Bei Qualitype hat man beobachtet, dass viele Labore sich zur Zeit an einem essenziellen Scheideweg befinden. Schaut man auf andere Branchen, wie bspw. die industrielle Produktion, so hat man dort mit den Entwicklungen rund um die Themen Industrie 4.0, digitaler Zwilling oder Machine Learning bereits vor Jahren eine neue Richtung eingeschlagen. Im Kern geht es bei solchen Konzepten und Strategien um das vielfältige Feld der Effizienzsteigerung durch Digitalisierung. Ähnlichen Herausforderungen stehen auch Labore gegenüber, denn die Anforderungen an diese steigen stetig. Der Schlüssel zum Labor der Zukunft liegt auch hier in der Digitalisierung: Es geht um maximale Performance und Konnektivität.

Entscheidende Innovationspotenziale

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Bild 1: Ein LIMS sollte Konfigurations- und Anpassungsmöglichkeiten auch für mobile Anwendungen haben (im Bild als Beispiel Screenshots aus dem System "SAMPLES". © qualitype

Die genannten Herausforderungen stellen zugleich aber auch Innovationspotenziale auf dem Weg zum wettbewerbsfähigen und resilienten Labor der Zukunft dar. Das wohl offensichtlichste Potenzial liegt in der eben beschriebenen Prozessoptimierung, denn ein hohes Maß an Automatisierung der Verfahren spart Kosten, befreit Fachkräfte von ermüdenden Routinetätigkeiten und ermöglicht eine vorausschauende Planung und Taktung von Abläufen. Wichtig ist dabei allerdings eine möglichst große Unabhängigkeit von Herstellern und die Nutzung von standardisierten Protokollen und Schnittstellen, um auch langfristig die notwendige Datenverfügbarkeit und Datensouveränität zu gewährleisten.

Das zweite große Innovationspotenzial schließt sich dem eben genannten nahtlos an: Um die essenzielle Veränderungs- und Anpassungsfähigkeit der Labore sicherzustellen ist die Modularisierung und Agilität der Systemlandschaft von entscheidender Bedeutung. Statt Mammutprojekten und großen Gesamtlösungen sind hier Umsetzungen in überschaubaren Schritten und eine Systemlandschaft mit vielen kleineren, sehr gut vernetzten Spezialsystemen zielführender. So erhält sich das Labor die Möglichkeit, auf aktuelle Entwicklungen adäquat zu reagieren und die je beste Lösung einzusetzen.

Das dritte identifizierte Innovationspotenzial liegt in der internen Organisationsentwicklung bzw. Mitarbeiterbindung. Labore mit hohen Digitalisierungs- und Automatisierungsgraden können sich deutlich besser als attraktive Arbeitgeber positionieren – insofern die Mitarbeitenden bei den Transformationsprozessen angemessen begleitet werden.

Aufgrund der veränderten Anforderungen in Bezug auf die Kundengruppen wurde zudem das Geschäftsmodell „Gesundheitsdienstleister“ für Privatpersonen mit entsprechender Aufbereitung digitaler Daten identifiziert.

Das moderne LIMS als Enabler

Welche Rolle spielen nun Labor-Informations- und Management-Systeme (LIMS) auf dem Weg zum Labor 4.0? Diese Frage lässt sich am besten mit einem Blick auf die Definition klären: Unter einem LIMS wird allgemein eine IT-Anwendung verstanden, die den Laborbetrieb bei der Probenbearbeitung und -verwaltung sowie den damit verbundenen Arbeitsabläufen unterstützt. Kurzum bedeutet dies, dass das LIMS und dessen Beschaffenheit bei dieser Fragestellung von zentraler Bedeutung sind, da sich ein LIMS auf den gesamten Laborbetrieb und nahezu alle potenziellen Prozessoptimierungen bezieht – vom Auftragseingang, über die Organisation und Verwaltung der Proben sowie deren Analyse bzw. Datenerfassung bis hin zur Auswertung und Ergebnisaufbereitung.

Mit Blick auf die erarbeiteten Innovationspotenziale ergeben sich damit auch spezifische Anforderungen an ein LIMS. Zuerst wollen wir den Blick auf die Themen Usability und User Experience richten, also auf die Akzeptanz digitaler Lösungen beim Laborpersonal und die Attraktivität des Labors als Arbeitgeber: Jeder von uns nutzt nahezu täglich mobile Anwendungen und erwartet zunehmend auch von seiner beruflich genutzten Software ein vergleichbares „Feeling“ – umso mehr, wenn man mit jungen Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern spricht (s. auch Bild 1). Ein modernes LIMS sollte diesen Anforderungen an Usability und User Experience gerecht werden und zudem umfassende Konfigurations- und Anpassungsmöglichkeiten – idealerweise durch den Anwender selbst – bieten.

Ein LIMS als Bestandteil der Gesamtarchitektur

Bezogen auf die Systemlandschaft sollte das LIMS den Prämissen der präferierten Architektur entsprechen, also die Integration, die Zugänglichkeit, den Austausch und die Erweiterbarkeit mit anderen Komponenten aktiv unterstützen und keinesfalls behindern. In Verbindung mit einer Middleware, die zentral als „Vermittler“ bzw. „Übersetzer“ fungiert, sollte sich das LIMS neben den verteilten Komponenten (DMS, SDMS, Scheduler, Orgware, etc.) als integraler Bestandteil in die Gesamtarchitektur einfügen. Voraussetzung dafür ist eine offene Softwarearchitektur des LIMS, die die Realisierung offener, hochperformanter Schnittstellen für bspw. Geräteintegration, Anbindung externer Tools und Automation im Ganzen ermöglicht. Dabei sollte das LIMS idealerweise moderne Schnittstellenstandards, wie LADS, SiLA-2, AnIML, PAC-ID, T-REX, ADF, HL7, MTP oder SDC unterstützen, da diese für Interoperabilität, sichere Datenübertragung und Rückverfolgbarkeit sorgen und nicht zuletzt für einfache Austauschbarkeit der im Labor eingesetzten Geräte und Softwareelemente sorgen. Unter diesen Voraussetzungen fungiert das LIMS als ein zentrales Bindeglied im Labor der Zukunft, mit dem der Anwender eine Vielzahl an Prozessen verwalten, orchestrieren und steuern kann.

Bild 2: Integrierter KI-Chat am Beispiel des LIM- und Lab-Execution-Systems "SAMPLES". © qualitype

Ein solches LIMS ist auch für die Zukunft bestmöglich im Hinblick auf Performance und Konnektivität ausgelegt – bis hin zum Einsatz von Lösungen mit Künstlicher Intelligenz (KI). Neben KI-Anwendungen der Mustererkennung und Bildverarbeitung ist somit bspw. auch die Integration eines KI-Chats im LIMS realisierbar, um die Interaktionsmöglichkeiten des Users mit dem System zu erweitern, das Auffinden gesuchter Inhalte zu beschleunigen und insgesamt die Effizienz zu erhöhen. Die gewünschten Informationen können dann mit dem KI-Chat über die Schnittstelle aus dem LIMS abgefragt oder sogar Aktionen direkt über die Anwendung ausgeführt werden, wie bspw. das Anlegen neuer Proben im LIMS (Bild 2).

AUTOREN
Dr. Timm Zörgiebel, Ronny Deuse, Jan Müller
qualitype GmbH, Dresden
Tel.: 0351 8838 2800
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www.qualitype.de