Eine Drei

Holden Galusha ist Mitherausgeber von Lab Manager. Er war freiberuflicher Autor für Lab Manager, bevor er eingeladen wurde, sich dem Team hauptberuflich anzuschließen. Zuvor war er der...

Die Laborautomatisierung gilt als Wundermittel zur Fehlerreduzierung und Kostensenkung. Die Entscheidung, ob Sie in die Automatisierung investieren sollten, ist jedoch eine Gleichung mit mehreren Variablen, und die Ausgabe ist kein binäres Ja/Nein. Die Antwort hängt von zahlreichen Entscheidungen ab.

Der erste Schritt bei der Entscheidung, ob ein Labor in die Automatisierung investieren sollte, ist die Bewertung seiner Anforderungen, des erwarteten Return on Investment (ROI) und der Sicherheitsaspekte. In dieser Phase findet der Großteil der Entscheidungsfindung und Analyse statt.

Ein akzeptabler ROI ist entscheidend, um die Führung bei der Einführung der Automatisierung zu gewinnen. Es sollte der Eckpfeiler Ihrer Argumentation sein. Während die Einzelheiten eines guten ROI für jedes Unternehmen unterschiedlich sind, bestimmen die allgemeinen Parameter Folgendes:

1. Sie können sich die Kosten für die Modernisierung der Ausrüstung und Infrastruktur leisten

2. Automatisierung beeinträchtigt nicht die Qualität

3. Die durch die Automatisierung erzielten Einsparungen amortisieren sich innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens

Wenn Sie zumindest diese Anforderungen erfüllen, haben Sie die Grundlage für eine stichhaltige Argumentation.

Beachten Sie, dass durch die Automatisierung die mit Laborprozessen verbundenen Kosten von Betriebsausgaben (OpEx) auf Kapitalausgaben (CapEx) verlagert werden. Bei den Kapitalkosten handelt es sich um große, einmalige Anschaffungen mit langfristiger Planung, die im Vorfeld mehr Geld erfordern und die Flexibilität zur Anpassung des Systems nach dem Kauf einschränken. Prozesse, die über OpEx durchgeführt werden, weisen kurzfristig geringere finanzielle Hürden auf und sind flexibler. Die Laborleitung muss diesen Wandel berücksichtigen. „Mit dem Kauf und der Installation neuer Automatisierungsgeräte haben wir immer die damit verbundenen Vorlaufkosten, aber mit der Zeit ... werden die Kosten für die Automatisierung immer geringer“, sagt Meghav Verma, Produktmanagerin bei den National Institutes of Health. „Dies ist jedoch keine Selbstverständlichkeit, und wir müssen immer einen Bewertungsprozess durchlaufen, um die langfristigen Vorteile zu verstehen. Wir müssen auch die Zeit- und Opportunitätskostenersparnis beim Einsatz automatisierter Lösungen berücksichtigen. Diese Kosten summieren sich auf lange Sicht.“

Auch Wartungs- und Servicegebühren sollten berücksichtigt werden. Solche Gebühren bleiben im OpEx, da sie wiederkehrend anfallen. Sie sollten jedoch in der Evaluierungsphase berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Labor alle mit der Automatisierung verbundenen Kosten rechtfertigen kann.

Es besteht ein umgekehrter Zusammenhang zwischen Flexibilität und Automatisierbarkeit. Wenn die Prozesse Ihres Labors nicht standardisiert sind und auf kurzfristigen Entscheidungen beruhen, ist Ihr Labor möglicherweise noch nicht für die Automatisierung geeignet. Eine vorzeitige Automatisierung kann kostspieliger sein als das Festhalten an manuellen Prozessen, bis die Prozesse besser definiert sind. Die berüchtigte Produktionslinie für das Modell 3 von Tesla Motors ist ein Paradebeispiel für vorzeitige Automatisierung. Tesla entwarf eine Montagelinie mit mehr als 1.000 Robotern zur Herstellung der Fahrzeuge, aber die Roboter konnten die sich ändernde Geometrie der Teile, die an unterschiedlichen Positionen ankamen, nicht bewältigen. Tesla musste mehrere hundert Mitarbeiter einstellen, um seine Produktionsquote einhalten zu können, was den Sinn dieser Automatisierung zunichte machte.

