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實(shí)驗(yàn)室信息化管理新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中會(huì)如何應(yīng)用?

2020-02-18 11:22


隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,尤其是自動(dòng)化技術(shù)、信息化技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展,正在促使各類(lèi)組織的管理模式、業(yè)務(wù)流程、生產(chǎn)方式不斷地發(fā)生改變,開(kāi)展檢驗(yàn)檢測(cè)和科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)然也不會(huì)例外。新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中會(huì)如何應(yīng)用?未來(lái)的實(shí)驗(yàn)室會(huì)是什么樣子?目前已經(jīng)有了很多種的嘗試,比如:信息化實(shí)驗(yàn)室、無(wú)紙化實(shí)驗(yàn)室、無(wú)人值守實(shí)驗(yàn)室、智能化實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)室4.0等概念也不斷地被提及。

目前第三方實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模和數(shù)量快速發(fā)展,其中環(huán)境和食品檢測(cè)發(fā)展最快,這和社會(huì)發(fā)展的需求也是相一致的,可以看出,第三方實(shí)驗(yàn)室一定是帶著市場(chǎng)嗅覺(jué)來(lái)的,有市場(chǎng)有需求才會(huì)在這個(gè)行業(yè)有很多的實(shí)驗(yàn)室建立。

第三方實(shí)驗(yàn)室的需求

1、實(shí)驗(yàn)室建立初期,尤其需要交鑰匙式的服務(wù)。經(jīng)銷(xiāo)商如果可以在實(shí)驗(yàn)室前期提供額外的檢測(cè)培訓(xùn)服務(wù),那么他的儀器銷(xiāo)售肯定是好做的,同時(shí),智能化的安全操作管理系統(tǒng)是一個(gè)很大的市場(chǎng)。

2、由于任務(wù)量的增加,第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)檢測(cè)速度和自動(dòng)化水平要求越來(lái)越高,現(xiàn)在檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)量太大,因此,很需要自動(dòng)化的設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室信息化管理解決方案。

3、兼顧成本,因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)的白熱化,成本和效率是第三方檢測(cè)最大的訴求,第三方實(shí)驗(yàn)室是追求極致性?xún)r(jià)比的,尋求成本低但又可以滿(mǎn)足檢測(cè)需求的儀器與產(chǎn)品。

4、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)和儀器連接實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告和原始記錄無(wú)紙化,把實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)變成類(lèi)似于工廠的流程化作業(yè)。

如何精準(zhǔn)服務(wù)于第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)

以大數(shù)據(jù)為支撐,精準(zhǔn)服務(wù)。什么是大數(shù)據(jù)?以第三方食品檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)為例,這些機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)項(xiàng)目分布相對(duì)是重疊的。檢測(cè)時(shí)間周期有一定的規(guī)律,儀器有一定的規(guī)律。如果我們經(jīng)銷(xiāo)商針對(duì)這個(gè)建立維護(hù)檔案,依據(jù)這些數(shù)據(jù),定期的提供相關(guān)的服務(wù),那可以極大的提高銷(xiāo)售成交率和客戶(hù)滿(mǎn)意度,我們的供應(yīng)商需要把一些檢測(cè)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)重視起來(lái),歸檔維護(hù),這會(huì)是銷(xiāo)售的一大利器。

智慧實(shí)驗(yàn)室,自動(dòng)化的升華實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的系統(tǒng)化與流程化是我們可以期待的一個(gè)未來(lái),雖然前期會(huì)在系統(tǒng)上投入,但形成規(guī)模以后費(fèi)用也會(huì)越來(lái)越低。

AI技術(shù)(智能審核員、智能的授權(quán)簽字人),現(xiàn)在很多檢測(cè)機(jī)構(gòu)都面臨冗雜的審報(bào)告環(huán)節(jié),其實(shí)審報(bào)告完全可以把標(biāo)準(zhǔn)輸入電腦,系統(tǒng)進(jìn)行信息抓取,然后電子簽字完成。智能化記賬體系必然讓實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)準(zhǔn)確與水平得到極大的提升。

新技術(shù)應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展中究竟應(yīng)該發(fā)揮什么樣的作用?即新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用有什么樣的指導(dǎo)原則?筆者認(rèn)為,新技術(shù)至少應(yīng)該發(fā)揮如下的作用:

提高實(shí)驗(yàn)室的合規(guī)性和透明度,以及運(yùn)營(yíng)效率;

使檢測(cè)人員和研究人員擺脫繁瑣的、重復(fù)性的工作;

提高檢驗(yàn)檢測(cè)、科學(xué)研究的準(zhǔn)確性和效率;

更好地確保數(shù)據(jù)的完整性和溯源性;

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)室間的相互協(xié)作;

縮短產(chǎn)品的上市周期等。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)、電子記錄本(ELN)等盡管已經(jīng)不是什么新鮮事物了,但目前除了在某些特定的行業(yè)(如石油化工行業(yè)、生物制藥行業(yè)等)中應(yīng)用比較廣泛之外,其他行業(yè)實(shí)驗(yàn)室很少真正實(shí)現(xiàn)了信息化管理,主要原因在于這些行業(yè)實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)檢測(cè)工作的非標(biāo)準(zhǔn)化程度太高,而且儀器設(shè)備的接口缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

