Um gesetzliche und behördliche Auflagen zu erfüllen, müssen die Prozessbedingungen überwacht und die Daten über immer größere Netzwerke gespeichert werden. Die Informationstechnologie eröffnet neue Möglichkeiten zur Nutzung der enormen Datenmengen, die in modernen automatisierten Labors gesammelt werden. Das Labor der Zukunft wird ungeahnte Herausforderungen und Möglichkeiten bieten, da ein höherer Durchsatz, präzise gesteuerte automatisierte Prozesse und die Sammlung und Analyse von Informationen die heutigen Probleme lösen und neue Ideen ans Licht bringen.

Das SMART-Labor beginnt mit der Automatisierung manueller Verfahren in Systemmodulen und Instrumenten, die sich leicht in komplette Prozesse integrieren lassen. Diese Komponenten sind zur Steuerung und Datenerfassung über eine Laborintegrationssoftware (LIMS) miteinander vernetzt. Das Labor der Zukunft baut auf diese Software auf, die hilft, das Prozesslayout zu definieren und das digitale Datenmanagement in den Prozess zu integrieren. Das Ergebnis ist ein flexibles, effizientes System, das sich schnell einrichten und leichter validieren lässt als manuelle Prozesse.

Mit der zunehmenden Digitalisierung müssen viele Prozesse und Strukturen im Labor neu überdacht werden. Laborgeräte und -systeme müssen netzwerkfähig sein und über gemeinsame Hardware- und Software-Handshakes verfügen, um den Austausch von Proben und Daten zu erleichtern. Dies erfordert komplexere und umfassendere automatisierte Lösungen mit einfacher Chargensteuerung und -überwachung, die für das Laborpersonal über leicht verständliche lokale grafische Anzeigen zugänglich sind, während Produktion und Daten an übergeordnete Netzwerke übertragen werden. Die Industrie reagiert bereits auf diese Anforderungen: Die Zahl der netzwerkfähigen Laborgeräte mit intelligenten Funktionen steigt rapide an. Die Zahl der LIMS-Lösungen nimmt zu, und offene Standards für die Übertragung von Laborinformationen wie SiLA werden immer beliebter. Das Labor 4.0 beginnt Realität zu werden.

Viele der Ideen für das automatisierte Labor von heute und morgen stammen aus der Automatisierung in anderen Branchen – so haben beispielsweise viele Roboterkonzepte ihre ersten kommerziellen Wurzeln in der Automobil- und Leichtmontageindustrie. Nur wenige automatisierte Prozesse auf der Welt werden so streng kontrolliert wie die Herstellung von Halbleiterchips. Als Automatisierungsführer in diesen Branchen hat Festo seine Erfahrungen gemacht und setzt sie um. Das Industrie 4.0-Fertigungswerk von Festo in Ostfildern bei Stuttgart ist ein Lernzentrum für neue Technologien und Prozesse und einer der wichtigsten Produktionsstandorte von Festo.

Inspired by an understanding of Industry 4.0 and its implementation, Festo is developing automation packages to help laboratory partners and customers build smart subsystems/modules that can be used to create instruments, systems or automated processes for future smart laboratories. These customised packages are based on optimised and validated components from both Festo and specialised laboratory automation suppliers and are configured to enable open and intelligent motion control between modules. State-of-the-art motion control software modules allow the system builder to parameterise and link modules instead of repeatedly reprogramming individual process steps.

The specifications for each subsystem are defined together with our partners and customers so that flexibility and ease of use can be maximised. Understanding the application and getting involved at an early stage leads to the best results. Festo works with engineers from many partner companies to ensure that the modules fit together seamlessly and that the necessary interfaces and software are integrated to create the optimum functional solution.