薛宇鋒

摘要：

本文介紹了紡織服裝質(zhì)檢機構(gòu)實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并闡述了目前存在的問題以及今后的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：實驗室信息管理系統(tǒng)；紡織；服裝；質(zhì)檢機構(gòu)

實驗室信息管理系統(tǒng)的簡介

檢驗檢測機構(gòu)實驗室作為依法成立，依據(jù)相關(guān)標準或技術(shù)規(guī)范，利用儀器設(shè)備、環(huán)境設(shè)施等技術(shù)條件和專業(yè)技能，對產(chǎn)品或者法律法規(guī)規(guī)定的特定對象進行檢驗檢測的專業(yè)技術(shù)組織，為社會提供檢測或校準服務[1]。它是國家經(jīng)濟社會發(fā)展的重要技術(shù)支撐，是質(zhì)量強國戰(zhàn)略的重要保障，在國民經(jīng)濟、科學研究、維護消費者合法權(quán)益等方面發(fā)揮了重要作用，是國家綜合國力的象征。而質(zhì)檢機構(gòu)檢驗檢測實驗室與國民生活質(zhì)量保障息息相關(guān)，大力發(fā)展對推動結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進產(chǎn)業(yè)升級具有重要作用。

實驗室信息管理系統(tǒng)出現(xiàn)以前，實驗室使用傳統(tǒng)的人工管理模式，使用基于紙質(zhì)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(shù)據(jù)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(shù)的發(fā)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(shù)量不斷增加，使得產(chǎn)生的數(shù)據(jù)處理量呈幾何級數(shù)增長，對測試數(shù)據(jù)的準確性和測試周期的要求越來越嚴格，使得實驗室數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(tǒng)問世了。

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

實驗室信息管理系統(tǒng)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(xiàn)實驗室的數(shù)字化管理控制、確保檢測數(shù)據(jù)的準確性、提高實驗室的綜合管理水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為實驗室技術(shù)運作、質(zhì)量控制和日常管理的中樞。

國外研究應用的歷史和現(xiàn)狀

LIMS在發(fā)達國家研究起步較早。在20世紀70年代中期出現(xiàn)個人電腦以前，LIMS大都由大型實驗室設(shè)計、運行，以大型機或中型機為中央主機，應用軟件和數(shù)據(jù)庫都需要在中央主機上運行，使用星形網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為集中式，由于硬件昂貴，軟件開發(fā)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(fā)表了多篇論文，系統(tǒng)地闡述了基于局域網(wǎng)技術(shù)的LIMS的定義和實現(xiàn)方式[3-4]。它首次提出了LIMS術(shù)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(chuàng)成功，使LIMS術(shù)語延續(xù)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(xiàn)和局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，推出了基于客戶機/服務器分布式結(jié)構(gòu)體系的LIMS[5]。這一階段的LIMS功能增加了系統(tǒng)管理、工作計劃安排、儀器管理，并能與ERP、MRP集成，使LIMS向企業(yè)整體信息化解決方案發(fā)展。但是仍然有不少缺點，用戶界面不友好，數(shù)據(jù)庫較小，難以導出數(shù)據(jù)。

90年代末開始，隨著計算機技術(shù)水平和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，個人電腦的運算能力和數(shù)據(jù)庫技術(shù)快速提高，LIMS隨之有了快速發(fā)展。采用Internet、Intranet 和Web 技術(shù)的實驗室信息管理系統(tǒng) 開始出現(xiàn)，瀏覽器/服務器結(jié)構(gòu)（B/S）的LIMS成為發(fā)展熱點[6-7]。

2004年，美國的LIMS供應商已經(jīng)達到100多家，應用領(lǐng)域從傳統(tǒng)的專業(yè)檢測/校準實驗室、制藥企業(yè)、醫(yī)院擴展到同樣具有實驗室特點的診所等領(lǐng)域，出現(xiàn)了系統(tǒng)化的產(chǎn)品指導手冊，如LIMSBook[8]和LIMS Buyer Guide[9]。

目前，實驗室信息管理系統(tǒng)在歐、美、澳、日本等發(fā)達國家實驗室已經(jīng)廣泛應用，并遍及電子、石化、冶金、醫(yī)藥、環(huán)保、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等領(lǐng)域。

國內(nèi)研究應用的歷史和現(xiàn)狀

在我國，實驗室信息管理系統(tǒng)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(nèi)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(yè)得到了一些初步的推廣。自2000年以后，由于國內(nèi)外LIMS廠商和有關(guān)人士的共同努力，LIMS技術(shù)逐漸開始為大眾了解，逐步開發(fā)、推廣和應用。

