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SampleManager LIMSIntegrierte unternehmensweite LIMS-Lösung

Verbesserung der Produktivität in der petrochemischen Industrie
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SampleManager LIMS: Integrierte unternehmensweite LIMS-Lösung
Dieser Artikel gibt einen Einblick in die Herausforderungen, denen sich die petrochemische Industrie gegenübersieht, und demonstriert an Hand eines Applikationsbeispiels die Vorteile des Einsatzes eines integrierten unternehmensweiten Laborinformations- und Management-Systems zum Datenaustausch innerhalb eines Unternehmens.

Unternehmen in der petrochemischen Industrie müssen sich vielen Herausforderungen stellen, die sich auf Produktivität und Entscheidungsprozesse auswirken. Die petrochemischen Hochleistungslaboratorien von heute benötigen Hilfsmittel, die nicht nur die Erfassung und Analyse von Labordaten automatisieren, sondern auch in Netzwerke eingebunden werden können, so dass der unternehmensweite Datenaustausch verbessert wird, wichtige Entscheidungen schneller getroffen sowie zeitgereichte und genaue Endproduktberichte erstellt werden können.

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Integrationsherausforderungen

In der petrochemischen Industrie sind die meisten in den Produktionsstätten eingesetzten IT- und Automationssysteme ein Mix grundverschiedener, unabhängig voneinander arbeitender Systeme. Diese Systeme stammen oft von unterschiedlichen Anbietern, die je nach den zur entsprechenden Zeit geltenden Marktbedarfstrends ausgewählt wurden. Ein auf diese Weise geschaffenes Datensystem kann besonders dann zeitaufwändige Wartungsarbeiten verursachen, wenn die Systeme unabhängig voneinander und nicht als einzelne integrierte Lösung verwaltet werden.

Die petrochemische Industrie sieht sich der ständigen und immer schwieriger werdenden Herausforderung zum Verbessern von Personaleffizienz, Produktivität, Business Intelligence und Entscheidungsfindung gegenüber. In der herkömmlichen Weise werden Daten aus unterschiedlichen Systemen manuell erfasst, eingegeben, verglichen und verarbeitet. Das geschieht meist über mehrere Systeme mit verschiedenen Benutzeroberflächen, Data Dictionaries und proprietären Datenstrukturen. Das kann ein umständlicher und äußerst zeitaufwändiger Vorgang sein, der viele menschliche Ressourcen in Anspruch nimmt und eine überdies hohe, die Datenintegrität kompromittierende Fehleranfälligkeit besitzt.

Eine Lösung, die den Datenaustausch zwischen einem LIMS und Laborgeräten, Gerätetechnik und anderen Ressourcen ermöglicht, spielt für das Beseitigen dieses Engpasses eine wichtige Rolle. Entscheidend ist dabei die Fähigkeit zur unternehmensweiten Integration von Labordaten mit ERP-, PIM- und ME-Systemen und anderen Hilfsmitteln zum Datenaustausch. Die Integration von Informatiklösungen mit einer Reihe von Unternehmenssystemen ist besonders im heutigen Geschäftsumfeld, in dem Schnelligkeit, Genauigkeit und Effektivität eine wichtige Rolle spielen, von entscheidender Bedeutung. Unternehmen in der petrochemischen Industrie müssen Entscheidungen als Folge diskontinuierlichen Materialflusses und Bedingungsänderungen im Produktionsprozess treffen, damit die ständige Endproduktqualität und die Sicherheit der Umwelt gewährleistet sind.
Zu den typischen Problemen gehören:

  • Support auf unterschiedlichem Niveau von einzelnen Anbietern und IT-Personal, das für die verschiedenen Systeme nicht ausreichend geschult ist.
  • Komplexe Software-Upgrades für unterschiedliche Systeme verschiedener Anbieter.
  • Fehleranfällige manuelle Arbeit auf Grund der beschränkten Fähigkeit zum Datenaustausch sowie Verfügbarkeit auf allen Ebenen für alle Systeme/Benutzer.
  • Schwierigkeiten bei der Implementierung neuer erforderlicher Funktionen.
  • Terminologiekonflikte zwischen ähnlichen Systemen.
  • ERP-Systeme, die referenzielle und dynamische Daten von Subsystemen nicht nutzen können.
  • Keine volle Nutzung der Fähigkeiten und Daten von Echtzeitsystemen.
  • Änderungen an einem System, die sich negativ auf andere Systeme auswirken.

