在上一部分中,俄罗斯实验室设备展探讨了实验室自动化如何通过模块化设计、智能连接和标准化流程显著提升生产效率与数据精确度。本文将继续探讨正确的自动化途径及在提升生产效率的革命性作用。
提高生产力:事半功倍
重复性工作一旦消失,动手时间就会急剧减少。以前每天处理两百个样品的技术人员,现在可以监督处理一千个样品的工作台。错误导致的返工减少,夜间周期延长了实验室产出,而无需增加班次。许多管理人员将熟练员工从移液管线调至方法开发或故障排除,在实现产量目标的同时提高了整体工作满意度。
由于减少了试剂的过量交付、降低了玻璃器皿的破损率,并将样品的浪费降到最低,从而实现了成本节约。例如,生产规模的 PCR 实验室报告称,在安装了可校准每次运行量的封闭式液体处理岛后,可节省 10% 至 15% 的耗材。
采用的障碍和战略考虑因素
自动化的理由很充分,但成功与否取决于清晰的规划。如果忽视资本成本、基础设施升级和员工接受程度,就会阻碍发展。领导者若能摸清瓶颈,确认数据系统的兼容性,并按可控步骤分阶段推出,就能在控制风险的同时获得稳定回报。
资本支出仍然是首要障碍,特别是在拨款周期限制了采购灵活性的情况下。一个清晰的投资回报模型应包括避免外包费用、缩短批量发布窗口,以及通过提高产能赢得额外项目的机会。
其次是基础设施。机器人需要稳定的工作台、不间断电源和清洁的压缩空气。数据链路需要符合网络安全政策的安全网络。在签署采购订单之前,要确保设备能够承受额外的热负荷和减震。
人为因素同样重要。当用户超越安全联锁或忽视预防性维护时,自动化就会失效。从试点应用开始的分阶段实施往往比一夜之间的全面变革更容易被接受。
选择正确的自动化途径
权衡先进实验室设备的决策者可以遵循一个结构化清单:
➡确定分析目标 - 体积、矩阵和灵敏度要求指导平台规模。
➡绘制瓶颈地图 - 将投资集中在队列形成的地方,而不是流程已经流动的地方。
➡评估数据架构 - 确认新仪器可以使用现有的 LIMS 语言或计划中间件。
➡检查本地支持 - 零部件的可用性和技术人员的响应时间直接影响正常运行时间。
➡制定扩展计划--模块化布局允许逐步增加设备,而不是整体更换,从而保护预算。
更智能、自校正实验室的未来
人工智能已经可以安排平台移动以避免冲突,并在发生泄漏之前预测移液器吸头的磨损情况。远程诊断可在流速出现偏差时标记出泵的漂移。与此同时,与云连接的传感器将状态数据输入预测模型,从而即时调整方法。现在,自主移动机器人可以在各区之间穿梭运送试剂,而照相机引导的机械臂可以在白天之后装载培养箱,从而提高生产率,而无需雇用夜间工作人员。
从长远来看,全封闭循环系统有望实现自适应实验。机器从每次运行中学习,重新设计下一个方案,并指导设备,直到达到确定的优化目标。催化剂发现和抗体亲和性成熟的早期示范表明,周期时间将大幅缩短。
自动化是可靠的催化剂
精确度和生产率不再是相互竞争的关系;如果从战略角度出发,自动化可以增强两者的能力。如果选择得当,自动化可同时提升两者,以人工工作流程无法比拟的速度提供一致的结果。随着监管机构要求更严格的数据完整性和供应链要求更快的发布速度,自动化操作从奢侈品变成了必需品。
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Analitika俄罗斯实验室设备展2026将于2026年4月22-24日
在莫斯科Crocus展馆 3号馆14号馆举行
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