Ziel der Entwicklung

Durch die Entwicklung und Integration flexibler Automationslösungen, die Verbesserung der Datenverarbeitung und Geräteanbindung sowie die Einführung innovativer Roboter- und Automationstechnologien, sollte ein signifikanter Beitrag zur Effizienzsteigerung und Kostenreduktion in Analytiklaboren geleistet werden. Das Projekt bildet die Grundlage, kleinen und mittelständischen Laboren einen niedrigschwelligen Einstieg in die Automatisierung und Digitalisierung von bereits implementierten Prozessen zu ermöglichen.

Vorteile und Lösungen

Der zentrale Ansatz des Projekts war die flexible Laborautomation. Diese sollte auch durch Domänenexperten aus dem Labor realisiert werden können. Hierzu wurde die Workflow- und Robotik-Programmierung durch intuitive Software nach dem Drag-and-drop-Prinzip realisiert. Der Workflow, am Beispiel der wirkungsbezogenen Analytik, konnte somit stetig an die aktuellen Bedürfnisse angepasst werden. Während zuvor das reteachen des Roboters nur unter erhöhtem Zeit- und Arbeitsaufwand möglich war, kann diese in kurzer Zeit realisiert werden.
Da noch nicht viele kommerzielle Laborsysteme für die Automation zugänglich sind, müssen einzelne Stationen für eine Vollautomation selbst entwickelt werden. Für die Automation des hier adressierten Laborprozesses wurden unter anderem ein Inkubator und ein Detektor selbst entwickelt und an die Bedürfnisse angepasst. Diese Aufbauten können unkompliziert nachgebaut werden.
Auch im Bereich der Digitalisierung wurde das Konzept der Laborautomation verfolgt. Hierzu konnten durch eine übergeordnete digitale Plattform unterschiedliche Sensoren eingebunden und überwacht werden. Außer-Kontroll-Situationen werden so früher erkannt und können proaktiv behoben werden. In die digitale Infrastruktur konnten ferner komplexere Analysengeräte eingebunden werden. Die digitale Ansteuerung dieser Systeme ist vor dem Hintergrund der Laborautomation essenziell, um Abläufe zu koordinieren und Schäden an Systemen zu verhindern.
In Summe konnte in dem Projekt die automatisierte und digitale Einbindung des Labors vorangebracht werden. Hierbei stand immer die einfache Integration durch Domänenexperten aus dem Labor im Fokus.

Zielgruppe und Zielmarkt

Es ergeben sich mehrere Transfer- und Zielmärkte. Transfermärkte bilden z. B. Maschinen- und Laborgerätehersteller. Der Maschinenbau ist mit seinen breitgefächerten Anwendungsfeldern ein dynamischer Leitmarkt, der sich durch einen hohen Innovationsgrad auszeichnet. Aber auch die Informatikbranche stellt einen wichtigen Transfermarkt dar. Diese Branche ist vor allem dezentral organisiert und häufig an bestehende Industriezweige (z. B. Laborgerätehersteller oder Maschinenbauunternehmen) angegliedert.
Die Zielgruppe bilden vor allem Anwender von Automatisierungslösungen. Hierzu zählen beispielsweise Umweltlabore, Überwachungsbehörden und Labore der Trinkwasserversorgung. Werden die instrumentell analytischen Verfahren, die im Rahmen dieses Projektes entwickelt wurden, adaptiert und die wirkungsbezogenen Assays beispielsweise auf unterschiedliche Endpunkte und Matrices angepasst, können weitere Analysenlabore (Lebensmittelanalytik oder pharmazeutische Unternehmen) profitieren.