From SMALL LAB to SMART LAB: das Labor der Zukunft

Herausforderung: standardisierte Prozesse in der Labororganisation integrieren
Wo geforscht, getestet und analysiert wird, da laufen unzählige Daten zusammen. Auf lange Sicht sind die Verwaltung und zielführende Verwendung von Big Data ohne technische Unterstützung kaum vorstellbar. Interne Prozesse sind sehr aufwendig gestaltet, das lähmt den Laborprozess und kann sich negativ auf die Mitarbeitermotivation auswirken. Ein Beispiel hierfür ist die Suche nach benötigten Informationen, aufgrund fehlender Standardprozesse. Hinzukommt die Schwierigkeit, die Einhaltung bestimmter Anforderungen, wie gesetzliche Vorgaben, durch jedes Mitglied des Laborteams sicherzustellen. Mit dem Einsatz von Labormanagementsystemen wie XDMS werden interne Prozesse maximal standardisiert. Mit Benutzerrollen, Freigabestrategien und einer Qualifikationsmatrix wird der Workflow vom Laboreingang bis hin zur Probenlagerung digitalisiert. Laboranlagen mit den unterschiedlichsten Steuerungstypen kommunizieren untereinander: Auf diese Weise lassen sich ganze Laborprozesse vollständig automatisieren. Zugriffsberechtigungen stellen sicher, dass ausschließlich autorisierte Personen sensible Daten einsehen können. Zudem gewährleisten sie die Anzeige von bestimmten Informationen genau dann, wenn sie für den aktuellen Bearbeitungsschritt tatsächlich relevant sind.

Herausforderung: Laborressourcen optimal nutzen
Was bringen die klügsten Köpfe, wenn sie nicht tüfteln? Was bringt die schnellste Laboranlage, wenn sie im Stand-by-Modus steht? Eine durchdachte Ressourcen- und Terminplanung ist essenziell, um das volle Potenzial eines Labors auszuschöpfen. Denn nur so kann die maximale Kapazitätsauslastung erreicht werden. Labormanagementsysteme wie XDMS unterstützen Labore bei der Planung, Steuerung und Kontrolle. Labore, die aktuell beispielsweise mit Tabellenkalkulationsprogrammen arbeiten und nun auf ein LIMS umsteigen möchten, müssen die Umstellung in ihrem eigenen Tempo angehen können. Durch die Integration der bestehenden Dokumente in das Labormanagementsystem XDMS ist die reibungslose Abwicklung des Alltagsgeschäfts auch in der Einführungsphase des neuen Systems gesichert.

Herausforderung: möglichst wenig Zeit durch manuelle Tätigkeiten verlieren
Im Laufe des Laboralltags investiert das Personal viel Arbeitszeit in die Ausführung von diversen monotonen Tätigkeiten. Labormanagementsysteme wie XDMS beinhalten ein Testmanagement, das ihm möglichst viele dieser Aufgaben abnimmt. Eine Funktion der Software ist die automatisierte Datenübertragung. Im folgenden Beispiel ist eine Testmatrix mit der Auflistung von Testtypen und Probe IDs zu sehen. Sobald die Testparameter durch das Laborpersonal bestimmt wurden, können die geplanten Tests per Mausklick gestartet werden. Die automatisierten Parameterübergaben an und Ergebnisrückmeldungen von Laboranlagen ermöglichen einen vollautomatisierten Testdurchlauf.

Anhand der aussagekräftigen Icons in den Zellen bleibt das Laborpersonal ohne aktive Beteiligung auf dem Laufenden. Wirft es einen Blick auf die Testmatrix, so sieht es sowohl den Teststatus als auch das (Zwischen-)Ergebnis der geplanten, laufenden und abgeschlossenen Tests. Die Spalten 1 bis 10 stehen für die zu untersuchenden Proben. Die Zeilen darunter geben an, worauf diese Proben untersucht werden bzw. wurden. Wie die grünen Haken zeigen, wurde die Untersuchung auf den Testtyp SARS-CoV-2 zum aktuellen Zeitpunkt mit allen Proben durchgeführt. Die farbige Umrandung der Zelle gibt Auskunft darüber, ob sich der Wert der entsprechenden Probe im positiven, negativen oder in einem Grenzbereich befindet.

Die Details zu den einzelnen Tests lassen sich durch einen Klick auf die entsprechende Zelle direkt neben der Testmatrix einblenden. Sollte während der Testdurchläufe ein kritischer Wert erreicht werden, so wird das Laborpersonal in Echtzeit vom System informiert. So können einzelne Testtypen sowie ganze Testgruppen geplant und überwacht werden, während sich das Personal mit anderen Aufgaben beschäftigt. Die Proben werden mithilfe von Barcodes eindeutig identifiziert. Durch das Scannen des Barcodes kann das Laborpersonal direkt die relevanten Informationen aufrufen und neue Informationen hinterlegen. Beliebige Medientypen wie Dokumente, Bilder und Videos werden in jeder einzelnen Zelle der Testmatrix festgehalten. Sollte das Laborpersonal Gefahr laufen, einen bereits durchgeführten Test erneut in die Wege zu leiten, sendet das System ebenfalls eine Warnung. Die Testmatrix erfasst und berechnet die Ergebnisse der Tests. Abschließend hält sie sowohl eine Ergebnis- als auch eine Gesamtbewertung bereit.

Industrie 4.0 und Künstliche Intelligenz öffnen Türen zum Labor der Zukunft. Und das bereits im Hier und Jetzt. Für Laborpersonal bedeutet dies Zeit zum Aufatmen, denn monotone Aufgaben werden mit gutem Gewissen an Maschinen weitergegeben. Dieser erhebliche Zeitfaktor und die Tatsache, nicht der Gefahr von Tippfehlern sowie Manipulationsverdacht ausgesetzt zu sein, nehmen Druck von ihren Schultern. Darüber hinaus können Labore mit dem Labormanagementsystem XDMS auf einfache Weise eigenständig ihr individuelles Design erstellen und Konfigurationen, die vom Standard abweichen, selbst vornehmen. Neben LIMS 4.0 lässt sich XDMS mit weiteren Modulen im Bereich Fertigung 4.0 und Qualitätsmanagement 4.0 beliebig zusammenstellen.