Integration von ERP und LIMS

Johannes Lämmel

Die Implementierung eines Einzelsystems, mit dem offenbar auch die Anforderungen der Organisation im Ganzen berücksichtigt werden können, erscheint zunächst einmal sehr vielversprechend. Damit jedoch die Vorteile moderner ERP-Lösungen so effektiv wie möglich nutzbar sind, muss im Unternehmen automatisierter Zugriff auf alle Tätigkeitsbereiche, einschließlich der Verfahrenslabors, bestehen. Traditionell ist es in solchen Labors üblich, zu diesem Zweck spezielle, funktionsreiche, „im Unternehmenszentrum befindliche“ LIMS (Laboratory Information Management Systems)-Produkte einzusetzen. Nachdem dieser Weg eingeschlagen worden ist, sehen sich Unternehmen mit der Aufgabe konfrontiert, LIMS- und ERP-Systeme eng miteinander zu integrieren, um die Laborautomatisierung voll zur Geltung zu bringen und letzten Endes die Lieferkette optimieren zu können.

LIMS beschäftigt sich vorrangig mit der Überprüfung der Qualität innerhalb des Labors anfallender Daten. Dementsprechend sind diese Systeme auch im allgemeinen über die Qualitäts-Managementsysteme des ERP in den Fertigungsbereich des chemischen/pharmazeutischen Betriebes eingegliedert. Qualitätsmanagement wurde als „Management von Echtzeit-Qualitätsprüfungen und Offline-Tests, in die die Qualitätsvalidierung und Analysendurchführung inbegriffen sein können“ definiert.

Das ERP verfolgt also offensichtlich die Qualität des Fertigproduktes. Wie sieht es jedoch mit der Überprüfung der angewandten Normen – Prüfkarten für die Gerätekalibrierung, Zugriffsrechten und SOPs (Standard Operating Procedures) usw. – aus?

Wie sind nun beide Systeme am besten zu integrieren, wenn davon ausgegangen wird, dass LIMS und ERP parallel miteinander arbeiten? Anhand einer Erläuterung der individuellen, getrennten Aufgaben, die sie innerhalb des Unternehmens erfüllen, kann dieser Aspekt in geeigneter Weise untersucht werden.

Der Anwendungsrahmen von ERP-Systemen ist unterschiedlich. Das im pharmazeutischen Sektor vorherrschende ERP, das R/3-System der SAP AG, erfasst die Bereiche Finanzwesen, Vertrieb, Beschaffung, Anlagenwartung, Fertigungsressourcenplanung, Rohstoffe, Kapazitäts-, Qualitäts- und Dokumentenmanagement usw.

Das Qualitätsmodul (QM) eines ERP ist im Prinzip der Datenspeicher, da in ihm Daten für die Verwendung in anderen ERP-Modulen gespeichert sind. Es braucht daher nicht zu „wissen“, wie diese erzeugt werden, und ist bezüglich der automatischen Datenerfassung auf externe Systeme angewiesen. Das LIMS hingegen ist der Datenproduzent, der Ergebnisse auf der Grundlage von Probenanforderungen erzeugt. Es ist zwar zur Speicherung von Daten imstande, ihm fehlt jedoch die Integration des ERP-QM. Da seine Funktionalität auf der Basis des Proben-Lebenszyklus strukturiert ist, konzentriert sich das LIMS auf die Probenbearbeitung und Ergebniserzeugung. ERP-Systeme (wie z. B. R/3 von SAP) verfügen über vielfältige Funktionen in bezug auf Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung innerhalb des Betriebes, ihnen fehlen jedoch trotz jüngster Weiterentwicklungen die zur Materialprüfung erforderlichen Feinheiten. Dies trifft auch auf die zur Automatisierung der Labortätigkeit benötigten, spezifischen Funktionen zu; ein Problem, das ein LIMS löst. Das LIMS ist in der Lage, das ERP-System von einem großen Anteil der Laborbetriebsdaten zu isolieren, indem es ihm komprimierte Daten liefert.

Hinsichtlich der Produktivitätssteigerung kann das LIMS überdies zum Anschluss von Laborgeräten dienen, wobei Ergebnisse von Qualitätsprüfungen direkt in das LIMS und folglich in das ERP-System eingelesen werden. Dies wirkt nicht nur leistungssteigernd, sondern eliminiert auch Übertragungsfehler und liefert Prüfprotokolle der eingesetzten Verfahren und Geräte, wobei Gerätekalibrierlisten kontinuierlich weitergeführt werden und der Systemzugriff nur nach Zugriffsüberprüfung erfolgt. All dies ist hinsichtlich der Einhaltung der für Labors geltenden Betriebsvorschriften von größter Wichtigkeit. Zwischen Fertigung und Labor (in dem die Fertigungsdaten analysiert werden) besteht die Notwendigkeit des regelmäßigen Austausches von Qualitätsdaten und Analysenwerten (Abb. 1).

