数字实验室项目初步设计方案.docx

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数字实验室项目初步设计方案

XXXX实验室信息化系统

项目设计方案

（初步方案）

说明：

本方案中所包含的系统总体方案仅列出常规的系统功能，如需整体的定制化解决方案，尚需深入交流方可提供。

单位：

XXXXX有限公司

项目编号：

P170623-DC

修订日期：

2017-08-25

版本：

V1.1

1.项目概述

1.1.项目名称

XX数字化实验室系统

1.2.XX数字化实验室简述

XX数字化实验室（D-LIMS）是通过实施软硬件集成的数字化系统，不仅是将传统纸质文档转换为数据文档，还能实现试验任务在线管理、定时推送与提醒、设备远程控制、实时采集与反馈试验数据、远程监控试验过程、实时语音联络、生成试验报告、异常管理及追溯、数据统计分析、外部系统衔接等试验全过程的数字化和可视化；为实现工业信息化奠定数据基础。

实施XX数字化实验室（D-LIMS）能大幅提高工作效率、减少人工、避免人为错误、实现无纸化作业、实时掌握试验状态、形成大数据等；数字化实验室是将离散的、人工的、纸质的数据采集和保存方式提升为电子化、系统化、流程化、自动化，为所有作业建立数据库，实现数据可追溯化，给工作调度、规划安装等带来快速响应的准确数据依据，产生高附加值应用。

XX数字化实验室（D-LIMS）注重管理系统与实验室仪器设备的互联和数据通讯，其核心是为了规范实验流程，对试验对象的每一个环节进行监控和管理，减少由于人为因素造成的分析误差，提高试验分析质量和人员工作效率，对影响试验对象的要素进行有效的管理和控制，结合实际流程，严格规范化的操作流程，实现试验对象从登录到分析结果输出的全过程实时监控。

本系统集成了实验室信息管理系统（LaboratoryInformationManagementSystem，简称LabMs）、电子实验记录本（LabExecutionSystem，简称LES）、数据采集（InstrumentDataSystem，简称IDS）和可视化实验室（EnvironmentMonitorSystem，简称EMS）所包含的全过程，为实验室提供数字化的试验记录及管理服务，包括试验记录、试验方法、实验室物料管理、仪器设备管理、实验室采购、实验室资料库、人员管理等，帮助试验人员更详细有效的跟踪他们的试验情况，科学的管理试验数据，提高试验的效率，方便全球化的合作与交流。

本系统利用各种通讯协议破解了不同设备采集控制的难题，并采用C/S、B/S混合架构即确保数据安全又方便操作，系统各功能模块即可高度集成，也可单独使用，或者依据客户需求定制能完全满足实验室实际情况的解决方案。

同时，还能与实验室外部系统深度结合，实现数据充分共享。

1.3.项目环境简介

德昌电机实验室系统针对研发测试试验，试验项目包括空载转速、加载转速、扭矩、高低温、振动等测试，这些测试均有独立的测试设备，而实验室总设备数量大概3000台。

环境试验箱包括，步入式，一立方米高低温箱，0.4立方米高低温箱，0.2立方米高低温箱，一立方米快速温变箱，0.4立方米快速温变箱，高温箱，步入式高温箱，热冲击箱，盐雾试验箱，淋浴试验箱，灰尘试验箱，三综合振动台，混合气体试验箱，浸水试验箱。

这些试验箱也有不同的型号和测试范围。

按型号分类的话，大概有几十种。

目前德昌电机已建立起了简单的收发管理系统，可进行试验任务的收发管理、手工排程，数据采集、自动填入试验报告并打印纸质文档。

由于德昌电机实验室系统主要针对研发期产品做相对应的试验测试，是典型的多品种、批量小、多变化的试验模式，为了实现智能化试验排产、提高试验设备嫁动率、增强可视化管理，以进一步提高试验室信息化水平，计划建设一套涵盖智能排产、自动任务管理、自动分配资源、异常预警、器具效验管理、试验数据结构化管理、可自由编辑报告模版和数据共享，且备看板功能和人员、设备管理功能的实验室信息化系统。

