analytica 2022: La tua strada verso il Laboratorio 4.0

I singoli moduli a forma di alveare del sistema di laboratorio iHex possono essere disposti in modo flessibile e collegati tramite plug-and-play per formare un sistema completo. (Foto: TU Dresden – SmartLab-Systeme)

Il robot da laboratorio mobile Kevin consente flussi di lavoro automatizzati nel laboratorio. (Copyright: Fraunhofer IPA / Rainer Bez)

– Mostra speciale rende tangibile la trasformazione digitale in laboratorio
– Robot collaborativi supportano la quotidianità in laboratorio
– Il forum presenta tecnologie future per il mondo dei laboratori

Soluzioni intelligenti per la trasformazione digitale del mondo dei laboratori sono al centro di analytica, la fiera leader per analisi, tecnologia di laboratorio e biotecnologia, che dal 21 al 24 giugno 2022 aprirà le sue porte nel quartiere fieristico di Monaco di Baviera. Registri di laboratorio elettronici, screening automatizzati ad alto rendimento e robot pipettatori: il cambiamento digitale nel mondo dei laboratori è già iniziato. «Nel settore dei laboratori esiste una chiara richiesta di maggiore supporto digitale e automazione», afferma Armin Wittmann, responsabile del progetto analytica presso la fiera di Monaco di Baviera. «Analytica rende tangibili le tecnologie future per accelerare la transizione verso il Laboratorio 4.0.»

Mostra speciale Trasformazione Digitale: vivere il laboratorio intelligente dal vivo

Secondo uno studio dell'Istituto Fraunhofer per la tecnologia di produzione e automazione IPA, che ha esaminato il livello di digitalizzazione nei laboratori delle scienze della vita, sono principalmente la mancanza di accettazione, la disponibilità al cambiamento e l'ignoranza sulle possibilità delle nuove tecnologie a frenare attualmente la digitalizzazione dei laboratori. La mostra speciale di analytica sulla Trasformazione Digitale mira a ridurre tali ostacoli, permettendo ai visitatori di convincersi dal vivo di robot collaborativi e altre tecnologie.

Già l’allestimento della mostra speciale di analytica è un highlight. Si basa sul sistema di laboratorio a nido d’ape iHEX, progettato da un team guidato dal Dr. Felix Lenk, CEO di SmartLab Solutions GmbH e responsabile del gruppo di ricerca SmartLab-Systeme presso il Technische Universität Dresden. I moduli innovativi a forma di esagono sono dotati di varie funzioni, possono essere disposti in modo flessibile e sono collegati elettricamente e tramite connessioni dati a un sistema complessivo secondo il concetto plug-and-play.

Robot assistenti

Elemento essenziale del laboratorio intelligente della mostra speciale di analytica sono i bracci robot collaborativi. Supportano il personale di laboratorio in attività semplici come inserire tappi in una centrifuga o chiudere recipienti di campioni. «L’obiettivo è di eseguire in futuro più esperimenti o analisi con meno risorse e in qualità superiore», spiega Felix Lenk, che realizza il laboratorio della mostra speciale insieme a diversi espositori di analytica. Tra questi, Mettler Toledo con strumenti di misura e precisione, Düperthal con armadi di sicurezza e sistemi di stoccaggio, e 2mag con tecnologia di agitazione e riscaldamento, oltre a INTEGRA Biosciences.

Passeggiando tra le hall della fiera, i visitatori di analytica probabilmente incontreranno anche Kevin, un robot da laboratorio mobile sviluppato dai ricercatori dell’Istituto Fraunhofer IPA. Dotato di braccio robotico, telecamera, elaborazione delle immagini e algoritmo di apprendimento, Kevin può ad esempio trasportare campioni da un dispositivo all’altro o prelevare reagenti dal magazzino. «Kevin vuole alleggerire il personale di laboratorio, non sostituirlo», sottolinea Matthias Freundel, responsabile del gruppo Digital Lab Services presso Fraunhofer IPA. «Si tratta di delegare al robot compiti semplici, così che i tecnici qualificati possano dedicarsi ad attività a maggior valore aggiunto.»

Interfacce standardizzate

Un’altra sfida del Laboratorio 4.0: tutti i dispositivi devono comunicare tra loro e scambiare dati. Inoltre, sono collegati ai dispositivi mobili degli utenti, e in alcuni casi anche a sistemi IT esterni. Questa visione può essere realizzata solo se tutto il software e la tecnologia di laboratorio sono connessi tra loro e tutti i dispositivi dispongono di un’interfaccia standardizzata.

Lo standard OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), affermato nell’automazione industriale, si configura come base per la connettività in laboratorio, come spiega l’associazione di settore SPECTARIS nel forum analitica sulla Trasformazione Digitale. Un gruppo di lavoro di SPECTARIS sta attualmente sviluppando lo standard Laboratory Agnostic Device Standard, breve LADS, che integra OPC UA e rende i dispositivi adatti all’ambiente di laboratorio. La mostra speciale sulla Trasformazione Digitale mostrerà come la comunicazione standardizzata tra dispositivi con OPC UA LADS possa rendere possibile l’elaborazione senza soluzione di continuità degli ordini in un laboratorio di routine.

Realtà aumentata in laboratorio

Molte attività di laboratorio non possono essere facilmente automatizzate perché sono troppo complesse o richiedono azioni variabili. Tuttavia, il supporto digitale sarebbe comunque utile. Per questo motivo, il forum sulla Trasformazione Digitale di analytica 2022 si concentrerà anche su tecnologie finora poco adottate nel mondo dei laboratori, come il controllo vocale di dispositivi e strumenti di realtà virtuale o aumentata. Ad esempio, occhiali di realtà aumentata potrebbero fornire istruzioni ai tecnici durante le operazioni, registrare automaticamente i passaggi eseguiti o visualizzare avvisi in caso di riempimento errato di provette.

Sinergie per il Laboratorio 4.0

Che si tratti di laboratori di ricerca o di routine, il cambiamento digitale apre possibilità inesplorate, ma pone anche una grande sfida, che può essere affrontata solo attraverso una stretta collaborazione tra produttori di dispositivi, sviluppatori di software, ricercatori e gestori di laboratori. Analytica, con la sua combinazione di fiera specializzata, conferenza analitica e ampio programma di supporto, si propone come piattaforma che riunisce tutti questi attori. Quest’anno, la fiera di Monaco di Baviera offre ai visitatori di analytica un valore aggiunto speciale: con il loro biglietto, avranno accesso gratuito anche ad automatica, la fiera leader per l’automazione intelligente e la robotica nella produzione.