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Effiziente Datenverwaltung im Labor 4.0
Das „Labor 4.0“ ist ein hoch automatisiertes und vernetztes Labor, das auf der Symbiose von modernster Hard- und Software basiert. Die Umsetzung dieser modernen Laborvision ist nur durch eine kontinuierliche Digitalisierung möglich. Sie führt zu Steigerungen der Effizienz, der Agilität und der Flexibilität, wodurch neue Arbeitsmodelle ermöglicht, die Produktivität gesteigert und die Wettbewerbsposition gestärkt werden.
Der Weg zur Umsetzung des Labors 4.0 ist kein einfacher, insbesondere durch die Heterogenität der generierten Daten – egal ob in Qualitätssicherungslaboren im industriellen Umfeld oder bei Forschung und Entwicklung im akademischen Sektor, die Datendiversität ist überall eine Herausforderung.
Ein gemeinsames Merkmal aller Labore ist jedoch der klar definierte Zweck jeder Messung, wie z. B. zur Freigabe eines Prüfloses, zur Absicherung gegen Reklamationen oder zur Nachweisbarkeit von Analyseergebnissen, Forschungsergebnissen etc.
Hier setzt AP Connect von Anton Paar an. Die innovative Labor-Softwarelösung unterstützt Labore dabei, die Herausforderungen der Digitalisierung zu meistern und die Qualität und Effizienz der Laborarbeit zu verbessern. Die Software bietet eine sichere und nachhaltige Datenspeicherung, einen zentralen Datenzugriff und eine einfache Integration von Laborgeräten unterschiedlichster Marken und Datenstrukturen. Darüber hinaus ermöglicht die flexible Integration in bestehende IT-Strukturen eine nahtlose Einbindung in unternehmensspezifische Prozesse.
Um eine fehlerfreie Übertragung der Ergebnisse im gesamten Prozess sicherzustellen, ist eine manuelle Datenübertragung auf Papier bzw. mit Excel nicht optimal, da das Fehlerpotenzial hoch ist. Häufig werden hierbei nur die Messwerte, nicht aber die Metadaten übertragen. Diese zusätzlichen Informationen (wie die Messeinstellungen, den Anwender oder den Audit Trail) gehören aber ebenfalls zu einem vollständigen Datensatz und können für spätere Analysen oder bei Audits entscheidend sein. An dieser Stelle spielen digitale Lösungen ihre Stärke aus: Werden bereits die Probeninformationen und Metadaten von einer zentralen Datendrehscheibe digital an das Messgerät übertragen und die vollständigen Resultate von diesem direkt abgefragt, wird jeglicher manuelle Übertragungsfehler ausgeschlossen und die Datenqualität gesichert. Zusätzlich zur Qualitätssteigerung steigt auch die Effizienz, da weniger manuelle Schritte erledigt werden müssen. Mit der neuen Probenlistenfunktion lassen sich Messreihen einfach per Barcodescanner anlegen und an die Geräte übertragen.
Schaffen Sie eine einheitliche Schnittstelle zu Ihrem LIMS
Einschränkungen, was die Vollständigkeit der Daten betrifft, gibt es aber nicht nur bei der manuellen Übertragung von Gerätedaten. Diese müssen auch vollständig von einer Softwarelösung erfasst bzw. verarbeitet werden können. Hier ist die Vielzahl an Messgeräten unterschiedlichster Hersteller, wie sie oft in Laboren zu finden sind, eine große Herausforderung auf dem Weg zum volldigitalisierten Labor. Den Laborverantwortlichen stellen sich damit zwei entscheidende Probleme: Die Labormitarbeiterinnen und -mitarbeiter sind mit vielen verschiedenen Benutzeroberflächen und Berichtsformen konfrontiert, was entsprechend hohen Schulungsaufwand bedeutet und nicht immer effizient ist. Und die Vielzahl an Datenstrukturen und physikalischen Schnittstellen führt dazu, dass die Integration in zentrale Systeme wie LIMS, CAQ und ERP sehr aufwendig ist. Mit der Softwarelösung AP Connect ist eine einfache Integration von Laborgeräten unterschiedlichster Hersteller und Datenstrukturen möglich. Alle generierten Daten einer Messung unabhängig vom Gerätehersteller können hier berücksichtigt werden.
Um den Arbeitsalltag der Labormitarbeiterinnen und -mitarbeiter zu erleichtern, hat AP Connect eine intuitive Benutzeroberfläche als Schnittstelle zu den unterschiedlichsten Geräten. Durch diesen einheitlichen Zugang werden der Schulungsaufwand und die Fehlerhäufigkeit im Labor reduziert. Die Anbindung von Geräten erfolgt out of the box für Anton-Paar-Geräte und per dialogbasierter Konfiguration (Instrument Adapter) für Geräte anderer Marken. Die Gerätekonfiguration erfordert keine Scripting- bzw. Programmierkenntnisse.
