06.04.2022
Verbesserung der Effizienz und Produktivität von Auftragslaboren durch Automatisierung
In einer Umfrage unter lebensmittelverarbeitenden Unternehmen in den USA, Kanada und auf der ganzen Welt gaben mehr als 90 Prozent der Befragten an, dass sie über die nächsten 12 Monate von einer gleichen oder erhöhten Anzahl an mikrobiologischen Tests ausgehen, wobei ein erheblicher Teil davon an Auftragslabore ausgelagert werden soll.
Obwohl mikrobiologische Auftragslabore bereits ein integraler Bestandteil der Lebensmittelwertschöpfungskette sind, gewinnen sie durch die Zunahme des Outsourcings innerhalb der Sicherheits- und Qualitätsprogramme der Lebensmittelverarbeiter weiterhin an Bedeutung. Der daraus resultierende Anstieg des Untersuchungsvolumens wird auch zu einer stärkeren Belastung der Laborabläufe führen.
Auftragslabore sind zwar darin geübt, große Mengen zu bewältigen und Kunden schnelle und präzise Ergebnisse zu liefern, sie stehen aber immer noch vor der schwierigen Aufgabe, einen maximalen Durchsatz zu erreichen. Einweisung und Bindung der für die Durchführung manueller Prozesse erforderlichen Laboranten sind ein zentrales Hindernis, insbesondere weil viele diese Prozesse zeitaufwändig sind.
Mit zunehmenden Volumen kann die Einführung von Automatisierung in einem Labor eine wirksame Strategie zur Steigerung von Effizienz und Produktivität darstellen. Eine strategisch angelegte Automatisierung kann Laboranten entlasten und gleichzeitig dafür sorgen, dass das Labor seinen Kunden weiterhin schnelle und präzise Ergebnisse liefert. 3M Food Safety bietet strategische Automatisierungslösungen an, die das breite Spektrum an Lebensmittelsicherheitstestprodukten unterstützen. Die innovativen Technologien und das technische Fachwissen können Auftragslabore dabei unterstützen, ihre Laboreffizienz zu verbessern und gleichzeitig Marktanteile in einem wachsenden Markt zu gewinnen.
Hindernisse für Effizienz und Produktivität im Labor
Auftragslabore stehen vor zahlreichen Herausforderungen, die sich auf Effizienz und Produktivität auswirken können. Effizienz- und Produktivitätshindernisse sind oft nicht auf ein einzelnes Labor beschränkt, sondern treten in der gesamten Branche dort auf, wo manuelle Prozesse vorkommen. Um möglichst präzise Ergebnisse zu erhalten, müssen oft zeit- und ressourcenintensive Methoden eingesetzt werden.
Testverfahren erfordern Diagnoseinstrumente und -methoden, die konsistent und genau arbeiten. Geschultes Personal, das diese Methoden anwenden kann, sowie ausgeprägte Detailgenauigkeit für eine ständige Anpassung und Verbesserung der Abläufe sind ebenfalls entscheidend. Neben den Anforderungen der Lebensmittelindustrie an die Durchlaufzeit, um Verderb zu reduzieren und Produkte in die Regale zu bringen, stehen die Auftragslabore unter der ständigen Last, so effizient wie möglich Ergebnisse zu liefern. Die Einführung der Automatisierung im Labor kann dazu beitragen, einige dieser Herausforderungen zu bewältigen sowie Effizienz und Produktivität zu steigern.
Es ist allgemein bekannt, dass manuelle Prozesse sehr zeitaufwendig sein können. Medienzubereitung, Kolonienzählung, Ergebnissammlung und Transkription können viel Zeit in Anspruch nehmen.2 Neben dem Zeitaufwand können sich auch Einweisung und Fluktuation der Mitarbeiter auf das Endergebnis auswirken. Die Fluktuation innerhalb der Branche kann für Auftragslabors eine Herausforderung darstellen, da neue Mitarbeiter ständig in andere Prozesse eingewiesen werden müssen. Menschliches Versagen ist immer möglich, aber das Risiko steigt, wenn es mit der Fluktuation der Mitarbeiter einhergeht.
