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Achema Pulse 2021 Der Arbeitsplatz im Labor 4.0: flexibel weil modular

Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Die Digitalisierung ist auf dem Vormarsch – auch im Labor. Effizient automatisierte Prozesse sind auch hier gefragt. Was dabei neben geeigneter Soft- und Hardware immens hilft, ist ein Laborarbeitsplatz, der sich flexibel und modular an die jeweiligen Anforderungen anpassen lässt.

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So viel ist sicher: Das Labor 4.0 wird smart (Symbolbild)
So viel ist sicher: Das Labor 4.0 wird smart (Symbolbild)
(Bild: ©Paulista - stock.adobe.com)

Frankfurt a.M./Dresden – Das Labor 4.0 – wann wird es kommen? Wie wird es aussehen? Ist es (in Ansätzen) schon da? Klar ist, dass eine zunehmende Digitalisierung auch vor dem Labor nicht halt macht. In Zeiten zunehmender Probenaufkommen schafft sie die Voraussetzung dafür, Prozesse zu automatisieren und damit effizienter zu machen. Gerade in der Forschung und Entwicklung sehen sich Labore zudem vor der Herausforderung, dass sich Arbeitsanforderungen und damit benötigte Methoden und technische Ausstattung mitunter sehr dynamisch ändern. Was hier hilft ist vor allem eines: Flexibilität. Seitens der Mitarbeiter, seitens der technischen Ausstattung – und auch seitens der Laboreinrichtung.

Den Laborarbeitsplatz modular gestalten

Das in der TU Dresden entwickelte I-Hex-System, das Peter Schmidt, Leiter Produktentwicklung der SmartLab Solutions GmbH und wissenschaftlicher Mitarbeiter der TU Dresden Smart-Lab-Systeme, anlässlich seines Achema-Pulse-Vortrags vorstellte, bietet genau dazu die Möglichkeit. Das System erlaubt die modulare Gestaltung des Laborarbeitsplatzes nach Anforderung des zu bearbeitenden Workflows und kann nach Belieben umkonfiguriert werden. Dies ist durch sechseckige I-Hex-Elemente möglich, die an den Kanten miteinander befestigt sind. Mobile Elemente können mit statischen Elemente verbunden werden, wobei die Übertragung von Strom und Daten, wie beispielsweise Ethernet oder RS485-Signale, über einen integrierten Stecker sichergestellt wird.

Jedes I-Hex-Element verfügt über eine eigene Strom- und Ethernet-Anbindung, über welche Laborgeräte in einem Netzwerk verbunden werden. Diese können dann über ein Workflow-Prozessmanagementsystem gesteuert werden.

Die in einem Workflow genutzten Geräte können zum einen auf den Oberflächen der einzelnen Elemente platziert werden oder sogar direkt integriert werden, damit dem Nutzer lediglich die wichtigen funktionalen Geräteteile zur Verfügung stehen und Arbeitsplatz nicht unnötig verschwendet wird.

Eine „sechseckige Schnittstelle“

Zusammengefasst sollte das I-Hex-System nicht als reines sechseckiges Labormöbel betrachtet werden, sondern vielmehr als Schnittstelle zwischen der Laborinfrastruktur, den benötigten Geräten, deren Steuersoftware sowie dem Laborpersonal selbst. Dank der modularen Verbindung einzelner Elemente kann der Arbeitsplatz je nach Workflow eingerichtet werden. Dadurch wird ein hohes Maß an Flexibilität und Zeiteffizienz geboten, da alles Notwendige an einem Ort verfügbar ist.

Da die Transformation zum Labor 4.0 mehr ist als ein neues Labormöbel unterstützt und begleitet das Unternehmen Kunden auf Wunsch bei bei diesem Prozess: Im einem ersten Analyse-Schritt erfolgt dazu eine detaillierte Erhebung und Interpretation des Status quo in den verschiedenen Arbeitsabläufen. In einem anschließenden Planungs-Schritt erfolgt dann die Transformation der Arbeitsabläufe mit dem Ziel eine Kompatibilität zwischen den Methoden der Digitalisierung und dem Internet der Dinge herzustellen. Dies umfasst die Neufassung der Arbeitsabläufe im Lasten- und Pflichtenheft inklusive Ausführungsplanung. Im Implementierungs-Schritt erfolgt dann die Umsetzung der geplanten Inhalte inklusive Geräteaufbau und Inbetriebnahme sowie Training und Transformationsbegleitung.

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