AP Connect dient als Middleware und digitale Datendrehscheibe, die Schnittstellen und Datenmodelle aller angeschlossenen Laborgeräte, unabhängig von Hersteller oder Typ, harmonisiert, um eine nahtlose Integration mit Systemen wie LIMS und ELN zu ermöglichen. Die Software bewältigt die Herausforderung, verschiedene Geräte mit speziellen Schnittstellen in zentralisierte Systeme zu integrieren und so manuelle Dateneingabe und Übertragungsfehler zu vermeiden. Durch die Automatisierung des Datentransfers und die Möglichkeit der kundengesteuerten Konfiguration verschiedener Geräte reduziert AP Connect die Betriebskosten und den Arbeitsaufwand und sorgt für einen reibungslosen und digitalen Datenfluss zum führenden Datenverwaltungssystem, mit Optionen für dateibasierte Kommunikation oder REST API.
Insbesondere bei Kleingeräten wie pH-Meter, Waagen und Titratoren bestehen aber oft große Hürden bei der Integration in zentrale Systeme, da von den Herstellfirmen selten eine lückenlose digitale Anbindung unterstützt wird. Auch Kleingeräte können hier über den AP Connect Instrument Adapter (Abbildung 1) angebunden werden.
Sobald die Daten an AP Connect übermittelt sind, bestehen keinerlei Unterschiede im Datenmanagement zwischen Anton Paar-Messgeräten und jenen der angebundenen Geräte anderer Hersteller. Ebenso einheitlich wird die Ausgabe der Datenstruktur gehandhabt, das Resultat ist eine einzige Schnittstelle zum übergeordneten System.
Weitere Vorteile einer Datenbanklösung
In unserer arbeitsteiligen Welt ist die Messung am Gerät oft losgelöst von der Analyse der Daten und der Freigabe der Messergebnisse, Die Messresultate werden am Messgerät generiert, werden dort aber oft nicht benötigt und dürfen in manchen Laboren je nach geltenden Regulatorien nicht einmal am Gerät sichtbar werden. Die Client-Server-Architektur von AP Connect erfasst alle Daten an einem zentralen Ort, und alle berechtigten Userinnen und User können zu jedem Zeitpunkt von Ihrem persönlichen Arbeitsplatz aus auf alle relevanten Daten zur weiteren Analyse zugreifen.
Bei den von Unternehmen im Labor eingesetzten Softwaretools zur Steuerung der Unternehmensprozesse geht es ebenso facettenreich zu wie bei den Laborgeräten. Eine weitere wesentliche Anforderung für die durchgängige Digitalisierung ist es deshalb, dass sich eine Software für das Labordatenmanagement auch flexibel an verschiedene Systeme anbinden lässt. Auch hierfür gibt es Integrationsoptionen. Essenziell ist hier die zielgenaue Integration in die IT-Landschaft eines Unternehmens. Da oft dieselben Laborgeräte von der Kleinbrauerei bis hin zum Großkonzern eingesetzt werden, muss auch die begleitende Softwarelösung skalierbar sein.
Viele Branchen sind zusätzlich mit zunehmenden regulatorischen Anforderungen konfrontiert und der Einsatz der verwendeten Messmittel und die damit verbundenen Daten unterliegen strengen Richtlinien zur Datenintegrität. Eine intelligente Laborsoftware bietet für alle Anwender genau so viel regulatorische Unterstützung, wie es die jeweiligen Geschäftsprozesse erfordern.
Fazit
Die Einbindung verschiedenster Geräte in AP Connect bietet große Vorteile: es lassen sich häufig auch Geräte digitalisieren, bei denen dies nicht vorgesehen war. Dies steigert die Datenqualität im Labor 4.0 erheblich. Die Übertragung des gesamten Datensatzes, inklusive aller Metadaten, erleichtert die Fehlersuche und ist für Audits unerlässlich. Eine solche Middleware vereinheitlicht Daten und erfordert daher nur eine einzige Schnittstelle zum übergeordneten System. Die Integration in die bestehende Systemlandschaft sowie die Benutzeroberfläche sind so einfach wie möglich gehalten.
Autoren: Thomas Kamrat, Produktmanager, Anton Paar GmbH, Graz, Österreich
Dr. Christoph Raisch, Produktmanager Laborautomatisierung, Anton Paar Germany GmbH, Ostfildern, Deutschland












