LIMS : Définition, fonctionnement et avantages pour un laboratoire
Dans un contexte de forte compétitivité, les laboratoires cherchent constamment à s’équiper des meilleurs outils pour relever leurs défis. Le LIMS est l’une de ces solutions essentielles pour rester performant.
Sommaire
Qu’est-ce qu’un LIMS ?
1. Définition
Un LIMS (Laboratory Information Management System) est un logiciel qui permet aux laboratoires modernes de centraliser la gestion de données, d’optimiser les flux de travail et d’assurer la traçabilité de chaque échantillon.
Aussi appelé en français SIL (Système d’Information de Laboratoire) ou SGL (Système de Gestion de Laboratoire), un LIMS est l’outil métier qui accompagne les équipes des laboratoires dans leurs activités quotidiennes, de la réception d’un échantillon à la publication de ses résultats.
Utilisé par différents types de laboratoires et industries, le LIMS répond toujours au même objectif : digitaliser les activités des laboratoires pour leur permettre de gagner en productivité et en qualité, tout en facilitant le respect de diverses normes et réglementations.
Exemple d’écran d’un logiciel LIMS
2. Historique
Le LIMS se démocratise de plus en plus auprès des laboratoires depuis les années 90 et a vu sa technologie considérablement évoluer jusqu’à aujourd’hui.
À leurs débuts, les Laboratory Information Management System étaient entièrement sur-mesure, créés spécifiquement pour répondre aux besoins et enjeux uniques de chaque laboratoire. Face à la demande croissante des laboratoires cherchant à s’équiper, les LIMS se sont progressivement rationalisés et standardisés.
Bien que les laboratoires cherchent encore aujourd’hui du sur-mesure pour des besoins spécifiques, s’équiper d’un LIMS devient plus simple grâce à des solutions disposant de modules fonctionnels standards. Cette standardisation a permis aux éditeurs de logiciels LIMS de se concentrer sur de nouvelles avancées technologiques au services des laboratoires. Parmi ces innovations, on retrouve notamment l’hébergement Cloud, le low-code/no-code ou encore plus récemment, des fonctionnalités d’intelligence artificielle.
Source : Data Bridge Market Research
Comment fonctionne un LIMS ?
Pour comprendre le fonctionnement d’un LIMS, il est nécessaire de visualiser le cycle de vie d’un laboratoire et ses différentes étapes.
Un Laboratory Information Management System intervient au cours de toutes ces étapes, que l’on peut synthétiser en 5 phases clés :
1. Réception des demandes
Le LIMS intervient dès la première étape du cycle de vie d’un laboratoire : la réception de demande d’essais ou de tests. Un utilisateur crée la demande directement dans le LIMS via un portail interne ou externe. Cette action intègre la demande dans le flux de travail du laboratoire qui peut valider ou non sa prise en charge, demander des informations complémentaires ou faire une estimation du temps de réalisation. Pour des laboratoires prestataires de services, le LIMS simplifie leur gestion commerciale en permettant d’émettre un devis en quelques clics.
2. Planification des essais et analyses
Le LIMS permet la planification du test en prenant en compte la disponibilité des équipements, les habilitations des techniciens, les stocks de consommables et la charge du laboratoire. En fonction des activités du laboratoire, le LIMS gère également la sous-traitance partielle ou complète des analyses.
3. Réception des échantillons et exécution des tests
Une fois la planification effectuée, le Laboratory Information Management System permet d’enregistrer toutes les données de l’échantillon lors de sa réception : conformité de l’échantillon, réception partielle ou complète, etc. Le LIMS attribue également un identifiant unique à l’échantillon permettant aux équipes d’assurer sa traçabilité à chaque étape du flux de travail du laboratoire. A tout moment, un technicien retrouve toutes les informations de l’échantillon en scannant son code barre ou son QR Code.
Avant d’effectuer les essais, les techniciens préparent les échantillons et vérifient les équipements : test de calibration des appareils de métrologie, contrôle de l’état de fonctionnement au regard de la maintenance, etc.
