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QuantenkaskadenlaserRekord bei Terahertzpuls-Erzeugung

Juraj Darmo, Dominic Bachmann und Karl Unterrainer (von links) im Laserlabor des Photonik Instituts. (Copyright: TU Wien)

Einer Gruppe von Forschern der TU Wien und der ETH Zürich gelang es, ultrakurze Terahertzlichtpulse zu erzeugen. Diese nur wenige Pikosekunden langen Pulse sind hervorragend für spektroskopische Anwendungen geeignet und ermöglichen ultragenaue Frequenzmessungen.

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FachbeitragLIMS – Unternehmerischer Nutzen in Metalllaboratorien

Unternehmerischer Nutzen in Metalllaboratorien
Fachbeitrag: LIMS – Unternehmerischer Nutzen in Metalllaboratorien

Dave Champagne*) und Johannes Lämmel**)

  1. VP/General Manager, Informatics bei Thermo Fisher Scientific

  1. Geschäftsführer und Sales Director, Informatics bei Thermo Fisher Scientific


Die Rationalisierung von Laborprozessen gewinnt zunehmend an Bedeutung, um die Effizienz in der Produktion und in der verarbeitenden Industrie zu maximieren. Dies gilt nicht zuletzt auch für den Metallbereich. Organisationen suchen nach neuen Wegen, ihre Produktivität zu verbessern, Kosten und Zeitaufwand zu senken und die Erwartungen ihrer Kunden zu erfüllen, ohne die Genauigkeit der Daten zu gefährden.

In der Metallindustrie dient die Laborausstattung zum Testen von Rohstoffen und zur Prozessanalytik, um zu gewährleisten, dass die Materialien die Anforderungen der Kunden erfüllen. Außerdem werden Umweltanalysen durchgeführt, um die Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen sicherzustellen.

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Seit über 20 Jahren nimmt der Einsatz von Labor-Informations- und Management-Systemen (LIMS) in der Metallindustrie als wichtiges Tool zur Erreichung der von den nationalen und internationalen Märkten verlangten Qualitäts-, Produktivitäts- und Leistungsanforderungen sowie der Umweltvorschriften immer mehr zu. Um ihre Produkte im Ursprungsland oder weltweit vertreiben zu können, müssen die Metallproduzenten zertifizieren, dass die Endprodukte den gesetzlichen Bestimmungen, den Standards und den Kundenanforderungen entsprechen. LIMS ist das Werkzeug, mit dem die Daten zusammengetragen werden und die Zertifizierung erstellt wird.

Darüber hinaus hat ein LIMS den Vorteil, Produktionsdaten vollständig zu organisieren, zu verwalten und zu prognostizieren. Die Daten stehen nicht nur dem Laborpersonal zur Verfügung, das den Produktionsprozess überwacht, sondern auch den Entscheidungsträgern, den Lieferanten und sogar den Kunden. Das LIMS kann einen Zugriff über das Internet ermöglichen, um online Daten, Produktionsstatus, Endprodukte und Berichte zu visualisieren – so erstreckt sich der Nutzen des Systems über das Labor hinaus.

LIMSe verwenden eine relationale Datenbank, um die in einem Labor gesammelten Informationen zusammenzuführen. Die Art der gespeicherten Informationen kann variieren, die Informationen beinhalten jedoch häufig Tests, Ergebnisse, Proben, Geräte und Personal. Das LIMS stellt die Werkzeuge bereit, um diese Informationen zu erfassen, zu verfolgen, zu dokumentieren, zu auditieren und in einem Bericht zusammenzufassen.

Ein Hauptvorteil eines LIMS ist die Nutzenmaximierung aller Arbeiten im Labor, indem es die Laboreffizienz steigert und die Einhaltung von Vorschriften und Qualitätsstandards unterstützt. Durch den Einsatz eines LIMS können Labormitarbeiter die Zeit einsparen, die sie sonst für das Auffinden von Probendaten, der Erfassung und Überprüfung von Daten, der Berechnung von Ergebnissen, dem Erstellen von Berichten und der Kommunikation mit den Laborkunden benötigen.

Ein LIMS kann dem Labor auch helfen, Qualitätsstandards wie ISO DIN EN 9000 und DIN EN/ISO IEC 17025 sowie gesetzliche Richtlinien wie GxP, FDA 21 CFR Part 11 und Umweltstandards einschließlich der ISO 14000 einzuhalten. Diese Funktion des LIMS nutzen Laboratorien, die mit Daten arbeiten, mit denen bestätigt wird, dass ein Produkt z.B. den Kunden- oder Länderspezifikationen entspricht oder dass das Produkt den Sicherheitsrichtlinien entspricht bzw. die in einem Gerichtsverfahren genutzt werden.

