Analytica 2022 Forum Digitale Transformation: Zukunft zum Erleben

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Wie arbeitet ein Mitarbeiter im Labor der Zukunft? Eine Lösung wird auf der Analytica in München im Forum „Digitale Transformation“ präsentiert. Was Besucher erwartet, hat uns Koordinator Dr. Felix Lenk erklärt.

Herr Dr. Lenk, Sie haben das Analytica-Forum „Digitale Transformation“ organisiert. Was ist für Sie das Labor der Zukunft?

Dr. Felix Lenk: Im Labor der Zukunft arbeiten Mensch und Maschine in perfekter Symbiose für maximalen Ertrag. Kaum eine Arbeitsumgebung ist so teuer wie ein Labor. Die Infrastruktur hat höchste Ansprüche an Reinigung, Luftfiltertechnik und Geräteausstattung. Dazu kommen Zertifizierungen und regelmäßige Überwachungen. Gleichzeitig beobachten wir, dass Laborfläche oft nicht effizient ausgenutzt wird. Dazu kommt, dass die Methoden der Digitalisierung hier noch nicht ausschöpfend genutzt werden.

Beides denken wir mit unserem iHEX-System komplett neu. Dieses besteht aus modularen hexagonalen Labormöbeln. Jede einzelne Wabe integriert mindestens eine Funktion bzw. ein Analyseinstrument. Diese können je nach Anforderung an das Experiment flexibel zusammengestellt werden. Der Arbeitsablauf wird so intuitiv und zeiteffizient. Die Laborfläche wird gleichzeitig effektiv genutzt.

Mit modernen Methoden der Vernetzung von Laborgeräten, u. a. mit dem Kommunikationsstandard OPC UA und seiner Ableitung Laboratory & Analytical Device Standard (LADS) lassen sich Arbeitsabläufe zusätzlich dynamischer und effizienter gestalten.

In Zukunft wird eine Aufgabe im Laborinformations- und Managementsystem (LIMS) formuliert, im Laboratory Execution System (LES) assistiert bzw. automatisiert durchgeführt und die Resultate im Data Warehouse weiterverarbeitet und vielleicht sogar mit Methoden der künstlichen Intelligenz analysiert.

Was erwartet Besucher auf dem Forum Digitale Transformation?

Lenk: Es geht um das Erleben des Labors der Zukunft. Die Besucher sollen selbst in dem Zukunftslabor arbeiten und erfahren, wie die Digitale Transformation in das Laborumfeld übertragen wird. Uns geht es nicht um die theoretische Diskussion zu AI, Big Data, seamless Data-Integration oder Cloud-Schnittstellen zum LIMS. Wir zeigen echte Abläufe im Labor, die komplett transformiert sind und geben so eine Idee, wie auch im eigenen Labor Prozesse vereinfacht und digitalisiert werden können.

Mit zwölf Partnern zeigen wir unterschiedliche Workflows auf unserem iHEX-System. Das Spektrum reicht hier vom Pipettieren einer Verdünnungsreihe bis zum komplett digital geführten Elisa-Test mit Cobot-Unterstützung. Wir zeigen neue Sensoren für die Qualitätssicherheit im Labor, Datenintegation ins LIMS und digitales Gefahrstoffmanagement. Alle Geräte – vom smarten Etikettendrucker, über den induktiven Magnetrührer bis zum Photometer – sind integriert. Dabei werden alle Daten gebündelt, synchronisiert verarbeitet und abgelegt in intuitiven Workflows.

Außerdem gibt es noch das „Future Reality Lab“. Hier erleben die Besucher mit einer VR-Brille wie ein Labor in der virtuellen Welt bis ins kleinste Detail geplant werden kann. Auch hier geht es wieder darum, nicht theoretisch zu erklären, welche Vorteile ein virtuelles Labor bieten kann, sondern dieses selbst zu erleben und zu begreifen.

Muss man für ein modernes Labor von Grund auf planen oder kann man Dinge in bestehende Infrastrukturen integrieren?

Lenk: Das ist eine der ersten Fragen, die unsere Kunden an uns haben. Natürlich zeigen wir mit dem iHEX-System das Maximum der Labor-Effizienz, aber für die digitale Transformation knüpfen wir in vielen Kundenprojekten an dem Status an, der vorherrscht. Wir analysieren die Abläufe und transformieren diese in Workflows, in denen alle Geräte inte­griert sind und Prozessdaten aufgezeichnet und zentral abgelegt werden. Eine vollständige Automatisierung ist insbesondere in explorativen Experimenten oft nicht möglich.

Hier schauen wir, wie wir den Laboranten unterstützen können. Beispielweise legt die Lösung einen digitalen Zwilling des Experiments mithilfe eines Assistenzsystems an – mit allen Messdaten, auch mit denen die man typischerweise nicht mitprotokolliert, z. B. Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit. Wir wiegen direkt im Experiment zugefügte Zutaten, statt nur die Einwaage zu registrieren. Wir zeichnen jede Änderung zum Standard-Protokoll mit, sodass ein Ergebnis noch besser reproduzierbar ist.

Sie haben mittlerweile die Firma SmartLab Solu­tions GmbH gegründet. Was ist Ihre Geschäftsidee?

Lenk: Wir verstehen uns als Full-Service-Provider für die Labordigitalisierung. Das iHEX-System ist das offenkundige Produkt. Aber die Geschäftsidee reicht weiter: Wir begleiten Labore in der kompletten Transformation von der Analyse der Workflows, über die Planung bis zur Implementierung des Produktivsystems verbunden mit Schulungen und Zertifizierung. Dabei entwickeln wir zusammen mit Partnern, z. B. Analysegeräte-Herstellern oder Software-Anbietern, passgenaue Lösungen für unsere Kunden aus den Bereichen Biotechnologie, Pharma, Kosmetik und Chemie. 

Herr Dr. Lenk, vielen Dank für das Gespräch.

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