Automazione dei processi per tutti tramite strumento di connessione intuitivo

L'analisi dei dati dei processi di laboratorio avviene ancora in molti luoghi manualmente, il che comporta ulteriore stress. Per l'automazione di tali processi si teme che possano verificarsi errori e che il personale abbia meno controllo. (Fonte: [iStock/Getty Images])

Con lo strumento di automazione di laboratorio Hei-PROCESS, gli utenti sono in grado di pianificare, monitorare, documentare e analizzare con precisione le catene di processo in qualsiasi momento e ovunque, tramite browser. (Fonte: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

La scatola nera discreta funge da centro di controllo e garantisce la comunicazione tra tutti gli attori coinvolti — dai singoli componenti del dispositivo all'applicazione web per il monitoraggio del processo. (Fonte: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

La scatola nera discreta funge da centro di controllo e garantisce la comunicazione tra tutti gli attori coinvolti – dai singoli componenti hardware all'applicazione web per il monitoraggio del processo. (Fonte: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)

L'attrezzatura desiderata viene semplicemente collegata tramite l'interfaccia seriale al gateway OSPIN. In questo modo è possibile collegare fino a sei dispositivi di laboratorio in parallelo. (Fonte: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG.)

«La piccola scatola discreta funge da centrale di comando e consente la comunicazione tra i singoli componenti del dispositivo come ad esempio pompe, ingranaggi o sensori di pH e stabilisce la connessione con l'applicazione web, in cui vengono selezionati i parametri desiderati e le fasi del processo», spiega il dottor Jan Saam, CTO di OSPIN GmbH. (Fonte: OSPIN GmbH)

„Hei-PROCESS è la soluzione ideale per iniziare, se si desidera avviare automazioni di processo di piccole dimensioni e procedere gradualmente verso il Lab 4.0 senza passaggi di rete complicati e costi crescenti“, spiega Mesut Yilmaz, Business Development Manager presso Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. (Fonte: Heidolph Instruments GmbH & Co. KG.)

Sempre più laboratori in cliniche, industrie e ricerca si trovano ad affrontare il compito di aumentare l'efficienza, la riproducibilità e l'analisi dei dati attraverso processi automatizzati. Le offerte di cloud e software esistenti si rivelano spesso molto complesse e richiedono un notevole sforzo di apprendimento. Per molti laboratori ciò può risultare scoraggiante e creare timori di contatto con i processi di digitalizzazione. Per questo motivo, Heidolph Instruments GmbH & Co. KG, in collaborazione con OSPIN GmbH, ha sviluppato lo strumento di automazione di laboratorio Hei-PROCESS: consente agli utenti di pianificare, eseguire, monitorare, documentare e analizzare con precisione le catene di processo in qualsiasi momento e ovunque tramite browser. Rispetto ad altre soluzioni, si tratta di una piattaforma scalabile che permette una transizione graduale in base alle singole esigenze di processo, riducendo significativamente i costi – senza dover rinunciare al numero di utenti. L'automazione flessibile della routine di laboratorio garantisce un controllo dei processi intuitivo, basato su ricette, e la possibilità di controllare da remoto singoli dispositivi. La trasparenza e la sicurezza sono assicurate dal monitoraggio in tempo reale e dalla documentazione conforme alle revisioni di tutti i dati di processo. Grazie all'interfaccia utente intuitiva, si elimina il lungo tempo di formazione necessario con altre soluzioni software.

Numerosi processi vengono ancora svolti manualmente in molti laboratori, sotto la supervisione costante del personale di laboratorio. Questo non solo richiede molto tempo, ma vincola i tecnici a compiti che potrebbero essere facilmente automatizzati. "L'idea del Laboratorio 4.0 promette di automatizzare compiti manuali e ripetitivi, aumentando la produttività, riducendo i tempi di lavorazione, migliorando la sicurezza del personale e minimizzando gli errori", afferma Mesut Yilmaz, Business Development Manager di Heidolph Instruments GmbH & Co. KG. Tuttavia, molti laboratori, nonostante l'equipaggiamento moderno, sono ancora riluttanti ad automatizzare i propri processi: "Da un lato, sul mercato ci sono sistemi di supervisione dei processi, più statici, che consentono meno flessibilità e devono essere gestiti da ingegneri di processo qualificati. Questi sistemi sono pensati per ambienti di produzione e spesso non vengono modificati per anni", spiega il dott. Jan Saam, CTO di OSPIN GmbH. Pertanto, tali soluzioni sono più adatte a grandi impianti, poiché il ritorno sull'investimento si realizza nel tempo. "D'altra parte, molte soluzioni di digitalizzazione per il laboratorio sono progettate per una transizione totale all'uso dello stesso strumento, il che rappresenta ovviamente un ostacolo enorme e non tiene conto delle esigenze specifiche di diversi laboratori", continua Saam. Inoltre, sul mercato, oltre alle soluzioni locali con server, ci sono poche varianti cloud che differiscono notevolmente per applicazione e orientamento, e la flessibilità quotidiana in laboratorio viene ulteriormente complicata da licenze utente limitate.

