Automatizace procesů pro každého pomocí intuitivního nástroje pro propojení

Vyhodnocování dat z laboratorních procesů je stále ještě na mnoha místech prováděno ručně, což znamená další stres. Při automatizaci takových procesů se obává, že dojde k chybám a že bude mít personál menší kontrolu. (Zdroj: [iStock/Getty Images])

S nástrojem pro automatizaci laboratoří Hei-PROCESS jsou uživatelé schopni kdykoli a odkudkoli plánovat, sledovat, dokumentovat a přesně vyhodnocovat řetězce procesů prostřednictvím webového prohlížeče. (Zdroj: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

Nenápadná černá krabice slouží jako řídicí centrum a zajišťuje komunikaci mezi všemi zúčastněnými aktéry – počínaje jednotlivými komponentami zařízení až po webovou aplikaci pro sledování procesu. (Zdroj: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

Nenápadná černá krabice slouží jako řídicí centrum a zajišťuje komunikaci mezi všemi zúčastněnými aktéry – počínaje jednotlivými komponenty zařízení až po webovou aplikaci pro sledování procesu. (Zdroj: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

Požadované vybavení je jednoduše připojeno přes sériové rozhraní k bráně OSPIN. Tím lze paralelně připojit až šest laboratorních zařízení. (Zdroj: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG.)

„Nenápadná malá krabička slouží jako řídicí centrum a umožňuje komunikaci mezi jednotlivými komponenty zařízení, jako jsou například čerpadla, míchací zařízení nebo pH senzory, a zajišťuje připojení k webové aplikaci, ve které jsou vybírány požadované parametry a kroky procesu,“ vysvětluje Dr. Jan Saam, CTO společnosti OSPIN GmbH. (Zdroj: OSPIN GmbH)

„Hei-PROCESS je ideální řešení pro začátek, pokud chcete začít s menšími automatizacemi procesů a postupně se vydat na cestu k Lab 4.0 bez složitých kroků propojení a rostoucích nákladů,“ vysvětluje Mesut Yilmaz, manažer rozvoje obchodu ve společnosti Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. (Zdroj: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG.)

Stále více laboratoří v klinikách, průmyslu a výzkumu čelí úkolu zvýšit efektivitu, reprodukovatelnost a analýzu dat pomocí automatizovaných procesů. Existující cloudové a softwarové nabídky se však často ukazují jako velmi složité a vyžadují vysokou míru zaučení. Pro mnoho laboratoří to působí odstrašujícím dojmem a vytváří obavy z digitalizačních procesů. Proto společnost Heidolph Instruments GmbH & Co. KG ve spolupráci s OSPIN GmbH vyvinula nástroj pro automatizaci laboratoří Hei-PROCESS: Uživatelé jsou díky němu schopni kdykoli a odkudkoli plánovat, provádět, sledovat, dokumentovat a přesně vyhodnocovat řetězce procesů prostřednictvím webového rozhraní. Ve srovnání s jinými řešeními se jedná o škálovatelnou platformu, která umožňuje postupnou změnu podle jednotlivých požadavků na proces, čímž se výrazně snižují náklady – aniž by bylo nutné omezovat počet uživatelů. Flexibilní automatizace každodenního laboratorního provozu tak zajišťuje intuitivní, receptově založené řízení procesů i dálkové ovládání jednotlivých zařízení. Pro nezbytnou transparentnost a bezpečnost zajišťují živé monitorování a revizi odolnou dokumentaci všech dat z procesu. Díky intuitivní uživatelské rozhraní odpadá dlouhá doba zaučení, která je nutná u jiných softwarových řešení.

V mnoha laboratořích jsou stále řada procesů prováděny ručně a pod stálým dohledem laborantů. To je nejen časově náročné, ale také zaměstnává laboranty na činnosti, které by mohly být snadno automatizovány. „Myšlenka Laboratoře 4.0 slibuje automatizaci manuálních a opakujících se úkolů, což umožní zvýšit produktivitu, zkrátit dobu zpracování, zlepšit bezpečnost personálu a minimalizovat chybovost,“ říká Mesut Yilmaz, Business Development Manager ve společnosti Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. Přesto však mnoho laboratoří i přes moderní vybavení stále váhá s automatizací svých procesů: „Na trhu jsou na jedné straně procesní řídicí systémy, které jsou spíše statické, tedy méně flexibilní, a je třeba je obsluhovat vyškolenými procesními inženýry. Tyto systémy jsou určeny pro výrobní prostředí a často se za několik let nemění,“ vysvětluje Dr. Jan Saam, CTO ve společnosti OSPIN GmbH. Takové varianty se proto vyplatí spíše u velkých zařízení, protože přechod a investice se časem vrátí. „Na druhou stranu jsou na trhu dostupná řešení pro digitalizaci laboratoří, která jsou navržena tak, že celá organizace přechází najednou na stejný nástroj, což je samozřejmě obrovská výzva a nevyhovuje individuálním potřebám různých laboratoří,“ dodává Saam. Navíc je na trhu kromě lokálních serverových řešení k dispozici jen několik cloudových variant, které se výrazně liší v oblasti použití a zaměření, což dále ztěžuje flexibilitu v každodenním provozu s omezenými uživatelskými licencemi.

