analytica 2022: Twoja droga do Laboratorium 4.0

Poszczególne moduły w kształcie plastra miodu systemu laboratoryjnego iHex można elastycznie układać i łączyć za pomocą funkcji plug-and-play, tworząc kompletny system. (Zdjęcie: TU Dresden – SmartLab-Systeme) / The 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)

Mobilny robot laboratoryjny Kevin umożliwia zautomatyzowane procesy robocze w laboratorium. (Copyright: Fraunhofer IPA / Rainer Bez) / The mobile laboratory robot Kevin enables automated workflows in the laboratory. (Copyright: Fraunhofer IPA / Rainer Bez)

– Wystawa specjalna ukazuje cyfrową transformację w laboratorium
– Kolaboracyjne roboty wspierają codzienną pracę w laboratorium
– Forum prezentuje technologie przyszłości dla świata laboratoriów

Inteligentne rozwiązania dla cyfrowej transformacji świata laboratoriów są głównym tematem analytica, wiodącej wystawy dla analityki, techniki laboratoryjnej i biotechnologii, która od 21 do 24 czerwca 2022 roku otworzy swoje drzwi na terenach Messe München. Elektroniczne dzienniki laboratoryjne, zautomatyzowane testy wysokoprzepustowe i roboty pipetujące: cyfrowa rewolucja w laboratoriach już się rozpoczęła. „W branży laboratoryjnej istnieje wyraźne zapotrzebowanie na większe wsparcie cyfrowe i automatyzację,” wyjaśnia Armin Wittmann, kierownik projektu analytica w Messe München. „analytica umożliwia doświadczanie technologii przyszłości, aby przyspieszyć przejście na Laboratorium 4.0.”

Wystawa specjalna Transformacja cyfrowa: Doświadcz na żywo inteligentne laboratorium

Zgodnie z badaniem Instytutu Fraunhofera ds. Technologii Produkcji i Automatyzacji IPA, które badało poziom cyfryzacji w laboratoriach nauk o życiu, głównymi hamulcami są obecnie brak akceptacji i gotowości do zmian, a także niewiedza na temat możliwości nowych technologii. Wystawa specjalna Transformacja cyfrowa na analytica ma na celu przełamać te bariery, umożliwiając odwiedzającym bezpośrednie przekonanie się o działaniu kolaboracyjnych robotów i innych technologii.

Już samo przygotowanie wystawy specjalnej analytica jest wydarzeniem. Opiera się ona na systemie laboratorium w kształcie plastra miodu iHEX, zaprojektowanym przez zespół pod kierownictwem Dr. Felixa Lenka, CEO firmy SmartLab Solutions GmbH i kierownika grupy badawczej SmartLab-Systeme na Uniwersytecie Technicznym w Dreźnie. Innowacyjne sześciokątne moduły są wyposażone w różne funkcje, można je elastycznie ustawiać i są połączone zgodnie z koncepcją plug-and-play za pomocą elektryczności i połączeń danych w jeden system całościowy.

Pomocne roboty

Kluczowym elementem inteligentnego laboratorium na wystawie specjalnej analytica są kolaboracyjne ramiona robotów. Wspierają one personel laboratoryjny przy prostych czynnościach, takich jak wkładanie nakrętek do wirówki czy zamykanie probówek. „Celem jest, aby w przyszłości przy mniejszych zasobach można było przeprowadzić więcej eksperymentów lub analiz o wyższej jakości,” wyjaśnia Felix Lenk, który realizuje laboratorium wystawy specjalnej razem z kilkoma wystawcami analytica. Wśród nich są m.in. Mettler Toledo z urządzeniami pomiarowymi i precyzyjnymi, Düperthal z szafami bezpieczeństwa i systemami magazynowymi oraz 2mag z technologią mieszania i podgrzewania oraz INTEGRA Biosciences.

Podczas spaceru po halach targowych odwiedzający analytica prawdopodobnie spotkają także Kevina, mobilnego robota laboratoryjnego, którego opracowali naukowcy z Fraunhofer IPA. Wyposażony w ramiona robota, kamerę, przetwarzanie obrazów i algorytm uczenia się, Kevin może na przykład transportować próbki z jednego urządzenia do drugiego lub pobierać odczynniki z magazynu. „Kevin ma odciążyć personel laboratoryjny, a nie go zastąpić,” podkreśla Matthias Freundel, kierownik grupy Digital Lab Services w Fraunhofer IPA. „Chodzi o to, aby odciążyć wysoko wykwalifikowanych pracowników laboratorium w prostych zadaniach, dając im więcej czasu na działalność o wartości dodanej.”

Ujednolicone interfejsy

Kolejnym wyzwaniem w Laboratorium 4.0 jest to, aby wszystkie urządzenia mogły się ze sobą komunikować i wymieniać dane. Ponadto są one połączone z mobilnymi urządzeniami użytkowników, a czasami także z zewnętrznymi systemami IT. Realizacja tej wizji jest możliwa tylko wtedy, gdy cały system oprogramowania i technika laboratoryjna będą sieciowe i wszystkie urządzenia będą miały standaryzowany interfejs.

Standard OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), już ustalony w automatyce przemysłowej, nadaje się jako podstawa do sieciowania w laboratorium, jak wyjaśni branżowe stowarzyszenie SPECTARIS w forum analityka Transformacji Cyfrowej. Grupa robocza SPECTARIS obecnie opracowuje standard Laboratory Agnostic Device Standard, w skrócie LADS, który uzupełni OPC UA i uczyni go odpowiednim dla środowiska laboratoryjnego. Wystawa specjalna Transformacja cyfrowa pokaże, jak standaryzowana komunikacja urządzeń z OPC UA LADS umożliwia bezproblemową obsługę zleceń w laboratorium rutynowym.

Rozszerzona rzeczywistość laboratoryjna

Wiele czynności laboratoryjnych nie można łatwo zautomatyzować, ponieważ są zbyt skomplikowane lub wymagają zmiennego działania. Jednak wsparcie cyfrowe byłoby tutaj nadal pomocne. Dlatego forum Transformacja cyfrowa na analytica 2022 skupia się również na technologiach, które do tej pory rzadko pojawiały się w świecie laboratoriów, takich jak sterowanie głosowe urządzeń i instrumentów czy technologie wirtualnej lub rozszerzonej rzeczywistości. Na przykład okulary rozszerzonej rzeczywistości mogłyby dawać pracownikom laboratorium instrukcje dotyczące procedur, jednocześnie automatycznie rejestrować wykonane kroki lub wyświetlać ostrzeżenia przy błędnym napełnianiu probówek.

Synergie dla Laboratorium 4.0

Niezależnie od tego, czy w laboratorium badawczym, czy rutynowym: cyfrowa rewolucja otwiera nieznane dotąd możliwości, ale także stawia przed branżą laboratoryjną ogromne wyzwania, które można pokonać tylko dzięki ścisłej współpracy producentów urządzeń, programistów, naukowców i operatorów laboratoriów. analytica, łącząc targi branżowe, konferencję analytica i bogaty program towarzyszący, postrzegana jest jako platforma łącząca wszystkich tych uczestników. W tym roku Messe München oferuje odwiedzającym analytica szczególną wartość dodaną: z biletem mogą oni bezpłatnie korzystać z paralelnie odbywającej się automatyki, wiodącej wystawy dla inteligentnej automatyzacji i robotyki w produkcji.