LIMS在紡織檢測鏈的應用和發展前景

邱正國

（上海紡織集團檢測標準有限公司,上海200082）

0 引言

隨著國家質量戰略升級，社會對第三方的檢測需求日益增強，從而促進了檢測行業的迅速發展。檢測機構在花巨資改善實驗室環境和儀器硬實力的同時，數據孤島、人工繁復、效率拖沓等管理軟實力短板逐漸顯現，亟需引進實驗室信息管理系統來規范流程和量化管理，提高實驗室整體效率，搶占市場主導地位。

實驗室信息管理系統（Laboratory Information Management System，英文縮寫LIMS）是基于計算機局域網，以數據庫為核心，利用計算機網絡化技術、數據存儲技術、快速數據處理技術、區塊鏈技術、數據通訊技術等，將現代信息技術與實驗室管理科學相結合，對實驗室進行全周期和全方位的管理，并由計算機硬件和應用軟件組成的高效集成檢測綜合管理和產品質量監控體系。它以ISO/IEC 17025《檢測和校準實驗室能力通用要求》（國標GB 15481）為基礎，參考了ASTM（美國材料與試驗協會）制定并發布的LIMS標準（E 1394、E 1578、E 1580和E 2066）為支撐，旨在支持質量體系持續改進，對非規范行為執行跟蹤與審計，強化質量監測手段，提高分析儀器管理手段，實現實驗室智能管理（業務流程化、數據電子化、流程規范化、分析自動化、信息技術化）和數據大范圍共享，利用數理統計技術發現和控制影響質量關鍵因素，體現溯源和痕跡，實現辦公無紙化和檢測虛擬化。

1 檢測行業存在的問題

目前，互聯網+時代紡織全供應鏈正打造云數據化采購和供應鏈平臺及綜合性商城，構建紡織業共贏生態圈。紡織檢測鏈是紡織全供應鏈中的重要一環，它以檢測實驗室為核心，輻射紡織品從設計制造至消費全生命周期的檢驗，涉及制造者、經營者、消費者、監管者、認證者等環節，起著質量強國倡導者、市場公正監督者、公平競爭維護者、品牌升級引領者、國際貿易護航者和消費維權提供者的作用。在紡織檢測實驗室迅猛發展的同時，也逐漸暴露出許多問題：自動化程度不高導致檢測周期較長；人工匯總、統計分析、判定及評審的滯后導致檢驗報告的發放不及時；實驗室管理者無法監測檢測進程；不能對資源進行量化和時效管理；客戶無法跟蹤樣品的檢測進度和進行個性化訂制；管理要素文件和記錄及計劃紙質電腦雙重化等管理問題。為解決上述問題，急需引進LIMS，規范流程和量化管理，從而發揮實驗室的整體效能。

2 LIMS的應用

2.1 總架構

公司管理層應規劃好LIMS系統的總體架構（見圖1），建設好實驗室網絡系統規劃與布局，實現檢測流程的全覆蓋。為提高實驗室管理的整體效率，在建立LIMS時，應借助于實驗室體系管理系統，從而滿足質量管理體系的需求，通過LIMS的功能實現數據庫間的鏈接。

圖1 LIMS總體架構

2.2 功能

2.2.1 實現業務流程化

從客戶交接樣品清單至檢驗報告送達客戶手中，對整個過程進行全程管理，這是量化管理的核心。通過建立業務流程庫（見圖2），使得樣品整個檢測生命周期流程被集中處理，形成人、機、料、法、環、測、抽樣的進程，實現期限和資源量化監測的閉環控制。

在收到客戶樣品后，進行登記配號、信息錄入（客戶端鏈接、激光掃描、模板）、技術評審、分樣（條碼打印、樣品拍照、抽查留樣）、任務分配（依據檢測項目配置部門，隨機均衡配置檢驗報告編制、審核、批準），填寫流轉單、條碼卡、繳費通知單、抽查留樣標簽、入庫等；發樣交接測試部門主管根據人、機、料、法、環監測信息分配檢測任務，檢測員依據權限登錄并依據方法標準模板順序進行檢測，審核通過后檢測原始數據匯總；檢測記錄綜合，編制、審核、批準依據前臺任務分配，根據權限打開屬于各自任務進行工作。上述任何流程出現錯誤都會逐級或越級打回，待批準通過后微信或APP通知客戶，其電子簽名和電子印章依據權限進行施加，最后進行貼樣、存檔、發放、核價和快遞檢驗報告。

