隨著技術的不斷進步,尤其是自動化技術、信息化技術、機器學習和人工智能等技術的快速發(fā)展,正在促使各類組織的管理模式、業(yè)務流程、生產方式不斷地發(fā)生改變,開展檢驗檢測和科學研究的實驗室當然也不會例外。新技術在實驗室中會如何應用?未來的實驗室會是什么樣子?目前已經有了很多種的嘗試,比如:信息化實驗室、無紙化實驗室、無人值守實驗室、智能化實驗室、實驗室4.0等概念也不斷地被提及。
目前第三方實驗室的規(guī)模和數量快速發(fā)展,其中環(huán)境和食品檢測發(fā)展最快,這和社會發(fā)展的需求也是相一致的,可以看出,第三方實驗室一定是帶著市場嗅覺來的,有市場有需求才會在這個行業(yè)有很多的實驗室建立。
第三方實驗室的需求
1、實驗室建立初期,尤其需要交鑰匙式的服務。經銷商如果可以在實驗室前期提供額外的檢測培訓服務,那么他的儀器銷售肯定是好做的,同時,智能化的安全操作管理系統(tǒng)是一個很大的市場。
2、由于任務量的增加,第三方檢測機構對檢測速度和自動化水平要求越來越高,現在檢測機構的檢測量太大,因此,很需要自動化的設備與實驗室信息化管理解決方案。
3、兼顧成本,因為競爭的白熱化,成本和效率是第三方檢測最大的訴求,第三方實驗室是追求極致性價比的,尋求成本低但又可以滿足檢測需求的儀器與產品。
4、實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)和儀器連接實現實驗室報告和原始記錄無紙化,把實驗室的檢測變成類似于工廠的流程化作業(yè)。
如何精準服務于第三方檢測機構
以大數據為支撐,精準服務。什么是大數據?以第三方食品檢驗機構為例,這些機構的檢驗項目分布相對是重疊的。檢測時間周期有一定的規(guī)律,儀器有一定的規(guī)律。如果我們經銷商針對這個建立維護檔案,依據這些數據,定期的提供相關的服務,那可以極大的提高銷售成交率和客戶滿意度,我們的供應商需要把一些檢測機構的數據重視起來,歸檔維護,這會是銷售的一大利器。
智慧實驗室,自動化的升華實驗室檢測的系統(tǒng)化與流程化是我們可以期待的一個未來,雖然前期會在系統(tǒng)上投入,但形成規(guī)模以后費用也會越來越低。
AI技術(智能審核員、智能的授權簽字人),現在很多檢測機構都面臨冗雜的審報告環(huán)節(jié),其實審報告完全可以把標準輸入電腦,系統(tǒng)進行信息抓取,然后電子簽字完成。智能化記賬體系必然讓實驗室的檢測準確與水平得到極大的提升。
新技術應該在實驗室的發(fā)展中究竟應該發(fā)揮什么樣的作用?即新技術在實驗室中應用有什么樣的指導原則?筆者認為,新技術至少應該發(fā)揮如下的作用:
提高實驗室的合規(guī)性和透明度,以及運營效率;
使檢測人員和研究人員擺脫繁瑣的、重復性的工作;
提高檢驗檢測、科學研究的準確性和效率;
更好地確保數據的完整性和溯源性;
加強實驗室內部和實驗室間的相互協(xié)作;
縮短產品的上市周期等。
實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)、電子記錄本(ELN)等盡管已經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)中應用比較廣泛之外,其他行業(yè)實驗室很少真正實現了信息化管理,主要原因在于這些行業(yè)實驗室的檢驗檢測工作的非標準化程度太高,而且儀器設備的接口缺少統(tǒng)一的標準。
