analytica 2022: Vaše cesta do Laboratoře 4.0

Jednotlivé buňkovité moduly laboratorního systému iHex lze flexibilně uspořádat a pomocí plug-and-play propojit do kompletního systému. (Foto: TU Dresden – SmartLab-Systeme) / Honeycomb-shaped modules of the iHex laboratory system can be flexibly arranged and connected via plug-and-play to form a complete system. (Photo: TU Dresden – SmartLab-Systeme)

Mobilní laboratorní robot Kevin umožňuje automatizované pracovní postupy v laboratoři. (Copyright: Fraunhofer IPA / Rainer Bez) / The mobile laboratory robot Kevin enables automated workflows in the laboratory. (Copyright: Fraunhofer IPA / Rainer Bez)

– Výstava ukazuje digitální transformaci v laboratoři
– Kolaborativní roboti podporují každodenní práci v laboratoři
– Fórum představuje technologie budoucnosti pro svět laboratoří

Chytrá řešení pro digitální transformaci světa laboratoří jsou v centru pozornosti analytiky, hlavního veletrhu pro analytiku, laboratorní techniku a biotechnologii, který se od 21. do 24. června 2022 otevře na výstavišti v Mnichově. Elektronické laboratorní deníky, automatizované vysokovýkonné screeningy a pipetovací roboti: digitální změny v laboratořích již začaly. „V laboratořím chybí jasná poptávka po větší digitální podpoře a automatizaci,“ říká Armin Wittmann, vedoucí projektu analytica na výstavišti v Mnichově. „analytica umožňuje zažít technologie budoucnosti, aby urychlila přechod na Laboratoř 4.0.“

Výstava Digitální transformace: Zažijte chytrou laboratoř naživo

Podle studie Fraunhoferova institutu pro výrobní technologie a automatizaci IPA, která zkoumala stupeň digitalizace v life-science laboratořích, brzdí digitalizaci především nedostatečná akceptace a ochota ke změnám, stejně jako nevědomost o možnostech nových technologií. Výstava Digitální transformace na analytice si klade za cíl tyto překážky odstranit tím, že si návštěvníci budou moci naživo ověřit kolaborativní roboty a další technologie.

Už samotné uspořádání výstavy analytica je vrcholem. Je založeno na buněčném laboratořním systému iHEX, který navrhl tým kolem Dr. Felixe Lenk, generálního ředitele SmartLab Solutions GmbH a vedoucího výzkumné skupiny SmartLab systémy na Technické univerzitě v Drážďanech. Inovativní šestiúhelníkové moduly jsou vybaveny různými funkcemi, dají se flexibilně uspořádat a jsou propojeny podle konceptu plug-and-play elektricky i přes datové spojení do celkového systému.

Pomocní roboti

Podstatnou součástí chytré laboratoře na výstavě analytica jsou kolaborativní robotické ramena. Podporují personál laboratoře při jednoduchých úkolech, například při vkládání víček do centrifugy nebo uzavírání vzorkovacích nádob. „Cílem je v budoucnu provádět více experimentů nebo analýz s menším množstvím zdrojů a vyšší kvalitou,“ vysvětluje Felix Lenk, který realizuje laboratoř výstavy spolu s několika vystavovateli analytiky. Mezi ně patří například Mettler Toledo s měřicími a přesnostními přístroji, Düperthal s bezpečnostními skříněmi a skladovacími systémy či 2mag s míchací a topnou technikou a INTEGRA Biosciences.

Při procházce výstavištěm pravděpodobně návštěvníky analytiky potká i Kevin, mobilní laboratorní robot, který vyvinuli vědci z Fraunhofer IPA. Vybavený robotickým ramenem, kamerou, obrazovou technikou a učením na algoritmu může například přenášet vzorky z jednoho zařízení do druhého nebo brát reagencie ze skladu. „Kevin chce ulehčit práci personálu laboratoře, nikoli je nahradit,“ zdůrazňuje Matthias Freundel, vedoucí skupiny Digital Lab Services ve Fraunhofer IPA. „Jde o to, aby vysoce kvalifikovaní pracovníci laboratoře měli méně rutinních úkolů, a mohli se tak věnovat hodnotnějším činnostem.“

Jednotné rozhraní

Další výzvou v Laboratoři 4.0 je, že všechna zařízení musí spolu komunikovat a vyměňovat si data. Navíc jsou propojena s mobilními zařízeními uživatelů, částečně i s externími IT systémy. Tuto vizi lze realizovat pouze tehdy, pokud je veškerý software a laboratorní technika síťově propojené a všechna zařízení mají standardizované rozhraní.

Standard OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), zavedený v průmyslové automatizaci, je vhodný jako základ pro propojení v laboratoři, jak vysvětlí odvětvové sdružení SPECTARIS v fóru Digitální transformace na analytice. Skupina pracovníků SPECTARIS aktuálně vyvíjí standard Laboratory Agnostic Device Standard, zkráceně LADS, který doplní OPC UA a udělá jej vhodným pro prostředí laboratoře. Výstava Digitální transformace ukáže, jak standardizovaná komunikace zařízení s OPC UA LADS umožňuje bezproblémové zpracování zakázek v rutinní laboratoři.

Rozšířená laboratořní realita

Mnoho laboratorních činností nelze snadno automatizovat, protože jsou příliš složité nebo vyžadují variabilní zásahy. Digitální podpora by však byla velmi užitečná. Proto se na fóru Digitální transformace na analytice 2022 zaměří na technologie, které zatím v laboratořích téměř nepoužívají, například hlasové ovládání zařízení a přístroje virtuální nebo rozšířené reality. Brýle s rozšířenou realitou by například mohly pracovníkům v laboratoři dávat instrukce k pracovním postupům, současně automaticky zaznamenávat provedené kroky nebo zobrazovat varování při nesprávném plnění zkumavek.

Synergie pro Laboratoř 4.0

Ať už v výzkumné nebo rutinní laboratoři: digitální změny otevírají nevídané možnosti, ale zároveň představují velkou výzvu, kterou lze zvládnout pouze úzkou spoluprací výrobců zařízení, vývojářů softwaru, vědců a provozovatelů laboratoří. Výstava analytica se svým spojením odborné výstavy, konference a rozsáhlého doprovodného programu je platformou, která všechny tyto aktéry spojuje. Letos nabízí výstaviště v Mnichově návštěvníkům analytiky zvláštní přidanou hodnotu: s jejich vstupenkou získají bezplatný přístup k paralelně konající se automatice, hlavní výstavě pro inteligentní automatizaci a robotiku ve výrobě.