Lors des tests, les ingénieurs de laboratoire saisissent les résultats et mesures directement dans le logiciel. Si les machines sont interfacées avec le LIMS, les mesures sont même synchronisées automatiquement, sans aucune saisie manuelle.
4. Génération, approbation et diffusion des rapports
Le logiciel aide également les laboratoires à mettre en forme, valider et communiquer les résultats des essais. Grâce à des templates personnalisés, les résultats deviennent en quelques clics des rapports prêts à relus, modifiés et envoyés en validation. Le responsable de laboratoire est alors notifié en temps réel de la demande d’approbation qu’il valide alors électroniquement. Le rapport est alors diffusé automatiquement à l’initiateur de la demande.
Après la diffusion du rapport, le LIMS gère également les enquêtes de satisfaction
auprès du demandeur et lui donne la possibilité d’ouvrir une réclamation si besoin.
5. Archivage des données
Toutes les données relatives aux tests, aux échantillons et aux flux de travail sont stockées de manière sécurisée dans le LIMS. Le laboratoire dispose ainsi d’un véritable patrimoine technique, d’un unique référentiel de données. Il exploite cette data pour consulter des données relatives à la traçabilité en vue d’audits réglementaires, pour comparer des essais similaires ou encore plus simplement pour piloter de manière optimale son laboratoire.
Quelles sont les fonctionnalités d’un LIMS ?
Un LIMS doit répondre à des besoins fonctionnels essentiels pour assurer ses fonctions et accompagner efficacement les laboratoires au quotidien dans leur métier, de l’éprouvette à l’administratif :
1. Suivi des échantillons
Élément central d’un logiciel LIMS, cette fonctionnalité permet d’enregistrer chaque échantillon à son arrivée et de suivre leur parcours au travers de toutes les étapes du laboratoire. Concrètement, lorsqu’un nouvel échantillon arrive, le Laboratory Information Management System lui attribue un identifiant unique, généralement sous forme de code barre ou de QR code.
Cet identifiant permet par la suite de centraliser et de consulter toutes les données relatives à l’échantillon, directement depuis le LIMS : depuis combien de temps l’échantillon se trouve au laboratoire, où il se trouve actuellement, quels tests et analyses il a subi ou qui l’a manipulé.
2. Gestion des flux de travail
Également appelé gestion des workflows ou workflow management, cette fonctionnalité permet aux laboratoires de définir, standardiser et automatiser les étapes et protocoles de chaque type de tests.
Il assure ainsi le bon déroulement des analyses sur les échantillons, du test en lui-même à l’attribution des ressources nécessaires pour le réaliser : équipements, personnel habilité, consommables, etc.
3. Gestion des stocks
La fonctionnalité de gestion des stocks ou d’inventaire d’un système LIMS permet de suivre les fournitures d’un laboratoire.
Dans le cadre de leurs tests, les laboratoires sont amenés à utiliser toutes sortes de réactifs ou consommables.
Face à ce besoin et grâce aux LIMS, les laboratoires gèrent leurs stocks en temps réel et s’assurent ainsi de ne jamais manquer de ce dont ils ont besoin.
En quelques clics, ils consultent les quantités disponibles et leurs emplacements et mettent en place des alertes pour les prévenir en dessous de certains seuils de quantité, ou à l’approche d’une date de péremption.
4. Gestion des utilisateurs
Le LIMS gère les accès et permissions des différents types d’utilisateurs au sein d’un laboratoire.
Par exemple, un responsable dispose d’une vue d’ensemble sur les éléments et activités de son laboratoire, alors qu’un ingénieur qui travaille à la paillasse a uniquement accès aux fonctionnalités lui permettant de faire ses tests et analyses au jour le jour.
Cette gestion des droits garantit ainsi la sécurité et la confidentialité des données.
