展示專(zhuān)區(qū)將“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”帶入生活
協(xié)作機(jī)器人為實(shí)驗(yàn)室日常工作提供支持
同期論壇將介紹未來(lái)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)
作為世界重要的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)、分析及生物技術(shù)的國(guó)際展會(huì)及會(huì)議，慕尼黑國(guó)際分析生化博覽會(huì)（analytica）將于2022年6月21-24日在慕尼黑展覽中心盛大舉行，主題圍繞實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化轉(zhuǎn)型的智能解決方案。實(shí)際上，實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化轉(zhuǎn)型由來(lái)已久，例如電子實(shí)驗(yàn)室日志、自動(dòng)化的高通量篩選技術(shù)和自動(dòng)移液機(jī)器人等技術(shù)設(shè)備早已投入使用?！皩?shí)驗(yàn)室領(lǐng)域顯然需要更多數(shù)字化和自動(dòng)化技術(shù)，”analytica項(xiàng)目總監(jiān)Armin Wittmann先生表示：“analytica讓未來(lái)技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)呈現(xiàn)，加速行業(yè)向?qū)嶒?yàn)室4.0的過(guò)渡?！?span>
“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”展示專(zhuān)區(qū)：現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)智能實(shí)驗(yàn)室
根據(jù)弗勞恩霍夫制造工程與自動(dòng)化研究所（IPA）調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化進(jìn)展緩慢的主要原因在于接受程度較低、實(shí)驗(yàn)室行業(yè)對(duì)數(shù)字化革新的意愿不足以及忽視了新技術(shù)的潛力。analytica 2022的“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”展示專(zhuān)區(qū)試圖打破這些障礙，將現(xiàn)場(chǎng)展示協(xié)作機(jī)器人等技術(shù)，以幫助觀眾深入了解實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
基于蜂窩實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)iHEX（honeycomb-shaped lab system iHEX）打造的展示專(zhuān)區(qū)本身也是analytica 2022的一大亮點(diǎn)。該系統(tǒng)由SmartLab Solutions公司首席執(zhí)行官兼德累斯頓工業(yè)大學(xué)SmartLab系統(tǒng)研究小組負(fù)責(zé)人Felix Lenk設(shè)計(jì)。創(chuàng)新的六邊形模塊能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能，既可靈活組合排列，亦可“即插即用”，將電子設(shè)備和數(shù)據(jù)接入整體系統(tǒng)。
機(jī)器人幫手
analytica 2022智能實(shí)驗(yàn)室展示專(zhuān)區(qū)的核心之一是協(xié)作機(jī)械臂。這類(lèi)機(jī)器人能幫助實(shí)驗(yàn)室工作人員完成簡(jiǎn)單的任務(wù)，例如將蓋子裝進(jìn)離心機(jī)或封住試管。Felix Lenk與其他analytica 2022的參展商一起設(shè)計(jì)了本次展示專(zhuān)區(qū)的實(shí)驗(yàn)室，并表示：“我們的目標(biāo)是以更少的資源和更高的質(zhì)量完成更多的實(shí)驗(yàn)和分析”。其中，梅特勒-托利多（Mettler Toledo）提供了測(cè)量和精密儀器，Düperthal提供了安全柜和存儲(chǔ)系統(tǒng)，2mag則提供攪拌與加熱技術(shù)，以及INTEGRA Biosciences帶來(lái)了移液機(jī)。
analytica 2022的觀眾穿梭在展館時(shí)，還可能會(huì)遇到移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人Kevin，它由Fraunhofer IPA開(kāi)發(fā)，配備了機(jī)械臂與攝像頭，擁有圖像處理能力和學(xué)習(xí)算法，能在設(shè)備間傳送樣本，或者從存儲(chǔ)設(shè)備中取出試劑。“設(shè)計(jì)Kevin的目的是為實(shí)驗(yàn)室工作人員提供幫助，而不是取代他們，”Fraunhofer IPA數(shù)字實(shí)驗(yàn)室服務(wù)研究小組負(fù)責(zé)人Matthias Freundel表示，“它能讓高級(jí)實(shí)驗(yàn)室工作人員從簡(jiǎn)單的任務(wù)中解放出來(lái)，有更多的時(shí)間進(jìn)行更重要的活動(dòng)?！?/p>
統(tǒng)一接口
實(shí)驗(yàn)室4.0的另一個(gè)挑戰(zhàn)是所有設(shè)備都要能相互通信、交換數(shù)據(jù)，還需要與用戶(hù)的移動(dòng)終端設(shè)備連接，有時(shí)甚至還要連接到外部IT設(shè)備。因此，所有軟件和實(shí)驗(yàn)室技術(shù)都需要聯(lián)網(wǎng)，并且所有設(shè)備的接口都標(biāo)準(zhǔn)化。
在工業(yè)自動(dòng)化中建立的開(kāi)放平臺(tái)通信統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)（OPC UA）這一標(biāo)準(zhǔn)適合作為實(shí)驗(yàn)室聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。其具體原理將由德國(guó)精密機(jī)械及光學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)（SPECTARIS）在analytica 2022數(shù)字化轉(zhuǎn)型論壇上解釋。目前，SPECTARIS的工作組正在開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室不可知的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)（Laboratory Agnostic Device Standard，簡(jiǎn)稱(chēng)LADS）。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)OPC UA進(jìn)行了修訂，使其更適合實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。數(shù)字化轉(zhuǎn)型展示專(zhuān)區(qū)將展示基于OPC UA LADS的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備將如何通信，從而在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫處理。
實(shí)驗(yàn)室中的拓展現(xiàn)實(shí)
許多實(shí)驗(yàn)室里的活動(dòng)都過(guò)于復(fù)雜，或者需要依賴(lài)多變的因素，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化。但數(shù)字化技術(shù)仍然會(huì)有所幫助。因此，analytica 2022數(shù)字化轉(zhuǎn)型論壇也將聚焦目前尚未在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下廣泛使用的技術(shù)，例如虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備、儀器語(yǔ)音控制技術(shù)等。例如，AR眼鏡可以為實(shí)驗(yàn)室工作人員提供工作流程指導(dǎo)，同時(shí)自動(dòng)記錄他們的操作步驟，也能在試管填充不正確時(shí)顯示警告。
實(shí)驗(yàn)室4.0的協(xié)同效應(yīng)
無(wú)論是在科研實(shí)驗(yàn)室還是常規(guī)實(shí)驗(yàn)室，數(shù)字化變革都帶來(lái)了難以想象的新方法。同時(shí)，它也給實(shí)驗(yàn)室部門(mén)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，只有在設(shè)備制造商和軟件開(kāi)發(fā)商、研究人員和實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)商之間密切合作的條件下，才能真正實(shí)現(xiàn)。analytica 2022為行業(yè)提供平臺(tái)，結(jié)合了展會(huì)、同期大會(huì)以及豐富的同期活動(dòng)，將所有相關(guān)人士匯聚一堂。今年，慕尼黑博覽集團(tuán)將為analytica 2022觀眾提供特別福利：憑analytica 2022的門(mén)票可免費(fèi)參觀同期舉辦的2022慕尼黑國(guó)際機(jī)器人及自動(dòng)化技術(shù)博覽會(huì)（automatica 2022），該展會(huì)是全球機(jī)器人及自動(dòng)化解決方案的重要行業(yè)盛會(huì)。
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