Laboratorio inteligente del futuro, integrado a la red - Lab 4.0
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La Industria 4.0, la digitalización y las redes continúan extendiéndose en todos los sectores de la economía. La convergencia de los mundos físico y virtual está progresando más rápido en algunas industrias que en otras. En general, los laboratorios no han seguido el ritmo de los desarrollos actuales. Queda mucho por hacer en cuanto a estrategias, infraestructura, equipamiento y tecnología, por no hablar de los entornos de TI y la automatización de procesos. Los laboratorios ahora se están poniendo al día en todos los ámbitos.
En el laboratorio del futuro, los sistemas y las tecnologías se comunicarán de forma autónoma y los flujos de procesos serán automatizados. Los gabinetes de seguridad, por ejemplo, detectarán el desbordamiento en los tanques de recolección y se comunicarán con otros accesorios y equipos. Las cámaras podrán controlar el equipo de laboratorio y las secuencias de proceso. Los módulos inteligentes encenderán y apagarán el equipo. Cada vez más, el control de los flujos del proceso se basará en la comunicación entre equipos de laboratorio. Esta es la visión detrás de Lab 4.0.
Objetivo: desarrollo y estandarización de tecnologías de laboratorio innovadoras
La red nacional alemana de innovación smartLAB pretende hacer realidad la visión del Lab 4.0, inteligente e integrado en red. Los fondos provienen del Ministerio de Asuntos Económicos y Energía (BMWi) de Alemania en el marco del programa nacional de innovación PYME (ZIM). Aproximadamente 20 empresas e instituciones han unido fuerzas en la red: Eppendorf AG, Fraunhofer-Institut fí¼r Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Herr M, iTiZZiMO, Kí¶ttermann, Labfolder, Lorenscheit, LUPYLED, PreSens Precision Sensing, Sartorius, Schmidt + Haensch, Zí¼hlke Ingeniería y Deutsche Messe AG.
El proyecto está siendo administrado por el Instituto de Química Técnica de la Universidad Leibniz de Hannover. "SmartLAB nos brinda la oportunidad de trabajar con otros para hacer realidad la visión del laboratorio del mañana. El intercambio de información entre las empresas y con los clientes en sitio genera un estímulo valioso para proyectos futuros", dijo el Dr. Tanja Musiol, gerente de proyectos de marketing en Eppendorf AG.
SmartLAB nos brinda la oportunidad de trabajar con otros para hacer realidad la visión del laboratorio del mañana. El intercambio de información entre las empresas y con los clientes en sitio genera un estímulo valioso para proyectos futuros".
Dr. Tanja Musiol, , gerente de proyectos de marketing en Eppendorf AG.
El objetivo de la red es impulsar el desarrollo y la estandarización de tecnologías innovadoras de laboratorio, junto con las aplicaciones y soluciones asociadas. Los resultados previstos incluyen flujos de procesos simplificados, mejor calidad, mayor eficiencia y confiabilidad mejorada del proceso. Un entorno de laboratorio que satisfaga todas estas necesidades requerirá componentes y funcionalidades que trabajen en conjunto, y los sistemas robóticos realizarán muchas de las tareas manuales.
"El futuro, incluido el futuro del laboratorio, se basa en la combinación interactiva de redes dinámicas, redes digitales, automatización, robótica, superficies inteligentes y diseños y estrategias de última generación", afirmó el Dr. Simon Bungers, director ejecutivo. de labfolder y portavoz del grupo smartLAB.
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El laboratorio inteligente del futuro fue exhibido en LABVOLUTION
Un prototipo de Lab 4.0 estuvo en exhibición en Hannover. Se llama SmartLAB, y se presentó como un laboratorio de modelos visionarios en 2015 en LABVOLUTION, feria de tecnología para laboratorio.
SmartLAB abre nuevos caminos visualmente y lo que sucede detrás de escena. El hecho de que smartLAB no tenga mesas y bancos de laboratorio atrae inmediatamente la atención. En cambio, está formado por módulos de panal hexagonales individuales, cada uno de 90 centímetros de alto. Esto ahorra espacio y agrega una flexibilidad significativa para el diseño del laboratorio.
La lista de características innovadoras incluye dispositivos habilitados para redes, automatización, robótica, superficies con funcionalidad de pesaje y medición, impresoras 3D y gafas habilitadas para datos que pueden emitir instrucciones y emitir una alarma si es necesario. El verdadero descubrimiento en smartLAB es la interacción entre los diferentes dispositivos y equipos, y el software que ha sido especialmente desarrollado.
