Digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on erleb­bar im Labor

Für die digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on der Labor­welt ste­hen smar­te Lösun­gen im Fokus der ana­ly­ti­ca, Leit­mes­se für Ana­ly­tik, Labor­tech­nik und Bio­tech­no­lo­gie, die vom 21. bis 24. Juni 2022 ihre Tore auf dem Gelän­de der Mes­se Mün­chen öff­net. Elek­tro­ni­sche Labor­jour­na­le, auto­ma­ti­sier­te Hoch­durch­satz-Scree­nings und Pipet­tier-Robo­ter: Der digi­ta­le Wan­del der Labor­welt hat längst begon­nen. „In der Labor­bran­che besteht ein kla­rer Wunsch nach mehr digi­ta­ler Unter­stüt­zung und Auto­ma­ti­sie­rung“, weiß Armin Witt­mann, Pro­jekt­lei­ter ana­ly­ti­ca bei der Mes­se Mün­chen. „Die ana­ly­ti­ca macht Zukunfts­tech­no­lo­gien erleb­bar, um die Umstel­lung auf das Labor 4.0 zu beschleunigen.“

Son­der­schau Digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on: Das smar­te Labor live erleben

Laut einer Stu­die des Fraun­ho­fer Insti­tuts für Pro­duk­ti­ons­tech­nik und Auto­ma­ti­sie­rung IPA, die den Digi­ta­li­sie­rungs­grad in Life-Sci­ence-Labo­ren unter­sucht hat, brem­sen vor allem man­geln­de Akzep­tanz und Ände­rungs-bereit­schaft sowie die Unwis­sen­heit über die Mög­lich­kei­ten neu­er Tech­no­lo­gien die Labor­di­gi­ta­li­sie­rung der­zeit aus. Die ana­ly­ti­ca Son­der­schau Digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on will sol­che Hür­den abbau­en, indem sich die Besu­cher live von kol­la­bo­ra­ti­ven Robo­tern und ande­ren Tech­no­lo­gien über­zeu­gen können.
Schon die Ein­rich­tung der ana­ly­ti­ca Son­der­schau ist ein High­light. Sie basiert auf dem waben­för­mi­gen Labor­sys­tem iHEX, das ein Team um Dr. Felix Lenk, CEO der Smart­Lab Solu­ti­ons GmbH und For­schungs­grup­pen­lei­ter Smart­Lab-Sys­te­me an der Tech­ni­schen Uni­ver­si­tät Dres­den, ent­wor­fen hat. Die inno­va­ti­ven sechs­ecki­gen Modu­le sind mit diver­sen Funk­tio­nen aus­ge­stat­tet, las­sen sich fle­xi­bel anord­nen und sind nach dem Plug-and-play-Kon­zept elek­trisch und über Daten­ver­bin­dun­gen zu einem Gesamt­sys­tem verknüpft.

Hel­fen­de Roboter

Essen­zi­el­ler Bestand­teil des smar­ten Labors der ana­ly­ti­ca Son­der­schau sind kol­la­bo­ra­ti­ve Robo­ter­ar­me. Sie unter­stüt­zen das Labor­per­so­nal bei ein­fa­chen Tätig­kei­ten wie dem Ein­set­zen von Caps in eine Zen­tri­fu­ge oder dem Ver­schlie­ßen von Probengefäßen.

„Das Ziel lau­tet, zukünf­tig mit weni­ger Res­sour­cen mehr Expe­ri­men­te oder Ana­ly­sen in einer höhe­ren Qua­li­tät durchzuführen.“
— Felix Lenk

So betei­li­gen sich unter ande­rem Mett­ler Tole­do mit Mess- und Prä­zi­si­ons­in­stru­men­ten, Düper­thal mit Sicher­heits­schrän­ken und Lager­sys­te­men sowie 2mag mit Rühr- und Heiz­tech­nik und Inte­gra Biosciences.
Beim Gang durch die Mes­se­hal­len wer­den die ana­ly­ti­ca Besu­cher ver­mut­lich auch Kevin tref­fen, einen mobi­len Labor­ro­bo­ter, den For­scher vom Fraun­ho­fer IPA ent­wi­ckelt haben. Aus­ge­stat­tet mit Robo­ter­arm, Kame­ra, Bild­ver­ar­bei­tung und Lern­al­go­rith­mus kann Kevin zum Bei­spiel Pro­ben von einem Gerät zum nächs­ten trans­por­tie­ren oder Reagen­zi­en aus dem Lager holen. „Kevin will das Labor­per­so­nal ent­las­ten, nicht erset­zen“, betont Mat­thi­as Freun­del, Lei­ter der Grup­pe Digi­tal Lab Ser­vices am Fraun­ho­fer IPA. „Es geht dar­um, den hoch­qua­li­fi­zier­ten Labor­mit­ar­bei­tern ein­fa­che Auf­ga­ben abzu­neh­men, damit sie mehr Zeit für wert­schöp­fen­de Tätig­kei­ten haben.“

