실험실에서 효율성, 재현성 및 안전성을 향상시키기 위한 확장 가능한 솔루션 알아보기
실험실 환경에서 일반적으로 수동으로 수행되는 작업을 자동화 솔루션을 도입하면 유해 화학물질에 대한 노출 최소화, 생산성 향상, 측정 정확도 강화 등 다양한 이점을 얻을 수 있습니다. 당사의 실험실 자동화 가이드는 다양한 수준의 처리량을 충족하는 다양한 자동화 옵션을 제공하여 특정 요구사항에 따라 정보에 입각한 선택을 할 수 있도록 지원합니다.
실험실 자동화는 수동으로 이루어졌던 공정을 수행 및 개선하기 위한 대체 기술을 채택합니다. 이러한 기술은 제약 분야부터 식품 및 음료 생산에 이르는 여러 업계에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 현대 실험실에서 자동화는 더 이상 사치가 아니라 경쟁력을 유지하고 수요를 충족하기 위한 필수 요건입니다. 자동화 기술을 실험실 프로세스에 통합하면 실험실은 효율성, 처리량 및 품질을 개선하는 동시에 리소스와 인력을 더 가치 있는 작업에 집중시킬 수 있습니다.
전통적으로 실험실 기술자와 과학자들은 수동 피펫팅, 칭량, 분주 또는 혼합과 같은 반복적인 작업을 수행해 왔습니다. 이러한 반복적인 실험실 작업은 오류, 변동성 및 결과의 불일치를 초래할 수 있습니다. 하지만 기술이 발전함에 따라 더 복잡한 프로세스와 전체 워크플로를 자동화하여 사용자 오류를 제거하고 실험실 프로세스를 간소화할 수 있게 되었습니다.
실험실 자동화를 구현함으로써 실험실은 가장 반복적인 작업을 줄이고, 처리량을 늘리며, 품질 관리를 개선할 수 있습니다. 자동화를 통해 실험실 기술자와 과학자는 데이터 해석 및 분석과 같은 보다 가치 있는 작업에 집중할 수 있어 새로운 인사이트와 혁신을 이끌어낼 수 있습니다.
METTLER TOLEDO와 ABB Robotics의 파트너십은 오늘날 산업계의 기술 인력 부족 문제를 해결합니다. 이 흥미로운 협업은 효율성과 유연성을 최적화하는 데 초점을 맞춰 실험실 운영 방식을 혁신할 수 있습니다. LabX™와 ABB의 협동 로봇(Cobot)을 완벽하게 통합한 이 혁신적인 솔루션은 제약, 화학, 식음료, 반도체, 배터리 제조 등 다양한 산업에서 탁월한 추적성, 생산성 및 데이터 관리 기능을 제공합니다.
자동화 기술은 실험실 운영 방식에 혁신을 가져왔으며, 효율성, 처리량, 실험실 결과의 정확성을 향상시키는 다양한 이점을 제공합니다.
일관성 및 품질 관리 개선
실험실 자동화는 실험실 연구에서 일관성 및 품질 관리를 크게 개선합니다. 피펫팅 및 샘플 준비와 같은 일상적인 작업을 자동화함으로써 사용자 오류와 변동성의 위험을 크게 최소화하여 보다 일관되고 신뢰할 수 있는 데이터를 얻을 수 있습니다. 자동화 시스템은 정해진 프로토콜과 절차를 따르도록 프로그래밍하여 실험실 기술자가 매번 동일한 방식으로 절차를 수행하도록 보장할 수 있습니다. 결과적으로 자동화 기술은 결과의 정확성과 정밀도를 향상시켜 오류의 위험과 반복 테스트의 필요성을 줄여줍니다.
효율성 및 처리량 향상
자동화 기술은 반복적인 작업을 수행하는 데 필요한 시간을 줄여 실험실 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 자동화된 시스템은 휴식 시간 없이 24시간 내내 작동할 수 있기 때문에 하루에 처리하고 분석하는 샘플의 총 수가 늘어날 수 있습니다. 이를 통해 처리량을 개선하고 처리 시간을 단축하며 실험실 리소스를 보다 효율적으로 사용할 수 있습니다.
비용 절감
실험실 자동화를 구현하면 시간이 지남에 따라 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 실험실 자동화는 오류를 줄이고 효율성을 개선함으로써 반복 테스트, 시약 및 직원의 작업 시간을 줄여 궁극적으로 운영 비용을 절감할 수 있습니다.
안전 및 근무 환경 개선
수동 실험실 작업은 육체적으로 힘들 수 있으며 실험실 직원에게 반복적인 긴장 부상 및 기타 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 자동화 기술은 이러한 작업을 자동화함으로써 근무 환경을 개선하고 작업장 사고의 위험을 줄일 수 있습니다.
개선된 데이터 관리
자동화 기술은 실험실 절차 및 결과의 추적성을 향상시키고 모든 활동에 대한 상세한 감사 추적을 생성할 수 있습니다. 이는 데이터 관리, 규정 준수 및 규제 요건을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다.