Die Funktionalität eines LIMS erstreckt sich auch auf die Organisation statischer Daten, wie dem Management des Labors, inklusive der Informationen über Personal, Instrumente, Analysenverfahren, Probentypen, Kunden, Produkte und weiterer IT-Systeme. Ein weiterer Nutzen des LIMS besteht in der Verwaltung dynamischer Daten, wie z.B. der Dokumentation des Probendurchlaufs im Labor, womit sich die Probenbearbeitung und die Reproduzierbarkeit verbessern lassen. Von der ersten Registrierung einer Probe verfolgt das LIMS den Probendurchlauf im Labor, indem es die Testzuweisungen der Probe dokumentiert, die Ergebnisse aufzeichnet, die Ergebnisse mit Spezifikationen vergleicht, weitere Tests hinzufügt und freigibt, und aufgrund vorhandener in der Datenbank gespeicherter Informationen Berichte oder Analysenzertifikate erstellt. Ein LIMS kann außerdem Teil eines Gesamtsystems sein, das Schnittstellen zu externen Systemen wie z.B. ERP, PIMS und MES hat (Bild 1 zeigt, wie ein Kunde sein LIMS in Prozessinformationssysteme von PI und AspenTech integriert).

Durch die Kombination eines LIMS mit zeiteffektiven Techniken wie z.B. Barcode-Lesegeräten und die Integration von Laborgeräten in das LIMS lässt sich die Produktivität weiter steigern. Ein LIMS kann einem Labor auch dabei helfen, gesetzliche Bestimmungen in den Bereichen Sicherheit, Benutzerzugriff, Kalibrierung und Wartung von Instrumenten einzuhalten – einschließlich AQC, SQC, Elektronischer Unterschrift und Lieferantenqualifizierung (Bild 2 und 3).

LIMS in der Stahlindustrie

Für Unternehmen der Metallindustrie ist der Einsatz eines LIMS äußerst nutzbringend. Das Stahlunternehmen Corus setzt das Thermo Scientific SampleManager LIMS™ im Bereich Formstahl, Bleche und Handelsstahl ein. Als einer der größten Geschäftsbereiche bei Corus produziert diese Division in seinen Werken in Großbritannien jährlich fast 8 Millionen Tonnen flüssigen Stahls.

Die Hauptfunktionen des Labors in diesem Geschäftsbereich sind das Prüfen von Rohstoffen und die Prozessanalytik, wodurch die Produktionsprozesse vereinfacht werden und sichergestellt wird, dass die Kundenanforderungen erfüllt werden. Da der Geschäftsbereich fortlaufend Qualitätsdaten aus den analytischen Laboratorien erhält, ist die Organisation der gesamten Labordaten ein wesentlicher Beitrag zur Sicherstellung der Produktkontinuität. Mit dem LIMS kann das Analytische Servicelabor des Geschäftsbereichs jede Probe und jeden Test registrieren, verfolgen und den jeweiligen Bericht erstellen.

Zusätzlich zur Optimierung der Arbeitsabläufe und der Produktivitätsverbesserung des Standorts bringt Corus die Einführung eines LIMS u.a. folgenden Vorteile:

  • Reduktion der Übertragungsfehler durch automatisierte Systeme.
  • Schnellere Durchlaufzeiten für Kunden.
  • Elektronischer Datenaustausch von Ergebnissen direkt mit den Kunden bzw. Kundensystemen.
  • Statistische Daten zur Prozesssteuerung und zur genauen Überwachung der Serviceleistungen für den Kunden.
  • Verringerung des Personalaufwands durch Abschaffung papierbasierter Systeme und direkte Erfassung von den Instrumentendaten.
  • Verbesserte Dokumentation und Auditberichte.
  • Einfacher Zugriff auf historische Daten.
  • Besserer Kundenservice durch Bereitstellung eines Ad-hoc-Services.
  • Fähigkeit zur leichteren Quantifizierung und Kostenanalyse im Labor.

Thermo Fisher Scientific ist der weltweit führende Partner der Wissenschaft, mit umfangreichen Erfahrungen als Anbieter von LIMS-Unternehmenslösungen, die den Anforderungen der produzierenden Industrie entsprechen. Thermo Fishers breite Palette an Thermo Scientific LIMS-Lösungen trägt durch die Möglichkeit zu Barcode- und Instrumentenintegration, Proben- und Auftragsverfolgung, Kapazitäts- und Ressourcenplanung sowie der technischen Architektur der Systeme dazu bei, die Produktivität im Labor zu steigern. Thermo Fisher Scientific LIMS kann den Unternehmen helfen, gesetzliche Bestimmungen in den Bereichen Sicherheit, Benutzerzugriff, Kalibrierung und Wartung von Instrumenten einzuhalten sowie die Lieferantenqualifizierung in die LIMS-Lösung zu integrieren.

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