O laboratório do futuro: o laboratório SMART

Nos laboratórios modernos está a ocorrer uma mudança de paradigma.

À medida que os processos laboratoriais se tornam mais complexos, as soluções de automação tornam-se indispensáveis para garantir a precisão e a coerência dos processos e melhorar a eficiência.

Para cumprir os requisitos legais e oficiais, é necessário supervisionar as condições dos processos e armazenar os dados em redes cada vez maiores. As tecnologias da informação abrem novas possibilidades para utilizar as enormes quantidades de dados recolhidos nos modernos laboratórios automatizados. O laboratório do futuro oferecerá desafios e oportunidades sem precedentes à medida que o aumento do rendimento, os processos automatizados controlados com precisão e a recolha e análise das informações resolvem os problemas atuais e criam novas ideias.

O laboratório SMART começa por automatizar os procedimentos manuais em módulos de sistemas e instrumentos que podem ser facilmente integrados em processos completos. Estes componentes ligam-se em rede através de um software de integração laboratorial (LIMS) dedicado ao controlo e à aquisição de dados. O laboratório do futuro baseia-se neste software, que ajuda a definir o design do processo e a integrar a gestão digital de dados no mesmo. O resultado é um sistema flexível e eficiente, rápido de instalar e mais fácil de validar do que os processos manuais.

Com a crescente digitalização, é necessário repensar muitos processos e estruturas dos laboratórios. Os sistemas e equipamentos laboratoriais devem ser compatíveis com a rede e dispor de protocolos comuns de hardware e software para facilitar o intercâmbio de amostras e dados. Isto requer soluções automatizadas mais complexas e completas com um controlo e uma supervisão simples dos lotes, acessíveis ao pessoal do laboratório através de ecrãs gráficos locais de fácil compreensão, enquanto a produção e os dados são transmitidos para redes de nível superior. A indústria já está a responder a estas exigências: o número de equipamentos laboratoriais compatíveis com a rede e com funções inteligentes está a aumentar rapidamente. O número de soluções LIMS é cada vez maior e as normas abertas para a transmissão de informações laboratoriais, como SiLA, estão a tornar-se mais populares. O Laboratório 4.0 começa a ser uma realidade.

Muitas das ideias para o laboratório automatizado de hoje e de amanhã provêm da automação que já existe noutras indústrias; por exemplo, os inícios comerciais de muitos conceitos robóticos são provenientes dos setores automóvel e da montagem ligeira. Poucos processos automatizados no mundo são tão rigorosamente controlados como a produção de chips semicondutores. A Festo adquiriu a sua experiência sendo líder em automação nestes setores e coloca-a em prática. A fábrica de produção Indústria 4.0 da Festo em Ostfildern, perto de Estugarda, é um centro de aprendizagem de novas tecnologias e processos e um dos centros de produção mais importantes da Festo.

Inspirada pela implementação e compreensão da Indústria 4.0, a Festo está a desenvolver pacotes de automação para ajudar os parceiros e clientes de laboratórios a construírem sistemas e módulos inteligentes que podem ser utilizados para criar instrumentos, sistemas ou processos automatizados para os futuros laboratórios inteligentes. Estes pacotes personalizados baseiam-se em componentes otimizados e validados da Festo e de fornecedores especializados em automação laboratorial, e são configurados para permitir um controlo de movimento aberto e inteligente entre módulos. Os módulos de software Motion Control de última geração permitem que o desenvolvedor do sistema parametrize e ligue módulos em vez de reprogramar repetidamente os passos individuais do processo.

As especificações de cada subsistema são definidas em conjunto com os nossos parceiros e clientes para maximizar a flexibilidade e a facilidade de uso. Compreender a aplicação e envolver-se numa fase inicial permite-nos obter os melhores resultados. A Festo colabora com engenheiros de diversas empresas associadas para garantir que os módulos encaixem perfeitamente e que as interfaces e o software necessários se integrem na solução funcional ótima.

A equipa de engenharia e aplicações da Festo MedLab é composta por especialistas de muitas áreas da automação (instrumentação, sistemas e processos) e conta com os conhecimentos de clientes de diversos setores, bem como da sua própria produção, para desenvolver módulos Plug & Work prontos a usar e validados para o laboratório SMART do futuro. Os módulos atuais da Festo incluem a robótica para o manuseamento 2D e 3D, dosagem de líquidos e sistemas de tapamento e destapamento. O manuseamento de amostras, a pipetagem, a identificação e muito mais são efetuados com sistemas de parceiros que se apoiam no software inteligente e programável da Festo (CODESYS).

Colaboração para o desenvolvimento, precisão e consistência dos seus processos: somos o seu parceiro se deseja melhorar a produtividade e alcançar o sucesso.

Sobre o autor

Wolfgang Trautwein
Business Development MedLab
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fevereiro 2018

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