LIMS-Integration und Vernetzung mit ERP-Systemen
Das integrierte und vernetzte LIMS
Im Folgenden wird auf die praxisrelevanten Potentiale einer LIMS-Vernetzung und -Integration eingegangen. Dazu werden die technologischen Möglichkeiten und Potenziale zur Arbeitserleichterung mit LIMS näher erläutert. Wir betrachten dazu eine Integration in die üblichen Office-Anwendungen und die Eingliederung in den betrieblichen Leistungserstellungsprozess, einem ERP-System.
Authentisieren, Authentifizieren und Autorisieren
Als Authentisierung wird der Nachweis einer Identität bezeichnet. In einem Unternehmen, mit zum Beispiel einer Microsoft-Windows-Umgebung, geschieht dies über die lokale Anmeldung an einem Rechner in einer Domäne. Die anschließende Authentifizierung erfolgt durch Überprüfung der Behauptung der Identität und dessen Ergebnis, indem das IT-System die hinterlegten Informationen mit einer autorisierten Stelle abgleicht.
Durch die Autorisierung erfolgt die Gewährung von Rechten. Bei Microsoft-Produkten geschieht die Verwaltung der Infrastruktur über das Active Directory (AD), und Rechte werden mittels der Group Policy Objects (GPO) verwaltet.
Eine nahtlos integriertes LIMS ist in der Lage, sich mit den genannten Systemen zu vernetzen. Ein Benutzer, der sich lokal am Rechner anmeldet, ist also folglich auch unmittelbar am LIMS authentisiert. Der Administrator kann dann bequem über das AD und die GPO den Benutzer dem LIMS zuordnen und authentifizieren. Die Laborleitung kümmert sich dann in der Regel um die Autorisierung des Nutzers im Detail, da nur dort das Geschäft und die speziellen Rechte von Nutzergruppen bekannt sind.
Auf diese Weise behält der Administrator, bequem auch im komplexen Unternehmensumfeld, die Zugangskontrolle, und das Laborpersonal die Handhabe für Zugangsrechte im LIMS mit sensiblen Daten.
Rohdatenerfassung
Ist ein LIMS erfolgreich auf allen Rechnern im Unternehmen installiert, stellt sich die Frage, wie ein LIMS mit Rohdaten versorgt wird. Für gewöhnlich haben Laboratorien bereits auch vor Einführung eines LIMS erhebliche strukturierte Daten, z. B. in Microsoft Excel, erfasst und verwaltet. Eine nahtlose Integration bedeutet für ein praxisnahes LIMS, dass diese Daten wie gewohnt zwischen den Systemen kopiert werden können. Im einfachsten Fall ist der Vorgang vergleichbar mit dem typischen „Kopieren und einfügen“-Verfahren wie in Tabellenkalkulationen. In einem perfekt nahtlosen LIMS brauchen also keine Daten abgetippt, sondern lediglich zwischen Microsoft Excel und dem LIMS kopiert werden.
Datensynchronisation
Oftmals sind Informationen in anderen IT-Systemen bereits vorhanden. So sind zumeist Rohstoffe und Zukaufartikel im ERP-System, wie zum Beispiel SAP, zu finden. Das mühselige Übertragen der Informationen von Hand ist nicht sinnvoll, da Zukaufartikel sich auch häufig ändern können. Ein vernetztes LIMS beinhaltet Schnittstellen, um die Informationen ohne Datenübertragung im System bereitzustellen. Chemikalienkataster können so zum Beispiel einfach und ohne Rohstoffverwaltung erstellt und aktualisiert werden. Gleiches gilt ebenfalls für Daten zu Kunden, Zwischenprodukten und Fertigerzeugnissen.
Unternehmensprozesse
Neben der Aufgabe der Datenerfassung ist ein LIMS auch in den betrieblichen Leistungserstellungsprozess zu integrieren. In chemischen Unternehmen ist zum Beispiel die Rohstoffprüfung, begleitende Fertigungsprüfung und Freigabeprüfung zu benennen. Damit Arbeitsabläufe bestmöglich geplant werden können, macht es Sinn, Prüfaufträge in Menge und Umfang vor Ankunft im Labor zu kennen. Die typischen Arbeitsabläufe müssen im integrierten LIMS verwaltbar sein und Aufträge sowie deren Rückmeldung zwischen ERP und LIMS angelegt sein.