Es wird eine integrierte Lösung gebraucht, die Daten aus allen Systemen, Instrumenten und Softwarepaketen bündelt. In petrochemischen Produktionsstätten benötigen die meisten Prozesse Informationen wie Produktionshierarchie, Konfigurationsbereiche, Gerätetechnik- und Prozessflussdefinitionen usw. Mindestens 20 % der Tabellen, die solche Informationen speichern, werden zwischen zwei oder mehr Applikationen ausgetauscht. Darüber hinaus bieten mehrere Systeme Quelldaten zur allgemeinen Berichtserstellung, zum Data Warehousing, Data Mining und zur Analyse an. Sie nutzen standardisierte Netzwerke und werden mit Hilfe offener Softwaresysteme und -technologien implementiert. Diese offene Architektur und Gemeinsamkeit unter den Systemen bietet eine solide Grundlage und Rechtfertigung für eine bessere und nahtlosere Integration. Durch Auffinden und Austauschen von Daten können schnellere und informiertere Entscheidungen zum Betrieb der Anlagen getroffen werden.

Applikationsbeispiel

Thermo Fisher Scientific arbeitet mit vielen der führenden Unternehmen der Öl- und Gasindustrie bei unternehmensweiten Implementierungen seines SampleManager LIMS zusammen. Im Mittelpunkt stehen dabei – bei gleichzeitiger Beibehaltung von Produktqualität und dem Einhalten gesetzlicher Bestimmungen – Kostenreduzierung und Produktivitätserhöhung. Eines der weltgrößten petrochemischen Unternehmen mit großen Produktionsstätten auf der ganzen Welt benötigte ein LIMS, um sicherzustellen, dass seine Produkte eine bestimmte Qualität besitzen, die Effektivität und den Durchsatz seiner kontinuierlichen Prozesse zu optimieren, vorgeschriebene gesetzliche Sicherherheitsnormen einzuhalten und seine Prozesse mit strengen Tests und Echtzeitüberwachung zu kontrollieren.

Das Unternehmen entschied sich für eine Investition in ein LIMS, das für seine Produktionsstätte in Singapur eine optimale Qualitätskontrolle gewährleistete. Wie viele der heutigen Firmen in der petrochemischen Produktion steht dieses Unternehmen unter ständigem Druck zur Kostenkontrolle und Effektivitätssteigerung – unter gleichzeitiger Beibehaltung der Qualität seiner petrochemischen und chemischen Produkte.

Um dies erreichen zu können, war ein LIMS erforderlich, um zu gewährleisten, dass für seine Produkte die richtigen Tests zur korrekten Zeit ausgeführt wurden und das Einhalten interner und externer Normen und Vorschriften entsprechend protokolliert wurde. Das Unternehmen suchte nach einer Lösung, die Analysendaten sortieren und in bestimmte Berichtsformate organisieren konnte, um Kundenanforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus wurde eine Lösung gefordert, die den gesamten Testablauf von der Probenanmeldung über Vorbereitung, Analyse, Reanalyse und Protokollierung verwalten konnte. Um diese Anforderungen zu erfüllen, suchte das Unternehmen nach einem LIMS, das effektive und genaue Daten und Informationen zum Produktionsprozess und zur Produktqualität erzeugen konnte.
Eine Schlüsselforderung für das LIMS war, dass es bei gleichzeitiger Überwachung der Produktqualität und Gewährleistung eines sauberen und sicheren Arbeitsumfeldes die Konsolidierung von Labordaten-Arbeitsabläufen unterstützen sollte. Weiterhin sollte sich diese LIMS-Lösung auf einfache Weise in andere vom Unternehmen eingesetzten Technologien wie deren ERP-System (SAP) und Process Information Management System (OSI PI) integrieren lassen und für die regelmäßige Berichterstattung an Aufsichtsbehörden eine vollständige Audit-Funktionalität besitzen. Wie alle großen Öl- und Gaskonzerne muss das Unternehmen auch Umweltschutzbestimmungen einhalten. Deswegen sollte das LIMS auch gewährleisten, dass Proben zum Testen des Einhaltens von Umweltschutzvorschriften regelmäßig entnommen und entsprechend gemeldet wurden.

