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关灯实验室 ― 实现路径规划书

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产品分类:
色谱仪
应用领域:
高校科研
用户类型:
环境监测站
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关掉实验室的灯意味着什么?

“鸡蛋从外面打破是生命的结束,从内部打破是新生命的开始。” 郭台铭

随着 2019 1 10 日工业富联关灯工厂入选世界经济论坛公布的一份制造业灯塔工厂的新成员名单,“关灯工厂”或者“关灯 XX”引起了我们在进入第四次工业革命后对工业自动化、柔性化、智能化的再一次无限憧憬,其中当然也包括对“关灯实验室”的憧憬。

“关灯实验室”不是无人实验室,而是把工作放到前后两端:在前端做决策,在后端做客户服务和赋能。关“灯”过程即是

改变人力结构的过程。从传统的实验室以人为中心,变成以数据为中心的管理,这是“关灯实验室”的意义。

传统的分析实验室,无论采取专人专管的项目制,还是流水线式的分段制进行分工,人力结构都可以用每个人贡献的工作时间在不同环节上的分配来衡量。每个实验室都希望将这些时间更多地分配在决策和服务上,以便产出更多的营收。但现状是,大多数实验室 40% 的人力分配给了实验环节,其中超过 70% 的实验时间分配在样品提取和前处理工作上。而在所有这些工作期间,实验室都是“开着灯”的。

另外,由于这些样品前处理依赖大量人力密集投入,而人与人之间的技能和经验差异导致各环节的衔接不顺畅、人机间节奏的不协调,由此增加了沟通成本,进一步降低了总体效率。

使用人和机器完成实验的差别还在于,虽然人的灵活性赋予工作流程一定的柔性,但为了保证数据(产品)的质量,需要在整个体系中预留更大的容错空间,即后续增加占人力结构比重极大的审核和纠错机制。

因此,传统分析实验室的工作流程和人力结构亟待优化和改造。

关灯实验室的实现路径设计

将传统实验室改造成为“关灯”实验室不是一蹴而就的,而是需要采用路径化设计并分阶段实现。此类路径大体可以设计为

3 个阶段:

第一个阶段是局部环节的自动化,可以理解为“点”。在该阶段,不是要把人大批地换掉,而是用机器部分地代替人工,去做目前占用人力成本较多且较为固定和重复的工作,例如样品提取、净化和浓缩等。最先开始的是更靠近仪器分析端的环节,

实现模块化后,通过先后动作的脚本,整合到后端大型分析仪器上。

第二阶段是整个分析项目的自动化,可以理解为“线”。优化整个分析项目后,甚至可以节省部分实验室空间及从事样品前处理的人员投入。

第三阶段是整场自动化,可称之为“面”,在多项目间全程实现无人化或少人化。现在,虽然国内一些实验室已开始使用过程机器人,但大部分还处在第一阶段,鲜有做到第二阶段的,并且恐怕还没有实验室真正实现了整场自动化。


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