Intelligenteres Labor-Management: Integration von Geräten, Systemen und Berechnungen mit LIMS-Software

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Labore stehen heute unter wachsendem Druck: mit weniger mehr erreichen. Die Lösung? Automatisierung. Durch die Integration eines modernen Labor-Informations-Management-Systems (LIMS) mit Geräten und Unternehmenssystemen sowie durch die Automatisierung von Berechnungen können Labore ihre Abläufe optimieren und ihre Effizienz steigern. Hier geht es nicht nur darum, mitzuhalten, sondern einen Vorsprung zu gewinnen. Automatisierung modernisiert die Workflows, reduziert manuellen Aufwand und ermöglicht es den Laboren, in einem schnelllebigen Umfeld wettbewerbsfähig zu bleiben. Für Labore, die intelligenter arbeiten wollen, ist die LIMS-Integration der Weg in die Zukunft.

Das moderne LIMS von heute

Labor-Informations-Management-Systeme haben sich weit über ihre traditionelle Rolle als einfache Werkzeuge zur Probenverfolgung, Dateneingabe und Berichterstellung hinaus entwickelt. Ein LIMS auf dem neuesten Stand der Technik ist nicht mehr nur eine Datenbank; es dient als Rückgrat des Qualitätsmanagementsystems (QMS) eines Labors. Durch die Unterstützung der Einhaltung von Vorschriften oder Industriestandards wie FDA 21 CFR Part 11, TNI/NELAC, EPA, ISO 17025 oder GLP/GMP-Richtlinien stellen diese Systeme sicher, dass die Labore ein Höchstmaß an Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Qualität in ihren Abläufen gewährleisten.

Aber das ist noch nicht alles: ein modernes LIMS hebt die Funktionalität auf die nächste Stufe, indem es robuste Integrationsmöglichkeiten bietet. Sie können mit verschiedenen Systemen und Geräten im Labor verbunden und verknüpft werden, wodurch ein einheitlicher und effizienter Workflow entsteht. Dieser Automatisierungsgrad reduziert manuelle Fehler, spart Zeit und sorgt dafür, dass wichtige Daten plattformübergreifend synchronisiert werden. Mit der heutigen LIMS-Software können sich Labore auf das konzentrieren, was wirklich wichtig ist: die Wissenschaft voranzubringen, die Einhaltung von Vorschriften zu gewährleisten und verlässliche Ergebnisse zu liefern.

Automatisierung der Übertragung von Laborinformationen

Die Automatisierung der Übertragung von Laborinformationen bietet eine Reihe von Vorteilen. Durch den Wegfall der manuellen Dateneingabe wird sofort eine Zeitersparnis erzielt, sodass sich die Teams auf wichtigere Aufgaben konzentrieren können. Die Automatisierung spart nicht nur Zeit, sondern verbessert auch die Datenqualität erheblich, da kostspielige und zeitaufwändige Transkriptionsfehler vermieden werden und die Ergebnisse sowohl genau als auch zuverlässig sind.

Diese Verlagerung führt auch zu einer Optimierung der Ressourcen, indem die Belastung für hochqualifizierte Analysten verringert wird. Anstatt wertvolle Stunden mit der wiederholten Dateneingabe zu verbringen, können sich diese Fachkräfte auf höherwertige Tätigkeiten konzentrieren, die zur Erreichung der Unternehmensziele beitragen. Darüber hinaus unterstützt die Automatisierung die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften durch die nahtlose Durchsetzung von Wartungs- und Kalibrierungsprotokollen, wodurch Risiken reduziert und gleichzeitig Branchenstandards eingehalten werden.

Aus Unternehmenssicht ermöglicht die Automatisierung der Informationsübertragung Skalierbarkeit und Durchsatz und bereitet die Labore auf Wachstum und steigende Nachfrage vor. Die Anpassungsfähigkeit der Workflows gewährleistet eine nahtlose Integration in bestehende Prozesse und ermöglicht gleichzeitig erhebliche Kosteneinsparungen. Durch die Einführung der Automatisierung können Labore einen optimierten, effizienten und zukunftsfähigen Betrieb erreichen, der sowohl die Leistung als auch die Ressourcen optimiert.

Wettbewerbsdruck und Automatisierung

Durch den Einsatz von Automatisierung können Labore mit weniger Ressourcen eine höhere Produktivität erreichen und so den steigenden Anforderungen gerecht werden und gleichzeitig die Betriebskosten senken. Eine LIMS spielt bei dieser Transformation eine entscheidende Rolle. Ein LIMS kann die damit verbundenen Berechnungen automatisieren und mit Geräten, Instrumenten und anderen Systemen integrieren, um die Workflows zu optimieren. Durch die Integration werden nicht nur Fehler minimiert, sondern auch wertvolle Zeit für die Labormitarbeiter freigesetzt, damit sie sich auf wichtige Aufgaben konzentrieren können.