Sind Prozesse in Ihrem Labor zu sehr auf menschliches Eingreifen angewiesen, als dass sie automatisiert werden könnten? Wenn Sie nicht sicher sind, ob die Prozesse automatisiert werden können, arbeiten Sie an deren Standardisierung. Auch die Dokumentation der Prozesse darf nicht vernachlässigt werden. Abgesehen davon, dass die Einarbeitung neuer Mitarbeiter reibungsloser verläuft, ist eine detaillierte Dokumentation hilfreich, wenn Sie manuelle Prozesse automatisieren und in von Maschinen ausgeführte Protokolle übersetzen müssen.

Ein Unternehmen ist bereit, Automatisierung einzuführen, wenn es den aktuellen Prozess und seine Engpässe versteht, die Investition rechtfertigen kann und bereit ist, die Ausrüstung zu unterstützen.

Während sich die Automatisierung positiv auf die Sicherheit auswirken kann, indem sie beispielsweise das Risiko von Verletzungen durch wiederholte Belastung verringert, kann sie in manchen Fällen auch die Sicherheit erschweren. Da die Automatisierung den Durchsatz Ihres Labors erhöht, müssen Sie möglicherweise größere Mengen an Chemikalien im Labor lagern. Es ist möglich, dass dieser zusätzliche Speicher dazu führt, dass die Brandschutzzone Ihres Labors über die maximal zulässige Menge hinausgeht. Arbeiten Sie mit dem Sicherheitsspezialisten der Einrichtung zusammen, um die neuen Geräte und Chemikalien unterzubringen.

Kurz gesagt: „Ein Unternehmen ist bereit, Automatisierung einzuführen, wenn es den aktuellen Prozess und seine Engpässe versteht, die Investition rechtfertigen kann und bereit ist, die Ausrüstung zu unterstützen“, sagt Hayden Allen-Galusha, Automatisierungsingenieur bei Kumi Manufacturing Alabama.

Nach der Entscheidung für Automatisierung beginnt die Umsetzungsphase. In dieser Phase gibt es einige Dinge zu beachten: Wo soll mit der Automatisierung begonnen werden, Verwendung von Projektmanagement-Tools und Schulung.

Um mit der Automatisierung zu beginnen, suchen Sie nach Engpässen in den Prozessen Ihres Labors. Solche Aufgaben werden unverhältnismäßig mehr Zeit in Anspruch nehmen als andere und oft eintönig sein. Ein Beispiel wäre Pipettieren. Kaufen Sie einen automatischen Pipettierer, anstatt einen Mitarbeiter Dutzende Male am Tag von Hand pipettieren zu lassen. Von dort aus können Sie damit beginnen, nach außen zu expandieren und weitere Prozesse in Ihrem Labor zu rationalisieren, während Sie lernen, Möglichkeiten zur Automatisierung zu erkennen.

Software-Automatisierung kann ebenfalls ein guter Ausgangspunkt sein, da die Eintrittsbarriere viel niedriger ist als die Hardware-Automatisierung, Sie lernen aber dennoch, wie Sie Automatisierungsmöglichkeiten erkennen. Anstatt beispielsweise die Ergebnisse eines Analysegeräts manuell über ein USB-Laufwerk zu exportieren, können Sie die Möglichkeiten erkunden, das Analysegerät direkt an ein elektronisches Laborbuch anzuschließen, sodass die Ergebnisse sofort weitergeleitet werden.

Wenn Sie mit der Implementierung der Automatisierung beginnen, benötigen Sie mehr als nur E-Mails, um alle damit verbundenen Aufgaben effektiv zu planen, zu kommunizieren und zu delegieren. Hier kommen spezielle Projektmanagement-Tools ins Spiel. Es steht eine Vielzahl von Tools und Techniken zur Verfügung, die von so einfachen Dingen wie Gantt-Diagrammen bis hin zu kollaborativen Webanwendungen reichen. Bevor die Implementierung offiziell beginnt, nehmen Sie sich etwas Zeit, um einige Projektmanagementprogramme mit anderen Stakeholdern vorzuführen. Treffen Sie gemeinsam eine Entscheidung darüber, welche Software Ihren Anforderungen am besten entspricht, und bemühen Sie sich, sie während der gesamten Implementierung kontinuierlich zu aktualisieren.