Die in ERP-Systemen wie z. B. SAP R/3 definierten Prüf-Kopfdaten (Master Inspection Characteristics) können im LIMS Analysen, Komponenten und Multi-Level-Produktspezifikationen zugeordnet werden. Bei der Wareneingangskontrolle in der Produktion ist ein R/3-Prüflos erstellbar, das in die Download-Tabelle von QM-IDI (der R/3-Qualitätsmodul-Prüfdatenschnittstelle) eingeht, auf die das LIMS Zugriff hat. Dies ermöglicht die automatische Probeneingangserfassung, und der Geräteanschluss wird über Barcodes erleichtert.

Typische Optionen für den Upload der Daten vom LIMS zum QM sind beispielsweise Ergebnisse, Resultate aus Spezifikationsvergleichen, Verwendungsentscheid und Bestandsbuchungen (Abb. 2).

ERP-Lieferanten wie SAP unterstützen die Integration mit LIMS-Anwendungen über den QM-IDI-Zertifikationsprozess. Von LIMS-Lieferanten angebotene Integration, beispielsweise SM-IDI, eine zertifizierte Schnittstelle zwischen SAPs R/3 und dem LIM-System SampleManager, bieten Kunden im chemischen und pharmazeutischen Sektor weitere, für den Endnutzer unsichtbare Integration. Chargenverwendung und Produktdisposition sind typischerweise in R/3 gespeichert, und über die in SM-IDI vorhandenen Standardfunktionen werden die Ergebnisse direkt vom LIMS übertragen.

Unter den neuen Funktionen der SM-IDI-Interfaceversion sind mehrere Module zur Vereinfachung des Datenmanagements. Stammdaten wie Produktspezifikationen und Analysenkomponenten sind jetzt einfach über die Schnittstelle (on the fly) verfügbar, d.h., eine geringere Datenmenge wird im LIMS selbst verwaltet. Die zur manuellen Datensynchronisation zwischen beiden Programmen aufgewandte Zeit wird eingespart, Übertragungsfehler werden ausgeschaltet, und die Vollständigkeit der Daten ist leichter zu gewährleisten.

Allgemein ist festzustellen, dass ERP-Qualitätsmodule im Hinblick auf das Unternehmen im Ganzen und LIM-Systeme im Hinblick auf den Laborbetrieb optimiert sind. Durch die Einrichtung eines vollbidirektionalen Kommunikationsprotokolls zwischen kommerziellem LIMS und ERP-System können die Endanwender beider Systeme völlig unabhängig voneinander arbeiten, jedoch bestimmte Daten gemeinsam nutzen (Schnittstellenlösungen wie z. B. QM-IDI von SAP haben dies bereits bewiesen). Führende LIMS-Hersteller führen die Softwareentwicklung kontinuierlich weiter und sorgen damit für eine nahtlose Integration. ERP und LIMS haben deutlich getrennte Aufgaben zu erfüllen, ihr volles Potential in Bezug auf ein solides Qualitätsmanagement über die gesamte Lieferkette hinweg kann jedoch nur gemeinsam erzielt werden, um damit dem Gesamtunternehmen nutzen.

E cav 302

SampleManager 2000 ist für Anwender gedacht, die LIM-Systeme auf einer breiteren Hardware- und Betriebssystembasis wie NT, UNIX oder openVMS einsetzen wollen. Damit die Anwender von den neuesten Weiterentwicklungen im Oracle-Datenbank-Managementsystem profitieren können, wurde beim SampleManager 2000-Server die Oracle-Version 8 zugrundegelegt. Der Client ist für die Betriebssysteme Windows 95, 98, NT und 2000 vorgesehen. SampleManager 2000 ist im wesentlichen eine technische Erweiterung, die jedoch auch funktionale Verbesserungen aufweist. Ein Beispiel für die unternehmensorientierte Anwendung ist Data Pipe, ein Tool zur Automatisierung der Datenübertragung zu mehreren Zielanwendungen (z. B. Prozessüberwachung, Produktionsleitsysteme, Datenerfassung oder Produktionsplanung) in anderen Abteilungen und Systemen. Einsatzbeispiele sind u.a. die automatische Datenübertragung zu Abrechnungs-/Kostensystemen bei Probenfreigabe und die Ergebnisübertragung an ein Prozesssystem, die u. U. zum Vergleich der LIMS- mit den Prozessergebnissen notwendig sein kann. Weitere wesentliche Erweiterungen sind:

• Sample Plan – eine Funktion auf Explorerbasis zur Definition und Steuerung des Arbeitsablaufes für Proben

• Lot Management – für die effektive Datensuche und -darstellung bei Mutter/Tochter-Beziehungen im Produktionsprozess

• Incident Management – für ungeplante, unvorhergesehene Ereignisse

• Statistical Sampling – Automatisierung und statistische Funktionen zur Probennahme

Mit SampleManager 2000 lassen sich effektive und reibungslose Laborabläufe und die Integration der Workflows im Gesamtunternehmen realisieren. Das System verfügt über Standard-Schnittstellen zu SAP R/3 und zum InfoPlus.21-Prozessdatensystem von AspenTech und ist ebenfalls nahtlos in führende Desktop-Anwendungen integrierbar.