Lab 4.0 está completamente integrado a la red, algo que ha sido la excepción en entornos reales de laboratorio. "El proyecto smartLAB sirve como modelo para el sector de laboratorio no solo en Alemania, sino también en el resto del mundo", observó el Dr. Thomas Scheper, director de TCI. "En smartLAB los diversos componentes tecnológicos están conectados a la red, proporcionando soporte digital para todos los flujos de trabajo. Esto simplifica las operaciones y mejora la seguridad y la fiabilidad ".
En smartLAB los diversos componentes tecnológicos están conectados a la red, proporcionando soporte digital para todos los flujos de trabajo. Esto simplifica las operaciones y mejora la seguridad y la fiabilidad ".
Dr. Thomas Scheper, director de TCI.
"smartLAB es un excelente ejemplo de excelencia investigadora en Baja Sajonia", dijo el ministro de Economía de Baja Sajonia, Olaf Lies. smartLAB merece apoyo sobre todo porque los socios de negocios y la comunidad de investigación están creando soluciones integradas en la red que bien podrían cambiar la forma en que funcionan los laboratorios en el futuro", expresó Scheper. El Ministerio de Ciencia y Cultura de Baja Sajonia y el Ministerio de Trabajo y Transporte están proporcionando financiación para el proyecto.
nICLAS: centro de innovación para la automatización del laboratorio en Stuttgart
Fraunhofer IPA, junto con socios de la industria, también está desarrollando nuevas tecnologías para el laboratorio inteligente del futuro. El escenario de la acción es el Centro de Innovación nICLAS en Stuttgart. La lista de contribuyentes activos incluye usuarios y desarrolladores industriales, así como socios que construyen puentes con el sector de investigación y educación.
"Dado el amplio alcance de la tarea, se necesita un equipo multidisciplinario para competir con éxito en la escena internacional. Nos complace contar con socios de la industria altamente capacitados, como Precise Automation, Tecan, Liconic, Thermo Fisher Scientifc, Promega y Festo a bordo, que ponen a su disposición equipos de vanguardia y tecnología innovadora", afirmó el gerente del proyecto nICLAS, Mario Bott, de Fraunhofer IPA.
En un grado creciente, los laboratorios situados en las interfaces centrales de la compañía se transforman en fábricas de datos, funcionan como laboratorios de diagnóstico que aseguran la calidad y lanzan productos. Estos laboratorios generan información que es extremadamente valiosa para la administración de la compañía".
Mario Bott, gerente del proyecto nICLAS, de Fraunhofer IPA.
Los antecedentes son los siguientes: la automatización es una prioridad en solo una pequeña minoría de laboratorios en todo el mundo. Esto se debe a regulaciones estrictas y flujos de proceso no variados y multivariantes en las operaciones diarias. "Las muestras y productos en el laboratorio deben cumplir con criterios de calidad extremadamente estrictos. La introducción de nuevas tecnologías les cuesta a las empresas mucho tiempo y dinero ", explicó Mario Bott. Además, la naturaleza manual del trabajo realizado en los laboratorios es considerada como una ventaja, ya que puede ser más rápida y más flexible.
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Camino hacia la integración en red de los datos de una fábrica
En muchas compañías se está produciendo un cambio de mentalidad. "En un grado creciente, los laboratorios situados en las interfaces centrales de la compañía se transforman en fábricas de datos, funcionan como laboratorios de diagnóstico que aseguran la calidad y lanzan productos. Estos laboratorios generan información que es extremadamente valiosa para la administración de la compañía", destacó Mario Bott”.
“No solo eso, aumentar la personalización de productos y procesos basada en diagnósticos y terapias personalizadas está creando nuevos desafíos para los laboratorios. El desarrollo de soluciones de hardware y software modulares a largo plazo es esencial para gestionar la complejidad futura. Aquí es donde aparece nICLAS”, expresó Bott.
Investigación y desarrollo
nICLAS FutureLab ya está proporcionando un impulso inicial y algo de reflexión. El seguimiento inteligente es un ejemplo. Se desarrolló un sistema de seguimiento en Fraunhofer IPA que documenta y analiza automáticamente los movimientos de las manos utilizando el análisis de imágenes 3D. Una cámara 3D montada sobre un banco estéril registra los movimientos de las manos de los empleados y transmite los datos en vivo a un sistema de información. La información luego se analiza con la ayuda de algoritmos de reconocimiento de movimiento, clasificados y grabados en un registro. El sistema captura y registra con precisión cada paso del proceso sin perder nada. Esto ahorra tiempo, reduce las cargas de trabajo de los empleados y ofrece mejores resultados. Este enfoque también tiene otra ventaja: el sistema de seguimiento se ejecuta en hardware y software simples, por lo que es adecuado para laboratorios pequeños.