雖然LIMS在國內(nèi)的開發(fā)及應用與西方發(fā)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(yè)的檢測和校準實驗室中得到了廣泛應用，如高校[11]、環(huán)保[12-14]、食品藥品[15-19]、建筑[20]、衛(wèi)生[21-22]等行業(yè)。

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

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

除了針對實驗室信息管理系統(tǒng)進行整體的設(shè)計研究以外，也有不少研究者對實驗室信息管理系統(tǒng)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(tǒng)中的樣品檢測管理模塊的開發(fā)設(shè)計[33]。張霄[27]在貴州省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測院進行的實驗室信息管理系統(tǒng)中的樣品收發(fā)模塊的設(shè)計開發(fā)。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(tǒng)上的應用研究[34]。

在全國的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢測機構(gòu)中，也有不少實驗室信息管理系統(tǒng)應用的實例。如中山市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所開發(fā)、建立了一套質(zhì)檢機構(gòu)網(wǎng)絡信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用計算機網(wǎng)絡加強實驗室的基礎(chǔ)管理，強調(diào)全員參與、全面質(zhì)量管理，以信息網(wǎng)絡技術(shù)來提升傳統(tǒng)管理模式，提高工作效率，實現(xiàn)資源優(yōu)化配置，取得了比較好的效果[35]。還有哈爾濱市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院采用C/S結(jié)構(gòu)自主開發(fā)設(shè)計的實驗室信息管理系統(tǒng)，通過了解實驗室控制管理模式，設(shè)計出適合所有檢驗模式的實驗室體系系統(tǒng)，建立了實驗室系統(tǒng)的業(yè)務管理模型，采用嚴格的過程記錄和質(zhì)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(guān)于質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢測機構(gòu)中實驗室信息管理系統(tǒng)的應用心得體會，如浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測研究院的章艷、金暉等對檢測實驗室信息化建設(shè)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(shè)計[37]。馬蘭對國家服裝質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（天津）的實驗室信息管理系統(tǒng)的應用體會[38]。

存在的問題

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

目前國內(nèi)實驗室信息管理系統(tǒng)來源主要有三類，外購的成熟軟件產(chǎn)品，與軟件供應商合作開發(fā)或者定制的軟件產(chǎn)品，自行開發(fā)基于數(shù)據(jù)庫的軟件[39]。

國內(nèi)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(nèi)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(yè)務種類以及客戶需求的不斷變化，與國內(nèi)的軟件供應商合作開發(fā)或者定制的軟件產(chǎn)品的程序代碼相對固化，不便于隨時修改，二次開發(fā)的維護費用又很高。另外，大部分的實驗室信息管理系統(tǒng)的用戶期望單一，主要關(guān)注檢測、校準、試驗預約等主要技術(shù)流程，忽視質(zhì)量控制、客戶關(guān)系的維護等實驗室運行管理的重要環(huán)節(jié)，缺乏按照實驗室認可準則的規(guī)定進行實驗室管理體系的整體實現(xiàn)。

雖然通過近幾年的信息化建設(shè)，國內(nèi)的質(zhì)檢機構(gòu)檢驗檢測實驗室都配備了自己的局域網(wǎng)系統(tǒng)，各種計算機設(shè)備的配置也較為高檔，但是關(guān)于紡織服裝質(zhì)檢機構(gòu)實驗室信息管理系統(tǒng)的研究應用還很少。從文獻數(shù)據(jù)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(tǒng)的應用》[38]一篇與紡織服裝質(zhì)檢機構(gòu)實驗室信息管理系統(tǒng)相關(guān)的文章，說明實驗室信息管理系統(tǒng)在紡織服裝檢驗檢測實驗室的應用還不夠普及。

今后發(fā)展方向

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，實驗室信息管理系統(tǒng)今后可以加強以下幾個方面的設(shè)計：

（1）引入射頻技術(shù)，實現(xiàn)一批樣品的快速流轉(zhuǎn)。

（2）加強流程的透明化設(shè)計，使得每一個樣品的流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)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(shù)據(jù)的挖掘統(tǒng)計功能，從大量的測試數(shù)據(jù)中提取出有用的質(zhì)量信息，幫助客戶全面、準確地理解檢測數(shù)據(jù)，對檢測結(jié)果進行合理評估。

（4）隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以后的實驗室信息管理系統(tǒng)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(shè)備上使用。因此，可以考慮開發(fā)基于智能手機上的實驗室信息管理系統(tǒng)，使得用戶可以在任何有網(wǎng)絡的條件下進入實驗室信息管理系統(tǒng)，完成相應的工作?？蛻粢部梢酝ㄟ^基于短信接口查詢系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)查詢。

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（作者單位：福建省纖維檢驗局）endprint