Außerdem bietet die Einführung von Automatisierung und LIMS einen erheblichen Wettbewerbsvorteil. Labore, die sich diese Innovationen zu eigen machen, können der Zeit voraus sein und datengestützte Erkenntnisse effizienter und effektiver als je zuvor bereitstellen. Durch die Optimierung der Leistung und die Gewährleistung von Präzision versetzt Automatisierung Labore in die Lage, die Erwartungen ihrer Kunden zu erfüllen, die Zuverlässigkeit zu verbessern und sich in einer zunehmend wettbewerbsorientierten Branche einen Vorsprung zu sichern.

Arten von Instrument- und Systemschnittstellen

1. Einfache Instrumentenschnittstelle:
   Kommunikation direkt über Zwischenmechanismen (Winwedge oder Äquivalent).  
   

• Verwendung von einfachen Instrumenten
  Einfache Instrumente wie Waagen und pH-Meter spielen in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Prozessen eine entscheidende Rolle. Diese Werkzeuge sind unerlässlich, um präzise Messungen zu erhalten und die Konsistenz von Tests und Forschung zu gewährleisten. Im Gegensatz zu unidirektionalen Instrumenten stellen sie jedoch keine direkte Korrelation zwischen Referenz und Aufzeichnung her.
  

• Elektronische Ausgabe
  Die elektronische Ausgabe wird in der Regel über RS232- oder USB-Anschlüsse bereitgestellt und ermöglicht eine einfache Verbindung mit externen Geräten oder Systemen. Um diese Daten jedoch vollständig in ein LIMS zu integrieren, ist häufig eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich. Das LIMS muss die Rohdaten in ein kompatibles Format konvertieren, um sie mit seiner internen Datenstruktur und seinen Workflows in Einklang zu bringen.
  

2. Unidirektionale Instrumentenschnittstelle:  
   Direkte Kommunikation ohne Vermittler, durch die Entwicklung von „Parsern“, um Informationen aus der Instrumentenausgabedatei auf das LIMS abzubilden, dies ist typischerweise ein einseitiges Kommunikationssystem vom Instrument zum LIMS und bietet zwei Hauptmerkmale, die die Schnittstelle zum LIMS vereinfachen:
   
   1. Sie ermöglichen es Ihnen, die eindeutige Probenkennung mit jeder Messung zu verknüpfen.
   2. Sie liefern Dateien in einem Format, das von Softwareanwendungen verarbeitet werden kann.

3. Bi-direktionale Geräteschnittstelle (Import/Export):
   Wie unidirektionale Geräte ermöglichen bidirektionale Geräte die Eingabe der Probenidentifikation und erzeugen Dateien, die die vom Gerät erzeugten Daten in einem einheitlichen Format enthalten, bieten aber auch die zusätzliche Möglichkeit, Informationen vom LIMS zu empfangen.
   
   Zum Beispiel können für diese Art von Geräten innerhalb von Confience eLIMS Testwarteschlangen geplant werden (einschließlich der Testmethode, Standards, Kontrollen usw.) und an das Gerät weitergeleitet werden, wo der Benutzer das Gerät einfach laden und die Analyse durchführen kann.  Nach Abschluss der Analyse werden die Daten automatisch an Confience eLIMS zurückgesendet, um den bidirektionalen Kommunikationszyklus abzuschließen.
   

Netzwerkumgebung

In einer herkömmlichen LAN-Umgebung ist die Verwaltung und Bereitstellung dieser Geräte in der Regel relativ einfach. In einer webbasierten Umgebung wird die Situation jedoch wesentlich komplexer. Glücklicherweise kann diese Aufgabe durch den Einsatz einer Anwendung wie der Confience Bridge vereinfacht werden, die Webdienste enthält, die mit Desktop-Anwendungen kommunizieren können.

Vereinfachung der Datenerfassung

Da die Gerätehersteller keine gemeinsamen Kommunikations- oder Datenformate zur Verfügung stellen, hat Confience ein leistungsfähiges Werkzeug entwickelt, das die Integration unabhängig von den Fähigkeiten der verschiedenen Geräte ermöglicht: Confience Bridge.

Die Confience Bridge ist ein Softwarepaket zur Datenkonnektivität, das zum Austausch von Informationen zwischen Confience eLIMS, Geräten und Anwendungen von Drittanbietern verwendet wird. Das Paket besteht aus Fenstern und Webservices, die XML-Dateien unter Verwendung von W3C-(World Wide Web Consortium)-Standard-Scripting-Tools in Verbindung mit den LIMS-Datenbanktabellen, Triggern und gespeicherten Prozeduren verarbeiten, um eine sichere Verarbeitung gemeinsamer Daten zu gewährleisten.

Importierte Ergebnisvalidierung

• Echtzeit-Überwachung und Problemlösung
  Durch Echtzeit-Überwachung und Problemlösung bieten Integrationssysteme einen nahtlosen Mechanismus zur Erkennung und Behebung von Problemen, sobald sie auftreten. Die Möglichkeit, die Leistung der Instrumente und die Ergebnisse in Echtzeit zu überwachen, bedeutet, dass potenzielle Probleme sofort erkannt und behoben werden können, wodurch Störungen minimiert und die Zuverlässigkeit erhöht werden.
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• Ergebnisse werden gegen vordefinierte Grenzwerte geprüft
  Wenn die Ergebnisse gegen vordefinierte Grenzwerte geprüft werden, werden die Gerätedaten nahtlos in das LIMS übernommen. Diese Integration stellt sicher, dass die Ergebnisse automatisch validiert werden, was Sicherheit und Zuverlässigkeit bietet. Zur weiteren Vereinfachung bieten farbcodierte Zellen den Benutzern sofortige visuelle Warnungen, sodass sie auftretende Probleme leicht erkennen und beheben können.
  

