Digitale Transformation: Labor 4.0 – der Weg in das smarte Labor der Zukunft

Die Welt des Labors ist im Wandel. Vor dem Hintergrund der zunehmenden Digitalisierung müssen im Labor der Zukunft verschiedene Prozesse und Strukturen neu überdacht werden. Unverzichtbar für den Beginn der neuen Ära sind netzwerkfähige Laborgeräte mit intelligenten und smarten Funktionen, komplexe ganzheitliche Automatisierungskonzepte und effiziente Schnittstellenlösungen. Im Zeitalter der Personalisierung stellt die kontinuierliche Verfügbarkeit gigantischer Datenmengen neue Anforderungen an das Datenhandling und die sichere Datenspeicherung.

Die Digitalisierung ist im Labor angekommen und mit ihr zeichnet sich ein Paradigmenwechsel ab.

Getrieben durch steigende Komplexität der Laborprozesse und Zunahme gesetzlicher Regelungen wird ein effizientes und sicheres Arbeiten im Labor immer wichtiger. Automatisierte Laborschritte und optimierte Arbeitsprozesse tragen wesentlich dazu bei, diese Zielsetzungen zu erfüllen. Es gilt eine flexible Laborumgebung zu schaffen, die individuell auf die aktuellen Bedürfnisse der Anwender ausgerichtet ist. Gleichzeitig wird ein Qualitätszuwachs der Analysenergebnisse angestrebt, verbunden mit der Möglichkeit größere Datenmengen zu erfassen, zu organisieren und automatisiert auszuwerten.

Im intelligenten Zukunftslabor sind Analysen- und Messgeräte, Sensoren, Prozesse und Daten miteinander vernetzt. Automatisierungs- und Labor-Informations-Managementsysteme regeln und steuern dieses Netzwerk. Für eine solche Integration bedarf es entsprechender Schnittstellen in Hardware, Elektronik und Software.

Über geeignete Netzwerkzugänge und Treiber für integrierte Laborautomatisationssysteme müssen die Geräte miteinander kommunizieren können. Mit dem Anspruch permanenter Verfügbarkeit beispielsweise bezüglich Fernsteuerung und Fernwartung werden Automatisierungs- und bedarfsgerechte Vernetzungslösungen unverzichtbar.

Laborautomatisierung als Innovationstreiber

Grundlage für ein erfolgreiches Automatisierungs- und LIMS-Netzwerk ist eine funktionierende IT-Struktur. Nur so können die verschiedensten Prozesse nachhaltig gesteuert und überwacht werden. Zudem kann Sicherheit in der Auswertung, Speicherung und Verwaltung gewährleistet werden, was heute und in Zukunft von zentraler Bedeutung sein wird: Im Labor von morgen wird es gigantische Datenmengen geben. Die daraus resultierende Datenflut wird nicht nur für die Labordatenverwaltung, sondern auch für die gesamte Laborverwaltung zu einer großen Herausforderung. Das Labor wird sich zu einer regelrechten Datenfabrik wandeln und im Hinblick auf Regularien und Normen gewinnt die Thematik „Big Data“ zunehmend an Bedeutung.

Heute entwickeln namhafte Institutionen wie das Fraunhofer IPA in der SiLA-Initiative (Standardization in Lab Automation) Kommunikationsschnittstellen, Softwarelösungen und Standards von morgen, um Gerätekomponenten und Laborutensilien oder Laborbedarf und Verbrauchsmaterialien unterschiedlicher Hersteller auf einfache Weise zu integrieren.

Optimal entwickelte Automatisierungsgrade und integrierte Gerätemodule für dynamische Einsatzfähigkeiten ermöglichen eine effiziente und reproduzierbare - sprich validierbare -Prozessgestaltung mit ganzheitlicher Datenverwaltung. Es gilt manuelle Abläufe in automatisierte Prozesse zu transferieren und bestehende Labor-Informations-Management-Systeme zu integrieren, um die Denkfabrik Labor noch effizienter zu machen.