1.4.项目目标

⏹实现智能化排成任务管理功能；围绕人、机、时三大资源板块设定系统计算逻辑，合理实现自动化排产功能，并具备自动刷新和紧急插入功能。

⏹实现数据自动采集功能；自动采集测试设备运行状态及试验项目测试相关参数和结果。

⏹实现自动测试报告输出；系统根据采集到的测试信息自动生成测试报告，报告输出模板支持；固化模板输出、自定义模板输出。

⏹实现LED大屏看板功能；系统将实验排程、试验状态、异常预警等信息，直观的显示在看板中使实验过程可视化、。

⏹实现数据追溯与共享功能；管理员可根据测试项目关键信息实现数据正反向追溯。

实现数据共享功能；系统将实现与企业现阶段使用的任意系统形成数据共享、互换功能。

⏹实现数据自动分析功能；系统将根据管理员需求信息，对测试数据自动进行分析，且分析结果可根据客户需求形成指定图标。

⏹实现信息安全功能；可设置安全信息管理权限，交叉式审核模式。

⏹实现自动备份功能；可自定义自动备份周期，防止数据丢失。

1.5.应用范围

XX数字化实验室管理系统主要应用于实验室或与试验及测试的相关场所包括但不限于；研发实验室、工程实验室、可靠性实验室、老化实验室、制程测试工序、组装测试区等。

2.项目方案

2.1.业务流程

经现场与德昌电机实验室相关管理人员就；试验排程任务管理、数据储存、数据共享等问题进行实质性讨论、交流针对实验室环境和需求进行了解分析，初步设定XX数字化实验室管理系统业务处理流程大致如下；

2.2.平台主体功能简述

2.2.1.任务管理

1　XX数字化实验室管理系统充分利用；人员、设备、时间三要素，合理制定试验排程。

2　系统能自由管理试验任务，包括年度、月份、周期或日期的任务计划。

3　可根据试验设备状况、人员状况、已具备试验条件的产品型号、试验项目基本时间和试验优先等级，进行科学合理的试验任务计划安排。

4　系统支持紧急任务临时插入功能，系统可根据管理员设定的测试优先等级，自动调整排成计划

5　系统支持试验项目预约功能、管理员可根据已知的相关信息，提前预约排序。

6　自定义排程更新频率，系统实时监测试验任务、试验设备、试验人员状态，自动更新排成表。

提高资源能效比。

7　系统支持人工调节功能、可人为参与改变排程顺序。

2.2.2.数据采集

1　系统具备采集试验项目信息、试验参数信息、试验过程信息、试验结果信息及试验时间采集功能。

2　数据采集模块不间断对实验数据进行采集，且自动将采集到的数据保存于服务器中，以供随时查询和调阅。

3　系统可在不影响企业现有系统功能的范围内实现数据采集功能。

4　系统可依操作使用目的的不同，灵活采用B/S方式或C/S方式进行采集。

5　系统提供三种数据采集方式，对于有数据接口的测量设备及量具通过通讯协议转换或直接采集数据；对无数据接口的量具提供手工输入数据的功能；对三座标、影像仪等可编程式测量仪器暂时无法实时采集的量仪量具，系统提供数据上传接口，可按照设定模式提交数据至数据库。

6　系统可智能多变化采集试验信息；对企业现已有的数据采设施、XX数字化实验室管理系统可从其数据库中直接采集相关测试数据，且不影响原有设施运行逻辑。

对暂无数据采集功能的软硬件设施，XX数字化实验室管理系统可按企业实际需求制定数据采集方案。

数据采集原理图

2.2.3.数据分析

系统可根据管理员需求对测试数据进行分析，可对试验平均时间、设备利用率、人员等进行分析统计，其输入方式可分为；报表、图标等方式、为企业后续的试验调整和设备购置提供可靠额数据支撑，其显示方式包括但不限于如下类型：

