隨著技術(shù)的不斷進步,尤其是自動化技術(shù)、信息化技術(shù)、機器學(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,開展檢驗檢測和科學(xué)研究的實驗室當(dāng)然也不會例外。新技術(shù)在實驗室中會如何應(yīng)用?未來的實驗室會是什么樣子?目前已經(jīng)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(shù)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(wù)。經(jīng)銷商如果可以在實驗室前期提供額外的檢測培訓(xùn)服務(wù),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(wù)量的增加,第三方檢測機構(gòu)對檢測速度和自動化水平要求越來越高,現(xiàn)在檢測機構(gòu)的檢測量太大,因此,很需要自動化的設(shè)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(chǎn)品。
4、實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)和儀器連接實現(xiàn)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(wù)于第三方檢測機構(gòu)
以大數(shù)據(jù)為支撐,精準服務(wù)。什么是大數(shù)據(jù)?以第三方食品檢驗機構(gòu)為例,這些機構(gòu)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(jīng)銷商針對這個建立維護檔案,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售成交率和客戶滿意度,我們的供應(yīng)商需要把一些檢測機構(gòu)的數(shù)據(jù)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(shù)(智能審核員、智能的授權(quán)簽字人),現(xiàn)在很多檢測機構(gòu)都面臨冗雜的審報告環(huán)節(jié),其實審報告完全可以把標(biāo)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(shù)應(yīng)該在實驗室的發(fā)展中究竟應(yīng)該發(fā)揮什么樣的作用?即新技術(shù)在實驗室中應(yīng)用有什么樣的指導(dǎo)原則?筆者認為,新技術(shù)至少應(yīng)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(fù)性的工作;
提高檢驗檢測、科學(xué)研究的準確性和效率;
更好地確保數(shù)據(jù)的完整性和溯源性;
加強實驗室內(nèi)部和實驗室間的相互協(xié)作;
縮短產(chǎn)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(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)實驗室很少真正實現(xiàn)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(biāo)準化程度太高,而且儀器設(shè)備的接口缺少統(tǒng)一的標(biāo)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(nèi)有多家信息化服務(wù)商在各自擅長的行業(yè)內(nèi)為實驗室的信息化的實現(xiàn)已經(jīng)做了大量工作,并形成了一定的積累,正在逐步解決檢測分析工作非標(biāo)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(nèi)的實驗室中得到普及應(yīng)用。
近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,越來越多的實驗室儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家都會在儀器設(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)實現(xiàn)在線、連續(xù)地對儀器設(shè)備進行操作,減少人員現(xiàn)場操作儀器的頻次,以及實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集和傳輸,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)測軟件也不同,導(dǎo)致要實現(xiàn)將所有主要儀器設(shè)備接入局域網(wǎng)的成本十分高昂,絕大部分實驗室無力承擔(dān)。
國際上,關(guān)于實驗室儀器設(shè)備通信和數(shù)據(jù)接口的標(biāo)準化的討論一直沒有停過,相關(guān)工作也在不斷地向前推進。國內(nèi)一些企業(yè)也在嘗試著建立統(tǒng)一的實驗室儀器設(shè)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(xiàn)了將不同品牌、不同類型的設(shè)備通過物聯(lián)網(wǎng)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(shè)備接入局域網(wǎng)和實現(xiàn)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(shè)備標(biāo)準化技術(shù)委員會正在制定《智能實驗室 儀器設(shè)備 通信要求》、《智能實驗室 儀器設(shè)備 氣候環(huán)境試驗設(shè)備的數(shù)據(jù)接口》等標(biāo)準,在筆者寫下這篇文章時,這幾份標(biāo)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(shè)備接入局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)工作的開展。
所謂的“互聯(lián)網(wǎng)+檢驗檢測”,筆者的理解是:以服務(wù)對象為核心,充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的成果,依托云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段,實現(xiàn)需求與供給的快速對接,實現(xiàn)檢驗檢測過程的信息化、自動化、智能化,實現(xiàn)實驗室內(nèi)部和實驗室間的高效協(xié)作和資源共享,不僅為服務(wù)對象提供便捷的、優(yōu)質(zhì)的、可定制的服務(wù),還能充分挖掘和利用在檢驗檢測活動中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的價值,形成有價值的“數(shù)據(jù)湖泊”,并與產(chǎn)品的質(zhì)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(xiàn)數(shù)據(jù)對接,確保檢驗檢測在智能制造時代有效地發(fā)揮質(zhì)量基礎(chǔ)的支撐作用。
用戶通過互聯(lián)網(wǎng)可以方便地獲得檢驗檢測服務(wù)并能實時地查詢所委托產(chǎn)品的檢驗檢測過程和數(shù)據(jù),甚至可以直接將有價值的數(shù)據(jù)直接應(yīng)用到產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量控制的過程中;實驗室之間可以通過互聯(lián)網(wǎng)快捷地實現(xiàn)協(xié)作和資源共享,提高行業(yè)的資源利用率;監(jiān)管機構(gòu)可以通過互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)會在實驗室中應(yīng)用的更為廣泛,設(shè)備與設(shè)備(M2M)之間的通信、協(xié)同實現(xiàn)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(yīng)用將會越來越多,實驗室和用戶可以訪問現(xiàn)場測試的實時更新和數(shù)據(jù),人工智能通過對產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)、消費者行為等數(shù)據(jù)的分析,可以推薦產(chǎn)品設(shè)計和制造的最佳方向和方法。
增強現(xiàn)實會開始在實驗室中進行應(yīng)用,增強現(xiàn)實可以更準確地指導(dǎo)和培訓(xùn)實驗室人員如何完成任務(wù),提高培訓(xùn)的效果和效率。
實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS)語音識別技術(shù)應(yīng)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(shù),實驗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。