Laboratory Information Management System / LIMS – Smart Factory Glossar

Ein Laboratory Information Management System, kurz LIMS, ist ein Qualitätsmanagementsystem, das in der Prozessindustrie zum Einsatz kommt. Die deutsche Bezeichnung lautet Labor-Informations- und Management-System. Der Anwendungsfokus liegt auf Unternehmen, die mit Rezepturen und Chargen arbeiten, zum Beispiel in der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelbranche. Dort unterstützt die LIMS-Software dabei, die Laboraufträge zu planen, zu steuern, zu analysieren und zu archivieren. Konkret geht es darum, dass alle Arbeitsabläufe sicher und jederzeit überprüfbar ausgeführt werden. Dazu gehört, Proben zu registrieren und den entsprechenden Aufträgen eindeutig zuzuordnen, die Ergebnisse der Proben zu dokumentieren und auszuwerten sowie die Daten freizugeben. 

 

Wie unterscheidet sich ein LIMS von einem MES?

Sowohl ein Labor-Informations- und Management-System als auch ein Manufacturing Execution System (MES) sind Software-Lösungen, die im Fertigungsumfeld eingesetzt werden. Sie dienen dazu, Prozesse zu optimieren, zu automatisieren und die Effizienz zu steigern. Dennoch unterscheiden sich die Systeme in ihren Anwendungsbereichen und Funktionalitäten. Ein LIMS ist auf die Anforderungen in Laborumgebungen und das spezifische Datenmanagement spezialisiert, während ein MES darauf ausgerichtet ist, Fertigungsprozesse zu optimieren. Die Aufgaben eines MES sind in der VDI-Richtlinie 5600 genau geregelt. Im Gegensatz dazu ist der Funktionsumfang eines Laboratory Information Management System nicht standardisiert.

• Ein LIMS konzentriert sich auf die Verwaltung von Proben, Daten und Prozessen in einem Laborumfeld. Es unterstützt Labore dabei, die Effizienz zu steigern und zugleich die Qualitätsstandards einzuhalten. Zu den Kernfunktionen gehören das Proben- und Datenmanagement, die Workflow-Automatisierung, die Berichterstattung und die Integration von Laborgeräten. Ein LIMS unterstützt Produktionsunternehmen außerdem dabei, Vorschriften wie GLP (Good Laboratory Practice) oder FDA 21 CFR Part 11 einzuhalten.

• Ein MES konzentriert sich darauf, die Produktion und die Prozesse im Fertigungsumfeld zu optimieren. Es sorgt für Transparenz und Kontrolle über den gesamten Produktionsprozess. Zu den Hauptfunktionen gehören Produktionsplanung und -steuerung, Qualitätssicherung, Material-, Auftrags- und Dokumentenmanagement sowie die Leistungsanalyse. Ein MES zielt darauf ab, die Produktionskosten zu senken, den Ausschuss zu minimieren und die Effizienz zu steigern.

   

LIMS-Funktionen im MES HYDRA X

Die Kernfunktionen eines LIMS bildet zum Beispiel das Manufacturing Execution System HYDRA X von MPDV mit seinen Anwendungen in der Kategorie Quality Management ab. Beispiele dafür sind:

• Die Prüfplanung (Inspection Planning) in MES HYDRA X ermöglicht es, detaillierte Prüfpläne zu erstellen. Darin sind für jedes Produkt die anstehenden Prüfungen und Prüfzeiten definiert und die Prüfmerkmale samt den zulässigen Toleranzen hinterlegt und dem jeweiligen Arbeitsschritt zugewiesen.
• Die fertigungsbegleitende Prüfung (In-production Inspection) stellt sicher, dass jedes Produkt die Qualitätsvorgaben einhält. Mitarbeitende erhalten proaktiv eine Information, welche Prüfaufgabe mit welchem Prüfmittel ansteht. Benutzergeführte Dialoge leiten den Mitarbeitenden beim Prüfen der Qualitätsmerkmale an. Die Qualitätsdaten lassen sich direkt im MES erfassen. Dort wird die Charge auch klassifiziert und auf Basis der Prüfergebnisse ein Verwendungsentscheid erstellt. Dieser besagt zum Beispiel, ob die Charge ohne Einschränkung verwendet wird oder aufgrund von Qualitätseinschränkungen vernichtet wird.
• Die Qualitätsanalyse & Statistik (Quality Analysis & Statistics) dient dazu, die Qualitätsdaten grafisch in Form von Regelkarten oder Histogrammen aufzubereiten, um sie besser zu verstehen. Zudem berechnet die Anwendung aus den Qualitätsdaten Kennzahlen wie die Prozessfähigkeitsindizes Cp und Cpk, mit denen die Prozesse in der Produktionstechnik statistisch bewertet werden können.
• Das Risikomanagement mit der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist vor allem im regulierten Umfeld relevant oder sogar vorgeschrieben. Indem den einzelnen FMEAs System- und Prozesselemente, Funktionen, Merkmale, Fehler und Maßnahmen zugeordnet und Verknüpfungen zwischen Fehlern, Ursachen und Folgen erstellt werden, entsteht ein aussagekräftiges Fehlernetz. Die Anwendung FMEA ermöglicht es, Fehler zu identifizieren, bevor diese auftreten können. Damit steigt die Produktqualität bereits im Vorfeld der Produktion.

Quellen

• Schleupner, Linus/MES D.A.CH Verband e. V.: Fachlexikon MES & Industrie 4.0, 5. Aufl., Berlin Offenbach, Deutschland: VDE Verlag GmbH, 2022, S. 71.
• Labor-Informations- und Management-System: Wikipedia, 30.12.2023 [online] https://de.wikipedia.org/wiki/Labor-Informations-_und_Management-System (abgerufen am 04.03.2024).

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