Nach der erfolgreichen Implementierung des Thermo Scientific SampleManager LIMS in seiner Produktionsstätte im Rahmen eines IT-Modells entschied sich das Unternehmen für den Beginn eines unternehmensweiten LIMS-Standardisierungsprojektes, bei dem das SampleManager LIMS in 27 seiner Produktionsstätten in den USA, Europa sowie im asiatisch-pazifischen Raum implementiert wurde. Diese globale IT-Lösung beschleunigte Entscheidungsfindungsprozesse im Unternehmen, verbesserte seine Praktiken und machte innerhalb der gesamten Organisationsstruktur ein einheitliches IT-Framework verfügbar. Dabei handelt es sich um ein kontinuierliches Programm mit neuen LIMS-Implementierungen, wenn neue Produktionsstätten hinzukommen.

SampleManager LIMS wirkt sich auf die gesamte Organisationsstruktur aus und integriert das Labor mit dem übrigen Unternehmen durch Kopplung des LIMS mit SAP, OSI PI, Honeywell PHD und Yokogawa Exaquantum, um nur einige zu nennen. Da jede Produktionsstätte ihre eigene Kombination von IT-Applikationen besitzen kann, sollte das SampleManager LIMS in die lokale Struktur integrierbar sein und dabei die gleiche Geschäftsdatenfunktionalität beibehalten können.

Durch Vernetzung von SampleManager kann das Unternehmen die Lücke zwischen im Labor generierten Daten und Informationen auf Unternehmensebene, die zum Treffen kritischer Entscheidungen auf Führungsebene herangezogen werden, schließen. Daten können nicht nur von Laborpersonal und Ingenieuren, die den Produktionsprozess überwachen, sondern auch von Führungskräften, Zulieferern und sogar Kunden abgerufen werden. Damit erhält sich das Unternehmen attraktive Gewinnmargen und verbessert die Kundenzufriedenheit.

SampleManager kann Echtzeitdaten des Produktionsprozesses, den Produktstatus, Endproduktcharakteristika und Qualitätsprotokolle auch über das Internet visualisieren und erweitert somit den Wirkungsbereich des Systems über das Labor hinaus.

Fazit

Ein unternehmensweiter Integrationsansatz hat den Vorteil von Produkten mit besserer und gleichbleibender Qualität, schnellerer und informierterer Entscheidungsfindung, höherer Kundenzufriedenheit und kontinuierlicher oder höherer Gewinnmargen. Durch Implementierung einer kohärenten Strategie, die Daten von LIMS, CDS (Chromatographie-Datensystemen), ERP, MES, ELN (elektronische Laborjournale) und anderen in Unternehmen vorhandenen Datenquellen integriert, haben Unternehmen und Kunden gleichermaßen Vorteile.

Effektive Integration und geeignete Kopplung, die einen problemlosen IT-Datenaustausch ermöglichen, spielen für ein optimiertes Datenmanagement und erfolgreiche Unternehmensverwaltung eine wichtige Rolle.

Standardisierung durch LIMS-Einsatz ist die Lösung, die in den Hochleistungslabors der petrochemischen Industrie von heute erforderlich ist. Petrochemische Unternehmen müssen ihre vorhandenen Unternehmensdatensysteme und LIMS-Investitionen zwingend optimaler nutzen, damit sie sicherer und zuverlässiger auf die vielen Herausforderungen, denen sie sich heutzutage gegenübersehen, reagieren können. Die Verfügbarkeit konsistenter Daten, die sich ständig auf dem neuesten Stand befinden, ermöglicht das kontinuierliche Verbessern von Produktionsprozessen und die Qualitätskontrolle von Endprodukten in Übereinstimmung mit Kundenspezifikationen.

Colin Thurston*)

  1. Director of Product Strategy, Process Industries, Thermo Fisher Scientific. E-Mail: http://marketing.informatics@thermofisher.com.
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