LIMS Grundlagen

Labor-Informations- und Management-Systeme (LIMS)
Labors sind individuell in ihren Aufgabengebieten sowie häufig auch in ihren etablierten Arbeitsabläufen. Dies ist eine Ausgangssituation, die zunächst gegen einen sinnvollen Einsatz von IT-Systemen spricht, welche den Workflow und das Datenmanagement unterstützen sollen. Dennoch haben sich spezialisierte Informations-Systeme - sogenannte LIMS - am Markt etabliert, die antreten, um die komplexen Anforderungen von Labors an die interne Organisation wie an die Verwaltung und Auswertung der anfallenden Daten abzudecken. Sie erreichen ihr Ziel, indem sie Anwendungsmodule entlang eines generalisierten Workflows in einer vorstrukturierten, standardisierten Form anbieten und dies übergreifend für die verschiedensten Branchen. Solche Prozess-Schritte reichen von der Probenregistrierung über die Vorgabe der Arbeitsaufgaben und die Datenerfassung bis hin zum Berichtswesen.

Die Leistungsfähigkeit eines IT-Systems für Labors hängt allerdings stark von der Fähigkeit ab, die verfügbaren Programmfunktionen an die Besonderheiten des jeweiligen Labors anzupassen. Dabei muss dies im Rahmen des Standardpakets und mit vertretbaren Kosten möglich sein.

Die Entscheidung für den Einsatz eines LIMS im Labor basiert selten allein auf dem Rationalisierungsaspekt. Die Erfüllung der Dokumentationspflichten, frühzeitiges Erkennen von Qualitätsproblemen mit der Möglichkeit des Gegensteuerns oder hohe Informationsverfügbarkeit der Labordaten in der Forschung, für den Betrieb, den Kunden oder andere Partner rücken in den Vordergrund.

Was ist ein LIMS?
Der Terminus LIMS ist ein eingeführter Begriff und steht für Labor-Informations- und Management-System. Die exakte Definition für die EDV-Applikation LIMS ist abhängig vom individuellen Blickwinkel in Bezug auf den Einsatz im Labor und der Nutzungsart. LIMS sind nur zu einem gewissen Grad standardisiert, da sie in unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt werden müssen. Die Anpassung eines LIMS an die individuellen Belange einer Organisation und deren Aufgaben ist somit - in gewissem Rahmen - ein normaler Vorgang und gleichzeitig eine Notwendigkeit, um Akzeptanz beim Anwender zu erzielen. Bei allen Variationen des Einsatzspektrums finden sich dennoch Gemeinsamkeiten bei den verschiedenen LIMS, was zu folgender Definition führt:

Ein Laborinformations- und Managementsystem (LIMS) ist eine IT-Applikation, die den Laborbetrieb in Bezug auf die administrativen Aufgaben der Probenbearbeitung sowie hinsichtlich der Erfassung und Auswertung ermittelter Analysendaten unterstützt.

LIMS-Technik
LIMS, als datenbankorientierte Anwendungssysteme, erfordern leistungsfähige IT-Technik, um die Probenbearbeitung effizient zu unterstützen und die anfallenden Daten in strukturierter, auswertbarer Form zu speichern. Dies sind:

• Ein Datenbankserver, der die LIMS-Datenbank hält und auf dem häufig auch die LIMS-Anwendungssoftware betrieben wird. Oft kommt ORACLE als relationales Datenbank-System zum Einsatz. Die Server-Hardware nutzt typischerweise UNIX oder Windows Serverbetriebssysteme.
  
  
• Arbeitsplatzrechner, d.h. PC-Systeme, die über ein lokales Netzwerk mit dem Serversystem verbunden sind. Die PCs werden normalerweise mit MS Windows betrieben und bieten dem Anwender die LIMS-Applikation mit einer grafischen Bedienoberfläche an. Das LIMS ist häufig als Client / Server-Programm aufgebaut, d.h. Anwendungsteil und Datenbankteil sind getrennt und kommunizieren über ein Netzwerk.
  Immer mehr LIMS-Anwendungen lassen sich auch in Teilen oder komplett über Web-Browser bedienen.
  
  
• Netzwerkinfrastruktur, d.h. lokale und manchmal auch Weitverkehrsnetzwerke (LAN, WAN) überwiegend auf Basis von Ethernet. Als gängigste Netzwerkprotokolle werden TCP/IP oder seltener Novell SPX/IPX eingesetzt.

Neben diesen Grundkomponenten gibt es häufig weitergehende Aspekte einer LIMS-Realisierung. Diese reichen von der Vernetzung mit übergeordneten Planungssystemen wie z.B. ERP oder PPS, bis hin zur Einbindung von Kunden oder Lieferanten über das Internet.

LIMS-Applikationen
Der Anwender, der das LIMS in seinem Labor nutzt, fokussiert weniger auf die Technik, als auf die Funktionalität. Er sieht sich einem Softwaresystem gegenüber, das ihm über Auswahlmenüs ein individuelles Funktionsspektrum anbietet, welches er für die tägliche Arbeit nutzen kann. Im Wesentlichen finden sich folgende Grundmodule wieder:

• Auftragsregistrierung und Probenanmeldung
• Vorgabe des Untersuchungsumfangs
  
• Unterstützung bei Probenverteilung und Bearbeitung
• Ergebnisdatenerfassung (manuell, online)
  
• Freigabe der Untersuchungsergebnisse
• Berichtswesen / Auswertung

Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl an weiteren Funktionen.

Die Grundausprägung des LIMS wird in den meisten Fällen im Verlauf einer Konzeptions- und Implementierungsphase an die individuellen Eigenheiten eines Labors angepasst. Häufig entwickeln sich LIMS-Applikationen beim Einsatz im Labor weiter, bis hin zu sehr spezialisierten Systemen. Werden zu Beginn nur die Grundfunktionen genutzt, so kommen später beispielsweise spezielle Auswertungen, Statistik, Prüfmittelverwaltung oder AQS hinzu.

Die Integration der Peripherie, wie beispielsweise die Analysengeräteanbindung zur online-Datenerfassung oder der Austausch von Daten mit Prozessleitsystemen, Produktionsplanungs- und Lagerverwaltungssystemen, bis hin zu betriebswirtschaftlich orientierten Anwendungen erweitert das Einsatzspektrum des LIMS signifikant. Allerdings vergehen dabei oft mehrere Jahre.

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