Labor 4.0 - smart in die Zukunft

Die Zukunft ist digital: Erfolgreiche Laborarbeit braucht smarte Lösungen

Weg von analogen Prozessen hin zur Digitalisierung: Unsere Arbeitswelt verändert sich. Das gilt auch für Laboranlagen. Vor allem wachstumsorientierte Labore sind darum bemüht, ihre Strukturen zu optimieren und zu modernisieren, um flexibler und effizienter arbeiten zu können. Dafür braucht es modernste Ausstattung und eine grundlegende Transformation - das Smartlab kommt.

Smarte Laborgeräte sind die Innovationstreiber im Labor der Zukunft

Laborprozesse werden immer komplexer. Automatisierungslösungen werden unverzichtbar. Deswegen gilt bei der Laborarbeit, manuelle Abläufe in automatisierte Prozesse zu transferieren und in bestehende Laborinformationsmanagementsysteme (LIMS) zu integrieren. Denn intelligente Laborsysteme und eine individuelle Vernetzung sowie die nachhaltige Integration des Labors in die Unternehmensstruktur erhöhen nicht nur die Flexibilität, sondern auch maßgeblich die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens.

Digitalisierung von Laborprozessen - was heißt das?

Das Labor der Zukunft erfordert die uneingeschränkte Kommunikationsfähigkeit von Laborsystemen. Die Zahl netzwerkfähiger Laborgeräte mit sogenannten Smart-Funktionen wird rasant wachsen. Ziel ist es, durch eine kontinuierliche Verfügbarkeit der Daten verschiedene flexible Zusatzfunktionen bis zu überwachten Prüfprozessen zu gewährleisten. Das Labor 4.0 beginnt Realität zu werden.

Technische, internetfähige Geräte und lernfähige Roboter können Analysen in Mengen vornehmen, die für Menschen unmöglich sind – und das innerhalb eines Bruchteils der Zeit. Entsprechend wird der Aufgabenbereich der Laboranten sich mehr und mehr auf die Organisation, die Überwachung, das Anstoßen neuer Prozesse und die kreative Forschung verlegen. Während der Vorgänge werden automatisch riesige Datenmengen aufgezeichnet, die Querverweise zwischen verschiedenen Vorgängen aufzeigen und weitere Automatisierungsweisen ermöglichen, wie es vor Big Data schlicht nicht möglich gewesen ist.

Das Labor 4.0 zeichnet sich nicht nur durch die Verwendung von Robotik und Big Data aus, sondern auch durch das Aufbrechen altgedienter Strukturen. In immer mehr Bereichen wird klar, dass interdisziplinäre Forschung verschiedenen Bereichen einen großen Schritt in die Zukunft ermöglicht. Entsprechend kann die Vernetzung auch interdisziplinär stattfinden, was vor allem durch Cloud-Lösungen ermöglicht wird.

Was sind die Chancen und die Risiken des Labors 4.0?

Die fortschreitende Automatisierung der Labore erlaubt die Bewältigung gewaltiger Arbeitsmengen, ohne dass die Mitarbeiter sich an Alltagsarbeiten übernehmen. Sie haben die Muße, aus den zahlreichen Daten, die die Sensoren und Maschinen sammeln, Informationen zu extrahieren, die möglicherweise weitere Durchbrüche für die Forschung bedeuten können. Kurz: Sie können ihr Fachwissen einsetzen, um die Menschheit einen Schritt voranzubringen, während die Roboter exakt und schnell analysieren.

Die mögliche interdisziplinäre Vernetzung verschiedener Labore ermöglicht ebenfalls rasante Fortschritte, wie sie durch unverbrauchten Input aus ganz neuer Richtung häufig zustande kommen. Gleichzeitig sind sie aber eines der größten Risiken: Cyberkriminalität findet umso leichter einen Zugangspunkt zu Netzwerken, je größer und verzweigter sie sind. Entsprechend ist es wichtig, dass die Vernetzung von Anfang der Transformation an möglichst umfassend überwacht und geschützt wird. Die IT-Security muss nicht nur das Netzwerk an sich schützen, sondern auch alle Endgeräte, die darauf einen Zugriff haben. Sie muss rund um die Uhr im Einsatz sein, um bei jedem auffälligen Geschehen sofort einzugreifen und gegenzusteuern. Andernfalls kann es schnell zu sehr teuren Schäden durch Sabotage oder Spionage kommen. Auch die Sicherheit der Daten, die das Unternehmen sammelt, muss gewährleistet werden.

Neben einer wachen und agilen Security sind auch motivierte und lernfähige Mitarbeiter eine Grundvoraussetzung für die Transformation des Labors zum Labor 4.0: Nur, wenn jeder einzelne von ihnen lernt, wie er die IoT-Tools bedient und welche Vorsichtsmaßnahmen er beim Bewegen im Netzwerk walten lassen muss, kann die Sicherheit und Rentabilität der Digitalisierung gewährleistet werden. Die Vernetzung und Automatisierung bietet schier unüberschaubare Möglichkeiten, allerdings nur für ein funktionierendes, eingespieltes und ständig lernbereites Team.

Wie smart muss ein Labor sein?

Das Smartlab steht für eine neue Epoche im Labor. Aber ist eine Modernisierung der Gerätetechnologien für alle Labore zwingend notwendig? Und wie umfassend muss diese sein?

Grundsätzlich lassen sich zwei Laborarten unterscheiden: das akademische Forschungslabor und das industrielle Forschungs- oder Qualitätssicherungslabor. Für das akademische Forschungslabor wird unter Fachleuten ein geringerer Bedarf an Laborautomatisierung gesehen. Dafür sind die Anwendungen zu wenig standardisiert und wiederkehrend.

Die Anforderungen an Routine- und Analytik-Labore der Industrie sehen dagegen ganz anders aus. Hier steht nicht die Flexibilität im Vordergrund, sondern die Zuverlässigkeit, der Durchsatz und die Fehlervermeidung. Dafür braucht es ein automatisiertes Probenhandling und die Datendokumentation muss vollautomatisch erfolgen. Einzelne Geräte tauschen Daten und Proben untereinander aus, ein manueller Eingriff in diese Laborarbeiten ist nicht nötig. Standardisierte Schnittstellen erlauben hierbei, Zentralisierung und Dezentralisierung von Laboren zu kombinieren.

Ein Labor, das mitdenkt - was heißt das für die Ausstattung?

Das Labor 4.0 revolutioniert die Laborwelt. Neben Miniaturisierung und Automatisierung haben im Labor der Zukunft noch andere Dinge Relevanz: Ein optimales Ausnutzen der Laborfläche, Senkung der Betriebskosten sowie die Erhöhung der Flexibilität und Mobilität sind Themen im Labor der Zukunft. Da auch hier jeder Quadratzentimeter wertvoll ist, ist bei der Ausstattung auch immer auf eine optimale räumliche Organisation zu achten. So sollten auch Laborstühle, Laborstehhilfen und Laborhocker über eine kompakte Bauweise verfügen und immer leicht zu verstauen sein, um keinen Platz zu verschwenden.

Wer also eine langfristige Lösung für die Bestuhlung von Laborräumen der Zukunft sucht, sollte auf echte Laborkompetenz setzen. Das Laborstuhl-Portfolio von Bimos bietet hier für jeden Bedarf eine passende Antwort - vom hochspezialisierten Hygiene-Profi Labster über den komfortablen Neon bis hin zum Allrounder Labsit, für besonders budgetsensible Laborplanungen.

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