Il Laboratorio del Futuro

Nel mondo della produzione di processo, la funzione di laboratorio è spesso un pilastro critico per la qualità, la conformità e l’efficienza operativa. Tuttavia, molti laboratori operano ancora con processi analogici o digitalizzati solo in parte, creando colli di bottiglia e limitando il potenziale. Ma cosa significa realmente avere un laboratorio “veramente digitale e moderno” nel contesto delle operazioni produttive? Va oltre la semplice “digitalizzazione” (il passaggio da analogico a digitale, come sostituire registri cartacei con file elettronici). Si tratta di una integrazione profonda della tecnologia digitale per trasformare processi, flussi di lavoro, cultura e migliorare i risultati complessivi dell’organizzazione.

Cosa è Necessario per Rendere un Laboratorio Veramente Digitale?

Secondo il documento “LAB OF THE FUTURE” di Thermo Fisher Scientific , il percorso verso un laboratorio moderno e digitale si articola principalmente attraverso tre livelli interconnessi:

1. Connettere Tutto (Connect Everything): Questo è il livello fondamentale. Implica rendere i dati accessibili e condivisibili collegando strumenti, sistemi software (come LIMS, ELN, SDMS, LES, ma anche sistemi aziendali come ERP e CDS), persone e processi. È essenziale garantire che i dati siano FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable). Tecnologie come l’IoT (Internet of Things) giocano un ruolo chiave nel raccogliere dati in tempo quasi reale da diverse fonti. Le piattaforme basate su Cloud facilitano la gestione e la centralizzazione dei dati tra diverse sedi.
2. Automatizzare i Flussi di Lavoro End-to-End (Automate End-to-End Workflows): Una volta che tutto è connesso, è possibile automatizzare compiti e processi ripetitivi, dalla gestione dei campioni alla reportistica. L’integrazione di sistemi informatici come LIMS (Laboratory Information Management Systems), ELN (Electronic Lab Notebooks), SDMS (Scientific Data Management Systems) e LES (Laboratory Execution Systems) è cruciale per tracciare campioni, gestire dati metodologici e di risultato, e orchestrare i flussi di lavoro. L’automazione non si limita ai dati; include anche l’uso di robotica e dispositivi automatici per la manipolazione di campioni e l’esecuzione di test.
3. Diventare un Laboratorio Intelligente (Intelligent Laboratory): Il livello più avanzato sfrutta i dati connessi e i processi automatizzati con strumenti di analisi avanzata come l’Intelligenza Artificiale (AI) e il Machine Learning (ML). L’AI può monitorare i processi in tempo reale, identificare aree di miglioramento, ottimizzare l’uso degli strumenti, gestire l’inventario e supportare le decisioni. Tecnologie immersive come la realtà aumentata o l’accesso vocale possono migliorare ulteriormente l’esecuzione dei processi e la conformità.

È fondamentale, inoltre, che questa trasformazione sia guidata da una strategia digitale completa che consideri non solo la tecnologia, ma anche le persone, i processi, la sicurezza dei dati e la cultura aziendale. Cambiare la cultura di laboratorio per favorire la collaborazione e l’apertura dei dati è un aspetto chiave.

I Vantaggi Tangibili per la Produzione:

Adottare un approccio digitale trasformativo nel laboratorio offre benefici diretti e significativi per le operazioni produttive:

• Aumento dell’Efficienza e della Produttività: L’automazione riduce i compiti manuali ripetitivi e gli errori umani, liberando i tecnici per attività a maggior valore aggiunto. Flussi di lavoro ottimizzati aumentano il throughput.
• Miglioramento della Qualità dei Dati e dell’Integrità: La cattura automatica e la gestione centralizzata dei dati (SDMS) garantiscono l’integrità e la tracciabilità dei risultati. Audit trail dettagliati supportano la conformità normativa.
• Controllo Qualità e Conformità Semplificati: I sistemi digitali, come LIMS e SDMS, sono cruciali per il controllo qualità e garantiscono la conformità alle normative. Possono automatizzare i controlli e facilitare le ispezioni.
• Decisioni Più Rapide e Informate: L’accesso a dati consolidati e analitiche avanzate fornisce insight in tempo reale sui processi, sulla salute degli strumenti e sull’inventario, consentendo decisioni basate su dati concreti.
• Riduzione dei Costi Operativi: L’efficienza, la riduzione degli errori, la manutenzione predittiva (basata sui dati degli strumenti) e una migliore gestione dell’inventario contribuiscono a ridurre i costi.
• Accelerazione del Rilascio Prodotti: Flussi di dati più rapidi e analisi automatizzate possono accelerare i processi di approvazione e il rilascio dei lotti.
• Maggiore Trasparenza e Collaborazione: La condivisione continua e in tempo reale dei dati migliora la trasparenza tra i team e i dipartimenti (inclusa la produzione) e facilita la collaborazione.
• Resilienza e Flessibilità: La pandemia di COVID-19 ha evidenziato come le capacità digitali (analisi dati, automazione, accesso remoto) siano essenziali per mantenere la continuità operativa e adattarsi rapidamente a nuove sfide.

Un esempio concreto dei benefici dell’integrazione digitale è visibile in un caso studio nel settore farmaceutico, dove l’implementazione di una soluzione integrata (LIMS, LES, SDMS) ha connesso oltre 1.000 strumenti e sistemi, portando a un aumento del 20% dell’efficienza, oltre a miglioramenti nella qualità dei dati, nella loro accessibilità e tracciabilità.

In conclusione, la trasformazione digitale del laboratorio non è un progetto IT isolato, ma una necessità strategica per le operazioni di produzione che mirano a massimizzare efficienza, qualità, conformità e agilità in un mercato sempre più competitivo. Richiede una visione chiara, una strategia olistica e l’integrazione di tecnologie chiave, ma i benefici operativi e di business sono notevoli.