不過(guò)情況正在發(fā)生著變化,完成實(shí)驗(yàn)室信息化升級(jí),提高實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營(yíng)效率和降低成本,是實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的趨勢(shì),也是實(shí)驗(yàn)室的剛性需求;正因如此,國(guó)內(nèi)有多家信息化服務(wù)商在各自擅長(zhǎng)的行業(yè)內(nèi)為實(shí)驗(yàn)室的信息化的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)做了大量工作,并形成了一定的積累,正在逐步解決檢測(cè)分析工作非標(biāo)準(zhǔn)化和儀器接口不統(tǒng)一等問(wèn)題帶來(lái)的限制。實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)(LIMS)會(huì)在國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室中得到普及應(yīng)用。

近年來(lái),隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家都會(huì)在儀器設(shè)備上配置網(wǎng)絡(luò)連接接口,甚至增加Wi-Fi連接功能,主要目的是為了利用局域網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)在線、連續(xù)地對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行操作,減少人員現(xiàn)場(chǎng)操作儀器的頻次,以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和傳輸,避免人員手工轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的操作;但是由于不同廠家、品牌的儀器設(shè)備的接口協(xié)議并不統(tǒng)一,控制監(jiān)測(cè)軟件也不同,導(dǎo)致要實(shí)現(xiàn)將所有主要儀器設(shè)備接入局域網(wǎng)的成本十分高昂,絕大部分實(shí)驗(yàn)室無(wú)力承擔(dān)。

國(guó)際上,關(guān)于實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備通信和數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化的討論一直沒(méi)有停過(guò),相關(guān)工作也在不斷地向前推進(jìn)。國(guó)內(nèi)一些企業(yè)也在嘗試著建立統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理的信息平臺(tái),實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)室智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),成功實(shí)現(xiàn)了將不同品牌、不同類(lèi)型的設(shè)備通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能硬件接入到同一平臺(tái)進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和管理,為實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備接入局域網(wǎng)和實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)驗(yàn)室提供了一個(gè)可靠的低成本的解決方案;另外,在行業(yè)層面上,全國(guó)實(shí)驗(yàn)室儀器及設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)正在制定《智能實(shí)驗(yàn)室 儀器設(shè)備 通信要求》、《智能實(shí)驗(yàn)室 儀器設(shè)備 氣候環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)接口》等標(biāo)準(zhǔn),在筆者寫(xiě)下這篇文章時(shí),這幾份標(biāo)準(zhǔn)正處于意見(jiàn)征詢(xún)階段,如果將來(lái)發(fā)布后能夠得到廣泛采用,會(huì)在很大程度上促進(jìn)儀器設(shè)備接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)工作的開(kāi)展。

所謂的“互聯(lián)網(wǎng)+檢驗(yàn)檢測(cè)”,筆者的理解是:以服務(wù)對(duì)象為核心,充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的成果,依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)需求與供給的快速對(duì)接,實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程的信息化、自動(dòng)化、智能化,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)室間的高效協(xié)作和資源共享,不僅為服務(wù)對(duì)象提供便捷的、優(yōu)質(zhì)的、可定制的服務(wù),還能充分挖掘和利用在檢驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的價(jià)值,形成有價(jià)值的“數(shù)據(jù)湖泊”,并與產(chǎn)品的質(zhì)量改進(jìn)過(guò)程、智能制造過(guò)程、以及行業(yè)的監(jiān)督管理過(guò)程等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)接,確保檢驗(yàn)檢測(cè)在智能制造時(shí)代有效地發(fā)揮質(zhì)量基礎(chǔ)的支撐作用。

用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以方便地獲得檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)并能實(shí)時(shí)地查詢(xún)所委托產(chǎn)品的檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程和數(shù)據(jù),甚至可以直接將有價(jià)值的數(shù)據(jù)直接應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制的過(guò)程中;實(shí)驗(yàn)室之間可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)快捷地實(shí)現(xiàn)協(xié)作和資源共享,提高行業(yè)的資源利用率;監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)高效、精準(zhǔn)地完成行業(yè)的監(jiān)督和管理,確保檢驗(yàn)檢測(cè)行業(yè)健康、規(guī)范、高效地發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用的更為廣泛,設(shè)備與設(shè)備(M2M)之間的通信、協(xié)同實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的檢驗(yàn)檢測(cè)的情況會(huì)比較普遍。

人工智能在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多,實(shí)驗(yàn)室和用戶(hù)可以訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的實(shí)時(shí)更新和數(shù)據(jù),人工智能通過(guò)對(duì)產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)、消費(fèi)者行為等數(shù)據(jù)的分析,可以推薦產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的最佳方向和方法。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)會(huì)開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行應(yīng)用,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)可以更準(zhǔn)確地指導(dǎo)和培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室人員如何完成任務(wù),提高培訓(xùn)的效果和效率。

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)LIMS)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)應(yīng)用也會(huì)在實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)始使用,鍵盤(pán)會(huì)被替代,通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù),實(shí)驗(yàn)室人員可以完成觀察的記錄、數(shù)據(jù)的處理、資料的查閱以及設(shè)備和樣品的管理,從而大大提高工作效率。

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