미래의 실험실 - SMART 실험실

오늘날, 현대적인 실험실에서 패러다임의 변화가 일어나고 있습니다.

실험실 프로세스가 더욱 복잡해짐에 따라 자동화 솔루션은 프로세스 정확성과 일관성을 보장하고 효율성을 개선하기 위한 필수요소입니다.

법률 및 당국의 요구 사항을 준수하기 위해서는 프로세스 조건을 모니터링하고 데이터를 점점 더 큰 규모의 네트워크에 저장해야 합니다. 정보 기술은 현대적인 자동화 실험실에서 수집된 엄청난 양의 데이터를 사용할 수 있는 새로운 가능성을 엽니다. 미래의 실험실은 더 높은 처리량, 정밀하게 제어되는 자동화 프로세스, 정보 수집 및 분석이 오늘날의 문제를 해결하고 새로운 아이디어를 구현함에 따라 전례 없는 도전 과제와 가능성을 제공할 것입니다.

SMART 실험실은 전체 프로세스에 쉽게 통합할 수 있는 시스템 모듈 및 기기의 수동 절차를 자동화하는 것으로 시작합니다. 이러한 구성요소는 제어 및 데이터 수집을 위해 실험실 통합 소프트웨어(LIMS)를 통해 네트워크에 연결됩니다. 미래의 실험실은 프로세스 레이아웃을 정의하고 디지털 데이터 관리를 프로세스에 통합하는 데 도움을 주는 이러한 소프트웨어를 기반으로 합니다. 그 결과 수동 프로세스보다 신속하게 설정하고 쉽게 검증할 수 있는 유연하고 효율적인 시스템이 탄생했습니다.

디지털화가 증가함에 따라 실험실의 많은 프로세스 및 구조에 대해 심사숙고해야 합니다. 실험실 장비 및 시스템은 네트워크에 연결되어 있어야 하며 샘플 및 데이터 교환을 용이하게 하기 위해 공동의 하드웨어 및 소프트웨어 핸드셰이크가 있어야 합니다. 이를 위해서는 생산 및 데이터가 더 높은 수준의 네트워크로 전송되는 동안 이해하기 쉬운 로컬 그래픽 디스플레이를 통해 실험실 직원이 액세스할 수 있는 간단한 배치 제어 및 모니터링 기능을 갖춘 보다 복잡하고 포괄적인 자동화 솔루션이 필요합니다. 업계는 이미 이러한 요구 사항에 대응하고 있습니다. 지능형 기능을 갖춘 네트워크 지원 실험실 장치의 수가 빠르게 증가하고 있습니다. LIMS 솔루션 수가 증가하고 있으며 SiLA와 같은 실험실 정보 전송을 위한 개방형 표준이 점차 대중화되고 있습니다. Labor 4.0이 현실이 되기 시작했습니다.

현재와 미래의 자동화 실험실에 대한 많은 아이디어는 다른 분야의 자동화에서 왔습니다. 예를 들어, 많은 로봇 개념은 자동차 및 조명 조립 산업에서 최초로 상용화되었습니다. 전 세계에서 반도체 칩 제조만큼 자동화 프로세스를 엄격하게 제어하는 경우는 거의 없습니다. Festo는 이러한 분야의 자동화 선두주자로 경험을 쌓고 이를 구현했습니다. 슈투트가르트 인근에 위치한 마을인 오스트필더른에 있는 Festo의 Industry 4.0 제조 공장은 새로운 기술과 프로세스를 위한 학습 센터이자 Festo의 가장 중요한 생산 현장 중 하나입니다.

Industry 4.0의 구현 및 이해에서 영감을 얻은 Festo는 미래의 지능형 실험실을 위한 기기, 시스템 또는 자동화 프로세스를 생성하기 위해 사용할 수 있는 지능형 하위 시스템/모듈을 구축하는 실험실 파트너 및 고객을 지원하는 자동화 패키지를 개발합니다. 이 맞춤형 패키지는 Festo 및 전문 실험실 자동화 공급업체의 최적화 및 검증된 구성요소를 기반으로 하며 다양한 모듈 사이에서 개방적이고 지능적인 모션 제어가 가능하도록 구성됩니다. 최첨단 모션 제어 소프트웨어 모듈을 사용하면 시스템 구축가가 개별 프로세스 단계를 반복적으로 다시 프로그래밍하는 대신, 모듈을 매개변수화하고 연결할 수 있습니다.

각 하위 시스템에 대한 사양은 파트너 및 고객과 함께 정의하여 유연성과 사용 편의성을 극대화할 수 있습니다. 응용 분야에 대한 탁월한 이해를 바탕으로, 프로젝트 초반부터 참여하여 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. Festo는 다양한 파트너사의 엔지니어와 협력하여 모듈이 원활하게 결합되고 필요한 인터페이스와 소프트웨어가 최적의 기능 솔루션에 통합되도록 합니다.

Festo MedLab의 엔지니어링 및 애플리케이션 팀은 다양한 자동화 영역(기기, 시스템 및 프로세스)의 전문가로 구성되어 있으며, 자체 생산뿐만 아니라 다양한 산업 분야의 고객 경험으로 얻은 노하우를 바탕으로 미래의 SMART 실험실을 위해 즉시 사용 가능하며 검증된 Plug & Work 모듈을 개발하고 있습니다. Festo의 최신 모듈에는 2D 및 3D Handling 형태의 로봇, Liquid Dispense 및 Capping/Decapping 시스템이 있습니다. 샘플 처리, 피펫팅, 식별 등은 지능적이고 프로그래밍 가능한 Festo 소프트웨어(CODESYS)가 지원하는 파트너 시스템을 통해 실행됩니다.

개발 시의 협업, 프로세스에서의 정확성 및 일관성 - Festo는 생산성과 성공을 위한 파트너입니다.

저자 소개

볼프강 트라우트바인(Wolfgang Trautwein)
Business Development MedLab
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2월 2018

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