Genauer gesagt muss zum Beispiel der Zulauf eines Rohstoffs mit Zeitpunkt und Probenahmeplan vor Ankunft im Unternehmen einem LIMS bereits „bekannt“ sein. So kann der Personaleinsatz angemessen geplant und die Arbeiten können vorab vorbereitet werden. Die Ankunft im Wareneingang löst dann den Probenahmeauftrag für die Wareneingangsprüfung aus und informiert das Personal über die entsprechende Probe in Zulauf. Der Zeitraum von der Ankunft der Probe im Labor ist dann Startpunkt der Bemessung der Leistungsfähigkeit des Prüfprozesses, welche mit dem Abschluss und dem Erstellen des Prüfberichts endet. Es erfolgt dann entweder die Freigabe oder Sperrung des Materialzugangs, was bei einem integrierten LIMS nahtlos an das ERP-System berichtet wird und die Anschlussprozesse Einlagerung, Verarbeitung oder Reklamation auslöst.
Entscheidend für die Integration in Unternehmensprozessen ist die Flexibilität einer Schnittstelle zwischen LIMS und ERP-System, die passgenau an die speziellen Bedürfnisse des betrieblichen Alltags angepasst werden kann. ERP und LIM-System arbeiten sozusagen zusammen und teilen sich dabei die Aufgaben, anstatt redundante Daten zu bevorraten und Aufgaben parallel durchzuführen.
Geräte- und Systemkommunikation
Die Übertragung von Messdaten in ein LIMS erfolgt am besten automatisiert, so werden Tippfehler vermieden und erheblich Arbeitszeit eingespart. Im einfachsten Fall werden dazu Textdateien, zum Beispiel als kommaseparierte Ergebnisdatei, abgelegt und asynchron vom LIMS importiert. Auch kann es eine Möglichkeit sein, Daten von der Gerätesoftware mittels Kopieren und Einfügen in das LIMS zu überführen.
Je einfacher der Datenaustausch gestaltet wird, desto flexibler kann ein Labor auch auf Änderungen im Alltag reagieren. So ist bei einem Austausch eines Geräts mit neuer Software lediglich sicherzustellen, dass die Messdaten im gleichen Format an gleicher Stelle abgelegt werden.
In den letzten Jahrzehnten wurden, neben diesem sehr einfachen Verfahren, viele Standards zur Kommunikation entwickelt. In der Gesundheitsbranche ist zum Beispiel HL7 oder FHIR ein Begriff, einen sehr allgemeinen Ansatz bietet OPC UA. Beiden gemeinsam ist, dass der Austausch von Daten standardisiert wird.
Neben der Standardisierung des Datenaustauschs ist oftmals aber auch die Beschaffung gewissen Standards oder Protokollen unterworfen. Zur Sicherstellung der fehlerfreien Kommunikation mit Geräten werden Protokolle wie ModBus oder JBUS angewendet. Auf diese Weise wird unter anderem die Übertragung von Messdaten einer Waage zum LIMS validiert.
Wichtig für eine erfolgreiche Vernetzung und Integration ist die Balance zwischen Standardisierung und pragmatischer Vereinfachung zu finden. So macht es nicht unbedingt Sinn, in einem Drei-Personen-Labor einen Standard einzuführen, um lediglich von wenigen Geräten Messdaten zu transferieren. Befindet man sich jedoch in einer Konzernstruktur und muss ein LIMS an eine Vielzahl von Software anbinden, macht die Frage nach einer standardisierten Kommunikation Sinn.
Gesamtbetrachtung
Ein Dienstleistungs- oder Betriebslabor befindet sich fast immer im Spannungsfeld von Termingeschäft und muss einen reibungslosen Ablauf zwischen Abteilungen oder Interessengruppen sicherstellen. Geschwindigkeit, Präzision und die Einbindung aller Stakeholder sind die zentralen Herausforderungen moderner LIM-Systeme.
Durch sinnstiftende Integration und Vernetzung eines LIMS lassen sich Übertragungsfehler vermeiden, Arbeitszeit einsparen und die Zusammenarbeit zwischen den Abteilungen automatisieren und letztendlich beschleunigen. Wo früher mühsam Daten abgetippt, Mitarbeiter hastig Flure gewechselt haben, tritt heute ein modernes LIMS und sorgt für einen reibungslosen Leistungserstellungsprozess.
Nahtlose Integration und Vernetzung bedeutet, dass ein LIMS mit dem verwendeten Betriebssystem, der dadurch bedingten IT-Infrastrukur (z. B. AD, GPO), laborfremden IT-Systemen (z. B. EPR, PMS) und Geräten kommunizieren kann. Daten müssen ebenso leicht von einem LIMS-System exportiert als auch importiert werden können.
AUTOREN
Dipl.-Betriebswirt Antonio Guida, Dr. Martha Kompalla, Dr. Lutz Kogel (MBA)
LABDESK GmbH, Lippstadt
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