檢驗檢測行業是國家質量基礎設施建設的重要載體,對于促進經濟高質量發展具有重要支撐作用。在數字中國、質量強國建設等戰略的引領下,促進檢驗檢測實驗室(以下簡稱“實驗室”)業務流程優化、實現檢驗檢測行業全面數字化轉型迫在眉睫。本文通過分析目前實驗室業務流程現狀,對相關業務流程存在的問題進行深入研判,準確把握檢驗檢測業務流程優化的實際需求,從數字賦能的角度提出實驗室業務流程優化路徑,相關研究將為提升實驗室業務辦理效率、更好地為高質量發展服務提供路徑支持。
伴隨著新一代信息科技的不斷進步,數字賦能已經成為各行各業發展的重要驅動力。數字化引發的產業變革正在引領全球競爭格局深刻轉變,技術與標準成為新一輪產業競爭的關鍵壁壘。
2023年2月,中共中央、國務院印發的《質量強國建設綱要》在強化產業基礎質量支撐、提升全面質量管理水平、加強質量基礎設施能力建設等方面強調了數字化發展的重要性。檢驗檢測行業先后被國家列為高技術服務業、科技服務業、生產性服務業以及戰略性新興產業,作為國家質量基礎設施的重要組成部分,在數字化轉型時代背景下,充分對檢驗檢測行業進行數字賦能,優化業務流程,促進檢驗檢測行業生態數字化、智能化轉型已經成為行業共識,既是服務于我國經濟高質量發展的現實需要,也是檢驗檢測行業做大做強的必由之路。
一、數字化轉型背景下實驗室業務面臨的主要問題與挑戰
目前,國家層面為檢驗檢測機構發展提供了政策支持和方向引領,檢驗檢測行業有望進一步發展壯大。2022年7月, 市場監管總局印發《“十四五”認證認可檢驗檢測發展規劃》,對推動完善質量認證制度體系、加大檢驗檢測改革創新力度等方面作出重要部署,進一步明確了促進檢驗檢測行業數字化應用水平逐步提高的發展目標。據國家認監委統計,截至2022年底,我國共有各類檢驗檢測機構52770家,同比2021年增加821家,增長率為1.58%[1],參與2022年檢驗檢測機構數字化發展現狀調研的736家獲CNAS認可機構中,已有在用系統的機構439家,占比58.9%,有超過40%的檢驗檢測實驗室目前無在用的信息化系統,在用系統的成熟度和滿意度也有待提升,達到成熟應用階段的占比不到1/4[2]。由此可見,全國實驗室數字化建設水平總體仍處于基礎階段,行業推進數字化轉型升級的步伐相對較慢,挑戰主要來自技術、人員、管理、法規和數據安全等多個方面,相對落后的業務管理模式尚未得到實質改變。
目前,在實驗室業務運行過程中,盡管大多數實驗室已經建立了基本的信息業務系統,但仍然面臨著業務系統與流程匹配度不高、關鍵流程數據采集自動化程度不高、數據資源整合利用不足等多重問題,一定程度制約了檢驗檢測的效率。本文旨在基于數字賦能提出實驗室業務流程優化路徑,以提高檢驗檢測行業的工作效率與質量保障,更好地服務相關行業高質量發展。
1.1 業務全流程數字化程度低,信息系統兼容性差
當前檢驗檢測行業數字賦能的程度普遍偏低,如何運用數字技術、人工智能進一步提高實驗室管理分析能力和工作效率成為困擾實驗室業務效率提升的關鍵障礙。
1)已有標準化業務信息系統無法精準覆蓋個性化檢驗檢測業務全流程。當前,檢驗檢測行業部分企業已完成基本信息化系統建設,然而,匹配企業檢測業務流程的定制化系統軟件開發嚴重不足,標準化實驗室系統軟件無法數字賦能合同、委托、檢測任務派發、領樣檢測等業務全流程,大部分國內檢驗檢測數字化平臺軟件開發商專業水平不高,與檢驗檢測機構溝通不暢,難以實現檢驗檢測機構具體業務環節精準管理,無法滿足服務需求,難以形成對檢測業務統籌管理的有效支撐[3]。另外,作為數據資源重要載體的原始記錄和檢測報告往往仍然通過線下記錄、生成及流轉,線上線下交互不足會導致人工重復錄入等問題,嚴重影響業務處理效率,造成人力資源浪費。
