1、前言
首钢京唐公司实验室主要负责进厂及生产过程中的原燃(辅)料、冶炼、水质、油脂、耐材取制样及化学分析、轧钢检验工作；负责工序间及出厂产品的表面质量检查、质量证明书签发、力学性能试验及低倍硫印、金相等检验工作。京唐公司LIMS系统涵盖所有检验任务，负责检验数据的流程管理及向公司三级、四级传输检验数据，同时还包括了检验设备、人员、检验文件等实验室资源的全面管理。本文结合首钢京唐公司LIMS系统的建设过程，详细论述LIMS系统的技术要点和应用效果。
2、系统应用研究与实现
2.1 LIMS系统三个检化验中心分步上线
京唐公司LIMS系统于2007年11月正式启动，按照公司各工序投产时间同步于2008年7月30日，京唐LIMS系统“原料分析中心检验”上线运行；2009年1月1日，京唐LIMS系统“轧钢测试中心”上线运行；2009年5月1日，京唐LIMS“冶炼分析中心”上线运行。公司质检设备自动化水平高，与各生产工序结合紧密，最大程度满足公司管理需要。
2.2 LIMS系统的建设目标
(1)按照人员不同的职责，系统自动分配相应的任务，使人员职责分明，提高工作效率；
(2)遵循ISO/IEC 17025、GMP 、GLP、GALP等实验室标准化管理规范，将实验室的资源人、机、料、法、环五大要素进行管理；
(3)化验分析更加简单，减少人为造成的误差，使数据更加准确；
(4)质量数据自动生成，满足质量部门对化验分析数据的要求；
(5)将实验室的所有自动化仪器设备管理起来，仪器数据自动被采集到系统中来，让手工数据和仪器数据无缝的合并；
(6)化验数据通过网络共享，用户可根据权限进行相应数据的查询及统计分析，便于领导决策。
2.3 LIMS系统网络实施方案
LIMS系统覆盖的三个作业区从物理相互独立，逻辑上相互统一。三个作业区各自配置两台服务器，分别为数据库服务器和应用服务器，有UPS保护，两台服务器互为备份。作业区内部自成局域网，与其他作业区和综合管理区通过防火墙隔离，以保护区域内数据安全，同时通过防火墙配置可以满足与其他作业区的数据交互的要求。
2.4 LIMS系统软硬件实施方案
系统是由数据库服务器、应用服务器、通信服务器组成的平台架构，由通信服务器接受相关采集点的信息并写入数据库(包括报文)，终端用户通过应用服务器访问应用系统及对系统进行管理、操作。
2.5 分析仪器的接口方式
京唐LIMS系统实现了186台仪器与检验系统的接口，数据上传与指令下达不需人工干预，大大减少了出错的几率，提高了数据传输效率，特别是冶炼分析中心部分，采用了高速以太网与PROFIBUS高速工业网作为依托，与冶炼分析中心级系统紧密结合，满足了炼钢炼铁18个二级系统的数据请求，试样从检验到发送检验结果仅需30秒，很好地满足了炼钢炼铁等冶炼系统的数据要求，达到了国际一流水平。
2.6 系统主要功能介绍
2.6.1 原料分析中心功能
LIMS系统原料部分从MES获取委托单检验信息、取样(包括烧结自动取样、焦化自动取样、汽车自动取样、火车自动取样)、制样、确认实验条件、采集检验结果、自动判定及修约、一级审核、二级审核、三级审核、检验结果上传MES系统。同时系统提供动态运行控制图、工作日志、具备与ORIGIN数据分析处理软件的绑定集成、生成原辅料代码知识库、综合查询报表管理等。
图1 加密条形码图例
2.6.2 冶炼分析中心功能
对于冶炼分析中心，由于对数据的实时性要求很高，在整个操作过程中，系统实现了全部后台自动化处理：从自动接收样品、信息的自动传输、自动指定设备检验、结果的自动判定以及报出。这些功能的实现极大地提高了系统的执行效率，满足了生产的需求。
冶炼部分负责炼铁车间高炉铁水的检化验和对炼钢环节：脱硫站铁水，转炉、LF、CAS、RH及铸机的钢水的分析检化验，即：承担着铁水样、钢水样的化学成份分析；连铸试样的化学成份分析；承担炉渣试样的化学成份分析；承担冶炼生产所需钢中气体的化学成份分析；成品钢种分析。
2.6.3 轧钢测试中心功能
轧钢测试中心负责轧钢成品包括板坯，冷轧卷，热轧卷，冷轧介质的性能测试。系统从MES接收委托信息和检验计划，通过指定制样机，指定仪器设备功能与设备做交互，并取得检验结果，系统根据检验计划自动修约判定，并经过一审、二审、三审、数据上传MES、打印检验报告。既保证了物流与信息流的统一，同时保证了工作流程的科学性、规范性，提高了执行效率，图2。
图2 轧钢部分与其他系统接口
2.6.4 实验室资源管理
(1)基础数据管理：基本信息、维护历史纪录、检验类型、检验标准、修约、检验元素与设备和检验标准的对照等。
(2)文档管理：目录、分类、下载、跟踪信息等管理。
(3)人力资源管理：人力资源基础信息、人员与实验品种、类型的对照关系、个人可操作角色等。
(4)设备管理：设备故障管理、人员工单管理、设备检修记录管理、点检标准管理、合同管理、设备采购计划管理、资金计划申请等管理。
2.7 系统培训
LIMS系统实施及应用过程中，项目组加强对相关业务人员的信息化培训工作。编写完成了《LIMS用户操作说明书 。开展集中培训20余次，专业培训10余次，培训内容包括数据准备、系统概念及系统演示、关键用户及系统功能测试、系统查询配置权限等。通过培训，极大地提高了员工信息化工作水平，使LIMS系统实施和应用顺利进行，并快速进入正轨。
3、结语
LIMS系统强大的功能使实验室管理更加科学化，定量化，应用LIMS系统前原材料使用情况，仪器和计量器具的校准都要有专职管理人员，每月都要对每台仪器重新检查一遍，找出需要校准的仪器，现在只要根据需要选择不同的查询条件很快就会查出你想要的信息。LIMS系统的提醒功能，使实验室的负责人做到心中有数。而且每个分析测试项目所涉及的分析者，检查者，采样人等这些基础信息全都保存在数据库中，只要选择不同的查询条件，就能非常轻松地了解每个分析者的工作量，分析数据的偏差，试剂消耗量，仪器使用情况等等统计数据，随时可检索实验室的全方位信息，提升了管理水平，为实验室领导决策提供依据。
考虑到廉政建设，进厂原燃辅料和仲裁检化验，对取样、制样、检验分析过程进行了系统自动多重加密，保证了检验结果的客观公正，在实际应用中获得较大成功，为公司的廉政建设创造了巨大的社会效益和经济效益。
LIMS提高了质量数据信息传递的速度，实现资源共享，保证了检验设备的安稳高效运行，提高经济效益。并且规范了实验室的业务流程和管理体制，并且做到了科学化和定量化，提升管理水平。
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本文标题：首钢京唐公司LIMS系统的应用研究与实现
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