Darüber hinaus verwenden viele Labore herkömmliche Agarplatten, um die Medien herzustellen und die entsprechenden Tests durchzuführen, was zeit- und ressourcenintensiv ist. Auch müssen Laboranten die Kolonien unabhängig davon, ob traditioneller Agar oder Trockenfolie verwendet wird, manuell zählen, was sehr arbeitsintensiv ist. Manchmal sind Laboranten mit nur schwer zu interpretierenden Indikatortests konfrontiert, wodurch eine schnelle Koloniezählung erschwert wird.
Die Auszählung von Platten kann wertvolle Zeit der Laboranten in Anspruch nehmen - Zeit, die besser für Aufgaben mit höherem Mehrwert genutzt werden könnte. Darüber hinaus kann das Sammeln und Analysieren von Testergebnissen eine erhebliche Herausforderung darstellen, da in einigen Labors die Software-Infrastruktur fehlt, um Daten in verwertbare Erkenntnisse umzuwandeln.
Durch die Einführung der richtigen Automatisierungslösung im Labor kann die Produktivität gesteigert und die Belastung der Laboranten verringert werden. Es gibt jedoch einige kritische Fragen, die vor der Einführung der Automatisierung beantwortet werden sollten.
Überlegungen zur Einführung der Automatisierung
Der Prozess zur Ermittlung des Automatisierungsbedarfs beginnt mit dem einzelnen Labor. Zu Anfang sollten die Problempunkte aufgedeckt werden. Möglicherweise muss nicht der gesamte Laborprozess automatisiert werden, sondern kann schon die Aktualisierung nur eines Schritts dazu beitragen, Effizienz und Produktivität des Ablaufs zu verbessern.
Bei der Bewertung der in einem Labor zu integrierenden Automatisierung sind einige wichtige Fragen zu beantworten:
- Was sind die Bedürfnisse meiner Kunden?
- Welche Möglichkeiten sind derzeit im Labor vorhanden, um diese Anforderungen zu erfüllen?
- Wie hoch ist das derzeitige Probenvolumen?
- Wie viel Zeit wird für die einzelnen Arbeitsschritte aufgewendet?
- An welcher Stelle arbeitet das Labor nicht effizient?
- Welche Bereiche sind besonders anfällig für Fehler des Analysten?
- An welcher Stelle könnte Automatisierung im Labor eingesetzt werden?
- Kann die Automatisierungslösung mit meinem Laborinformationsmanagementsystem (LIMS) interagieren?
- Wie hoch sind die Investitionserträge/-kosten einer Automatisierung?
Obwohl es etwas dauern kann, die oben genannten Fragen zu beantworten, zahlt es sich enorm aus, die möglichen Einsatzbereiche einer Automatisierung zu ermitteln. Dabei ist es sinnvoll, bei der Implementierung der Automatisierung für die Idee offen zu bleiben, den Gesamtprozess zu verändern.
Wenn bei der Einführung der Automatisierung nicht detailliert ausgearbeitet wird, wie sie am besten zu integrieren ist, könnte sich dies negativ auf den Betrieb auswirken. In manchen Fällen kann der tägliche Betrieb bei einer entsprechenden Umgestaltung zur Integration der Automatisierung effektiver werden.
Verbesserung von Effizienz und Produktivität mit der richtigen Technologie
Herkömmliche Kulturmethoden können zeit- und arbeitsintensiv sein. Sie benötigen Platz für die Medienvorbereitung und -lagerung und sogar sekundäre Bestätigungsschritte, die einige Tage dauern können. In einer Studie unter unabhängigen Lebensmittellaboratorien wurde festgestellt, dass der Einsatz von automatisierter Technologie - des 3M™ Petrifilm™ Plattenlesers Advanced - eine erhebliche Zeitersparnis mit sich bringt. Der 3M Petrifilm Plattenleser Advanced ist eine automatisierte Lösung, mit der die Auszählung von 3M™ Petrifilm™ Platten beschleunigt und die Prozesseffizienz der Laboranten verbessert werden kann.