Per rendere la transizione al Laboratorio 4.0 flessibile e specifica per ogni laboratorio, Heidolph ha sviluppato, in collaborazione con OSPIN GmbH, lo strumento di automazione di laboratorio Hei-PROCESS. Invece di applicare l'automazione all'intera struttura di laboratorio, la piattaforma intuitiva è scalabile e permette di passare alle singole esigenze di processo. Ciò consente di automatizzare i processi di laboratorio senza lunghi tempi di formazione, conoscenze specialistiche o investimenti sproporzionati, direttamente e con un budget compatibile con le decisioni dei responsabili di laboratorio. Le soluzioni Hei-PROCESS possono essere ampliate e collegate tra loro in qualsiasi momento, rendendo possibile il controllo e la documentazione di tutti i passaggi di processo nel settore della ricerca, sviluppo e produzione, in modo decentralizzato e ovunque ci si trovi.

Accesso ai dispositivi collegati tramite un'interfaccia utente

Con Hei-PROCESS, nella versione base, è possibile automatizzare compiti di routine di fino a sei dispositivi Heidolph o di terze parti. Per farlo, l'equipaggiamento desiderato viene semplicemente collegato tramite l'interfaccia seriale al gateway OSPIN. "La piccola, discreta scatola funge da centrale di commutazione e permette la comunicazione tra i singoli componenti come pompe, agitatori o sensori di pH, e stabilisce la connessione con l'applicazione web, in cui vengono selezionati i parametri e le fasi desiderate", spiega Saam. "Rispetto ad altre soluzioni, non è necessario installare e configurare un software specifico su un computer dedicato: basta collegare il gateway, accedere all'applicazione web e iniziare subito." Hei-PROCESS è progettato in modo che si possa accedere ai dispositivi tramite un'unica interfaccia da qualsiasi browser, con schermo e stato di visualizzazione sincronizzati. Un codice colore indica immediatamente quali dispositivi sono attualmente in funzione, quali processi sono completati e cosa è in preparazione.

"Naturalmente, esiste un sistema di autorizzazioni sofisticato che permette di controllare con precisione chi può accedere a quali dispositivi e dati. La creazione e gestione dei processi, così come il monitoraggio dei dati, avviene tramite l'applicazione cloud, mentre il controllo dei processi avviene localmente sul gateway", spiega Saam. "I singoli processi vengono eseguiti direttamente sul gateway e tutti i valori dei sensori e i dati di processo vengono memorizzati temporaneamente, in modo che, ad esempio, una perdita di connessione internet o un'interruzione nella comunicazione con il cloud non compromettano il flusso di lavoro. I dati memorizzati vengono automaticamente sincronizzati con l'applicazione cloud non appena la connessione viene ristabilita", aggiunge Yilmaz.

Per consentire ai processi di laboratorio di svolgersi nel modo più efficiente e automatico possibile, lasciando tempo ai ricercatori per le attività principali, l'interfaccia di controllo tramite browser o l'app Web OSPIN si concentra sulla gestione basata su ricette. "Come nella cucina, la ricetta è una sequenza di istruzioni che portano al prodotto desiderato. Con questo approccio, è facile automatizzare processi di analisi e produzione in laboratori industriali e accademici", afferma Yilmaz. Di conseguenza, Hei-PROCESS permette all'utente di definire, modificare e salvare i processi per la riproduzione. In questo modo, il personale non deve essere presente ad ogni passaggio e non è necessario avviare manualmente le transizioni di fase. A seconda della variante Hei-PROCESS scelta, è possibile impostare valori target per i diversi parametri dei dispositivi in ogni fase. Inoltre, le transizioni di fase possono essere attivate in modo temporizzato o manuale, e i passaggi ripetitivi possono essere raggruppati.

Raccolta automatica dei dati per una riproducibilità più semplice dei processi

Una caratteristica distintiva di Hei-PROCESS è l'elevata flessibilità, poiché, a differenza di soluzioni comparabili, non ci sono limitazioni nel numero di utenti con licenza. "Per iniziare con Hei-PROCESS, nella versione base, basta pagare una singola quota di licenza una tantum. Successivamente, si può definire un numero illimitato di utenti", spiega Yilmaz. La gestione integrata di dispositivi e diritti utente tramite l'app Web garantisce alta trasparenza e facilita l'organizzazione, soprattutto in gruppi di lavoro e in ambienti regolamentati. Lo strumento registra e documenta automaticamente tutti i dati di ogni processo, garantendo riproducibilità completa. In questo modo, è possibile tracciare le deviazioni rispetto alle impostazioni originali e rispettare facilmente gli obblighi di documentazione, anche quando diversi utenti operano sui dispositivi. Da un lato, si può risalire con precisione all'utente che ha eseguito un determinato processo tramite l'ID utente. Dall'altro, i dati documentati sono immodificabili dopo la fine del processo. La ricerca di errori diventa semplice e la loro occorrenza si riduce al minimo. Allo stesso tempo, Hei-PROCESS si mantiene sempre aggiornato, poiché gli aggiornamenti vengono eseguiti automaticamente all'avvio dell'applicazione, permettendo agli utenti di beneficiare regolarmente di nuove funzioni e aggiornamenti di sicurezza. "Hei-PROCESS è la soluzione ideale per chi desidera iniziare con piccole automazioni di processo e, senza complicate fasi di integrazione e con costi crescenti, vuole progressivamente avvicinarsi al laboratorio 4.0", conclude Yilmaz.