Wat in het klein lukt, hoeft in het groot nog niet meteen goed te gaan. Wil men bijvoorbeeld analytische of therapeutische processen vanuit het laboratorium overbrengen in de productieomgeving, dan is veel geduld en een grote geldbuidel nodig. Onderzoekers van Fraunhofer IPA hebben een nieuw platform met bouwstenen ontwikkeld dat de kosten minimaliseert.
Laboratoriumsystemen, bijvoorbeeld voor bloedonderzoek, en productiemachines voor medische toepassingen hebben één ding gemeen. Ze zijn lastig te ontwikkelen, omdat een groot aantal verschillende componenten wordt samengevoegd. Waar moet welke pomp zitten en waar worden doseersystemen geplaatst, zodat een biochip zo optimaal mogelijk kan worden geproduceerd en geprogrammeerd?
Nu ontwerpen producenten van complexe laboratoriumsystemen eerst verschillende concepten en constructietekeningen voordat ze het werkelijke apparaat bouwen. Desondanks functioneren de machines in de werkelijkheid vaak niet zoals wordt verwacht. De ontwikkeling begint opnieuw, een dure aangelegenheid. Een ander probleem is dat constructeurs voornamelijk onderdelen en technologieën gebruiken waarmee ze al ervaring hebben. Dat zijn echter niet altijd de optimale middelen voor het systeemontwerp.
m:Pal
Met het nieuwe platform ‘Modulair Proces Automatisering Laboratorium’ ofwel m:Pal wordt sneller en efficiënter ontwikkelen van complexe laboratoriumapparatuur en machines mogelijk. Het platform biedt een bouwpakket waarbij pompen, incubatiesystemen, doseerapparaten en cameramodules naar believen kunnen worden samengevoegd en uitgebreid getest, zoals bij Legostenen. Onderzoekers van het Fraunhofer Institut für Produktietechnionstechnik und Automatisierung in Stuttgart hebben het ‘m:Pal’ ontwikkeld.
“We hebben een soort speelplaats ontwikkeld waarop we alle technieken ongecompliceerd testen en datgene eruit halen wat voor de betreffende vraag het meest geschikt is. Elk module is volledig autonoom en kan daarom ook alleen gebruikt worden,” zegt Andreas Traube, groepsleider aan het IPA. “Het breekpunt lag in de softwarearchitectuur: de modulen moeten onmiddellijk functioneren als de knop wordt ingedrukt op het moment dat men ze in elkaar steekt.”
Toekomst
In de toekomst moet het platform producenten van kleine series een grote mate van flexibiliteit bieden. “Producenten van gehoorapparaten of andere medische producten die verschillende varianten of regelmatig nieuwe modellen leveren, kunnen ‘m:Pal’ als productieapparaat inzetten. Tot nu toe moeten ze voor een nieuw model de hele productielijn uitwisselen, met m:Pal is het voldoende om een of twee modellen aan te passen. Zo zijn tot wel 50% aan kosten te besparen”, aldus Traube. Ook kunnen fabrikanten een kleine productielijn stapsgewijs automatiseren en de modulen één voor één aanschaffen op het moment dat het nodig is.
