Digitalisierung

Digitalisierung

Die Digitalisierung ist ein wichtiger Treiber für Innovationen. In prozessindustriellen Anwendungen sind Analysenprozesse heute bereits hoch automatisiert und direkt in die Produktionsprozesse integriert. Demgegenüber erfolgt ein Großteil der Arbeiten in Laboren, die sich komplexen analytischen Herausforderungen im Bereich von Pharma, Biotechnologie, Umwelt und F&E widmen, weiterhin manuell. Eine vollständige Automation der einzelnen Prozesse und die damit einhergehende Digitalisierung sind nicht umgesetzt. Die Steuerung der Analysenprozesse und die Datenprozessierung erfolgen i. d. R. dezentral unter Nutzung proprietärer Software der einzelnen Gerätehersteller. Ein kontinuierlicher horizontaler Datenfluss, der alle Geräte eines Labors einbezieht, ist nicht gegeben. In vielen Fällen werden Analysenergebnisse immer noch papierbasiert notiert und erst in einem weiteren Arbeitsschritt digitalisiert. Diese Arbeitsweise birgt ein hohes Risiko in Bezug auf die Datenintegrität und Rückverfolgbarkeit der Analysenergebnisse. Schlussendlich bindet diese Vorgehensweise enorme personelle Ressourcen, ist hochgradig fehleranfällig und stellt sowohl für die Unternehmen als auch die Mitarbeitenden keine a priori wertschöpfende Tätigkeit dar.

Ein Ziel von FutureLab.NRW ist, alle Geräte „horizontal“ zu vernetzen, sodass ein bidirektionaler Datenfluss möglich ist. Neben der Geräteanbindung erfolgt über eine zentrale Software-Plattform die Verwaltung von Chemikalien, Prüfmitteln und Analysegeräten, Proben sowie der analytischen Daten.

Die Grundlage für die Geräteintegration am IUTA stellt ein Labor-Ausführungs-System (LES, Laboratory Execution System) dar, welches direkt an ein elektronisches Laborjournal mit LIMS-Funktionalitäten gekoppelt ist. Dies ermöglicht einen hohen Grad an Individualisierbarkeit, weshalb die Proof-of-Concept Studie an einem hochflexiblen Workflow mit diversen Variablen und einer intensiven Personalbindung etabliert wurde. Des Weiteren war zu berücksichtigen, dass keine IT-Spezialisten zur Verfügung standen, sondern „lediglich“ Domänenexperten, die über das spezifische analytisch-methodische Know-how verfügten, um den Workflow zu digitalisieren.