Przemysł spożywczy - System LIMS

Przemysł spożywczy - System LIMS

Zakłada produkcyjny NUTRICIA w Opolu posiada 4 nowoczesne laboratoria, które miesięcznie wykonują badania kilkudziesięciu tysięcy parametrów dla kilkunastu tysięcy próbek. W związku ze stałym poszerzaniem asortymentu produktów i zwiększaniem mocy produkcyjnych, a co za tym idzie zwiększeniem ilości badań laboratoryjnych konieczne stało się wdrożenie kompleksowego systemu LIMS - Laboratory Information Management System - do zautomatyzowania i usprawnienia pracy działu kontroli jakości. Wdrożenie zostało zrealizowane na bazie oprogramowania laboratoryjnego SIMATIC IT Unilab oraz modułu raportów SIMATIC IT Report Manager, będących komponentami SIMATIC IT - systemu MES firmy Siemens, dla którego ASKOM posiada jako jedyny w Polsce status Siemens SIMATIC IT Solution Specialist. Platforma SIMATIC IT Unilab działa już w ponad 200 laboratoriach na świecie. Systemy laboratoryjne zrealizowane na jej podstawie spełniają wszystkie najważniejsze normy, w tym: ISA95, GMP, GAMP, ISO, FDA, HACCP, 21CFR11.

Realizacja projektu obejmowała następujące zadania:
• udział w zdefiniowaniu wymagań użytkownika w stosunku do systemu LIMS,
• opracowanie specyfikacji funkcjonalnej systemu, gwarantującej zrealizowanie wymagań użytkownika,
• dostawa i konfiguracja sprzętu,
• dostosowanie systemu SIMATIC IT Unilab do wymagań użytkownika,
• oprogramowanie interfejsu z systemem ERP - QAD MFG/Pro,
• instalacja i wdrożenie systemu,
• szkolenia użytkowników i administratorów systemu,
• przygotowanie dokumentacji stanowiskowej,
• asysta przy eksploatacji systemu.

Wymagania systemu
Dla systemu LIMS określono następujące wymagania:
• centralne gromadzenie wyników badań ,
• automatyczne tworzenie próbek na podstawie danych z zakładowego systemu ERP ,
• uproszczenie wyszukiwania próbek przez zastosowanie systemu kodów kreskowych,
• automatyczne tworzenie planów badań,
• współpraca z nowoczesnym sprzętem pomiarowym,
• możliwość prostego tworzenia raportów
Zakresem prac wdrożeniowych zostały objęte wszystkie laboratoria kontroli jakości:
• laboratorium fizyko-chemiczne,
• laboratorium mikrobiologiczne,
• laboratorium kontroli dostaw surowców,
• laboratorium produkcyjne BoboVita.

Struktura systemu
Podstawowym wskaźnikiem określającym wielkość systemu LIMS jest ilość próbek wprowadzanych do systemu oraz liczba użytkowników, którzy mogą z niego równocześnie korzystać. Dla omawianego projektu liczby te kształtują się następująco:
• Rodzaj próbek:
a. Próbki wyrobów gotowych i półproduktów - ilość: 11 000
b. Próbki surowców - ilość: 1 200
c. Próbki zewnętrzne - ilość: 500
d. Próbki środowiskowe - ilość: 200
e. Próbki ad-hoc - ilość: 200
• Rodzaj użytkownika:
a. Wprowadzanie danych laboratoryjnych - ilość: 26
b.Przygotowywanie raportów - ilość: 11