5. Recherche, visualisation et analyse des données
Au-delà du stockage des données, un LIMS permet aux utilisateurs d’un laboratoire de retrouver, visualiser et exploiter facilement ces informations.
Grâce à des outils de recherche avancés, les utilisateurs peuvent rapidement trouver des données spécifiques et les transformer en quelques clics en rapports, tableaux et graphiques.
Ces visualisations les aident à analyser, identifier des tendances ou encore détecter des anomalies, et donc prendre des décisions éclairées.
6. Gestion des données et traçabilité
Cette fonctionnalité assure le stockage sécurisé, l’organisation et l’intégrité de toutes les données générées par le laboratoire.
Ces données sont toujours disponibles, garantissant la traçabilité de l’ensemble des activités du laboratoire.
Un LIMS, grâce à sa gestion des données, aide donc les laboratoires à respecter les normes réglementaires et les exigences de conformité.
7. Fonctionnalités d’audit
Un LIMS dispose également de fonctionnalités purement dédiés à ces aspects de conformité, en fournissant par exemple un historique des toutes les activités réalisées dans son système.
Lors d’une inspection, les organismes accrédités peuvent accéder à cette boîte noire, inaltérable par le laboratoire pour garantir sa transparence.
8. Intégration avec l’équipement et les logiciels
Un laboratoire travaille au quotidien avec de nombreux outils indispensables, qu’ils s’agissent d’équipements ou de logiciels.
Pour assurer son bon fonctionnement, et garantir une simplicité d’utilisation à ses utilisateurs, un LIMS dispose d’intégrations permettant à la fois de s’interfacer avec les équipements (balances, pH Mètres, chromatographes, spectromètres, etc.) et les logiciels (ERP, ELN).
Le laboratoire profite ainsi d’un écosystème unifié, travaillant de concert pour une meilleure productivité.
Pourquoi s’équiper d’un LIMS ?
L’intérêt d’un Laboratory Information Management System pour un laboratoire n’est plus à prouver. Mais au-delà de ses fonctionnalités, quels sont les bénéfices réels et mesurables qui expliquent que tous les laboratoires s’en équipent ou cherchent à le faire ?
1. Augmenter la productivité et l'efficacité
Le LIMS offre un gain substantiel de productivité aux laboratoires en automatisant des tâches répétitives et à faible valeur ajoutée, en optimisant la planification des essais et ressources ou encore en réduisant drastiquement le temps consacré à la recherche de données.
2. Assurer la traçabilité et la conformité réglementaire
Un LIMS garantit une traçabilité complète des données, des échantillons, des opérations et des actions des utilisateurs (grâce à un Audit Trail). Cette traçabilité est indispensable pour faciliter la conformité aux normes ou référentiels réglementaires tels que l’ISO 17025, le 21 CFR Part 11, ou les Bonnes Pratiques de Laboratoire (BPL).
3. Réduire les erreurs manuelles
La digitalisation et l’automatisation des processus, notamment la saisie des données, réduisent drastiquement le risque d’erreurs inhérentes aux opérations manuelles.
4. Améliorer la qualité globale du laboratoire
Le LIMS contribue à assurer une qualité optimale du laboratoire en standardisant les méthodes de travail, en assurant la fiabilité des mesures ou encore en facilitant la conformité aux normes et réglementations.
5. Faciliter la prise de décision
En centralisant l’ensemble des données pertinentes et en offrant des outils performants de recherche, d’analyse et de reporting (indicateurs de performance), le LIMS fournit aux responsables les informations nécessaires pour prendre des décisions éclairées et piloter l’activité du laboratoire de manière proactive.
6. Capitaliser le patrimoine technique et le savoir-faire
Le LIMS structure, sécurise et pérennise les données expérimentales, les protocoles, les résultats et les connaissances acquises.
Il transforme ainsi l’information brute en un capital immatériel exploitable et valorisable, permettant de valoriser le savoir-faire des équipes.
Qui utilise un LIMS ?
