實(shí)驗(yàn)室LIMS系統(tǒng)概述
實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(Laboratory Information Management System）簡稱LIMS, 工業(yè)生產(chǎn)中的煉油與化工，鋼鐵，有色金屬，建材，石油等生產(chǎn)行業(yè)運(yùn)行系統(tǒng)中的基礎(chǔ)應(yīng)用板塊，在中國石油煉油與化工信息化建設(shè)中把此系統(tǒng)納入了MES體系管理當(dāng)中，Laboratory Information Management System采用科學(xué)的管理思想和先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)室為核心的整體環(huán)境的全方位管理。它集中樣品管理，資源管理，事務(wù)管理，網(wǎng)絡(luò)管理，數(shù)據(jù)管理(傳輸、處理、輸出、發(fā)布)，報(bào)表管理等諸多功能為一體，組成一套完整的實(shí)驗(yàn)室綜合管理和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控體系，既能滿足外部的日常管理要求，又保證實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的嚴(yán)格管理和控制。通過此系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室可以達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)行、信息化管理和無紙化辦公的目的，對提高實(shí)驗(yàn)室工作效率、降低運(yùn)行成本起到至關(guān)重要的作用。如今，各行各業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)驗(yàn)室信息管理信息系統(tǒng)都有各自不同的建設(shè)目標(biāo)。
1.提供標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室流程，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室的管理，使三級審核更規(guī)范、方便，提高實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化水平。
2.提供功能強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫，將會(huì)自動(dòng)儲(chǔ)存和處理實(shí)驗(yàn)室的信息，以降低管理性工作的強(qiáng)度，保證歷史數(shù)據(jù)的長時(shí)間保存。
3.在線提供最新數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，使得實(shí)驗(yàn)室管理人員以及有關(guān)生產(chǎn)人員可以很快地得到及時(shí)而準(zhǔn)確的信息，從而及時(shí)調(diào)整操作，保證質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定。
4.分析數(shù)據(jù)的中間計(jì)算和傳輸由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行，消除人為誤差和時(shí)間延誤，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
5.確保權(quán)限分配的合理性，確保分析檢測數(shù)據(jù)傳遞和對外的保密性。
6.自動(dòng)生成產(chǎn)品質(zhì)量證書以及產(chǎn)品認(rèn)證管理。
實(shí)驗(yàn)室LIMS業(yè)務(wù)流程
化驗(yàn)分析中心負(fù)責(zé)原材料、中控/餾出口、成品、水質(zhì)各種產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)，負(fù)責(zé)化驗(yàn)各種類型的樣品。化驗(yàn)分析中心下設(shè)原材料分析班組，中間產(chǎn)品分析班組、成品分析班組、水質(zhì)分析班組及各類品種控制班組。
通過工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)實(shí)際業(yè)務(wù)情況及管理方式，業(yè)務(wù)分為原材料、中控/餾出口、成品、水質(zhì)和臨時(shí)加樣分析等方面，這些方面分析數(shù)據(jù)不能沖突，能分別完成各自功能。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室樣品的檢驗(yàn)業(yè)務(wù)流程管理辦法：各種不同階段的材料有不同的化驗(yàn)過程， 每一個(gè)樣品（待檢測的樣本）、檢測（樣品所做的分析）、結(jié)果分項(xiàng)（樣品的分析結(jié)果）都有自己的生命周期，而實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)LIMS具備輸出輸入功能，需要在系統(tǒng)當(dāng)中根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)情況配置工廠化驗(yàn)靜態(tài)數(shù)據(jù)（指基本上不會(huì)每日發(fā)生變化的數(shù)據(jù)）例如采樣點(diǎn)信息，化驗(yàn)分析項(xiàng)目，檢驗(yàn)計(jì)劃（審核標(biāo)準(zhǔn)），人員信息，設(shè)備信息，化驗(yàn)流程等，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（相對的，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)指基本上每天都會(huì)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)），比如樣品信息、檢測以及檢測結(jié)果等，例如儀器結(jié)果自動(dòng)采集，分析結(jié)果手動(dòng)輸入和加樣錄入（生產(chǎn)方案）等；根據(jù)輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)輸出質(zhì)量數(shù)據(jù)（圖形）查詢，合格證、檢驗(yàn)報(bào)告單、質(zhì)量報(bào)表，人員統(tǒng)計(jì)、分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)、儀器管理、樣品管理統(tǒng)計(jì)、審核統(tǒng)計(jì)。
