Gerätekontrolle: 5 Schritte zum Real-Time-Monitoring in Laboren

Zusätzlich hierzu stellt die Gerätekontrolle einen kritischeren, oft vernachlässigten Bereich dar. Da Laborprodukte oft empfindlich und sehr schadensanfällig sind, werden auch Laborgeräte zu Risikogütern. Der Ausfall eines Tiefkühlschranks mit wertvollem Inhalt kann für das Labor einen grossen, unersetzlichen Verlust bedeuten.

Auch wenn der Ausfall von Geräten schwer vorhersehbar ist, gibt es Anzeichen, die auf einen bevorstehenden Fehler hinweisen. ELPRO empfiehlt eine Gerätekontrolle, die proaktiv jeden Gerätestatus überprüft, um die Funktionalität und Produktivität sicherzustellen.

Ein reaktiver Ansatz hingegen ist nachteilig und bietet oft nur wenig Spielraum für Korrekturmassnahmen, vor allem, wenn der Inhalt bereits Schaden genommen hat. Zudem erlaubt ein reaktives Monitoring lediglich Reparaturen; ausreichende Daten für die Vorhersage von Fehlern und zur Verbesserung der vorbeugenden Wartung werden nicht liefern.

Real-Time-Monitoring

Effektive Gerätekontrolle lässt sich durch die proaktive Implementierung eines Real-Time-Monitorings erreichen. Monitoring bedeutet, dass ein Prozess oder eine Anlage kontinuierlich bewertet und angepasst wird, um sicherzustellen, dass sie wie gewünscht funktioniert.

Anstatt einen Ausfall abzuwarten, kann man ihn durch Real-Time-Monitoring vorhersehen und sich entsprechend vorbereiten. Zusätzlich erhält der Anwender kontinuierlich Daten über die Funktionsweise der Anlage, die durch Sensoren erfasst und über die Kommunikationskanäle weitergeleitet werden.

In einer Laborumgebung können unterschiedliche Umgebungsbedingungen ein Real-Time-Monitoring erfordern. In pharmazeutischen Labors können Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine sehr kritische Rolle spielen. Pharmazeutische Produkte lassen oft nur einen geringen Spielraum für Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsschwankungen zu. Bleiben sie unkontrolliert, können sie die chemischen und physikalischen Zusammensetzungen von Medikamenten und Impfstoffen zerstören.

Fünf Schritte zum Real-Time-Monitoring

Die Implementierung eines effizienten Real-Time-Monitoringsystems für die Gerätekontrolle hängt von mehreren wichtigen Überlegungen ab.

1. Bedarfsermittlung

Eine Bedarfsanalyse kann dabei helfen, die spezifischen Monitoringanforderungen und die entsprechenden Parameter zu bestimmen. Beim Monitoring eines Tiefkühlschranks beispielsweise muss die Innentemperatur je nach Inhalt einen bestimmten Temperaturbereich einhalten. Die Durchführung einer Bedarfsanalyse hilft dabei zu bestimmen, wie belastbar das System sein muss – einschliesslich der Stromverbrauchswerte und der Leistungsangaben. Egal, ob es sich um ein temperaturspezifisches Real-Time-Monitoringsystem oder ein hochentwickeltes Modell handelt, das weitere Parameter einbezieht – die Analyse wird auch Aufschluss über die Art der benötigten Sensoren geben, da diese je nach Betriebsbereich variieren.

Datenlogger und bestimmte Temperaturfühler sind für das Monitoring grosser Temperaturbereiche ausgelegt. Beispielsweise kann ein Pt100-Sensor, oder Pt100-Fühler, Temperaturen von -200 °C bis +200 °C messen. Datenlogger müssen, wie in der Bedarfsanalyse und durch die Standard Operating Procedure (SOP) festgelegt, in verschiedenen Temperaturbereichen effizient arbeiten.

2. Datenerfassung

Die Gerätekontrolle mittels Real-Time-Monitoring sollte den Einsatz von Sensoren nutzen. Sie führen die Datenerfassung der festgelegten Parameter durch.