不過情況正在發(fā)生著變化,完成實驗室信息化升級,提高實驗室的運營效率和降低成本,是實驗室發(fā)展的趨勢,也是實驗室的剛性需求;正因如此,國內有多家信息化服務商在各自擅長的行業(yè)內為實驗室的信息化的實現已經做了大量工作,并形成了一定的積累,正在逐步解決檢測分析工作非標準化和儀器接口不統(tǒng)一等問題帶來的限制。實驗室信息系統(tǒng)(LIMS)會在國內的實驗室中得到普及應用。
近年來,隨著網絡技術的快速發(fā)展,越來越多的實驗室儀器設備生產廠家都會在儀器設備上配置網絡連接接口,甚至增加Wi-Fi連接功能,主要目的是為了利用局域網絡實現在線、連續(xù)地對儀器設備進行操作,減少人員現場操作儀器的頻次,以及實現數據的自動采集和傳輸,避免人員手工轉移數據的操作;但是由于不同廠家、品牌的儀器設備的接口協(xié)議并不統(tǒng)一,控制監(jiān)測軟件也不同,導致要實現將所有主要儀器設備接入局域網的成本十分高昂,絕大部分實驗室無力承擔。
國際上,關于實驗室儀器設備通信和數據接口的標準化的討論一直沒有停過,相關工作也在不斷地向前推進。國內一些企業(yè)也在嘗試著建立統(tǒng)一的實驗室儀器設備管理的信息平臺,實驗室管理平臺開發(fā)的實驗室智能監(jiān)測系統(tǒng),成功實現了將不同品牌、不同類型的設備通過物聯網智能硬件接入到同一平臺進行集中監(jiān)測和管理,為實驗室儀器設備接入局域網和實現智能化實驗室提供了一個可靠的低成本的解決方案;另外,在行業(yè)層面上,全國實驗室儀器及設備標準化技術委員會正在制定《智能實驗室 儀器設備 通信要求》、《智能實驗室 儀器設備 氣候環(huán)境試驗設備的數據接口》等標準,在筆者寫下這篇文章時,這幾份標準正處于意見征詢階段,如果將來發(fā)布后能夠得到廣泛采用,會在很大程度上促進儀器設備接入局域網或互聯網工作的開展。
所謂的“互聯網+檢驗檢測”,筆者的理解是:以服務對象為核心,充分利用互聯網技術發(fā)展的成果,依托云計算、大數據、物聯網等技術手段,實現需求與供給的快速對接,實現檢驗檢測過程的信息化、自動化、智能化,實現實驗室內部和實驗室間的高效協(xié)作和資源共享,不僅為服務對象提供便捷的、優(yōu)質的、可定制的服務,還能充分挖掘和利用在檢驗檢測活動中產生數據的價值,形成有價值的“數據湖泊”,并與產品的質量改進過程、智能制造過程、以及行業(yè)的監(jiān)督管理過程等實現數據對接,確保檢驗檢測在智能制造時代有效地發(fā)揮質量基礎的支撐作用。
用戶通過互聯網可以方便地獲得檢驗檢測服務并能實時地查詢所委托產品的檢驗檢測過程和數據,甚至可以直接將有價值的數據直接應用到產品的生產和質量控制的過程中;實驗室之間可以通過互聯網快捷地實現協(xié)作和資源共享,提高行業(yè)的資源利用率;監(jiān)管機構可以通過互聯網高效、精準地完成行業(yè)的監(jiān)督和管理,確保檢驗檢測行業(yè)健康、規(guī)范、高效地發(fā)展。
物聯網會在實驗室中應用的更為廣泛,設備與設備(M2M)之間的通信、協(xié)同實現自動化的檢驗檢測的情況會比較普遍。
人工智能在實驗室中的應用將會越來越多,實驗室和用戶可以訪問現場測試的實時更新和數據,人工智能通過對產品檢測數據、消費者行為等數據的分析,可以推薦產品設計和制造的最佳方向和方法。
增強現實會開始在實驗室中進行應用,增強現實可以更準確地指導和培訓實驗室人員如何完成任務,提高培訓的效果和效率。
實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)語音識別技術應用也會在實驗室中開始使用,鍵盤會被替代,通過語音識別技術,實驗室人員可以完成觀察的記錄、數據的處理、資料的查閱以及設備和樣品的管理,從而大大提高工作效率。