2.2.4.结果判定及报告输出

1　系统可依据设置的条件对试验结果自动判定，也可提交给指定人员判定与审核。

2　系统根据数据判定结果可自动生成测试报告，输出模板可分为；

A、指定模板

B、自定义模板

3　系统可自动采集相关试验信息，通过任务终端进行记录的填写、签名与打印。

4　系统支持报告打印申补功能。

2.2.5.LED看板

XX数字化实验室系统支持LED看板功能、根据客户要求，可显示包括但不限于以下信息；

a.排程信息

b.产品信息

c.实验项目

d.试验数量

e.试验状态

f.试验时间

g.试验人员

h.试验结果

i.异常预警

2.2.6.追溯与共享

1　系统支持关键信息正反向追溯产品测试信息、可根据测试相关信息追溯试验结果。

2　系统支持与企业测试设备台账关联功能、自动检测设备效验周期及时提醒企业设备效验状态。

3　系统可根据企业现有管理系统进行微调，使XX数字化实验室管理系统与企业现有系统试验无缝衔接，实现数据共享。

2.2.7.数据安全及备份

为确保数据安全，XX数字化实验室管理系统，采用交叉管理方式对数据的导出和导入进行权限设置，其权限部门可按企业实际情况设定，系统亦支持数据自动备份功能，可自定义备份频率、备份时间，确保数据不丢失，不缺坏。

3.系统资源管理功能

系统具备资源管理及维护功能；

●人员资质管理：

包含信息；工号、姓名、专业、岗位、持证项目、发证机构、证书号、发证日期、有效日期、复查日期、等级、状态等。

人员信息、取证项目和授权涉及人员资质，直接影响任务处理是否合规。

●设备与标准管理：

包含以下信息：

类别、名称、编号、主要功能、状态等。

与其配套的工装夹具还应包含以下信息：

名称、编号（工厂或单位）、类型、规格、数量、状态等。

●试验流程管理；包含以下信息：

项目类别、专业、项目ID、项目名称、子项目ID、子项目名称、方法/工艺编号、方法/工艺名称、工装设备编号、工装设备名称、标准物质编号、标准物质名称、环境要求、取证项目、取证人员、等级、试验费用、工时、原始记录样本ID、试验报告样本ID。

●文件资料管理：

文件资料管理包括；技术文件、工艺文件、作业指导、流程提示和设备操作说明等，可对所有文档和信息进行导入、编辑、增减、维护等操作。

●模板管理：

模板管理包括；原始记录模板、报告模板、证书模板等。

可实现导入、编辑、增减、查询等功能。

●申请与审批管理；用于管理各种事项的申请和审批、驳回、再审等。

且支持对历史申请审批记录查询、统计、追溯、调用等。

●计划管理；对周期性或计划性的试验任务进行登记管理，并定期提醒。

●授权管理；提供对授权基础数据库的管理功能，提供批量导入、编辑（新增、修改、删除、保存）、审批（提交、驳回、撤回）、归档（查询、筛选、导出）等功能，提供授权到期预警和授权审批的功能。

●客户管理与台账相关联的客户信息管理，客户的新增、编辑、信息编辑以及客户满意度调查。

●设备维修管理；提供试样加工、器具维修、自修和设备维护的统一管理功能，包括任务关联、申请、审批、撤回、驳回、派工、评价和查询等功能。

●消耗品管理；对实验室所使用的消耗性物品进行管理，包括申购、存量、验收、领用等，此功能为选配功能

●发给各个结点的信息部门。

应对具体分发方式、渠道、保密措施做出规定。

4.项目组建与资源需求

4.1.系统开发周期

项次

流程

说明

周期

1

前期调研

了解项目需求、制定项目方案。

2周

2

系统设计

结合客户实际需求进行系统设计。

2周

3

系统开发

在XX现有核心系统基础上，按客户需求开发。

8周

4

系统测试

系统调试和测试

4周

注：

自项目实施直至落地预计需≤16周，在此期间双方需保持良好的沟通。

4.2.团队组织架构图

为了保证项目的实施成功，必须成立相应的项目实施组织机构。

双方应组建长期稳定的信息化服务队伍，提供高水平、专业化的实施服务

工作范围及职责定义如下：

项目组织架构

4.3.团队职责：

⏹项目领导小组

项目领导小组由双方的高层领导组成。

领导小组主要提供足够的上层支持，项目重大策略的决策和听取