圖2 LIMS業務流程管理

2.2.2 可查詢功能

LIMS可以實現對6年內每份檢測報告相關的原始記錄的保存情況（如庫號、庫址、歸檔、查詢和調用申請流程、銷毀及轉待銷毀程序、安全等）進行查閱，對當年不同的審批文檔所處狀態進行調查。

通過數據接口對樣品進程、任務分配、檢測報告和費用進行統計，對監督抽樣的樣品可進行同品種和同批次情況的查詢，避免同一樣品委托檢驗和抽查檢驗得出不同的檢驗數據和結論。

根據實驗室人員職責范圍和VIP客戶等級確定LIMS登陸內外用戶的授權及身份驗證和用戶信息增、刪、改的管理，依據所賦予的權限允許其使用相應不同模塊的功能，實現系統中心配置庫。

2.3 分析自動化

作為提高實驗室測試模塊的整體效率和監測檢測過程中異常情況的重要環節，以分析儀器為核心，進行數據采集、解析、整合；并以分析儀器計算機為“底層數據源”，對不同的傳輸類型與方式和必要的其它相關參數設置功能進行數據結構規劃，調整軟件設置和增設數據回傳硬件，實現測試數據自動統一上傳。

2.3.1 工作站模式儀器監控及采集功能

工作站模式即檢測儀器與安裝有控制和操作軟件的PC化學工作站相連接，檢測任務分配后，LIMS根據系統數據設定自動進行原始記錄的采集，并自動把檢驗結果在進行64位電子簽名加密后傳送至服務器上，保證數據的唯一性和安全性。

2.3.2 非分析儀器監控及采集功能

LIMS對具有相關接口和操控命令集合的非分析檢測儀器進行自動檢測、啟動、鎖定、讀取檢驗結果、復位等，并自動記錄到原始記錄模板及傳送服務器上，保證原始數據的不可變更性和安全性。

2.3.3 形成組合數據和報告功能

統計控制圖能篩選和排除異常數據，并發現異常來源（儀器異常、不符合項、標樣試劑過期或者失效、環境出現偏離等），管理監測人員發現檢測過程的異常并采取預防和糾正措施。

2.3.4 查詢和打印功能

可對全部數據按第i個測試元素進行查詢，并對歷史數據進行統計，同時可繪制歷史曲線圖，有報表打印和頁面打印輸出方式。

2.3.5 自動備份功能

具有體系文件計劃和測試記錄數據庫自動備份功能，有利于檢測過程的溯源或自查，在質量管理體系評審時可對歷史數據進行查詢和調閱。

2.3.6 提醒功能

配接顯示系統功能和具有異常（超時超限、報告延遲、不符合項等）提醒（語音或閃屏或顏色）功能。

2.4 資源管理化

2.4.1 實現部門分組

實驗室的信息管理系統主要由市場、檢測、綜合構成，而實驗室的體系管理系統主要由質量、標準和科研構成。實驗室通過檢測系統的建立，可以很好地實現部門分組，見圖3。

圖3 實驗室部門分組管理

2.4.2 實現人員檔案管理模塊

可構建實驗室管理檢測人員組織結構框架，可以對人員的基本信息、培訓前中后的考核記錄、崗位資質、現行工作狀態、獎懲、薪金記錄等進行記錄，并對登錄人員的權限進行設置，只有有資質并得到任務分配的檢測員登入儀器界面才可以看見檢測項目并進行有效操作，同時根據累計計算設定相關檢測項目所需的平均時間，對員工進行工作量的統計，最終生成績效考核表。

2.4.3 實現文件記錄管理模塊

實現對技術標準和方法及記錄等的管理，可將標準指標、檢測方法、操作規程、原始記錄等文檔以附件的形式掛載在軟件上，直接查看檢測數據和步驟，并選擇相關檢測參數自動填入原始記錄，實現文本和圖形文件的存儲。