효율성을 높이고 오류를 줄이며 생산된 데이터의 품질을 개선하기 위해 자동화할 수 있는 몇 가지 유형의 작업이 있습니다. 여기에는 다음과 같은 항목이 포함됩니다.
자동화에 적합한 워크플로와 공정을 선택함으로써 실험실은 자동화 기술의 이점을 누리고 끊임없이 진화하는 과학 연구 환경에서 앞서 나갈 수 있습니다. 다음 요소를 고려하여 어떤 워크플로와 공정을 자동화하는 것이 가장 유리할지 결정하십시오.
잘 계획되고 워크플로에 통합된 실험실 자동화는 실험실 인력에 긍정적인 영향을 미칩니다. 실험실 시간을 절약하고 반복적인 작업을 제거할 수 있습니다. 효과적인 실험실 자동화를 사용하면 반복적인 동작으로 인한 작업장 부상을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 실험실 안전성을 높여 오류를 제거하거나 크게 줄일 수 있습니다. 또한 실험실 자동화는 반복적인 작업은 실험실 자동화 장비와 소프트웨어에 맡기고 사람이 수행해야 하는 작업에 인력의 주의를 집중시켜 생산성을 향상시킵니다.
작업자가 생산성을 극대화하고 안전을 유지할 수 있도록 자동화 실험실 장비와 소프트웨어의 올바른 사용법을 교육하는 것은 필수적입니다. 효과적인 실험실 자동화를 통해 실험실 인력은 자동화할 수 없거나 자동화해서는 안 되는 작업에 주의를 돌리고 창의적인 작업과 문제 해결에 집중할 수 있습니다.
실험실 자동화 모범 사례와 안전성 및 보안 표준을 따르면 실험실은 다양한 기능을 자동화하는 동시에 위험을 줄일 수 있습니다. 실험실 장비를 자동화할 때는 우수한 소프트웨어 및 하드웨어 보안 프로토콜을 구현하는 것이 중요합니다. 안전성 및 보안 표준을 올바르게 구현하면 실험실에서 자료를 관리, 보관 및 사용하는 데 도움이 됩니다. 자동화된 실험실 장비 및 소프트웨어는 무단 액세스, 샘플 오염 및 기타 위험을 방지할 수도 있습니다.
실험실 또는 실험실 자동화는 모든 실험실 장치, 소프트웨어, 공정 또는 일반 자동화 실험실 기술을 사용하여 실험실의 효율성을 개선하고 워크플로를 간소화합니다. 실험실 자동화는 분석 결과의 정확성과 반복성을 향상시킵니다.
실험실 자동화에 사용되는 도구에는 컨베이어, 샘플 체인저, 소프트웨어, 기계 비전, 로봇, 자동 분주 장비, 오토샘플러 및 기타 액체 핸들링 자동화 시스템 등이 있습니다. 이 도구는 하나 이상의 워크플로에서 사용할 수 있습니다. 일부 실험실 자동화 장비는 이미 내장된 측정 또는 워크플로를 자동화할 수 있으며, 다른 장비는 유연성과 제어를 위해 수동 시스템과 혼합할 수 있습니다.
이러한 지원 기술은 저울, 적정기, pH 센서, 기타 전기화학 및 테스트 장비, 중량 측정 분주 시스템, 피펫, UV/Vis 분광 장비, 열 분석 기기 등과 같은 기존 실험실 장비에 추가하거나 결합할 수 있습니다.
지난 수십년 동안, 거의 모든 산업 분야가 실험실 자동화 시스템 및 원리가 미친 영향을 실감했습니다. 자동화된 실험실 장비는 전 세계적으로 시간 절약, 비용 절감, 사용자 오류 제거, 실험실 효율성 향상에 큰 역할을 하고 있습니다.
계속 증가하는 시장의 압력 및 결과 대비 시간 최소화의 필요성을 인지한 METTLER TOLEDO는 실험실 자동화 분야에 중요한 혁신을 이루어낸 선구자였습니다. 자동화 기술은 특히 화학, 제약, 식음료와 같이 경쟁이 치열하거나 규제가 엄격한 산업에서 현대 실험실이 업계의 발전과 소비자 수요에 발맞추기 위한 필수 요소가 되었습니다.
자동 실험실 장비를 통해 가능한 워크플로에는 하나 이상의 장비가 포함될 수 있으며, 표준 운영 절차(SOP)를 통해 진행됩니다. 이러한 SOP는 결과 데이터 세트를 직접 보관하거나 LIMS(실험실 정보 관리 시스템)에 통합할 수 있는 실험실 소프트웨어에 프로그래밍하여 규정 준수를 강화하고 중요한 실험 세부 정보가 손실되지 않도록 보장할 수 있습니다. 또한 프로토콜을 설계하여 평가 간 혼합 및 세척 단계를 표준화함으로써 재현성을 한층 강화하고 실험실 작업자들이 가치 있는 작업에 집중하도록 할 수도 있습니다.