2)多部門業務系統兼容性差,集成性偏低,數據交換流暢性不夠。相較于檢驗檢測業務規模與發展速度,各部門業務系統利用層次不一,且多系統無法兼容導致實驗室內部業務信息無法在組織架構內高效傳遞,阻礙系統間數據匯聚和利用,缺乏對企業內部管理、檢測工作規范、資源配置、質量保障等多維度的數字化支撐。
1.2 自動化數據采集技術應用不足,實驗室數據質量存在風險
目前,檢驗檢測行業總體自動化與智能化程度偏低,實驗室改造需要投入較高成本,對現有檢測流程和運營管理提出了更高要求,難以普及。
1)實驗室業務數據采集量大,來源眾多、關系復雜。實際工作中,有些檢驗檢測機構在數據采集、存儲、處理等環節存在不科學、不規范等問題,相當一部分機構仍然采用傳統檢測方式,主要依靠手工錄入采集數據,使檢測數據易受到人為因素的影響,最終導致原始記錄及檢測報告數據錯誤、數據異常、數據缺失等問題頻頻產生,無法確保數據的完整性和準確性。
2)由于傳統檢測設備無法實時對檢測行為進行監控,使得業務監管力度大幅降低,虛假報告、虛假檢測現象存在的可能性增加,內部風險控制和外部市場監管難度增大。
1.3 檢測數據標準化體系尚未建立,多部門對接難度高
1)由于機構、儀器、系統和地域等不兼容,導致數據接口不統一,不同機構的數據技術難以互聯互通。
2)不同部門間往往數據采集標準不一、統計口徑各異,同一數據源在不同部門的表述可能完全不同,看似相同的數據實際含義也可能大相徑庭,數據一致性難以保障。
3)檢測參數相關要素尚未形成關聯,系統業務管理權限分配不夠細致,并且缺乏審計追溯功能等,這些缺陷可能導致數據關聯性不強、數據采集不完善、權限管理混亂且缺乏對操作的審計跟蹤,從而導致多部門對接難度高,績效考核、業務統計等需人工重復篩選處理,影響部門協作管理效率。
1.4 數據結構化水平不高,數據資產未體現價值
實驗室持續采集、處理、分析大量檢測數據,想要挖掘高價值、關聯性強的高質量數據,需要高效的信息技術支撐和可靠的數字基礎設施保障。
1)當前,眾多實驗室采集分析的檢測數據主要服務客戶的實際需要,缺乏對關聯數據資源的匯聚和治理,檢測數據的結構化與市場化場景應用融合度嚴重不足,使得難以盤活積累的檢測數據資源,沒有形成市場化的數據產品,數據資產價值管理嚴重不足,檢測數據潛力得不到充分釋放。
2)由于檢驗檢測行業的特殊性和專業性,在實際工作中,海量數據散落在不同機構、不同部門的信息系統中,形成一個個“數據孤島”。如何正確地組織、利用相關數據資源,加強數據能力建設,實現高質量的檢測數據產品創造,成為實驗室數字化轉型升級過程中的難點。
二、數字賦能的必要性與可行性
2.1 實現降本增效
1)在實驗室中,數字賦能的應用能夠極大地提高實驗室的檢測效率,降低成本,提升數據的真實性、完整性和安全性,并且可以通過數據分析,發現潛在問題和改進空間。
2)檢驗檢測過程數智化、證書報告數字化等生產經營方面的轉型方式將有效促進檢驗檢測服務水平專業化、產品和服務質量規范化。
3)通過智能化數據采集技術,能夠追溯數據產生的環境、設備、人員、方法條件,減少人為干預,還原檢測數據產生的場景,從而極大程度提升數據的可信度。
4)數字化轉型降低了檢驗檢測機構的人工成本,自動化設備可以減少人為錯誤,提高檢測速度,提升數據信用度,有利于提升用戶體驗,提高工作效能和核心競爭力,其數據溯源特性有利于加強行業自律,提高監管部門監管效率。
2.2 優化資源配置
