦機電，2012（3）：72-76.

[24]沙寶銀，王勇，姜金球.檢測實驗室的LIMS設計與實現[J].儀器儀表用戶，2009，16（1）：44-45.

[25]柴成博.蘭州石化公司實驗室信息管理系統的設計與實現[D].蘭州：蘭州大學，2013.

[26]侯志昌.實驗室信息管理系統的研究與實現[D].上海：上海交通大學，2009.

[27]張霄.質檢機構實驗室信息管理系統的開發應用[D].重慶：重慶大學，2009.

[28]石平.基于Delphi的檢測實驗室信息管理系統設計與實現[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2012.

[29]霍維新.用于檢驗的實驗室信息管理系統的設計與實現[D].北京：北京郵電大學，2012.

[30]李軍，孫斐.質量技術監督行業實驗室信息管理系統的應用研究[J].安徽科技，2012（7）：35-37.

[31]薛平，萬旻，駱建彬，等.檢測和校準實驗室的LIMS的設計與實現[J].計算機工程與設計，2005，26（8）：2141-2145.

[32] 張杰，包丹鳳.實驗室信息管理系統（LIMS）的二次開發與應用[J].廣東化工，2011，38（11）：100-103.

[33]孔德川.LIMS中樣品檢測管理模塊的開發設計[J].河南科技學院學報，2012，40（5）：96-100.

[34]崔學坤.LIMS針對檢測實驗室檢測可溯源性的應用與研究[J].微型電腦應用，2012，28（8）：47-49.

[35]尚凡一.實驗室信息管理系統（LIMS）的開發及應用[J].山東環境，2000（7）：97-98.

[36]童艷，金暉.檢測實驗室信息化建設探討[J].中國質量技術監督，2009（7）：55-57.

[37]夷婧.紡織品檢驗實驗室信息化管理的探討與設計[J].中國纖檢，2012（16）：72-75.

[38]馬蘭.淺談服裝檢測實驗室信息管理系統的應用[J].天津紡織科技，2013（2）：59-63.

[39]洗卓鵬.設計制作實驗室信息管理的Microsoft Access 數據庫[J].實用預防醫學，2005（02）：456-457.

（作者單位：福建省纖維檢驗局）endprint