Лабораторные информационные системы как инструмент информатизации экономики

М.А. КУЗЬМИНА

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ КАК ИНСТРУМЕНТ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ

В настоящее время в связи с предстоящим вступлением России во Всемирную торговую организацию (ВТО) появилась необходимость более детально гармонизировать отечественную систему аккредитации предприятий с международной практикой. В связи с этим весьма актуальным становится внедрение международных стандартов, принятых в России в качестве национальных. Многие компании прошли путь к понимаю того факта, что одним из факторов определяющих успех в конкурентной борьбе является - качество. Качество в предоставлении услуг клинико-диагностическими, экологическими лабораториями, качество выпускаемых товаров на протяжении всего производственного цикла. В современном мире невозможно добиться «качества» без информатизации процесса обеспечения и контроля качества. Усиление роли аналитических лабораторий в производственном процессе вызвано общей мировой тенденцией повышения требований к качеству выпускаемой продукции. Являясь инструментом конкурентной борьбы, контроль качества представляет собой сложный процесс, пронизывающий все сферы современного предприятия. Для своего функционирования он нуждается в оперативных и достоверных сведениях о важнейших характеристиках производимого продукта от сырья до готового товара, а единственным источником подобной информации является аналитическая лаборатория. Повышение значимости лаборатории в производственном процессе выдвинуло задачу оптимизации ее деятельности путем внедрения специализированной информационной системы.

В связи с внедрением на предприятиях систем управления качеством на основе требований ГОСТ Р ИСО 9001-2001 «Системы менеджмента качества. Требования для испытательных и калибровочных лабораторий» управление лабораторией должно соответствовать основным положениям национальных и международных стандартов, регламентирующих деятельность лабораторий (ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025, ГОСТ Р ИСО 5725). Для решения этой задачи, а также с целью оптимизации все возрастающих объемов информации рынок информационных технологий предлагает к применению на предприятиях современный программный продукт - Лабораторные Информационные Системы (ЛИС). В зарубежной литературе для них принято название LIMS - Laboratory Information Management System (система управления лабораторной информацией). Такие системы работают в лабораториях многих зарубежных компаний. Вошли они в наш обиход совсем недавно, хотя появление таких систем относиться к концу семидесятых годов прошлого столетия. Развитие этих систем происходило столь же бурно, как и развитие мобильной связи, которая была изобретена в это же время. Однако, если развитие мобильной связи привело к тому, что наличие мобильного телефона является неотъемлемой частью современного мира, то наличие системы ЛИС на предприятиях современной России встречается не часто. Причин того, что российские предприятия отстают во внедрении этих систем от западных предприятий несколько. Прежде всего, это слабая приборная база. Предприятия занимаются переоснащением своих лабораторий и в настоящий момент делают это очень активно. Вторая причина -это бытующее мнение, что программное обеспечение не может стоить столько,

сколько стоит какой-либо прибор, например, хроматограф, потому что хроматограф это несколько больших коробок, а программное обеспечение - это всего на всего несколько Ой дисков. Тогда за что платить, наши специалисты вполне могут сделать такое же. Третья причина это то, что перед многими предприятиями пока не стоит задача сертификации по международным стандартам. И, наконец, пресловутый человеческий фактор - руководство лабораторий не всегда отчетливо представляет пользу и окупаемость инвестиций в такие системы [1]. Несмотря на все вышесказанное, уже отчетливо наметились изменения и интерес к лабораторным системам управления информацией. Это связано с тем, что объем анализов возрос, многие лаборатории сегодня уже обладают современными приборами, позволяющими проводить анализы круглосуточно и поэтому обработка данных становиться тем узким местом, которое сдерживает увеличение производительности лаборатории. Кроме того, в условиях перехода многих лабораторий на коммерческую основу, ошибки, допущенные при обработке результатов, приводят к конкретным убыткам. Наконец, мощным фактором увеличения интереса к ЛИС является внедрение на предприятиях глобальных систем управления предприятием, таких как БАР ^3, получивших у нас в стране наибольшее распространение. При наличии такой системы на предприятии возникает необходимость в использовании ОМ модуля (модуля качества), что и можно сделать с помощью системы ЛИС. Рынок лабораторных систем управления информацией является зрелым рынком, на котором коммерческие системы доступны более 20 лет и системы клиент-сервер ЛИС более 10 лет. На российском рынке появляются предложения от разнообразных производителей (как зарубежных, так и отечественных), отличающиеся друг от друга как по стоимости, так и по возможностям, реализуемым в лаборатории. ЛИС - это информационная технология, предназначенная для получения достоверной информации о результатах испытаний и оптимизации управления этой информацией с целью использования ее для принятия оперативных управленческих решений. Современные ЛИС представляют собой комплексные системы, позволяющие решать многочисленные задачи, стоящие перед эксплуатационным персоналом лаборатории. Исходя из этого, в каждом конкретном случае конфигурация ЛИС определяется прежде всего назначением и структурой конкретной аналитической лаборатории. Можно выделить обобщенный набор функциональных требований, которым должна удовлетворять ЛИС в лабораториях любого профиля, в том числе и промышленных [2]:

1) единая регистрация образцов в системе и возможность прослеживания полного жизненного цикла образца;

2) учет графиков аналитического контроля с отражением выполненных задач и хода исследований;

3) документирование результатов измерений на всех этапах исследований;

4) принятие решений по результатам испытаний (утверждение/отклонение) в соответствии с действующими правилами принятия решений;

5) получение различных сертификатов, отчетов, оформленных в соответствии с внутренними требованиями или международными нормами;

6) контролируемый ручной и автоматический ввод результатов испытаний;

7) управление работой измерительных приборов;

8) контроль адекватности приборного парка (метрологическая поверка, градуировка);

9) статистическая обработка результатов;

10) архивирование и хранение данных;

11) защита от несанкционированного доступа;

12) управление работой специалистов лаборатории (распределение функций, контроль компетентности, графики работ и т.д.);

13) интеграция с информационными системами верхнего уровня (ERP, MES).

