Phòng thí nghiệm của tương lai - phòng thí nghiệm SMART

Một sự thay đổi mô hình đang xuất hiện trong các phòng thí nghiệm hiện đại.

Khi quy trình trong phòng thí nghiệm trở nên phức tạp hơn, các giải pháp tự động hóa là điều cần thiết để đảm bảo độ chính xác và nhất quán của quy trình cũng như nâng cao hiệu quả.

Để tuân thủ yêu cầu pháp lý và yêu cầu của cơ quan quản lý,, các điều kiện quy trình phải được giám sát và dữ liệu về các mạng lưới ngày càng lớn phải được lưu trữ. Công nghệ thông tin mở ra những khả năng mới cho việc sử dụng lượng dữ liệu khổng lồ thu thập được trong các phòng thí nghiệm tự động hóa hiện đại. Phòng thí nghiệm của tương lai sẽ mang đến những thách thức và cơ hội chưa từng có như công suất cao hơn, các quy trình tự động hóa được kiểm soát chính xác và việc thu thập, phân tích thông tin giúp giải quyết các vấn đề hiện nay cũng như đưa ra ý tưởng mới.

Phòng thí nghiệm SMART bắt đầu với việc tự động hóa quy trình thủ công trong các mô-đun hệ thống và công cụ được tích hợp dễ dàng vào các quy trình hoàn chỉnh. Các thành phần này được kết nối với nhau để điều khiển và thu thập dữ liệu thông qua phần mềm tích hợp cho phòng thí nghiệm (LIMS). Phòng thí nghiệm của tương lai được xây dựng dựa trên phần mềm này, giúp xác định bố cục quy trình và tích hợp quản lý dữ liệu kỹ thuật số vào quy trình. Kết quả là một hệ thống linh hoạt, hiệu quả, được thiết lập nhanh chóng và dễ xác thực hơn so với các quy trình thủ công.

Với sự gia tăng của số hóa, nhiều quy trình và cấu trúc trong phòng thí nghiệm phải được xem xét lại. Các thiết bị và hệ thống của phòng thí nghiệm phải có khả năng kết nối và các quá trình bắt tay chung bằng phần cứng, phần mềm để tạo điều kiện trao đổi mẫu và dữ liệu. Điều này đòi hỏi các giải pháp tự động toàn diện và phức tạp hơn với tính năng giám sát, kiểm soát lô đơn giản mà nhân viên phòng thí nghiệm có thể truy cập thông qua màn hình đồ họa cục bộ dễ hiểu, đồng thời quá trình sản xuất và dữ liệu được truyền trực tuyến đến các mạng lưới cấp cao hơn. Ngành công nghiệp đã phản hồi lại những yêu cầu này: Số lượng thiết bị phòng thí nghiệm có khả năng kết nối với các chức năng thông minh đang tăng lên nhanh chóng. Ngày càng có nhiều giải pháp LIMS và các tiêu chuẩn mở để truyền thông tin phòng thí nghiệm như SiLA đang trở nên phổ biến hơn. Phòng thí nghiệm 4.0 bắt đầu trở thành hiện thực.

Nhiều ý tưởng về phòng thí nghiệm tự động hóa của hôm nay và tương lai xuất phát từ quá trình tự động hóa trong các ngành khác - ví dụ, nhiều khái niệm rô bốt có nguồn gốc thương mại đầu tiên trong ngành công nghiệp ô tô và lắp ráp nhẹ. Rất ít quy trình tự động hóa trên thế giới được kiểm soát chặt chẽ như sản xuất chip bán dẫn. Là công ty hàng đầu về tự động hóa trong các lĩnh vực này, Festo đã tích lũy kinh nghiệm của mình và áp dụng vào thực tế. Nhà máy sản xuất IIoT của Festo ở Ostfildern gần Stuttgart là một trung tâm học tập về công nghệ và quy trình mới. Đây cũng là một trong những địa điểm sản xuất quan trọng nhất của Festo.

Lấy cảm hứng từ quá trình triển khai và hiểu biết về IIoT, Festo phát triển các gói tự động hóa để hỗ trợ đối tác phòng thí nghiệm và khách hàng xây dựng các hệ thống con/mô-đun thông minh có thể dùng để tạo các công cụ, hệ thống hoặc quy trình tự động hóa cho phòng thí nghiệm thông minh trong tương lai. Các gói tùy chỉnh này dựa trên những thành phần được Festo cũng như các nhà cung cấp tự động hóa phòng thí nghiệm chuyên nghiệp tối ưu hóa và xác thực, đồng thời được định cấu hình để cho phép điều khiển chuyển động mở và thông minh giữa các mô-đun. Mô đun phần mềm điều khiển chuyển động tiên tiến nhất cho phép nhà xây dựng hệ thống tham số hóa và liên kết các mô đun thay vì lập trình lại nhiều lần các bước quy trình riêng lẻ.

Thông số kỹ thuật cho từng hệ thống phụ được xác định cùng với các đối tác và khách hàng của chúng tôi để có thể tối đa hóa tính linh hoạt và dễ sử dụng. Hiểu biết về ứng dụng và tích hợp sớm mang đến kết quả tốt nhất. Festo làm việc với các kỹ sư từ nhiều công ty đối tác để đảm bảo các mô đun khớp với nhau một cách liền mạch và các giao diện, phần mềm cần thiết được tích hợp vào giải pháp chức năng tối ưu.

Nhóm kỹ thuật và ứng dụng tại Festo MedLab gồm các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực tự động hóa (công cụ, hệ thống, quy trình), có bí quyết từ khách hàng ở nhiều ngành cũng như từ quá trình sản xuất của chính chúng tôi để phát triển mô đun Plug & Work được xác thực và sẵn sàng sử dụng cho phòng thí nghiệm SMART trong tương lai. Các mô đun hiện tại của Festo bao gồm robot ở dạng xử lý 2D và 3D, hệ thống phân phối chất lỏng và đóng nắp/tháo nắp. Xử lý mẫu, hút mẫu bằng pipet, nhận dạng và nhiều thao tác khác được thực hiện với các hệ thống đối tác do phần mềm Festo thông minh hỗ trợ, có thể lập trình (CODESYS).

Hợp tác về quá trình phát triển, tính chính xác và nhất quán trong các quy trình của bạn - chúng tôi là đối tác cho bạn năng suất và thành công.

Thông tin về tác giả

Wolfgang Trautwein
Business Development MedLab
Liên hệ

Bài báo thú vị

Tổng quan