圖1 LIMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)階段管理
實(shí)驗(yàn)室LIMS系統(tǒng)功能應(yīng)用
用戶可以通過相同的用戶名和密碼，以多個(gè)不同的崗位進(jìn)入LIMS系統(tǒng)進(jìn)行操作。不同的崗位進(jìn)入系統(tǒng)可以操作不同的界面和功能，通過LIMS自動(dòng)調(diào)度服務(wù)器和已經(jīng)在LIMS中配置設(shè)定的頻次和要求進(jìn)行樣品的自動(dòng)錄入，此功能無需最終用戶參與。自動(dòng)調(diào)度主要應(yīng)用在頻次固定并且大于1次/周的中控樣品，手動(dòng)登樣針對無法進(jìn)行自動(dòng)登樣和特殊類型的樣品，如樣品頻次少于每周一次和臨時(shí)加樣的樣品。通過對樣品相關(guān)屬性的選擇或填寫，進(jìn)行登錄樣品，分析人員對特殊的樣品在采樣時(shí)保留樣品，用來再次對此樣品進(jìn)行化驗(yàn)分析。用戶通過對保留樣的登記和編輯后，可以對保留樣進(jìn)行新建、編輯及銷毀和查看等操作。在完成檢測樣品的分析后，用戶把樣品的質(zhì)量檢測分析結(jié)果錄入到系統(tǒng)中。如果樣品的多個(gè)分析項(xiàng)目在不同的崗位檢測，可以分別進(jìn)行結(jié)果錄入，以不影響結(jié)果錄入的及時(shí)性。通過對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備儀器的自動(dòng)連接，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的采集已經(jīng)完成分析的結(jié)果值，從而減輕實(shí)驗(yàn)室分析人員的工作量，杜絕分析人員在錄入過程中的誤差。在系統(tǒng)中對檢測樣品的分析項(xiàng)目組態(tài)計(jì)算公式，把錄入的結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，得到檢測需要的結(jié)果值。進(jìn)行樣品的報(bào)告結(jié)果自動(dòng)計(jì)算，無需最終用戶參與。用戶在完成樣品的結(jié)果錄入后，需要進(jìn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)二級審核，可以是崗位互換審核或班長審核等方式。通過檢查核對錄入結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少差錯(cuò)率，確保質(zhì)量數(shù)據(jù)的正確，在通過質(zhì)量數(shù)據(jù)二級審核后，需要進(jìn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)三級審核，需要實(shí)驗(yàn)室QA角色的人員進(jìn)行檢查核對，主要是對樣品的分析項(xiàng)目、分析結(jié)果、修約規(guī)則、錄入人員、二級審核人員等質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行最終的跟蹤和審核。在通過質(zhì)量數(shù)據(jù)三級審核后，需要實(shí)驗(yàn)室班長或QA人員對樣品進(jìn)行發(fā)布。發(fā)布后的樣品可以在質(zhì)量數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)中進(jìn)行查詢，查詢?nèi)藛T包括單位領(lǐng)導(dǎo)、質(zhì)檢部人員、企業(yè)其他人員、實(shí)驗(yàn)室人員等。
圖 2 LIMS系統(tǒng)應(yīng)用說明
LIMS系統(tǒng)硬件架構(gòu)
為LIMS系統(tǒng)提供2臺(tái)服務(wù)器，其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于安裝Oracle數(shù)據(jù)庫，以及存儲(chǔ)備份數(shù)據(jù)；應(yīng)用服務(wù)器用于安LIMS Server，同時(shí)也作為質(zhì)量數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的發(fā)布服務(wù)器。采用先進(jìn)的C/S(客戶端/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，將任務(wù)合理地分配到客戶端和服務(wù)端來實(shí)現(xiàn)，有效地利用兩端硬件環(huán)境優(yōu)勢，減少系統(tǒng)的通訊開銷，保證系統(tǒng)運(yùn)行速度。質(zhì)量數(shù)據(jù)管理平臺(tái)采用B/S(瀏覽器/服務(wù)器)方式，使質(zhì)量管理人員方便地使用瀏覽器通過萬維網(wǎng)進(jìn)行操作，可有效減輕系統(tǒng)升級及運(yùn)維成本。用戶通過安裝在各實(shí)驗(yàn)室的客戶機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入等操作。
圖 3 LIMS系統(tǒng)架構(gòu)說明
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：淺談實(shí)驗(yàn)室信息管理LIMS系統(tǒng)
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