Nieuw Laboratorium

Maike Kranz

Begriffe zoals Labor 4.0 of Toekomstlab worden momenteel vaak gebruikt wanneer het gaat om trends en technologieën die de laboratoriumplanning aanzienlijk vormgeven en beïnvloeden. Maar wat schuilt er eigenlijk achter deze termen en wat betekent dat voor bedrijven die hun laboratoria willen moderniseren of herontwerpen? Welke kernfactoren moeten laboratoria vervullen zodat ze nu en in de toekomst over de nodige flexibiliteit en prestatiecapaciteit beschikken om enerzijds voortdurend te voldoen aan nieuwe vakgerichte eisen en anderzijds aan de uitdagingen van moderne werkwerelden?

Een nieuw en innovatief laboratorium moet goed gepland en doordacht zijn. Laboratoria zijn in delen al uitgegroeid tot hoogcomplexe datafabrieken, wat zich in de toekomst zal voortzetten door nieuwe en krachtigere technologieën in nog kortere innovatierondes.

De wereld is in verandering en wij beleven transformaties op verschillende niveaus – technologisch, sociaal en ecologisch.

De digitalisering van informatie wordt steeds meer de sleutel tot succes en de daarmee verbonden data vormen een essentieel bezit. Bedrijven willen dat hun laboratoria in realtime wereldwijd met elkaar kunnen communiceren en dat het automatiseringsniveau dient als instrument voor de hoogste kwaliteitsnormen.

De ervaring van de afgelopen jaren heeft ons ook laten zien dat laboratoriummedewerkers niet meer noodzakelijk aan de laboratoriumbank hun werkzaamheden uitvoeren, maar dat hier ook een aanzienlijke flexibilisering plaatsvindt in werktijd/-plek tot en met volledige verplaatsing van de werkplek.

Niet in de laatste plaats beïnvloedt de dringend noodzakelijke transitie naar meer klimaatbescherming en effectieve duurzaamheid ook in het laboratorium een innovatieve planning en moderne inrichting van toekomstbestendige werkplekken.

De beschreven transformaties in het laboratorium kunnen vele gezichten hebben. Het hoogste doel moet echter zijn om de mens en zijn behoeften centraal te stellen. Het bewuste omgaan met de hulpbron ‘mens’ betekent het creëren van verlichting, het optimaliseren van processen en arbeidssituaties door digitalisering, evenals het creëren van vrijruimte voor experimenteel werken of andere kerntaken.

Zogenaamde Smart Buildings bieden een intelligente koppeling van gebouwbeheer met toepassings- en gebruiksspecifieke automatisering, die ook de digitalisering in de laboratoriumwerking optimaal ondersteunt. Ze openen nieuwe ontwerpmogelijkheden om innovatieve en holistische werkwerelden in het laboratorium te creëren, die de daarin werkende mensen alle opties bieden voor uitwisseling, communicatie, creativiteit en kennisoverdracht die nodig zijn in het laboratorium van de toekomst.

Het toepassingsgebied van digitale systemen in het laboratorium is breed en kan de gebruiker zowel het dagelijks werk vergemakkelijken als de resultaatkwaliteit verhogen.

Een voorbeeld is de overstap op LIMS- en LES-systemen, die de analoge, handmatige en foutgevoelige documentatie vervangen door directe elektronische gegevensverzameling uit meet- of analysemiddelen. De traceerbaarheid van (meet-)gegevens creëert transparantie en waarborgt de integriteit van de gegenereerde informatie. Hiervoor is een meer geavanceerde technische infrastructuur binnen laboratoria nodig, die vaak niet aanwezig is in oudere gebouwen. Slimme gebouwen stellen de gebruikers bovendien in staat via sensoren toegang te krijgen tot belangrijke milieugegevens, wat de reproduceerbaarheid en controle van experimenten en analyses vergemakkelijkt.

De verdere verwerking van gegevens gebeurt in traditionele laboratoriumomgevingen vaak nog decentraal. De integratie van laboratorium-, ruimte-, milieu- en apparaatgegevens op een digitale dataplatform maakt doelgerichte en locatieonafhankelijke datagebruik mogelijk.

Een ander toepassingsgebied dat al vele jaren in alle productiebranches wordt toegepast en in de context van digitalisering wordt genoemd, is robotica. Tegenwoordig kunnen repetitieve processen ook in het laboratorium door robots worden overgenomen, wat een ontlasting voor medewerkers creëert.