System pracuje w architekturze klient-serwer, co oznacza, że wszystkie dane są przechowywane i przetwarzane w centralnym serwerze bazy danych (Oracle 10g), natomiast użytkownicy korzystają z systemu za pośrednictwem oprogramowania klienckiego zainstalowanego na ich komputerach biurkowych. Konfiguracja dedykowanego serwera, stanowiącego najważniejszy element systemu, obejmuje 2 dwurdzeniowe procesory Intel Xeon, pamięć operacyjną 4GB oraz macierz dyskową pracującą w systemie RAID 1 i 5. Na bazie systemu operacyjnego Microsoft Windows 2003 Server zainstalowana została baza danych SQL Oracle 10g2 zawierająca dane laboratoryjne i repozytorium raportów, oprogramowanie interfejsu pomiędzy systemami LIMS i ERP oraz elementy serwerowe i klienckie oprogramowania SIMATIC IT Unilab i Report Manager. Oprogramowanie klienckie SIMATIC IT Unilab i Report Manager jest zainstalowane na 26 komputerach biurkowych wyposażonych w system operacyjny Microsoft Windows XP Professional i pracujących w zakładowej sieci komputerowej. Większość stanowisk, na których są wprowadzane wyniki pomiarów jest wyposażona w skanery kodów kreskowych. Do jednego z komputerów klienckich podłączone jest urządzenie pomiarowe - uniwersalny czytnik mikropłytkowy Bio-Tek ELx808, z którego wyniki pomiarów trafiają bezpośrednio do bazy danych systemu LIMS. W każdym z 4 laboratoriów zainstalowana jest jedna dedykowana drukarka etykiet laboratoryjnych, które służą do znakowania próbek przy pomocy kodów kreskowych, w celu ich łatwej identyfikacji. Na dedykowanym komputerze pracującym jako interfejs pomiędzy systemami IT pracującymi w NUTRICII zainstalowana została baza danych MS SQL Server 2000, z której pobierane są informacje do tworzenia nowych próbek.

Analiza danych laboratoryjnych
W celu przyspieszenia pracy laborantów oraz wyeliminowania błędów ludzkich, wszędzie gdzie było to możliwe, dane są wprowadzane do systemu w sposób automatyczny. Większość próbek jest tworzona automatycznie przez program interfejsu pomiędzy systemami LIMS i ERP. Poza tworzeniem próbek, program interfejsu automatycznie uzupełnia na karcie informacyjnej partii produkcyjnych i próbek wszystkie dostępne dane. Dotyczy to również ręcznie stworzonych próbek z działu BoboVita. Dzięki wdrożeniu takiego rozwiązania przyjmowanie próbek do badań w laboratorium polega jedynie na oznakowaniu próbki za pomocą wydrukowanej etykiety i zmianie jej statusu w systemie przez odczyt kodu skanerem. Odpowiedni plan badań laboratoryjnych jest generowany na podstawie informacji zawartych na karcie informacyjnej próbki. Na poszczególnych stanowiskach badań, dzięki przygotowanym w systemie listom szybkiego wprowadzania wyników, laboranci mogą łatwo przeglądać próbki i wprowadzać wyniki badanych przez siebie parametrów. Kierownicy laboratoriów dodatkowo mają w systemie przygotowane zadania umożliwiające zatwierdzanie lub odrzucanie partii wyrobów i surowców.

Prezentacja danych
Wszystkie dane laboratoryjne zgromadzone w systemie LIMS, takie jak lista partii produkcyjnych, lista próbek, wyniki badań parametrów i metod pomiarowych, mogą być prezentowane użytkownikowi na dwa sposoby: bezpośrednio w programie pomiarowym SIMATIC IT Unilab lub na dedykowanym raporcie w programie SIMATIC IT Report Manager. Zaletą pierwszego rozwiązania jest możliwość swobodnego wyszukiwania danych przez przechodzenie pomiędzy skojarzonymi elementami, np. z listy partii produkcyjnych można przejść do listy próbek pobranych z wybranej partii i dalej dla wybranej próbki można wyświetlić wynik określonego parametru. Drugie rozwiązanie bazujące na oprogramowaniu Bussines Objects, które jest przemysłowym standardem w zakresie raportowania, oferuje z kolei bogate możliwości prezentacji i analizy danych. Raporty przygotowane w systemie LIMS mogą przedstawiać dane w postaci tabel oraz czytelnych wykresów. Każdy wcześniej przygotowany szablon raportu może być w prosty sposób wielokrotnie aktualizowany w dowolnym momencie czasu. Przygotowywanie własnych raportów nie wymaga od użytkownika wiedzy informatycznej. Raport może być drukowany lub zapisany w formacie PDF. Dane zawarte na raporcie można zapisać do dalszej analizy np. w formacie arkusza Microsoft Excel.