纺织服装质检机构实验室信息管理系统的国内外研究现状

薛宇锋

摘要：

本文介绍了纺织服装质检机構实验室信息管理系统（LIMS）的国内外研究现状，并阐述了目前存在的问题以及今后的发展方向。

关键词：实验室信息管理系统；纺织；服装；质检机构

实验室信息管理系统的简介

检验检测机构实验室作为依法成立，依据相关标准或技术规范，利用仪器设备、环境设施等技术条件和专业技能，对产品或者法律法规规定的特定对象进行检验检测的专业技术组织，为社会提供检测或校准服务[1]。它是国家经济社会发展的重要技术支撑，是质量强国战略的重要保障，在国民经济、科学研究、维护消费者合法权益等方面发挥了重要作用，是国家综合国力的象征。而质检机构检验检测实验室与国民生活质量保障息息相关，大力发展对推动结构调整、促进产业升级具有重要作用。

实验室信息管理系统出现以前，实验室使用传统的人工管理模式，使用基于纸质记录的工作流程，“任务靠人盯，记录靠腿跑”，实验室的流程控制和信息数据的管理非常繁琐、复杂，需要投入大量的人力、时间和成本，增加了管理的难度，工作效率较低。

随着信息化技术的发展、计算机应用的普及、科学仪器的自动化、智能化水平不断提高，实验室的检测数量不断增加，使得产生的数据处理量呈几何级数增长，对测试数据的准确性和测试周期的要求越来越严格，使得实验室数据的管理难度大增，原有的人工管理模式已显得不太适应。如何快速准确地收集、处理、传输、存储、共享数据，成为实验室急需解决的重要课题，在这种背景下，实验室信息管理系统问世了。

实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System，LIMS）是集现代化管理思想与基于计算机的高速数据处理技术、海量数据存储技术、宽带传输网络技术、自动化仪器分析技术于一体，用于实验室信息管理和控制的一套信息管理系统[2]。它由计算机硬件和应用软件组成，能够完成实验室数据和信息的收集、分析、报告和管理。

实验室信息管理系统在提高实验室的工作效率、降低实验室的运行管理成本、实现实验室的数字化管理控制、确保检测数据的准确性、提高实验室的综合管理水平方面发挥着越来越重要的作用，已经成为实验室技术运作、质量控制和日常管理的中枢。

国外研究应用的历史和现状

LIMS在发达国家研究起步较早。在20世纪70年代中期出现个人电脑以前，LIMS大都由大型实验室设计、运行，以大型机或中型机为中央主机，应用软件和数据库都需要在中央主机上运行，使用星形网络拓扑结构，系统结构为集中式，由于硬件昂贵，软件开发成本高，使用面很窄。1982—1983年，美国分析化学家Raymond E.Dessy在《分析化学》上发表了多篇论文，系统地阐述了基于局域网技术的LIMS的定义和实现方式[3-4]。它首次提出了LIMS术语，并对原理、功能、用途做了说明。此外，还介绍了8家公司的实验室LIMS研究成果，他们研究的LIMS首创成功，使LIMS术语延续至今，成为实验室的先进管理工具。

80年代中期到90年代，由于个人电脑的出现和局域网技术的发展，推出了基于客户机/服务器分布式结构体系的LIMS[5]。这一阶段的LIMS功能增加了系统管理、工作计划安排、仪器管理，并能与ERP、MRP集成，使LIMS向企业整体信息化解决方案发展。但是仍然有不少缺点，用户界面不友好，数据库较小，难以导出数据。

90年代末开始，随着计算机技术水平和互联网技术的迅速发展，个人电脑的运算能力和数据库技术快速提高，LIMS随之有了快速发展。采用Internet、Intranet 和Web 技术的实验室信息管理系统 开始出现，浏览器/服务器结构（B/S）的LIMS成为发展热点[6-7]。

2004年，美国的LIMS供应商已经达到100多家，应用领域从传统的专业检测/校准实验室、制药企业、医院扩展到同样具有实验室特点的诊所等领域，出现了系统化的产品指导手册，如LIMSBook[8]和LIMS Buyer Guide[9]。

目前，实验室信息管理系统在欧、美、澳、日本等发达国家实验室已经广泛应用，并遍及电子、石化、冶金、医药、环保、地质、农业、医学等领域。

国内研究应用的历史和现状

在我国，实验室信息管理系统研究起步较晚。在20世纪80年代中期，我国曾先后引进过几套LIMS，但由于管理模式、文化内涵以及计算机应用水平等方面的差异，大部分功能无法使用，造成巨大的浪费[10]。90年代开始，LIMS在石油、化工等行业得到了一些初步的推广。自2000年以后，由于国内外LIMS厂商和有关人士的共同努力，LIMS技术逐渐开始为大众了解，逐步开发、推广和应用。

虽然LIMS在国内的开发及应用与西方发达国家相比仍有不少差距，但是在研究追赶的步伐上我们也做了很多尝试，并取得了一些成果，目前在各行业的检测和校准实验室中得到了广泛应用，如高校[11]、环保[12-14]、食品药品[15-19]、建筑[20]、卫生[21-22]等行业。