Een slimme koppeling van de beschreven toepassingsgevallen geeft ons een eerste idee van de al vandaag beschikbare toekomst. Zo kunnen geautomatiseerde, repetitieve processen worden gekoppeld aan apparatuurboekingen, wat leidt tot een efficiënte inzet. Een geplande, gedeelde benutting van apparatuur maakt langere gebruikstermijnen per dag mogelijk. Door automatisering kunnen apparaten ook buiten de reguliere werktijden worden gebruikt. Zo zouden repetitieve processen ’s nachts kunnen draaien, terwijl apparaten overdag door medewerkers worden ingezet voor meer gespecialiseerde, niet-repetitieve taken.

Op het gebied van facilitair management zijn toepassingen zoals predictive maintenance, oftewel proactief onderhoud van machines en apparaten op basis van continue monitoring en voortdurende data-analyse, al gangbaar. Een ander toepassingsgebied van procesdigitalisering is logistiek. Hier kan de koppeling van activiteiten en besturingssystemen in het laboratorium met de inkoop van materialen de opslag, beschikbaarstelling en inkoop optimaliseren.

In veel bestaande laboratoria wordt momenteel niet het volledige potentieel van digitalisering benut. Verandering betekent onzekerheid en vereist vaak een heroverweging. De vele kansen en mogelijkheden die digitalisering voor het individu biedt, worden het beste ervaren door directe betrokkenheid bij het ontwikkelingsproces. Daarom organiseert Carpus+Partner AG al in de beginfase van de planning workshops met medewerkers en stakeholders uit alle functionele gebieden, waarin de medewerkers hun behoeften en wensen voor de nieuwe werkplek vrij kunnen formuleren. Wie mag meebouwen, identificeert zich met zijn werk en de werkomgeving. Een analyse en intensieve beschouwing van de huidige situatie en de afzonderlijke processen en workflows in de ruimtes tonen vaak de tekortkomingen van de bestaande locaties. Door de participatie van medewerkers kunnen de nieuwe laboratoriumstructuren individueel worden aangepast aan de taakvereisten, routes worden verkort en zo het dagelijkse werk worden vergemakkelijkt en verbeterd.

Om de prestaties van medewerkers te verhogen en nieuwe vakbekwamen aan te trekken, staat ‘job satisfaction’ centraal. Praktijkervaringen tonen indrukwekkend aan hoe zeer een innovatieve werkomgeving met rustzones, aantrekkelijk vormgegeven denkruimtes en communicatieruimtes daaraan bijdraagt. Ook in bestaande laboratoria kunnen de werkomgevingen aanzienlijk worden verbeterd door technische optimalisaties, zoals bijvoorbeeld met behulp van akoestische elementen of vertraagde ventilatiesnelheden, of door het gebruik van nieuwe materialen, kleuren en ruimtelijk aangepaste concepten.

Door de crises van onze tijd zijn naast het tekort aan vakbekwamen en digitalisering ook motivatie en de noodzaak tot meer duurzaamheid in het laboratorium sterk toegenomen. Duurzaamheid is geen eenmalige maatregel, maar een holistische aanpak bij de herinrichting van laboratoria en een continu proces met vele stappen in bestaande laboratoriumbedrijven. Dit omvat enerzijds technische oplossingen, zoals het gebruik van steunstraaltechniek bij afzuigingen, een variabele ventilatieregeling, aanwezigheidsschakelingen voor licht en ventilatie, nachtverlaging of het gebruik van waterbesparende armaturen. Anderzijds zijn er operationele maatregelen zoals het vermijden van single-use artikelen, beter doordachte afvalverwerkingsconcepten of het controleren van het energieverbruik van laboratoriumapparatuur. Ook het verminderen van bebouwde oppervlakte, open laboratoriumgebieden en het benutten van synergieën door ruimte- of apparaatdeling leveren een belangrijke bijdrage aan meer duurzaamheid in het laboratoriumbeheer.

Wat is dus het laboratorium van de toekomst?

Een flexibele, uitnodigende werkomgeving die voldoet aan de eisen van de technologische verdere ontwikkeling van digitalisering.

Het toekomstbestendige laboratorium is daarbij modern en duurzaam ingericht, biedt voldoende ruimte voor de mens en zorgt voor rust. Een werkplek die veiligheid, creativiteit, productiviteit en connectiviteit bevordert.