Eine solide Schulung ist für eine erfolgreiche Automatisierung unerlässlich. Die Mitarbeiter, die die Geräte beaufsichtigen, müssen nicht nur mit der Verwendung, sondern auch mit der Wartung und Fehlerbehebung vertraut sein. Es wird viel zu lernen geben, insbesondere wenn mehrere Systeme gleichzeitig hinzugefügt werden. „Es muss konsistente Schulungsprogramme für neue Geräte geben, damit die Benutzer etwas Zeit haben, sich mit dem System vertraut zu machen und sich daran zu gewöhnen, anstatt das Gefühl zu haben, ins kalte Wasser geworfen zu werden“, sagt Verma. Abhängig vom Hintergrund Ihrer Mitarbeiter kann Cross-Training eine wirksame Strategie sein. Wer aus früheren Positionen Erfahrungen im Umgang mit automatisierten Geräten mitgebracht hat, wird sich schneller zurechtfinden und kann bei der Schulung anderer Mitarbeiter mithelfen.

Am wichtigsten ist es, ein Umfeld offener Kommunikation zu schaffen. Die Mitarbeiter müssen sich wohl fühlen, wenn sie bei Bedarf Rat suchen. Seien Sie beim Zeitplan für die Schulung nicht zu ehrgeizig, da die Mitarbeiter möglicherweise entmutigt werden, wenn sie Ihre Erwartungen nicht erfüllen.

Erfolgreiche Automatisierung kann als eine dreiseitige Partnerschaft zwischen Hardware, Software und Menschen betrachtet werden. Um diese Partnerschaft aufrechtzuerhalten, müssen in allen Dimensionen konsequente Anstrengungen unternommen werden. Bei Hardware und Software ist es ganz einfach: Halten Sie mit der vorbeugenden Wartung Schritt, aktualisieren Sie die Software und integrieren Sie im Idealfall beides in die bestehende Informatikplattform Ihres Labors. Aber um den anspruchsvollsten Aspekt – die Menschen – richtig anzugehen, bedarf es konsequenter Kommunikation und Vertrauen.

„Es ist ein Missverständnis“, sagt Allen-Galusha, „dass der einzige Zweck der Automatisierung darin besteht, menschliche Bediener zu ersetzen.“ Oft wird Automatisierung eingesetzt, um einen Prozess effizienter zu gestalten, die Qualität zu steigern oder einen Prozess sicherer zu machen, und zwar bei gleichem Personalaufwand.“ Als Laborleiter sollten Sie kommunizieren, dass die Einführung der Automatisierung die Arbeitsplatzsicherheit Ihrer Mitarbeiter nicht beeinträchtigt, und sicherstellen, dass die Mitarbeiter Möglichkeiten haben, in höherwertige, strategischere Rollen aufzusteigen. Dies wird ihren Jobs mehr Bedeutung verleihen, ihre Ängste vor Ersatz nehmen und die Arbeitsmoral stärken. Darüber hinaus sollten Sie offen für Feedback und Ideen bleiben. Ihre Mitarbeiter sind mit den neu automatisierten Prozessen am besten vertraut und haben daher Einblick, wie die Prozesse verbessert werden können.

Auch das Personal muss der Ausrüstung vertrauen. „Es liegt in der Verantwortung des Laborleiters, sicherzustellen, dass die Hardware und Software die Art und Weise, wie die Wissenschaftler ihre Aufgaben ausführen, nicht völlig verändert“, sagt Verma. „Die Ausrüstung sollte sich vertraut anfühlen, was die Akzeptanz erhöht. Vertrauen ist dabei ein wichtiger Aspekt, wobei Benutzer dieses Vertrauen durch die Überprüfung der Daten aufbauen müssen.“

Letztendlich ist Automatisierung kein Allheilmittel. Effizienz und Standardisierung sind die Grundlage eines fruchtbaren automatisierten Systems. Mit den Worten von Bill Gates: „Die erste Regel jeder in einem Unternehmen eingesetzten Technologie ist, dass die Automatisierung, die auf einen effizienten Betrieb angewendet wird, die Effizienz steigert.“ Zweitens führt die Automatisierung eines ineffizienten Betriebs zu einer Vergrößerung der Ineffizienz.“