TeachIT, otra solución desarrollada por los investigadores de IPA, también ahorra tiempo en las operaciones cotidianas del laboratorio. Los robots de laboratorio se pueden configurar muy rápidamente mediante el aprendizaje automático. Para apoyar eso, los códigos de barras se aplican a placas de múltiples pozos en la superficie de trabajo. Una cámara 3D en el brazo robótico detecta las marcas y le muestra al robot dónde agarrar.
Iniciativa de estándares de SiLA
El equipo en muchos laboratorios de biotecnología, farmacéuticos y de diagnóstico es altamente especializado y heterogéneo. La infraestructura de TI subyacente generalmente ha evolucionado con el tiempo, dificultando o imposibilitando la coordinación entre los diversos dispositivos. Esto crea la necesidad de controladores de dispositivos y plataformas que cumplan con estándares.Debido a que pueden comunicarse con productos de cualquier otro fabricante, admiten la integración de componentes heterogéneos.
Para proporcionar una base uniforme en el desarrollo de soluciones de automatización de laboratorio de TI, para los laboratorios del futuro, los fabricantes de sistemas, proveedores de servicios de software, integradores de sistemas, productores farmacéuticos y compañías de biotecnología están trabajando juntos en la iniciativa SiLA (estandarización en la automatización del laboratorio), un conjunto de estándares definitivos.
El objetivo de la iniciativa es la integración perfecta de equipos de laboratorio y sistemas de TI provenientes de diferentes proveedores. Se necesitarán interfaces de comunicación estandarizadas, controladores de dispositivos y consumibles de laboratorio para lograr eso. Los expertos altamente especializados de los miembros del consorcio, sin fines de lucro, se organizan en grupos de trabajo técnicos donde desarrollan conjuntamente estándares definitivos. Según Fraunhofer IPA, que también es miembro del consorcio SiLA, los nuevos equipos y componentes requerirán la certificación de conformidad SiLA. El instituto ofrece consultoría inicial, así como también pruebas y certificaciones de conformidad automatizadas.
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Exportaciones manufactureras de Colombia crecen...
El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, MarÃa Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economÃa global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la polÃtica de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.El Ministerio de Comercio, Industria y Turismo de Colombia, anunció, mediante comunicado de prensa, que las exportaciones del sector manufacturero completaron cinco meses consecutivos de crecimiento. De acuerdo con la entidad, en febrero, el comportamiento positivo de las exportaciones colombianas estuvo impulsado por las ventas externas del sector agropecuario y de alimentos (9 %) y de los combustibles (8,9 %). La ministra de Comercio, Industria y Turismo, MarÃa Lorena Gutiérrez, manifestó su satisfacción por el resultado y explicó que la recuperación de la economÃa global incidió en el buen desempeño de las exportaciones colombianas. “El alza que muestran las exportaciones manufactureras es muy relevante. Esto es resultado de la polÃtica de diversificación de la oferta exportable en la que estamos empeñados y del trabajo de profundización y aprovechamiento de los acuerdos comerciales. Invito a los empresarios a seguir trabajando juntos en este proceso”, señaló la ministra Gutiérrez. El incremento de las ventas externas manufactureras en febrero estuvo impulsado por diferentes bienes. Productos como equipos de transporte (148,3%),  manufacturas de caucho (112,5%), abonos (97,6%), equipos y materiales fotográficos (93,1%), manufacturas de corcho y madera (89%), plásticos en formas primarias (78,5%), hierro y acero (51%), edificios prefabricados (46,5%), manufacturas de minerales no metálicos (46,3%) y productos medicinales y farmacéuticos (38,9%), entre otros, impulsaron esta clase de ventas. En cuanto al sector de las exportaciones agropecuarias y de alimentos se destacan productos como: pescado (155,9%), azúcares y preparados con azúcar y miel (111,7%), tabaco y sus productos (77,4%), aceites y grasas fijos de origen vegetal (71,6%), pienso para animales (50,7%), carne y preparados de carne (45,9%) y bebidas (42,5%), entre otros. Por otro lado, las exportaciones totales colombianas en el primer bimestre aumentaron 13,9 % al compararlas con igual periodo de 2017. Las manufactureras crecieron 20,5%, las agropecuarias y de alimentos 17,7% y las de combustibles 15,3% en los dos primeros meses del 2018. Argentina, con un incremento de 158%, Paraguay (133,2%), Canadá (135,4%), Austria (119,7%), Francia (83,4%), Corea del Sur (40,5%), Costa Rica (15,7%) y Estados Unidos (4,6%) son algunos de los socios comerciales a los que más crecieron las exportaciones colombianas en los dos primeros meses de este año.