Un LIMS est un outil polyvalent qui s’adresse à différents types de laboratoires et différents profils utilisateurs :
a. Les différents types de laboratoires
- Les laboratoires de recherche et développement (R&D)
Dans les laboratoires R&D, où l’innovation est au cœur de l’activité, le LIMS est un allié essentiel des ingénieurs et chercheurs pour gérer les flux de données générés par leurs expérimentations. Le LIMS R&D permet à la recherche de structurer leurs données et d’assurer la traçabilité de leurs essais.
Par exemple, dans un laboratoire R&D pharmaceutique, un progiciel LIMS aide les chercheurs à suivre les différentes formulations d’un nouveau médicament, ses résultats de tests de stabilité, et à organiser les données pour les dépôts de brevets.
- Les laboratoires de production et de contrôle qualité
Dans les laboratoires de production et de qualité, le LIMS est un outil important pour assurer la conformité et l’assurance qualité des produits en cours de fabrication et des produits finis. Le LIMS dédié au Quality Control permet aux ingénieurs d’automatiser leurs processus de contrôle, de la planification des analyses à la génération de certificats d’analyse (CoA).
Par exemple, dans l’industrie agroalimentaire, un LIMS s’assure que les échantillons de produits finis sont analysés pour détecter d’éventuels contaminants et que les résultats respectent les normes de sécurité alimentaire avant que les produits ne soient mis sur le marché.
- Les laboratoires internes comme prestataires de services
Les laboratoires R&D et de contrôle qualité peuvent être internes à une entreprise. Par exemple, de nombreuses entreprises agroalimentaires disposent de leurs propres laboratoires dédiés à la qualité.
Mais ces laboratoires peuvent également être des prestataires de services, des sous-traitants. Ils travaillent pour des clients externes leur demandant de réaliser des analyses, avec souvent de grands volumes. Leur Laboratory Information Management System doit alors embarquer également des fonctionnalités de devis et facturation pour les aider à gérer leurs activités quotidiennes et leur relation-client.
b. Les utilisateurs du LIMS
- Responsables laboratoire
Ils utilisent le LIMS pour superviser les opérations, attribuer et planifier les tâches, suivre les performances et gérer l’approbation des rapports de résultats.
- Techniciens ou ingénieurs de laboratoire
Ils s’en servent au quotidien pour enregistrer les échantillons, suivre les protocoles de tests, saisir les résultats et accéder aux informations nécessaires à leur travail.
- Auditeurs
Pour eux, le LIMS est la source unique de vérité. Ils l’utilisent pour vérifier la traçabilité, la conformité aux procédures et l’intégrité des données, simplifiant les audits internes et externes.
Quelles industries utilisent un LIMS ?
Les laboratoires interviennent dans de nombreux et divers secteurs industriels, chacun ayant ses propres particularités et enjeux :
Automobile
Le LIMS est utilisé dans l’industrie automobile pour l’analyse des matériaux, le contrôle des fluides et bien sûr le respect des normes de sécurité et d’environnement.
Chimie
Dans le secteur de la Chimie, à la fois la R&D et le contrôle qualité sont équipés d’un LIMS, avec un enjeu particulier sur la gestion des matières dangereuses.
Energie
Le secteur de l’énergie emploie le LIMS pour digitaliser les processus des laboratoires R&D et de contrôle qualité et faciliter leur gestion du respect des normes environnementales.
Pharmaceutical et cosmétique
Dans le domaine pharmaceutique et cosmétique, le Laboratory Information Management System est utilisé à des fins de recherche et développement et de contrôle qualité pour renforcer la conformité aux Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF).
Agroalimentaire
Dans l’agroalimentaire, le LIMS répond à des problématiques fortes des laboratoires sur la traçabilité des lots, les tests sanitaires ou encore la gestion des dates de péremption.
BTP
A la fois dans les laboratoires et sur les chantiers, le LIMS dans le domaine de la construction participe à la gestion et formulation des matériaux afin d’assurer leur qualité et donc la qualité des chantiers finis.