1)數字賦能有助于促進實驗室實現資源智能化管理和要素稟賦優化配置,提高檢測資源利用效率,提升設備管理、樣品管理、財務管理、人力資源管理等多元化要素資源管理效率。
2)通過數字化管理系統,可以實現設備的遠程控制和監測,提高設備的運行效率和穩定性,減少樣品、試劑等浪費,加強周期性提醒,優化內部控制。
3)實驗室實現數據自動采集、整理和分析,能夠顯著提高實驗的準確性和可靠性。通過數字化手段,實驗室可以提供更透明的服務,客戶可以更好地了解實驗室的運作過程。另外,數字化也使檢驗檢測業務過程全流程可追溯。
2.3 助力智能決策
數字賦能主要體現在數據獲取、處理和分析能力的提升,以及由此帶來的業務決策智能化。
1)通過數據分析,實驗室可以更好地理解業務運行狀況,發現潛在問題,預測未來業務發展趨勢,從而做出更明智的決策。
2)數字化轉型能夠實現數據溯源功能,有利于監管部門開展事中事后監管,通過檢驗檢測報告溯源查詢過程數據和原始數據,為數字化監管提供依據和抓手。另外,數字化意味著更加值得信任和便利的檢測結果,不僅能夠獲得檢驗檢測機構為服務方提供的檢驗檢測報告,還可獲得相應的數據分析服務。依托政府監管與行業自律,可以有效地幫助企業與公眾獲得值得信任的檢測數據,真正讓客戶為“信任”買單。
2.4 促進協同創新
數字化技術為實驗室提供了新的科研手段和技術方法,有助于實驗室開展更加深入和系統的研究,提高檢驗檢測業務效率和精度[4]。同時,數字賦能打破了時間和空間的限制,使得實驗室之間的合作與交流更加便捷、高效,通過數字化平臺,不同實驗室之間可以實現數據共享、技術交流和成果轉化,加速科技創新和技術進步。此外,數字化技術還有助于實驗室拓展國際合作,提高實驗室的國際知名度和競爭力,推動檢驗檢測結果互認,確保其服務在全球范圍內都具有競爭力。
三、數字賦能業務流程優化的實施路徑
3.1 明確數字賦能戰略頂層設計,健全實驗室數據標準體系
結合國家戰略導向、行業發展需求、企業實際情況,管理層需基于數字賦能的基本思路,分階段制定明確的實驗室業務流程優化戰略,動態化調整組織結構以適應新的運營模式。
1)梳理全部業務流程及核心業務模塊,明確業務流程銜接存在的困難問題,統籌規劃業務流程運營最優路徑,把握相關數據交換需求,確保核心業務流程中價值創造的關鍵環節能夠實現數字賦能。
2)分階段實施數字賦能戰略,促進全業務流程向數字化、智能化方向發展。
3)推動建立多層次檢驗檢測數據標準體系,完善相關運營技術規范和評價標準,統一數據輸入輸出標準,加強國內外技術、數據標準對接,匹配技術參數與相關檢驗檢測模型設計,保證數據統計、匯總、調取、交互等結構化功能流暢實現。
4)構建符合數字化轉型升級要求的組織框架與人才發展規劃,并根據數字化轉型的宗旨和要求,按照整體規劃、分步實施的原則,制定相應的分步建設方案,建立目標,確定關鍵流程,明確改進方向和流程優化設計,設計技術支撐、服務保障和人才梯隊建設方案。
3.2 聚焦業務流程管理需求,構建檢測業務數字創新生態
1)以項目管理為導向,促進檢驗檢測業務高效、按期完成,強化包括客戶管理、設備管理、樣品管理、人員管理、數據管理等項目管理相關要素資源配置,合理規劃實驗室布局、優化設備配置,搭建匹配業務全流程的數字創新檢測業務生態系統。
2)面向檢驗檢測行業客戶數字化轉型的痛點、難點,對傳統實驗室信息管理系統(LIMS)功能進行延展升級,整合已有信息管理系統,搭建數字化實驗管理平臺,實現人力、采購、研發、銷售和財務數據與檢驗檢測流程數據的關聯貫通和閉環管理,對過程數據和檢測數據進行集成互聯,以數字形式助力客戶打通產品全生命周期,利用大數據和人工智能技術,對檢測數據進行深度挖掘和分析,發現數據背后的規律和潛在問題,為業務持續改進提供數據支持,實現從“業務數字化”到“數字業務化”的轉變。
