淺議汽車檢測中心LIMS系統的建設

蒙 波

（國家汽車質量監督檢驗中心（柳州），廣西 柳州 545616）

實驗室管理系統（Laboratory Information Management System），簡稱LIMS，是集現代化管理思想與計算機網絡為一體的對實驗室進行管理和控制的應用技術，它通過利用計算機網絡技術、信息采集技術、數據存儲技術、自動統計分析技術等，實現對整個實驗室管理[1]。LIMS系統是實驗室機構信息化工作的重要組成部分，對傳統實驗室從檢測分析過程向信息化管理過程提升和轉變起著至關重要的作用，是實驗室管理實現標準化、規范化、數字化、信息化、流程化的重要手段，也是現代化實驗室建設和認證的技術基礎。

1 建設背景

隨著汽車檢測技術的發展、檢測種類多樣性，傳統的手動管理模式存在著錄入工作量大，資料管理維護消耗大量時間，且各項數據通過紙質傳遞，流轉緩慢，統計效率低下，涉及的人員及物資、檢測流程、審核流程等都無法科學有效的管理，相關管理人員無法第一時間全面、準確的掌握實驗室工作狀況[2]。因此，迫切需要結合現代網絡信息化來進行有效的管理，建設實驗室管理系統，不僅僅要對實驗過程中的實驗數據、結果、過程、報告等一系列數據進行統一管理，還要對實驗涉及的人員、實驗設備、材料、試驗方法、環境等因素也要包含在內，保證這些因素能有序、高效的運轉，最終實現對實驗室的全方位管理。

2 設計原則

根據各大實驗室、技術保障部門、質量控制部門，財務等綜合管理部門相關工作情況，并匯集各方面綜合意見，經過論證，LIMS系統的建設的目標要求如下：

（1）系統以ISO/IEC 17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》規范為基礎，遵循《檢驗/檢測檢測機構資質認定評審準則》和《中國合格評定國家認可委員會CNAS》認證要求，確保分析數據的真實可靠。

（2）實現業務流程全程跟蹤管理。

（3）系統應實現檢驗機構運作所涉及到的所有人力、設備儀器、樣品、技術、經費等資源的全面管理及調度，保障日常工作的順利、可靠運行。

（4）系統要具有良好的易用性和靈活性，使用戶可以自行調整信息的輸入和輸出，在實驗標準、方法更新時，系統維護人員能方便、快捷的通過系統管理后臺對需求和功能作出調整。

（5）提供開放的儀器輸入接口模塊，實現對檢測設備、儀器的自動采集、處理能力，降低人為誤差，確保數據的原始性和準確性，提高檢測效率。

（6）采用互聯網Internet架構，B/S訪問模式，必須保證系統在大部分主流瀏覽器（IE8及以上、搜狗、360等）上有良好的顯示和使用效果，相關技術符合當今信息化主流發展的方向。

（7）系統具備自定義報表設計器，應與Microsoft Excel、Word 實現無縫集成，能夠實現 Word、Excel報表輸出，通過多種報表引擎、多種加工方法、多種計算函數對報表進行定義，操作簡單方便，并能夠實現模擬數據驗證。

（8）系統可擴展性，通過標準接口可與其他系統如OA、財務軟件做到無縫對接，實現數據交互。

（9）系統的安全性、保密性、穩定性必須符合網絡安全等級保護的要求。

3 實施過程

3.1 選擇符合自身情況的系統解決方案

選擇合適的系統解決方案是關鍵，一般系統解決方案分為三種。第一是購買成熟的商業產品，此種方案部署比快，性能穩定，但是也存在功能固化的問題，自身管理模式要去順應系統，在模式存在差異的時候反而影響了工作效率。第二種是自行開發，該模式下開發系統能符合自身需要，便于功能調整，但是周期長，并且自身還要配備相應數量的軟件開發人員。第三種是與具有成熟行業開發經驗的軟件商聯合開發，通過成熟的產品，快速搭建環境，并根據實際需求進行二次開發。

中心根據自身的實際需求，選擇了與軟件開發商合作，在成熟的LIMS系統基礎上進行二次開發的方式，通過對市場上的產品功能進行充分的調研，參考實際案例實施情況進行對比，選擇了某有成熟產品經驗的軟件公司進行合作開發。并按照軟件開發項目管理辦法，引入監理公司對開發的整個過程（需求分析、設計、編寫、安裝調試、培訓、驗收等環節）進行質量、進度的控制。

3.2 LIMS的架構構和系統環境搭建

從安裝維護、易擴展度以及技術發展的趨勢，本系統采用B/S結構[3]，系統環境搭建如圖1所示。

圖1 網絡拓撲圖

服務器硬件建設，利用可擴展刀片服務器框架集群（應用服務器、采集服務器、數據存儲服務器等），通過虛擬化軟件建成私有云。通過私有云的功能特性，可以大幅度提高硬件資源利用率，降低維護成本，提升系統的靈活性、可靠性。

網絡建設，主要分為內網區域與外網區域，內網工作區由私有云、內部工作網絡、VPN虛擬網絡，通過核心路由器和交換機連接組成[4]。外部網絡主要是由網站服務器及數據交換服務器組成，內部網絡與外部網絡通過使用隔離網閘進行隔離。

