纺织智慧检测实验室的构建与思考

周秀清，徐 霞，王亚妮

1.中山市纺织工程学会，广东中山 528437;2.广东省科学院测试分析研究所（中国广州分析测试中心）广东广州 510070;3.英特检测认证有限公司，广东中山 528437;4.宝鸡市质量技术检验检测中心，陕西宝鸡 721000

0 引言

新常态下的经济下行压力冲击着我国传统的制造业，不少纺织企业借机通过技术变革走向转型升级发展的道路。互联网+、人工智能、大数据等新时代工业革命的产物已逐步渗透到纺织行业[1-2]。近年来，成功进行数字化、智慧化升级的纺织企业越来越多。实行线上网络销售、线下终端销售，利用“OTO”模式进行营销的方式逐渐增加。随着纺织企业的不断变革，传统纺织检测行业必须通过不断创新，实现智慧检测。检验检测行业作为生产性服务业和“十三五”国家战略性新兴产业[3]，打造纺织智慧实验室（以下简称“智慧实验室”）符合政策导向和行业发展的需求，更是符合社会经济发展的趋势，在人力、效率、环保等方面具有较好的优势[4]。

1 行业现状

近年来，实验室信息管理系统（LIMS）在实验室信息化建设中取得了一定的成效。LIMS系统是基于计算机局域网，专门针对实验室的整体需求而设计的高效集成系统。它以实验室为中心，将实验室的业务流程、人员、仪器设备、化学试剂、标准方法、文件记录、项目管理、科研管理、客户管理等有机结合起来，采用数据库技术和标准化的实验室管理思想。LIMS实验室管理系统在检测实验室中普及应用，将业务受理、记录保存、样品储存、客户管理等环节顺畅连接，实现了过程的便捷、高效。

纺织检验检测实验室逐步启用LIMS 系统，实现实验室数据统一网上无纸化管理、数据可追溯存储等，力求建设成为规范化、自动化、信息化、整体化的检验检测技术实验室。随着科学技术的不断发展，纺织检测行业的技术变革和方法创新也在同步进行中。例如：近红外光谱分析技术应用于纤维成分定量分析，AI 技术应用于纤维定性、定量分析[5-6]，这些技术的发展使得相关检验检测操作流程更加方便，极大地缩减了检测周期，实现了快速、无损和无污染的检测；数字化色牢度、起毛起球评级的应用，消除了目光主观判定的影响[7-9]。尽管如此，目前国内众多的纺织实验室距离标准的智慧实验室还存在较大的差距。比如，设备自动化程度不高，实验室检测效率低，信息化程度落后，实验室未建立安全事故预警系统或预警系统不完善等[10]。只有建立智慧实验室，才能实现实验室建设标准化、检测手段智能化、检测过程数字化与信息化、产出高效化，才能更好地提升实验室的管理水平和检测水平，确保试验检测数据的科学性、有效性和准确性，从而有效提高实验室的竞争力，保证实验室的可持续发展。

2 智慧实验室

2.1 智慧实验室的特征

2.1.1 标准化

标准化是智慧实验室建设的基础保障。标准化不仅指实验室按要求进行标准化建设，还包括实验室的管理制度标准化、检验检测活动标准化、作业流程标准化、人员培养标准化等。

对于实验室标准化的建设和设计，按纺织学科可划分为化学实验室、生物实验室和物理实验室。采取模块化、参数化和集成化的理念建设，是满足现代实验室达到更高水平要求的重要技术支撑。管理标准化的实施，可进一步落实实验室的5S 管理，通过定置管理，营造良好的工作环境和氛围，从而不断提高个人品质素养。

检验检测活动标准化，是要求实验室在开展各项检测活动时需要遵循ISO/IEC 17025、RB/T 214的基本导则以及相关的管理体系要求，统一检测上下工序的接口，规范操作。

作业流程标准化，可以让检测人员摆脱工作繁忙且理不清头绪的状态。通过采用流程图等方式，可以让人一看就懂，一教就会。

人员培养标准化是根据实验室的具体任务和岗位需求，制定培训计划，通过统一、系统的培训来提高技术人员检测检验的相关技术能力。检测人员素质的培养和技能的提高，在实验室的管理和运作中具有举足轻重的地位。在国际标准化组织相关管理类标准中，对人员的培训也提出了相应的要求。

通过标准化，在实验室中能够实现精益管理、过程追溯、质量控制和资源的有效配置[11]。因此，实验室开展标准化建设是提高实验室检测能力的一项重要手段。

2.1.2 检测手段智能化

检测手段智能化，不是简单地将“检验检测+互联网”低层次进行物理性结合，而是要将人工智能放在主体位置，将日常中繁重的、危害性的及重复性的工作交给人工智能来完成。采用非接触式光、电、机等综合检验检测技术手段，有效利用好集合多种检测功能一体化的快速自动检测设备，实现在线快速自动化的检验检测。

2.1.3 过程数字和信息化

传统的检测行为亟需数字化和信息化的嵌入。无线通信技术、无线传感技术、物联网技术在检测行业的应用，能够实现多方面的运作，如：业务在线受理，检测过程实时掌握，数据分析共享，样品、档案、资产的有效管理，环境与设施的安全监控与预测，检测过程的可追溯[12-13]。比如，无线射频识别（RFID）技术就是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特效，实现对被识别物体的自动识别，具备识别距离长、速度快、识别准确性高、记忆量大、安全性高等特点，这一技术在检验检测、仓储等行业的应用价值巨大，被广泛用于实验室的防伪追溯、设备资产管理、智能仓储等环节，对实验室的日常运作产生积极的作用。

2.1.4 产出高效化

标准化的建设与管理以及智能化的检测手段，融入了数字化与信息化的过程，必将使实验室的结果输出提质增效。实验室高通量、高负荷运行以及快时尚的兴起，必然唤起快速高效的需求。准确、高效的检测服务，是实验室提高自身竞争力和抢占市场的重要砝码。

2.2 资源保障

2.2.1 政策保障

智慧实验室的建设需要设施场所的配套、设备的更新换代、网络及信号的转换等，这些都需要投入大量的资金才能保障运作。因此，在技术改造、公共服务平台建设等方面，希望政府出台多方面的扶持政策，给予一定的资金支持和政策倾斜。

2.2.2 制度建设

在大众创业、万众创新的背景下，新型智能检测设备及检测方法将不断涌现。因此，应加快智慧实验室标准化进程，将其列入我国国家标准或行业标准体系中，这样才能与时俱进，为检验检测活动提供技术标准依据。

2.2.3 人才培养

智慧实验室涉及纺织、电子信息、人工智能、精密仪器等多专业、多学科的交叉和融合，单一的纺织专业人员无法满足智慧实验室的建设需要。因此，实验室的建立，无论是在招聘专业岗位人员的设置方面，还是在管理人员方面，都需要招聘或培养复合型人才。当然，检验检测实验室的高层领导，还可以与高校进行产、学、研的结合，在校期间就注意培养复合型人才，为未来实验室的发展提供人才储备。

3 结论

智慧实验室的打造不是一个简单的工程，而是一个复杂、系统的工程，需要多方联动才能建成。在充分调研的基础上，相关主管部门的领导应重视智慧实验室的建设，并为智慧实验室的建立提供必要的资源保障，充分挖掘实验室内部的潜力，提质增效，为产业转型升级做好配套公共技术服务。