Produits manufacturés
Dans l’industrie manufacturière, le LIMS répond aux enjeux liant haute qualité et minimisation des coûts en optimisant les processus qualité à chaque étape de production des fabricants d’électronique, d’ameublement, etc.
Luxe
Dans le luxe, que l’on parle de joaillerie, d’horlogerie ou de mode, les Laboratory Information Management Systems assurent la pureté et l’authenticité des matières premières, comme les métaux précieux, tout au long de leur transformation, garantissant ainsi la qualité et la conformité jusqu’au produit fini.
Autres
L’utilisation du LIMS ne se limite pas à ces secteurs et apporte de la valeur à toutes les industries s’appuyant sur des activités de laboratoires pour de la recherche ou pour des besoins de qualité : domaine du transport, oenologie, aérospatial, industrie minière, etc.
Quelles sont les différences et complémentarités entre un LIMS et un ELN ?
Dans leurs activités, les laboratoires ont recours à diverses solutions logicielles telles que le LIMS, le LES (Laboratory Execution System), le SDMS ou l’ELN. Bien que le LIMS et l’ELN soient souvent confondus, ils sont en réalité deux solutions différentes et complémentaires.
D’un côté, un LIMS est un système structuré et orienté données. Son objectif est de gérer de grands volumes d’échantillons, de résultats et de workflows standardisés. C’est l’outil idéal pour les laboratoires qui effectuent des tâches répétitives avec des protocoles bien définis (contrôle qualité, analyse de routine).
Un ELN (Electronical Lab Notebook), quant à lui, est un cahier de laboratoire électronique (CLE), orienté expérimentation et R&D. Il est conçu pour les équipes de recherche qui mènent des expériences plus libres et moins standardisées. Il permet de documenter les hypothèses, les méthodes, les observations non structurées, et de collaborer sur un projet.
Tableau comparatif entre le LIMS et l’ELN :
LIMS
ELN
Pour mieux illustrer la complémentarité de ces deux solutions, un laboratoire de R&D peut à la fois utiliser un LIMS (Laboratory Management System) pour gérer ses activités, et un ELN pour faciliter la documentation de ses recherches.
Comment choisir un LIMS ?
Choisir un LIMS est une décision stratégique qui aura un impact majeur sur le fonctionnement et le quotidien d’un laboratoire, qu’il s’agisse d’un premier équipement ou du remplacement d’un logiciel existant. Voici quelques facteurs à prendre en compte pour faire le bon choix :
1. Offre packagée vs sur-mesure
Plusieurs types d’offres Laboratory Information Management Systems existent sur le marché, répondant à différents besoins des laboratoires.
Les offres packagées sont des solutions prêtes à l’emploi et très standardisées. Par conséquent, elles sont souvent plus rapides et moins chères à mettre en place. En contrepartie, un type de LIMS implique que les processus du laboratoire soient standardisés et cohérents avec ceux du logiciel, car les options de personnalisation sont très limitées, voire inexistantes.
Au contraire, les solutions sur-mesure offrent une personnalisation presque totale, assurant ainsi aux laboratoires le fait que le logiciel s’adapte parfaitement à leurs activités et flux de travail. Par conséquent, ces solutions sont plus coûteuses et longues à déployer.
Un compromis existe entre ces solutions standards et sur-mesure : les LIMS modulaires. Certains éditeurs proposent des solutions logicielles modulaires. Cette approche permet aux laboratoires d’activer uniquement les modules dont ils ont besoin, offrant ainsi une personnalisation significative avec des coûts et des délais de déploiement réduits.
2. Support et formation
Peu importe le type d’offres choisi, l’accompagnement lors du déploiement et de l’utilisation du logiciel est un facteur clé de réussite.
Le fournisseur doit mettre à disposition des laboratoires toutes les ressources nécessaires à la formation des utilisateurs : documentations, centre d’aide, sessions de formation.