Главная проблема, с которой сталкивается современная промышленность - это обеспечение стабильно высокого качества конечного продукта в типовом производственном процессе. Принимая во внимание увеличивающуюся глобальную конкуренцию и быстро меняющиеся потребности рынка, эффективный контроль процессов в реальном времени становится насущной потребностью всех производящих компаний. Если говорить о современном положении дел, то можно сформулировать два основных недостатка, присущих производству в большинстве случаев:

1. Качество продукции оценивается только после завершения производственного цикла, что нередко приводит к отбраковке целой партии произведенной продукции. При больших объемах производства потери очень существенные.

2. Качество продукции не отслеживается после ее реализации. Таким образом, отклонения некоторых показателей от нормы, обнаруженные уже за пределами производственных лабораторий по прошествии достаточно большого (с точки зрения производственного процесса) времени, практически не анализируются и не позволяют выявить причину их появлений. Можно ли как-то повлиять на эти негативные факторы и если да, то как? Ответ на этот вопрос может дать новый подход к мониторингу и обеспечению качества выпускаемой продукции -технология анализа процессов (Process Analytical Technology - PAT).

Наиболее активные участники рынка, имеющие опыт внедрения на территории России следующие: ЛИС «Химик-аналитик», Lab Ware-LIMS и Q~DIS\QM LIMS.

Различия программных продуктов выражаются как в реализации системы понятий, так и в принципах их логической организации. Например, в ЛИС «Химик-аналитик» результаты привязаны непосредственно к пробам, а в Lab Ware-LIMS - через анализы. Сведения, хранимые в БД ЛИС, разделяются на статические (содержатся в справочниках относительно постоянных значений в виде заготовок, шаблонов, используемых в дальнейшем путем копирования либо созданием на них ссылок) и динамические (опирающиеся на значения справочников сведения журналов) данные. Создание справочников является оправданным шагом, поскольку они значительно сокращают затраты на занесение данных путем обращения к перечням хранимых значений.

Процессный подход, как один из инструментов системы менеджмента качества, наложил отпечаток на функциональную структуру ЛИС: основная деятельность лаборатории в той или иной степени рассматривается с позиций жизненного цикла пробы. В частности, система Lab Ware-LIMS основывается на жизненных циклах образца, анализа и результата. В большинстве систем (как, соответственно, и лабораторий) цикл пробы имеет похожий вид. Однако заполнение для каждой пробы всего набора требуемых сведений является затратным по времени процессом. Упрощения ввода характеристик пробы достигается предварительной настройкой возможных вариантов значений полей, установлением между ними зависимостей. Разработчики используют различные приемы для оптимизации регистрации. Достаточно часто используется прием группировки понятий предметной области. Каждая система использует собственную группировку основных данных в готовые шаблоны. Например, система Lab Ware для оптимизации процесса оперирует понятием шаблона

регистрации образца. В системе Q~DIS существует понятие «Стандарт» - ориентированное на конечную продукцию, представляет детализированный шаблон, содержащий относительно статическую информацию, определяющую объект анализа, используемые методы исследования, лаборатории, поставщика, нормы по показателям, формы отчетных документов. Заявка на анализ строится уже на основе указаний определенного стандарта.

ЛИС «Химик-аналитик» использует понятие «Контрольная точка», которое объединяет данные об объекте анализа, показателях, нормативе, месте отбора, принадлежности к технологической установке и административной структуре.

Также имеются отличия в утверждении результатов анализ пробы, планировании работ, интеграции в информационное пространство предприятия, особенностях технической реализации.

Главная проблема разработки коммерческой системы класса ЛИС - сочетание универсальности (возможности использования в лабораториях различных отраслей и масштабов), широты функциональности (автоматизация полного спектра задач, встречающихся в лаборатории) и ее простоты (как с технической стороны, так и по адекватности отражения предметной области: удобство внедрения, эксплуатации, поддержки, минимизация человеческого фактора сопротивления).

Таким образом, сравнительная характеристика систем показывает, что, несмотря на общие цели их использования, по основным критериям рассматриваемые ЛИС имеют значительные отличия, и это позволяет им занимать собственные ниши на рынке. Особенно слабо пересекаются группы отечественных и зарубежных систем. Разрабатываемые под различную среду функционирования, они имеют свои области внедрения и несут собственную идеологию автоматизации лаборатории. Для России с ее огромным полем внедрения, наиболее ценным являются универсальность и простота и отражение требований российских нормативных документов по метрологии и аналитике, позволяющие начать процесс автоматизации как можно раньше и тем самым сократить отставание в развитии лабораторий и всего производства.

Литература

1. Горшков Ю.В. Особенности построения лабораторных информационных систем на предприятиях с непрерывным технологическим циклом / Ю.В. Горшков, Н.И. Карамышев, А.В. Бондаренко, В.А. Ольховой // Лабораторные информационные системы LIMS: сб. ст. М.: ООО Маркетинг. Информационные технологии. 2006. С. 302-309.

2. Меркуленко Н.Н. LIMS. Современный этап развития / Н.Н. Меркуленко // Лабораторные информационные системы LIMS: сб. ст. М.: ООО Маркетинг. Информационные технологии. 2006. С. 215-219.

КУЗЬМИНА МАРГАРИТА АВЕРКИЕВНА родилась в 1967 г. Окончила Чувашский государственный педагогический институт и Чувашский государственный университет. Ассистент кафедры информационных систем Чувашского государственного университета. Автор 5 научных работ.