實驗室自動化系統又稱自動化流水線，是指為實現臨床實驗室內某一個或幾個檢測系統的功能整合，而將不同的分析儀器與分析前和分析后的相關設備通過硬件和信息網絡進行連接的相關設備整合體。主要部件包括樣本前處理系統、樣本運送系統、樣本分析系統、樣品保存系統和軟件控制系統等。
由于醫院臨床科室的飛速發展，一方面是檢驗科標本量翻倍增加，服務對象對結果回報時間要求縮短再短；另一方面實驗室的空間受限、人員不夠用，已成為制約醫院發展的瓶頸。擁有一個科學的、合理化的全實驗室自動化體系是大型綜合實驗室發展的方向，也是大勢所趨。
對任何一所臨床實驗室而言，選擇實驗室自動化系統前必須結合本實驗室的實際需求與現狀，符合科室工作人員的日常工作習慣，考慮提升設備處理能力，改進信息系統功能，提升人員素質，進而作出合理科學的決策。
一、自動化實驗室的規劃
與傳統醫學實驗室相比，自動化實驗室在自動化、智能化程度上大大提高，在實驗室設計方面也有了更高要求，但在實驗室規劃設計方面的缺陷往往會造成儀器效能不能完全發揮，不能做到真正意義上的檢測全過程自動化。首先，自動化實驗室設計方案的提出應參考國家發布的各種標準，如《實驗室生物安全通用要求》、《生物安全實驗室建筑技術規范》、《微生物和生物醫學實驗室生物安全通用準則》等，對實驗室水電、照度、噪音、通訊接口等各個細節要做到提前規劃。此外，自動化實驗室規劃設計不僅僅是相關設備的擺放，更重要的是對工作流程的規范與改進，設計中應充分考慮人員、標本、醫療廢物、清潔物品進出實驗室流程。
二、自動化系統的選擇與實驗室整合
目前市面上有3種自動化產品組合（如下）可供選擇：
1. IVD廠商提供擁有完全自主產權的自動化系統，連接自主品牌分析儀器。涵蓋樣本分析前處理、分析中檢測、分析后處理和信息化管理，兼容服務整個實驗室。
2.以一家IVD廠商提供的自動化系統為主，可硬件兼容其它部分IVD供應商的儀器設備。
3.以自動化軌道供應商為主，連接各IVD廠商提供的儀器設備。
目前國內市場上部分IVD廠商可以通過軌道連接硬件，實現跨平臺的物理連接，但是不同廠家儀器與系統軟件控制平臺的接口無法兼容，如何實現儀器跨平臺的數據共享等信息功能往往是儀器整合中的難點。
對于同一廠家的分析儀器，由于通訊標準一致，可以方便地通過中間體軟件進行同一管理，如監控標本在每個分析模塊上的實時狀態。但對于不同品牌儀器，往往僅能設置基本的通訊，甚至沒有與中間體軟件實現雙向通訊，自動化信息化的實際作用就大打折扣。
而對于由不同廠家通過收購而整合成單一品牌的廠家而言，因原有設備的設計理念不同，管理樣本的方式同樣存在著差異，實際上仍是不同的操作體系。收購整合后各儀器雖然在同一條自動化流水線上連接，彌補了檢測菜單不全的缺點，但也引入新的問題，例如，樣本在自動化流水線軌道上為單管運輸，在檢測儀器上為樣本架運輸，樣本管理方式的不同，使得在上機檢測前額外增加了轉移樣本的步驟，造成整體速度的無法匹配，成為整條流水線的瓶頸。
三、不合格樣本分選問題
為保證檢測質量，自動化系統應對溶血、脂血樣本有自動識別功能，不同廠家通過化學測試和物理方法進行不合格標本識別，化學方法需要購買相關試劑，這樣對標本溶血、脂血程度的判定才更為精準，但它存在檢測成本和時間增加的問題。物理方法可對標本性狀進行初步判斷，羅氏公司前處理系統通過數碼照相系統判別異常標本，對可疑標本給予警告，
物理方法檢測相對簡單且無成本增加。如不采用化學方法檢測，異常標本識別就處于無序狀態，只有在對結果影響較大時才能發現。
四、信息化建設問題
實驗室信息系統是臨床實驗室運作的重要部分。最初建立用來收集、記錄、顯示、組織和存檔實驗室結果，通常關注在產生適當實驗室財務管理信息上。盡管通用的信息技術以越來越快的發展速度在前進，但是實驗室LIS并沒有得到相應的發展。
自動化流水線配備的中間體軟件作為實驗室LIS的有效補充，使得實驗室結果的形式不只局限于數字結果，也可能是文本、圖片、或者其他的圖像。中間體軟件不僅關注在整個檢測過程中的檢測效率，同時它對樣本檢測結果的質量。作為能夠更好的提升檢測效率與保證質量的工具，能實現樣本總覽、樣本追蹤、樣本存檔與查找、質控、自動審核、統計等多種功能。
五、人員問題
綜合看來，在自動化程度越高的今天，不是人的要求低了，而是人的要求更高了。要求檢測人員對于檢測技術與檢測原理以及臨床相關知識的了解要非常的清楚，才能把確認相應的檢測結果是準確的。在自動化流水作業中，某一環節出現問題就可能對整個自動化系統檢測造成影響，因此需要操作人員具有高度的責任心和較強的專業技術水平。自動化系統涉及檢測項目較多，每天需要裝填試劑、耗材的數量非常大，檢測儀器、相關配套設施維護保養也需要耗費大量精力。這不僅要求實驗室要有相應管理制度和SOP，保證科室工作的有效進行。
考慮到科室不斷發展和變化，還可以通過相應的培訓與學習，對科室現有工作量及流程進行分析，結合5s,lean的理念，幫助實驗室了解TAT，流程瓶頸等關鍵問題，幫助實驗室平衡工作量，減輕工作壓力，提升科室管理水平，達到優化目的。