3)依托創新檢測業務平臺系統對客戶服務、業務管理、樣品管理、試驗監控管理、環境安全管理、數字化檢測基礎數據、檢測數據中心等模塊進行數字賦能,為業務流轉和實驗室運營管理提供有效支撐。
4)實現智慧決策輔助,覆蓋個性化檢測服務推薦、指標預警、流程監控、數據引用、邏輯判定、輔助審核、資源狀態、安全態勢、用戶畫像,從單一確認合格率向產業全生命周期技術服務轉變,協同構建檢測數據創新生態。
3.3 提升數據自動化采集功能,優化實驗室數字基礎設施
1)引入先進的數字化設備和軟件,提高實驗過程的自動化和智能化水平,如智能化的檢測儀器、機器人等,實現實驗室檢測過程自動化,減少人為誤差,提高檢測效率。
2)實現實驗室儀器設備、環境條件、樣品監控等的互聯互通,可視化識別各物體性能,實現實驗全程無人化、自動化和流水線作業,通過數字創新業務管理系統,實現設備的遠程控制和監測,提高設備運行效率和穩定性,幫助實驗室實現數據的自動采集、整理和分析,提高實驗的準確性和可靠性,保障24小時全天候不間斷智能檢測。
3)建立完善的數據安全策略,確保數據的安全和隱私,利用物聯網技術,實現對實驗室設備、環境的實時監控與反饋,提高實驗室的安全性[5]。
4)建立知識管理系統,實現實驗室知識的數字化存儲與共享,提高實驗室人員的知識獲取與利用效率,全面實現檢測數據信息采集智能化、檢測信息處理智能化、檢驗檢測業務管理信息顯示智能化、客戶服務推送智能化。
3.4 促進檢驗檢測與產業鏈深度融合,建立數據價值管理機制
推行數字賦能檢驗檢測業務創新與相關產業創新融合發展,圍繞檢測業務流程,大力推動“質檢”向“智檢”轉變。
1)對管理存儲的海量專業數據進行深度清洗、分析和挖掘,對傳統LIMS系統的功能進行延展升級,打通供應鏈,促使檢驗檢測認證工作更精準、更快速、更權威,能夠實現對落地場景的質量支撐[6]。
2)結合數字創新檢測業務生態系統構建,進一步加強技術人員在數字化技術方面的培訓和學習,組建具備數字技能、熟悉業務管理流程、深度理解產業運行邏輯的技術管理團隊,形成市場導向的業務數據價值管理機制。
四、結論與展望
數字賦能在實驗室的業務流程優化中發揮著重要作用。數字賦能加強了頂層設計規劃,構建了數字創新業務生態系統,定制了信息化管理系統。同時,升級了自動化數據采集設備、建設了數據分析與應用,并聯通遠程監控與實時反饋,新增知識管理與共享機制,可有效提高實驗室的效率和準確性。然而,實施這些優化路徑需要綜合考慮實驗室的實際情況,因地制宜地制定實施方案,并持續優化改進。然而,實施這些優化路徑需要綜合考慮實驗室的實際情況,因地制宜地制定實施方案,并持續優化改進。
未來,隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展,數字賦能在實驗室的業務流程優化中將發揮更大作用。為應對這些挑戰,實驗室需要制定全面的數字化轉型戰略,并持續關注技術、市場和法規的發展變化;與外部的專家和機構合作,獲取更多的資源和支持,幫助實驗室更好地應對數字化轉型的挑戰;加強基礎設施及能力建設、建立完善的管理體系和數據安全策略。
[本文為上海市城投集團科技創新計劃項目研究成果,文章課題號:CTKY-PTRC-2023-001]
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