In der Studie wurde die Zeit, die von Laboranten für die manuelle Zählung von 3M™ Petrifilm™ Aeroben Gesamtkeimzahlplatten und 3M™ Petrifilm™ Rapid Aeroben Gesamtkeimzahlplatten bei niedrigen, mittleren und hohen Koloniezahlen benötigt wird, mit der Zeit verglichen, die der 3M Petrifilm Plattenleser Advanced für die Zählung derselben 3M Petrifilm Platten benötigte. Die Ergebnisse der Studie zeigen eine Zeitersparnis von durchschnittlich 94 Prozent für 3M Petrifilm Aerobe Gesamtkeimzahlplatten und 91 Prozent für 3M Petrifilm Rapid Aerobe Gesamtkeimzahlplatten bei hohen Inokulum-Mengen. Sogar Platten mit niedrigen Inokulum wurden bei der automatischen Zählung im Vergleich zur manuellen Zählung in etwa der Hälfte der Zeit gezählt.
Der 3M Petrifilm Plattenleser Advanced verwendet ein feststehendes System mit künstlicher Intelligenz, das Laboranten dabei unterstützt, die Prozesseffizienz zu steigern, ohne dabei an Genauigkeit zu verlieren. Basierend auf den in der Studie dargelegten Genauigkeitskriterien hat eine interne Studie von 3M ergeben, dass der 3M Petrifilm Plattenleser Advanced es Anwendern ermöglicht, eine Genauigkeit von mindestens 90 Prozent zu erreichen, was mit der Genauigkeit eines geschulten Mikrobiologen vergleichbar ist.
Darüber hinaus können die Daten-Trending-Funktionen der 3M™ Petrifilm™ Plate Manager Software die kontinuierlichen Verbesserungsanstrengungen eines Labors unterstützen, indem sie anpassbare Dashboards und die Erstellung von Berichten zur Identifizierung potenzieller Verbesserungsbereiche bietet. Bei verringertem Arbeitsaufwand durch Automatisierung können sich Laboranten auf andere wertschöpfende Aufgaben konzentrieren.
Wenn die für Ihr Labor richtigen Lösungen sorgfältig ausgewählt werden, lassen sich Effizienz und Produktivität im Labor ohne Einbußen der Genauigkeit verbessern. Entscheidend sind die Fähigkeiten der Technologie, eine Zusammenarbeit mit einem engagierten Partner kann aber weiterhin zum Erfolg Ihrer Automatisierungsstrategie beitragen. Auftragslabore sollten mit einem lösungsorientierten Anbieter zusammenarbeiten, der ihnen einen Mehrwert bietet, um ihren Kunden in der Lebensmittelverarbeitung qualitativ hochwertige und zeitnahe Ergebnisse zu liefern.
Wenn sich ein Labor die Zeit nimmt, die verfügbaren Technologien zu bewerten, kann es herausfinden, wie die Automatisierung seinen Anforderungen gerecht werden kann. 3M Food Safety hat es sich zur Aufgabe gemacht, Auftragslabore mit der Technologie und den Ressourcen auszustatten, die sie benötigen, um ihre Kunden in der Lebensmittelverarbeitung besser versorgen zu können. Der 3M Petrifilm Plattenleser Reader Advanced zeigt, wie Labore ihre Effizienz und Produktivität durch Automatisierung verbessern können. Die technischen Experten von 3M stehen Ihnen zur Verfügung, um Fragen zur Nutzung zu beantworten und Sie bei der Implementierung zu unterstützen.
Quelle: 3M Deutschland GmbH