□ 张 烨 张连中 抚顺市食品检验检测中心
“互联网+”时代下的食品检测智慧实验室
□ 张 烨 张连中 抚顺市食品检验检测中心
2008年,由IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”;2010年,提出“智慧城市”的概念后,“智慧实验室”才随着经济社会发展、科学技术进步以及检验检测事业做强、做大而受到世人关注。
智慧实验室就是将互联网融入实验室建设与管理中,处处体现“以人为本”的建设与管理理念,具有智能化、信息化、规范化、标准化和人性化的特征。对“智”体现在技术,“慧”体现在人文,智慧实验室关注的是安全、绿色能耗、舒适以及便捷性。
打造食品检测智慧实验室就是在食品实验室建设与管理方面、技术和人文方面进行改革创新,使实验室的运行更加高效、安全、便捷。在“大健康”时代下,食品安全备受关注,把食品检测工作中的信息进行收集、保留、共享。
食品检测实验室不同于普通的办公场所,具有安全威胁多、系统复杂、集成要求高的特点。智慧实验室的建设与管理主要体现在三个环节,即建筑设计智能化、流程智能化以及外部资源的信息共享。建筑设计智能化
食品检测实验室建设是复杂而系统的工程,建设过程中往往是一步之错,满盘皆输。实验室建设中经常会遇到建筑条件先天不足的情况,为专业设计及施工带来难度、专业设计缺乏周全考虑、与工艺要求不符等问题。
实验室设计应统筹全局,以实验室工艺为基础,统筹考虑安全、节能、实验环境(温湿度、洁净环境、生物安全环境等)、条件供应(气路、给排水、电力等)等需求问题。实验室设计智能化体现在很多方面,如无管道净气型通风设备可实现实验室零能耗、实验室智能物流系统设计、实验室纯化水系统设计、实验室智能安全集中供气系统,以及工艺(气体管路、空调、环境控制、环保控制等)、机电(水、电、机构)、消防(烟感、喷淋、防排烟、事故广播对讲)、弱电(信息设施系统、建筑设备管理系统、安全防范系统、门禁系统、机房工程)和设备(仪器、设备)的数据集成管理。如今,有越来越多先进的、专业性极强的、针对实验室设计的公司,提 供 EPC(Engineering Procurement Construction设计采购施工总承包)服务,从实验室工艺规划、专业设计、采购、施工和运维出发,结合实验室自身特点,打造安全、高效、节能、智慧和人性化的实验室,从源头上为打造智慧实验室创造了条件。流程智能化
流程智能化是设备设施、数据等通过一套全面的信息化管理系统实现的。
1.设备设施智能化
设备设施智能化主要体现在实现设备之间、信息之间、功能之间、供应商与用户之间的互联。现在的检验检测设备除具有高精密度、低检出限的基本特点外,还具备便捷、智能、数据互联等功能符合智慧实验室的发展要求,实验数据可以直接转入平台省去誊写和计算的时间。
检验检测设备也趋于自动化、智能化。例如,食品检测的前处理是在整个实验过程中是耗时最长,最容易引起误差的环节,现在的前处理设备如全自动微波消解前处理平台,可以做到精准加酸、自动消解、自动定容、无人值守,减少了由人工操作引起的系统误差,提高了实验员的工作效率。应用液相色谱-原子荧光联用技术检测食品中的无机砷,就是设备之间功能的互联。供应商可以通过远程控制来实现对设备的维护设置等功能。另外,仪器设备还将注重可拓展性能,向在线、便携、乃至可穿戴设备发展。执法人员可在现场快速检测食品,及时发现问题。
2.数据流程智能化
从样本的接收、前处理、设备检测、出具数据到人员的管理、设备的管理、耗材的管理、标准的管理、质量体系的运行、人事和行政文件的管理等,通过LIMS系统构筑成全面自动化的实验室平台。例如,食品检测实验室的样品具有种类繁多、某些品种保存期短等特点,通过智能化的样品管理系统可以科学的对样本进行分类存放管理,使样品的领取和返库记录符合质量体系管理要求,设置保存期限及时的处理样品,让样品管理更加规范、高效。
LIMS是以实验室为中心,将实验室的业务流程、环境、人员、样品、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、图书资料、文件记录、科研管理、项目管理和客户管理等影响分析数据的因素有机结合起来,最终可实现实验大数据与数据可视化、数据完整性缺陷与审计追踪以及实验室无纸化评审。
外部资源信息共享
“互联网+”时代下的互联网思维的六大特征是:大数据、零距离、趋透明、慧分享、便操作和惠众生。独立实验室内部智能化还远远不够,远程数据的对接、机构间数据的共享,对实现食品检验检测大数据也能起到必不可少的作用,为食品安全监督抽检工作、风险评估工作提供重要的依据。
食品检测智慧实验室将融入虚拟融合技术、物联网技术、人工智能技术、大数据等新型革命性技术,解决实验室从设计、环保、检验检测工作、业务办理、数据、人员和物流管理等传统问题。数据是实验室的基础,“以人为本”是智慧实验室发展的根本。未来的智慧实验室将朝更加安全、更加智能的方向继续发展,即人员更安全、环境更舒适、能源更节约、流程更高效和数据共分享。