Aby mohl být přechod na Laboratoř 4.0 flexibilní a přizpůsobený specifickým potřebám laboratoře, společnost Heidolph ve spolupráci s OSPIN GmbH vyvinula nástroj pro automatizaci laboratoří Hei-PROCESS. Místo toho, aby byla automatizace aplikována na celé prostředí laboratoře, je tato intuitivní platforma škálovatelná a umožňuje přechod začínající u jednotlivých požadavků na proces. Díky tomu lze laboratořské procesy automatizovat bez dlouhého zaučení, speciálních znalostí a relativně vysokých investic, a to přímo – s rozpočtem, který odpovídá rozhodovacímu prostoru vedoucích laboratoří. Řešení Hei-PROCESS lze kdykoli rozšířit a propojit, takže řízení a dokumentace všech kroků v oblasti výzkumu, vývoje a výroby je možné decentralizovaně a odkudkoli.

Přístup ke připojeným zařízením přes uživatelské rozhraní

S Hei-PROCESS lze v základní verzi automatizovat rutinní úkoly až u šesti zařízení Heidolph nebo cizích. Zařízení se jednoduše připojí přes sériové rozhraní k OSPIN gateway. „Nenápadná malá krabička funguje jako řídicí centrum a umožňuje komunikaci mezi jednotlivými komponenty zařízení, jako jsou čerpadla, pohony nebo pH senzory, a zajišťuje připojení k webové aplikaci, ve které jsou vybírány požadované parametry a kroky procesu,“ vysvětluje Saam. „Na rozdíl od jiných řešení není třeba instalovat a konfigurovat speciální software na určitém počítači – stačí připojit gateway, přihlásit se do webové aplikace a ihned začít.“ Hei-PROCESS je navržen tak, aby bylo možné k zařízení přistupovat přes jedinou uživatelskou rozhraní z jakéhokoli prohlížeče, přičemž jsou zařízení například zrcadlená s obrázky a stavovými ukazateli. Barevný kód okamžitě ukazuje, které zařízení právě běží, které procesy jsou dokončené a co je právě v přípravě.

„Samozřejmě existuje propracovaný systém oprávnění, který umožňuje přesně řídit, kdo má přístup k jakým zařízením a datům. Sice se tvorba a správa procesů a monitoring dat provádí v cloudové aplikaci, kontrola procesu však probíhá lokálně na gateway,“ říká Saam. „Jednotlivé procesy se vykonávají přímo na gateway a veškeré naměřené hodnoty senzorů a data z procesu jsou dočasně uloženy, takže například výpadek internetového připojení nebo porucha komunikace s cloudem neovlivní průběh procesu. Uložená data jsou navíc automaticky synchronizována s cloudovou aplikací, jakmile je spojení opět navázáno,“ doplňuje Yilmaz.

Aby procesy v laboratoři mohly probíhat co nejefektivněji a automaticky a zároveň uvolnit čas pracovníků na skutečný výzkum, je při ovládání přes prohlížeč nebo OSPIN Web-App kladen důraz na receptově založené řízení procesů. „Podobně jako při vaření je recept soubor pokynů, jejichž provedení vede k požadovanému produktu. Tento přístup umožňuje snadno automatizovat analytické a výrobní procesy v průmyslových i akademických laboratořích,“ říká Yilmaz. V souladu s tím Hei-PROCESS umožňuje uživateli předem definovat, upravit a uložit procesní kroky pro reprodukci. Díky tomu personál nemusí být při každém mezikroku přítomen a nemusí manuálně spouštět přechody mezi fázemi. Podle zvolené varianty Hei-PROCESS lze také v každé fázi definovat cílové hodnoty různých parametrů zařízení. Přechody mezi fázemi lze spouštět časově nebo manuálně a opakující se kroky lze seskupit.

Automatické zaznamenávání dat pro snadnou reprodukovatelnost procesů

Speciální vlastností Hei-PROCESS je vysoká flexibilita, protože na rozdíl od srovnatelných řešení neexistují žádná omezení počtu licencovaných uživatelů. „Pro začátek s Hei-PROCESS stačí zaplatit jednorázovou licenční poplatek, poté lze definovat neomezený počet uživatelů,“ říká Yilmaz. Integrované řízení práv zařízení a uživatelů přes webovou aplikaci zajišťuje vysokou transparentnost a usnadňuje organizaci, zejména v případě pracovních skupin a procesů v regulovaném prostředí. Nástroj automaticky zaznamenává a dokumentuje všechna data jednotlivých procesů pro úplnou reprodukovatelnost. Díky tomu je možné sledovat odchylky od zadání a splnit povinnost dokumentace bez velké námahy, i když na zařízeních pracují různí uživatelé. Za prvé, lze přes uživatelské ID přesně sledovat, kdo jaké procesy prováděl. Za druhé, dokumentovaná data po ukončení procesu nejsou manipulovatelná. Vyhledávání chyb je tak jednodušší a jejich výskyt je minimalizován. Současně Hei-PROCESS neustále zůstává aktuální, protože aktualizace jsou automaticky prováděny při spuštění aplikace, takže uživatelé pravidelně profitují z nových funkcí a bezpečnostních aktualizací. „Hei-PROCESS je ideální řešení pro začátek menších automatizací procesů, které lze postupně rozšiřovat bez složitých kroků propojení a snižování nákladů na cestě k Laboratoři 4.0,“ shrnuje Yilmaz.