• Minimierung von Transkriptionsfehlern  
  Durch die Integration werden häufige Transkriptionsfehler, die bei der manuellen Dateneingabe auftreten können, erheblich minimiert. Fehler wie das Vertauschen von Informationen, falsches Runden von Werten oder die falsche Anwendung von Grenzwerten werden dank der automatisierten Workflows drastisch reduziert. Dies verbessert nicht nur die Genauigkeit, sondern steigert auch die Effizienz, da umfangreiche Fehlerkontrollprozesse entfallen.
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Gerätekalibrierung und -steuerung

Die Funktionen von Confience eLIMS zur Kalibrierung und QS-Probenaufzeichnung gewährleisten eine umfassende Dokumentation und Überwachung der Geräteleistung. Durch die Aufzeichnung der Ergebnisse von Kalibrierungs- und Qualitätssicherungsproben (QS) für jedes Gerät können Labore einen robusten Datensatz pflegen, der online zugänglich ist. Diese Funktionalität ermöglicht nicht nur eine kontinuierliche Überwachung von Nutzung und Leistung, sondern unterstützt auch die Einhaltung wichtiger gesetzlicher Vorschriften. Mit diesem System können Labore proaktiv handeln und auf die Zuverlässigkeit ihrer Geräte vertrauen.

Sofortige SQC-Diagramme verbessern die Leistungsüberwachung mit visuellen Tools. Diese Diagramme bieten grafische Darstellungen des Geräteverhaltens, sodass die Benutzer Trends leicht erkennen und potenzielle Probleme angehen können, bevor sie eskalieren. Durch proaktive Verwaltung gerätebezogener Risiken können Labore einen reibungslosen Betrieb gewährleisten und Ausfallzeiten reduzieren, während sie gleichzeitig hohe Qualitätsstandards einhalten.

Überwachung und Wartung von Geräten

Die integrierte LIMS-Funktionalität vereinfacht Geräteverwaltung, indem sie es Benutzern ermöglicht, die Wartung aller Analysetools zu überwachen, zu verfolgen und zu planen. Sie zeichnet auch Kalibrierungs- und QS-Probenergebnisse auf und speichert die Daten online, sodass ein einfacher Zugriff zur Verfolgung von Leistung und Nutzung möglich ist. Dies gewährleistet optimierte Workflows und unterstützt die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Automatisierte Berechnungen

Nahezu alle mathematischen Funktionen werden von Confience eLIMS unterstützt, einschließlich der Booleschen Algebra. Funktionen wie [IF] und [THEN] sind besonders in GLP/GMP-Umgebungen nützlich. Die außergewöhnliche Flexibilität des LIMS ermöglicht Berechnungsroutinen, die numerische Werte von beliebigen Stellen in den Tabellen verwenden können, wodurch Techniken wie die „stichprobenübergreifende“ Berechnung ermöglicht werden, d. h. die Möglichkeit, Ergebnisse von einer Probe in die Berechnung der Ergebnisse einer anderen Probe einzubeziehen. Ein Beispiel hierfür wäre die Anwendung von Korrekturkoeffizienten, die die Leistung einer Analyse anhand von Kalibrierungsstandards verfolgen, um die Ergebnisse zu jedem Zeitpunkt einer Messreihe „on the fly“ zu korrigieren.  

Darüber hinaus können Berechnungen gespeicherte Prozeduren initiieren, die Geschäftsregeln ausführen, z. B. die automatische Registrierung von Proben, die Aktualisierung von Datensätzen in einem ERP-System oder jede andere logisch abgeleitete Funktion, um die reibungslose Verarbeitung von Informationen innerhalb des Unternehmens zu gewährleisten.

Beispiele für Berechnungen

• Massenausgleich

• Berechnungen von Nachschlagetabellen

• %-Wiederherstellung

• RPD (Relativer prozentualer Unterschied)

Fazit

Die automatische Datenübertragung von Laborgeräten und anderen Systemen an die LIMS-Software macht die manuelle Dateneingabe überflüssig und reduziert den Zeitaufwand für die Erfassung der Ergebnisse erheblich. Die Integration von automatischen Berechnungen, Laborgeräten und anderen Systemen erleichtert reibungslose Workflows, indem sie die Ausfallzeiten zwischen verschiedenen Experimentier- und Analysephasen reduziert und so einen kontinuierlichen und effizienten Betrieb gewährleistet. Diese strategische Investition modernisiert die Abläufe und stärkt die Wettbewerbsfähigkeit eines Labors und ist damit eine gute Wahl für alle, die ihre Effizienz steigern wollen.