빠르고 일관된 처리를 가능하게 하는 실험실 자동화 시스템은 반복적인 작업에 적합합니다. 예를 들어, 동일하거나 유사한 분석을 위해 동일한 기기에 많은 샘플을 공급하는 오토샘플러를 추가하면 시간과 낭비 감소 및 재작업 측면에서 상당한 절감 효과를 얻을 수 있습니다.
실험실 자동화의 장점은 합성 절차를 최적화하는 데 특히 유용할 수 있습니다. 24시간 실험을 실행하는 무인 반응기는 반응 및 공정에 대한 연구자의 이해를 가속화할 뿐만 아니라 계획 및 스케일업을 지원할 수 있습니다.
관심 있는 물질을 높은 정확도로 분주하는 자동화된 장치를 사용하면 용액과 표준 물질을 더 간단하게 준비할 수 있습니다. 이는 샘플을 절약하고 공정을 가속화하며 재현성을 강화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
민감한 분석 저울은 밀리그램의 고체 또는 액체로 작업할 때 반복 가능한 결과를 산출해야 합니다. 또는 XPR 자동 분주 저울과 같은 품질 실험실 자동화 시스템을 사용하면 다양한 물질과 용량을 다양한 용기에 처리할 수 있습니다. 미세, 보풀형, 정전하, 소형, 과립형 및 비균질 고체, 나노입자, 혼합물 및 점성 액체를 모두 수초 안에 초기 정확도로 분주할 수 있으며, 이는 정확한 용액 준비를 보장하는 데 도움이 됩니다.
화학 실험실 자동화는 업계에 광범위한 영향을 미쳤습니다. 실험실 자동화 도입이 증가하면서 연구, 품질 관리 및 생산 실험실에서 실험 정확도를 극대화하고 시간을 절약하는 데 도움이 되었습니다. 공정 효율성 및 생산성 향상은 실험실이 고품질의 제품을 개발하고 이러한 제품을 보다 빠르게 시장에 출시하며 잠재적으로 위험하거나 평판을 훼손하는 결과를 절감 또는 제거하도록 돕고 있습니다. 이는 품질 및 실험실 관리자가 효능을 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 규제 벌금을 피하고 비용이 많이 드는 리콜 활동을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.
예. 감사 대상 실험실은 분석 워크플로에 대한 엄격한 통제를 통해 규정을 준수하는 결과를 보장합니다. 기기 자체는 자동화된 실험실 기기를 사용하여 신중하게 선택 및 설치되며, 일반적으로 사용, 정기 테스트 및 서비스 이력이 상세하게 추적됩니다.
함께 제공되는 소프트웨어는 데이터 기록의 완전성 및 보안에 관한 규정을 충족하는지 확인하기 위해 유사한 수준으로 엄격하게 모니터링됩니다. 또한 지정된 장치 및/또는 분석법 집합에 대한 사용자의 액세스를 제한하는 등 기타 해당 요건도 충족합니다.
METTLER TOLEDO는 기기 선택, 설치 위치, 설정 및 적절한 서비스 패키지에 대한 지침을 제공하여 규정 준수를 지원합니다. 또한 일상 검사를 위한 추적 가능한 분동 및 인증된 표준 물질, 데이터를 보호하고 새로운 공정을 수용하기 위한 모듈형 소프트웨어 패키지, 그리고 결과 품질을 강화하는 데 도움이 될 수 있는 SOP 생성을 제공합니다.
CarePacs®, CertiRef™ 및 LinSets와 같은 서비스 및 일상 검사 솔루션에 대해 더 알아보시거나, 당사의 Good Measuring Practices를 검토하여 현재의 공정 정확도 등을 평가해 보십시오.
자동화를 통해 실험실 공간과 인력 사용을 최적화할 수 있습니다. 이를 통해 개별 공정의 속도를 높이거나 전체 워크플로의 속도를 높일 수 있습니다. 실험실 기능 전반에 걸친 종합적인 자동화를 통해 생산성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 안전성을 개선하고 규정 준수 및 감사 프로세스를 간소화할 수 있습니다.
기기와 소프트웨어 솔루션을 결합한 실험실 자동화는 수동 프로세스를 사용하는 것보다 더 짧은 시간에 더 풍부한 데이터 세트를 제공합니다. 또한 자동화된 기기와 소프트웨어를 통해 매일 24시간 안전하게 무인 실험을 할 수 있습니다. 연구자들이 반응과 프로세스에 대한 이해를 가속화하고 주요 반응 종에 대한 지속적인 모니터링을 가능하게 합니다. 화학자와 엔지니어 모두 여러 파라미터에 걸쳐 잠재적인 영향을 동시에 조사할 수 있습니다.
반복적인 동작은 피로를 유발하고 시간이 지남에 따라 부상을 촉진할 수도 있습니다. 실험실 기능을 자동화하면 반복적인 동작으로 인한 부상을 예방하는 데 도움이 됩니다. 자동화된 기기 및 시스템을 보호 환경에 배치하여 위험 물질 및 환경 조건에 대한 노출을 제한할 수도 있습니다.