Ein­heit­li­che Schnittstellen

Eine wei­te­re Her­aus­for­de­rung im Labor 4.0: Alle Gerä­te müs­sen mit­ein­an­der kom­mu­ni­zie­ren und Daten aus­tau­schen. Außer­dem sind sie mit den mobi­len End­ge­rä­ten der Nut­zer, teils auch mit exter­nen IT-Stel­len ver­bun­den. Umset­zen lässt sich die­se Visi­on nur, wenn die gesam­te Soft­ware und Labor­tech­nik ver­net­zungs­fä­hig ist und alle Gerä­te eine stan­dar­di­sier­te Schnitt­stel­le besitzen.
Der in der indus­tri­el­len Auto­ma­ti­on eta­blier­te Stan­dard OPC UA (Open Plat­form Com­mu­ni­ca­ti­ons Uni­fied Archi­tec­tu­re) eig­net sich als Basis für die Ver­net­zung im Labor, wie der Bran­chen­ver­band SPECTARIS im ana­ly­ti­ca Forum Digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on erläu­tern wird. Eine SPEC­TA­RIS-Arbeits­grup­pe erar­bei­tet aktu­ell den Labo­ra­to­ry Agnostic Device Stan­dard, kurz LADS, der OPC UA ergänzt und fit für das Labor­um­feld macht. Die Son­der­schau Digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on wird zei­gen, wie die stan­dar­di­sier­te Gerä­te­kom­mu­ni­ka­ti­on mit OPC UA LADS die naht­lo­se Auf­trags­be­ar­bei­tung im Rou­ti­ne­la­bor mög­lich macht.

Erwei­ter­te Laborrealität

Vie­le Labor­tä­tig­kei­ten las­sen sich nicht ohne wei­te­res auto­ma­ti­sie­ren, da sie zu kom­plex sind oder varia­bles Han­deln erfor­dern. Digi­ta­le Unter­stüt­zung wäre hier den­noch hilf­reich. Des­halb rückt das Forum Digi­ta­le Trans­for­ma­ti­on auf der ana­ly­ti­ca 2022 auch Tech­no­lo­gien in den Fokus, die bis­lang kaum Ein­zug in die Labor­welt gehal­ten haben, wie die Sprach­steue­rung von Gerä­ten und Instru­men­te der Vir­tu­al oder Aug­men­ted Rea­li­ty. Aug­men­ted-Rea­li­ty-Bril­len etwa könn­ten Labor­mit­ar­bei­tern Anwei­sun­gen zu Arbeits­ab­läu­fen geben, die durch­ge­führ­ten Schrit­te zugleich auto­ma­tisch auf­zeich­nen oder War­nun­gen beim fal­schen Befül­len von Pro­ben­röhr­chen einblenden.

Syn­er­gie­ef­fek­te für das Labor 4.0

Egal ob im For­schungs- oder Rou­ti­ne­la­bor: Der digi­ta­le Wan­del eröff­net unge­ahn­te Mög­lich­kei­ten, stellt die Labor­bran­che aber auch vor eine enor­me Her­aus­for­de­rung, die sich nur im engen Zusam­men­spiel von Gerä­te­her­stel­lern und Soft­ware­ent­wick­lern, For­schern und Labor­be­trei­bern meis­tern lässt. Die ana­ly­ti­ca mit ihrer Kom­bi­na­ti­on aus Fach­mes­se, ana­ly­ti­ca con­fe­rence und umfang­rei­chem Rah­men­pro­gramm ver­steht sich als Platt­form, die alle die­se Akteu­re zusam­men­bringt. Die­ses Jahr bie­tet die Mes­se Mün­chen den Besu­chern der ana­ly­ti­ca einen beson­de­ren Mehr­wert: Mit ihrem Ticket erhal­ten sie kos­ten­frei­en Zugang zur par­al­lel statt­fin­den­den auto­ma­ti­ca, Leit­mes­se für intel­li­gen­te Auto­ma­ti­on und Robo­tik in der Produktion.