2.4.4 實現固定資產管理模塊

可實現對儀器、計量器具等固定資產的購買、審批、驗收、檢定、保管、標準操作、校準、期間核查、數據查詢、保養、維護、使用狀況、降級、報廢規定等的記錄、計劃、核查和故障統計等的管理，并可對相關傳輸參數進行設置。

2.4.5 實現委托客戶和樣品信息管理模塊

可實現對客戶的基本信息（單位、手機、郵箱、品牌、商標、規模、地址等）、業務統計、樣品名稱、測試項目、費用統計、信用等級、反饋意見、抱怨處理等方面的管理，且該模塊作為獨立軟件非經授權不得隨意登陸。

2.4.6 實現標準物質及試劑等資料的管理模塊

可實現對標準物質及試劑的購買申請、申請審核、費用驗收、使用記錄、安全存放、報廢處理的記錄進行管理。

2.4.7 實現其他管理模塊

可以將檢測數據整合入報告的編制、審核、批準、存檔、發放等管理模塊，還可以對系統升級、客戶定制等方面開發特殊的功能模塊。

2.5 查詢智能化

對系統內的所有信息都能查詢。按信息特點分類并形成各自獨立模塊，同時提供通用查詢模塊，用戶根據訪問權限進行自定義查找并進行排序、分類、統計。

2.5.1 進程查詢

利用統計控制圖和異常提醒對樣品檢測周期內人、機、料、法、環、測、抽樣等的進程、期限和資源及異常進行量化監測并控制。

2.5.2 數據查詢

根據訪問權限，使用組合查詢，選擇不同字段名，可查詢檢測數據、客戶信息、業務統計、資源配置、程序文件、檢測報告、費用統計、作業指導書等，可以瀏覽符合指定條件和時限的歷史分析數據、樣品或項目對應的圖譜數據，以及同一個項目一段時間內的變化趨勢（如超標數據、加樣數據和復測數據），分析數據對應的原始、修改、審核、異常判定記錄及其他信息。

2.5.3 資源查詢

資源查詢包括：對文件和記錄的保存、修改、銷毀、歸檔、備份等的查詢，對樣品登記信息、歷史記錄、統計信息、分類瀏覽、留庫留檔等的查詢，對實驗室組織結構和資質及人員檔案、資質、配置等的查詢，對標準的期限和內容的查詢，對檢測報告編制、審核、批準、存檔、發放和記錄的查詢，對固定資產臺賬、標準物質及試劑和檢測環境的查詢。

2.6 維護自動化

在系統的維護過程中，對數據的維護最為重要。因為每天的檢測過程將產生大量各種數據，且都需對這些數據進行有效存儲和備份，特別當出現爭議或突發環境意外時能提供溯源，及時備份數據可以確保系統快速、順暢。

3 應用前景

通過對當前引進了LIMS的大多數紡織檢測實驗室的分析，發現LIMS可以顯著提高檢測實驗室的整體效率和體系管理水平，實現智能和量化管理，增強軟實力，提升公信力。未來隨著LIMS的技術和安全升級，成熟度的提高，必將成為助推紡織檢測實驗室占據市場主導的有力武器，發展前景十分寬廣。

當然，未來LIMS的升級也需要技術開發人員不斷拓展開發思路，預先設計好體系要素與實驗室人、機、料、法、環、測、抽樣等鏈接總架構。對客戶需求的調研結果要做到文檔化、條款化，文檔化可在總架構基礎上設計出符合實驗室需求的系統基本框架，條款化可作為LIMS驗收時的確認指標。開發和應用應遵循總構架基礎上的“適用原則”，應注重與儀器制造商共同開發主觀評定數據（羽絨、起球、色牢度等）儀器化，獨立儀器的采集、分析、歸納、綜合、判定等自動化，提供更靈活、更強大的客戶定制化技術工具，改善多標準判定、改轉檢驗報告模板等半自動化狀態。LIMS的安全技術也需要開發突破，區塊鏈技術應具有分布式賬本、不可篡改、數據加密等特性，可有效防范電子檢測報告被篡改的市場風險，有效防范LIMS鏈接系統外接口被侵入篡改信息的系統風險。