安全防護建設，為了保證內網計算機及私有云系統的安全，以防被黑客攻擊或病毒感染，首先通過采用標準的防火墻、IDS入侵檢測、安全審計、防病毒設備對私有云和網站服務器進行保護，但是在此種情況下只是邏輯上的防護，存在一定的安全隱患，為滿足內外網數據安全交換的同時保證內網的安全，通過使用隔離網閘來進行內外網鏈路的隔離，通過隔離網閘的數據擺渡功使得內網LIMS系統能與外網數據交換服務器進行自定義的數據交換。

此外，為實現外出人員能遠程作業，通過使用VPN虛擬專線技術，采用嚴格的認證方式，如使用UKEY、綁定的設備機器碼，賬號口令等，通過使用加密方式與內網業務端口進行連接，滿足了外出人員的工作需要。

4 LIMS軟件的建設成果

整個項目建設過程中，通過對中心全體人員進行信息化建設的相關培訓，提高各部門對系統建設重要性的認識，工作責任落實到個人，每個部門安排有專人對系統建設進行跟蹤、使用并提出建設性意見，經過不斷的測試、修改、完善，系統建成以下六大模塊。

（1）業務受理模塊：包括委托檢驗、合同管理、劃價收費、客戶管理等功能，業務部門通過系統受理包含檢驗/檢測項目、標準、方法、目的、樣品等所有與檢測有關數據并能根據任務信息打印委托（合同）單等報表并自動生成編號、檢測協議書，實現了合同評審流程化管理及評審意見的填寫和傳遞，并可按合同內容、客戶等級自動計算費用功能，提高了辦理業務的受理效率。同時客戶可以通過網站查詢業務受理，檢測進度狀態，提高了客戶的交流度與滿意度。

（2）檢驗/檢測流程管理模塊：包括檢測任務接收、任務分配、檢測項目管理、結果錄入、原始記錄存檔、數據審核、報告審核簽發功能。其中在檢測過程中，實現對有輸出數據功能的儀器設備進行數據自動采集、記錄、計算、自動分析，統計方法，自動生成原始記錄，自動匯總，自動判定是否超標，自動流轉功能。

（3）樣品管理子模塊：包括抽樣管理、樣品入庫、留樣管理、樣品處置等，按照GB2828和GB2829等抽樣標準實現信息化管理，實現樣品分類接收、信息錄入方式多樣（手動添加、RFID技術等），便于相關部門對樣品的可視化管理，各實驗室可以根據樣品的狀態調整對應的檢測時間。

（4）質量體系管理模塊：包含實驗室人、機、料、法、環管理，具備檢驗及校準方法、標準管理、分包管理、記錄管理、試驗室資產管理、儀器設備管理、標準物質管理、內審管理、管理評審、人員管理、文件管理等。實現了服務和供應品采購的申請、審核、批準、采購、驗收、入庫，實現多庫存管理，根據庫存情況提供自動庫存告警功能。

（5）綜合查詢與統計分析：系統能根據自定義的格式完成數據的查詢、評價與分析統計功能。

（6）系統基礎管理模塊：包括用戶管理、權限管理、流程管理、日志管理、備份管理等。由系統管理員對人員的設置、權限的分配進行統一維護，對工作流程進行業務調整，并且定期檢查日志與備份情況，確保系統的正常運行。

5 系統應用效果

系統的建立，給中心的檢測工作帶來了質和量的提升。

（1）工作流程化、規范化：通過LIMS系統，使得檢測過程能從業務部門開始訂單登記、技術評審、訂單評審、樣品接收、任務分配、樣品檢測、報告生成、審核、批準全流程化，實現了從接收檢測任務到出具檢測報告形成一個完整的閉環，相對于用OA或紙質文件來進行傳遞相比，任務流轉效率明顯提高。質量管理人員能對各個環節進行監督檢查和朔源，及時發現不符合質量體系要求的行為并予以改正，保證了檢測工作的規范性，提升了檢測質量管理水平。

（2）數據采集自動化：系統通過儀器標準接口自動采集檢測相關數據，大幅度提高了檢測人員的工作效率并避免了手工錄入產生的誤差，同時也保證了檢測的公正性。

（3）數據信息化、共享化：所有業務過程信息包括訂單、審核信息、檢測信息、報告信息、物資信息等均以標準的數據格式存儲在系統中，相關人員可以根據使用權限隨時調用和查看，提高了數據的共享率和利用率。系統能根據收集到的信息進行自定義統計，管理者可以隨時掌握所關心的工作情況報表（如當月訂單情況、檢測項目匯總等），為管理層決策分析提供依據。

（4）物資管理可視化：對標準物質、儀器設備、樣品等管理都可以在系統中直觀顯示，還可以根據需求設置預警提示功能，便于保障部門實時掌握物資使用和消耗情況，建立合理的庫存，為實驗室工作順利進行提供有力的保障。

6 結束語

通過對LIMS系統的應用，可以有效地實施質量管控，并提升實驗室工作效率，也是實驗室建設和進行認證的技術基礎，但是每個實驗室實際情況都會存在不同的差異，在建設的時候一定要根據自身的實際情況進行個性化的設計，LIMS系統建設不是一蹴而成的，需要在長期實際檢驗使用過程中，不斷補充、完善，才能更全面的發揮LIMS的作用。