Bei einigen Datenloggern ist die Konnektivität nicht gegeben, sodass ein routinemässiger Download erforderlich ist, um auf die aufgezeichneten Daten zugreifen zu können. Verschiedene Modelle verwenden heute unterschiedliche Konnektivitätsplattformen, einschliesslich drahtloser Bluetooth®-Konnektivität, Funksignalen mit proprietären Antennen oder Mobile-IoT unter Verwendung eines öffentlichen Netzwerks. Auf diese Weise werden die Daten an eine Datenbank weitergeleitet, um den Zugriff zu erleichtern und eine sichere Speicherung der Analysen zu gewährleisten. Darüber hinaus können technologisch fortschrittliche Monitoringsysteme mehrere Sensoren integrieren, um verschiedene Parameter zu erfassen. Diese Sensoren können in ein einziges Netzwerk eingebunden werden, um die Hardware- und Softwareanforderungen effizienter zu gestalten.

Cloud versus On-Premises: Kostenvergleich für Labor-Monitoringsysteme

 

Moderne Labore sind oft mit wertvollen Geräten und unersetzlichen Proben ausgestattet. Vor der Entscheidung für eine Cloud- oder eine On-Premises-Lösung zur Datenspeicherung lohnt sich eine       umfangreiche Recherche.

 

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3. Datenübermittlung

Die Übermittlung der Daten von dem Ort der Erfassung zu einem Remote-Speicherportal oder einem Remote-Zugriffsportal ist kabelgebunden oder drahtlos möglich. Drahtlose Verbindungen bieten mehr Flexibilität und sind einfacher zu installieren.

Über das Internet der Dinge (IoT) können Sensoren verbunden und Informationen jederzeit an jedes internetfähige Gerät weitergeben werden.

4. Infrastruktur zum Speichern und Abrufen von Daten

Für die Compliance und für Audits ist ein einfacher und schneller Zugriff auf die Daten von Sensoren wichtig. ELPRO Datenlogger sammeln Sensordaten, die mühelos zur Speicherung in eine Cloud-Datenbank übertragen werden können. Sobald die Daten in der Cloud gespeichert sind, kann von jedem internetfähigen Gerät aus auf sie zugegriffen werden.

Ein wichtiger Aspekt beim Umgang mit Daten ist die Sicherheit. Deshalb muss abgewogen werden, ob eine Datenspeicherlösung den Schutz vor dem Eindringen Dritter gewährleisten kann oder nicht.

Cloud-Speicher bieten eine sichere Datenspeicherung, so dass man die Daten bei Bedarf abrufen kann. Real-Time-Daten liefern nicht nur ein genaues Bild der Geräteleistung, sondern ermöglichen es dem Anwender auch, proaktiv zu reagieren, wenn während des Transports oder bei der Lagerung Temperaturschwankungen auftreten.

5. Warn- und Korrekturmechanismen

Die Gerätekontrolle ist so lange unvollständig, bis ein System von Warn- und Korrekturmechanismen eingerichtet wurde. Sollten die Umgebungsbedingungen zulässige Bereiche unter- oder überschreiten, muss die Möglichkeit gegeben sein, die Stabilität der Produkttemperatur wiederherzustellen.

ELPRO empfiehlt Temperatur-Monitoringsysteme, die eine automatische Remote-Alarmierung ermöglichen. Die Benutzer können die Warnungen an verschiedene Personen weiterleiten, um Korrekturmassnahmen zu ergreifen und Abhilfemassnahmen einzuleiten.

Alarmkonfigurationen können dazu beitragen, dass mehrere Warnungen erfolgen, bevor die Umgebungsbedingungen die zulässigen Bereiche über- oder unterschreiten.

Vorteile des Real-Time-Monitorings

Das Real-Time-Monitoring hat bei der Gerätekontrolle mehrere Vorteile. Die Warnalarme ermöglichen es, Korrekturmassnahmen durchzuführen, bevor die Dinge ausser Kontrolle geraten. Ausserdem können Datentrends beobachtet werden, die Aufschluss geben über potenzielle Ausfälle von Geräten. So kann proaktiv an deren Behebung oder Vermeidung gearbeitet werden.

Mit den Daten des kontinuierlichen Monitorings kann man eine statistische Prozesskontrolle und Analyse durchführen. Der Analysebericht hilft festzustellen, wie die Anlage arbeitet und was getan werden kann, um Leistung und Effizienz zu verbessern.

Es ist wichtig herauszufinden, ob Real-Time-Monitoring notwendig ist, um die Anforderungen eines Labors zu erfüllen. Real-Time-Systeme liefern belastbare "Big Data", die nicht zwangsläufig nützlich sind für die betrieblichen Anforderungen der Einrichtung.