很多来自高校的研究者和来自实验室的应用者发表了很多关于实验室信息管理系统的成果，各种架构和实现方式的应用实例都很多。主要的系统结构有客户端/服务器结构（C/S结构）[14]、浏览器/服务器结构（B/S结构[23-24，20]）以及混合结构[25]三种。主要的开发工具有微软的NET[26]、VisualBasic[27]、Delphi[28]、Power Builder[29]、JAVA[30-31，20]等。

很多行业都在研究本行业实验室信息管理系统的特点，其中大部分研究人员都是自行设计基于特殊行业应用的实验室信息管理系统，但是也有部分研究人员针对国外引进的LIMS专业化产品进行二次开发。如张杰等对于引进的实验室信息管理系统产品Samplemanager进行了通用化的二次开发和应用[32]。endprint

除了针对实验室信息管理系统进行整体的设计研究以外，也有不少研究者對实验室信息管理系统的部分功能模块进行专项研究，如孔德川对河南科技学院实验室信息管理系统中的样品检测管理模块的开发设计[33]。张霄[27]在贵州省产品质量检验检测院进行的实验室信息管理系统中的样品收发模块的设计开发。崔学坤对于检测实验室检测可溯源性在实验室信息管理系统上的应用研究[34]。

在全国的质量技术监督检验检测机构中，也有不少实验室信息管理系统应用的实例。如中山市质量计量监督检测所开发、建立了一套质检机构网络信息管理系统，该系统利用计算机网络加强实验室的基础管理，强调全员参与、全面质量管理，以信息网络技术来提升传统管理模式，提高工作效率，实现资源优化配置，取得了比较好的效果[35]。还有哈尔滨市产品质量监督检验院采用C/S结构自主开发设计的实验室信息管理系统，通过了解实验室控制管理模式，设计出适合所有检验模式的实验室体系系统，建立了实验室系统的业务管理模型，采用严格的过程记录和质量控制，使报告准确性大大提高了[29]。除了具体的应用实例以外，也有不少关于质量技术监督检验检测机构中实验室信息管理系统的应用心得体会，如浙江省质量技术监督检测研究院的章艳、金晖等对检测实验室信息化建设的探讨[36]。上海市纤维检验所的夷婧提出的纺织品检验实验室信息化管理的探讨与设计[37]。马兰对国家服装质量监督检验中心（天津）的实验室信息管理系统的应用体会[38]。

存在的问题

国外LIMS系统虽然具有比较高的技术水平，但是在将LIMS与实验室仪器和其他硬件产品完成融合，实现实验室的完全自动化控制以及LIMS系统与ERP等生产管理系统完全无缝集成方面仍然有不少需要解决的问题。

目前国内实验室信息管理系统来源主要有三类，外购的成熟软件产品，与软件供应商合作开发或者定制的软件产品，自行开发基于数据库的软件[39]。

国内的LIMS在空前繁荣的同时，也存在一些问题。比如外购的国外的LIMS，由于不能很好地汉化，在操作习惯、管理流程等方面都存在差异，不能完全适应国内实验室的信息管理要求，实施应用的成功率较低。同时由于实验室的业务种类以及客户需求的不断变化，与国内的软件供应商合作开发或者定制的软件产品的程序代码相对固化，不便于随时修改，二次开发的维护费用又很高。另外，大部分的实验室信息管理系统的用户期望单一，主要关注检测、校准、试验预约等主要技术流程，忽视质量控制、客户关系的维护等实验室运行管理的重要环节，缺乏按照实验室认可准则的规定进行实验室管理体系的整体实现。

虽然通过近几年的信息化建设，国内的质检机构检验检测实验室都配备了自己的局域网系统，各种计算机设备的配置也较为高档，但是关于纺织服装质检机构实验室信息管理系统的研究应用还很少。从文献数据库的检索记录来看，也仅检索到了《浅谈服装检测实验室信息管理系统的应用》[38]一篇与纺织服装质检机构实验室信息管理系统相关的文章，说明实验室信息管理系统在纺织服装检验检测实验室的应用还不够普及。

今后发展方向

随着信息技术的发展，实验室信息管理系统今后可以加强以下几个方面的设计：

（1）引入射频技术，实现一批样品的快速流转。

（2）加强流程的透明化设计，使得每一个样品的流转环节都可以被清晰地记录，使得客户也可以实时、全面地了解自己的样品的检测进度。

（3）增加数据的挖掘统计功能，从大量的测试数据中提取出有用的质量信息，帮助客户全面、准确地理解检测数据，对检测结果进行合理评估。

（4）随着移动互联网的发展，以后的实验室信息管理系统更多地会从纯PC平台，慢慢地变成可以在平板电脑、智能手机等移动设备上使用。因此，可以考虑开发基于智能手机上的实验室信息管理系统，使得用户可以在任何有网络的条件下进入实验室信息管理系统，完成相应的工作。客户也可以通过基于短信接口查询系统进行数据查询。

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（作者单位：福建省纤维检验局）endprint