Et au-delà de la formation initiale, il doit également offrir une assistance réactive et performante en cas de besoin avec une équipe dédiée et compétente.
3. Ergonomie
Toujours dans une logique de faciliter l’adoption et l’utilisation du LIMS par les utilisateurs du laboratoire, l’ergonomie est un point important.
Le logiciel doit être accessible et facile à prendre en main et à utiliser au quotidien. La performance d’un LIMS et donc d’un laboratoire passe par une ergonomie simple et pensée pour ses utilisateurs.
4. Certifications
Pour les secteurs réglementés, il est indispensable de choisir un LIMS qui respecte les normes et certifications de l’industrie (FDA 21 CFR Part 11, BPF, etc.).
Cela garantit que le logiciel est conforme aux exigences de sécurité et de traçabilité des données.
5. Mode de déploiement : SaaS ou On-Premise
Les laboratoires disposent de deux modes de déploiement possibles pour leur LIMS.
Le SaaS, Service as a Software, héberge le LIMS et ses données dans le cloud et permet donc aux utilisateurs d’accéder à la solution depuis n’importe quel appareil disposant d’un navigateur Internet. Ce mode permet également aux laboratoires d’avoir une solution plus flexible, sans avoir à se préoccuper de ses capacités IT, et souvent plus accessible en termes d’investissements.
Le On-Premise signifie que le logiciel est hébergé sur les serveurs propriétaires des laboratoires et implique donc d’avoir l’infrastructure et les équipes IT pour le gérer.
6. Mono vs multi-sites
Si un laboratoire dispose de plusieurs sites physiques, il est crucial de choisir une solution capable de gérer les opérations sur ces différents sites.
Un logiciel de gestion LIMS multi-sites permet de standardiser les processus, de partager efficacement les données et de centraliser l’administration.
7. Coût
L’investissement pour s’équiper d’un LIMS peut considérablement varier et ne se limite pas au prix de l’abonnement ou de la licence.
Les laboratoires doivent également prendre en compte les coûts liés au déploiement, à la formation, à la maintenance ou aux développements sur-mesure. Tous ces facteurs sont cruciaux pour faire le bon choix.
8. Interopérabilité avec l’écosystème logiciel du laboratoire
En fonction de l’activité du laboratoire, son paysage logiciel peut également inclure des solutions de GMAO, de MES ou des logiciels ERPs.
Les laboratoires doivent choisir un LIMS qui sait s’interfacer avec les différentes solutions qu’ils utilisent et donc qui s’intègre parfaitement dans leurs écosystèmes.
Le LIMS de demain : l’IA au service des laboratoires
Loin de la science-fiction, l’intelligence artificielle transforme déjà le quotidien des laboratoires en s’intégrant directement dans les systèmes LIMS pour les rendre plus performants. Concrètement, l’IA a fait naître de nouvelles fonctionnalités pour les logiciels LIMS, voici quelques exemples :
- Chatbot : Un assistant conversationnel aide les techniciens à rechercher des informations et exploiter efficacement le référentiel de données d’un laboratoire.
- Planification intelligente : L’IA planifie automatiquement et en un clic les tests et analyses en fonction des ressources disponibles, de l’habilitation des ingénieurs de laboratoires ou encore de la charge du laboratoire.
- Exploitation de données : L’IA transforme les données historiques des laboratoires en véritables informations stratégiques qui leur permettent de prendre de meilleures décisions et un pilotage plus rapide.
Ces fonctionnalités ne sont que les prémices de ce que l’IA, combinée à un logiciel LIMS, pourra accomplir. Pour les laboratoires, la question n’est plus de savoir s’ils doivent adopter l’IA, mais quand ils le feront pour rester compétitifs face à ceux qui ont déjà franchi le pas.
Choisir un LIMS disposant déjà de fonctionnalités basées sur l’IA est donc indispensable pour la performance future des laboratoires.
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