Le passage d'un processus entièrement manuel à un processus automatisé permet à un essai biologique de passer à l'étape suivante : la commercialisation, la normalisation ou la mise à l'échelle. Cependant, faire le premier pas vers l'automatisation peut s'avérer décourageant, avec de nombreux écueils à franchir en cours de route. Pourtant, avec les connaissances, la sensibilisation et les conseils appropriés, il est possible de naviguer sur cette voie avec succès avec succès.
Les opportunités de l'automatisation
De nombreuses raisons peuvent inciter une entreprise à opter pour l'automatisation d'un processus :
l'amélioration de la qualité ou de la reproductibilité du processus
Augmenter l'échelle
Minimiser les ressources alignées
Permettre des opérations en dehors des heures de travail
Améliorer la qualité des données
Le niveau d'automatisation de l'activité en question qu'une organisation souhaite atteindre varie énormément varie énormément. L'automatisation d'un processus peut simplement consister à passer d'un lecteur de cuvettes à un lecteur de microplaques.
lecteur de microplaques, tandis qu'une automatisation plus poussée peut impliquer l'acquisition d'un distributeur de réactif pour éviter les pipetages répétitifs ou l'ajout de systèmes d'empilage pour éliminer le besoin d'alimentation manuelle. Cependant, la plupart des gens entendent par automatisation le passage à un traitement entièrement contrôlé et sans intervention du flux de travail, avec traçabilité de l'échantillon tout au long du processus, ainsi que la récupération et la manipulation automatisées des données.
Savoir quoi automatiser... dès le départ
Le chemin vers l'automatisation peut être complexe et il est donc nécessaire d'établir une feuille de route avant de s'engager dans cette voie, y compris des points de contrôle. Il est essentiel d'être clair sur les (parties de) processus nécessitant une automatisation, sur le niveau d'automatisation nécessaire et sur les objectifs de cette automatisation (gain de temps, réduction des coûts, augmentation du débit, etc.) Il est également important que ces informations soient basées sur des données réelles et sur la contribution de l'ensemble du personnel impliqué dans l'exécution du processus manuel - du directeur du laboratoire aux techniciens chargés de l'analyse. Sans cette contribution, tout plan d'automatisation risque de négliger des détails essentiels, ce qui entraînera des retards à un stade ultérieur du processus.
La composition de l'équipe chargée de mener à bien le projet doit également être claire dès le début de la réalisation du projet. Il est utile d'avoir au sein de l'organisation des membres du personnel ayant de la science d'un test et des défis techniques associés à l'automatisation de ce test à l'automatisation de ce test. Ce processus peut s'avérer difficile, mais il est possible d'obtenir possibilité d'obtenir des conseils externes de la part d'experts en automatisation pour alléger le fardeau, ainsi que de la part de fournisseurs de systèmes automatisés.
Rendre l'automatisation possible
Afin de garantir un passage rapide et sans heurts à l'automatisation, Peak Analysis and Automation (PAA) propose une étude de faisabilité S-CEL aux organisations qui souhaitent automatiser leurs essais et leurs processus. Cette étude permet d'aligner les attentes en matière d'automatisation sur la vision de l'organisation en matière de croissance et peut devenir la pierre angulaire de la stratégie d'automatisation. Dans une étude de faisabilité, l'équipe de scientifiques et d'ingénieurs de PAA travaille en étroite collaboration avec les parties prenantes de l'organisation et utilise son expérience en matière d'automatisation des laboratoires pour identifier la meilleure voie vers l'automatisation, en mettant en évidence tous les problèmes potentiels dès le début. Les dépassements de budget et les retards sont souvent dus à des problèmes identifiés tardivement dans le processus, et une étude de faisabilité peut aider à les résoudre avant qu'ils ne deviennent un problème.
Dans le cadre d'une étude de faisabilité et d'une mise en œuvre ultérieure, l'AAP accompagne les organisations à chaque étape clé de l'automatisation d'un processus, de la conception à la réalisation. Ces étapes sont les suivantes
1. Réalisation d'une évaluation de l'automatisation
2. Rédiger une spécification des besoins de l'utilisateur
3. Fournir une spécification fonctionnelle
4. Déploiement du système automatisé
5. Réalisation de tests d'acceptation
6. Formation et soutien après la mise en œuvre
Les conseils d'experts et le soutien d'une société d'automatisation telle que PAA, qui est
neutre ou un revendeur d'instruments est inestimable pour fournir une automatisation conforme à la spécification, dans les délais et dans le budget aux spécifications, dans les délais et dans les limites du budget.
La voie de l'automatisation
Étape 1 - Réalisation d'une évaluation de l'automatisation
Une évaluation de l'automatisation permet de s'assurer que le processus proposé s'aligne sur la stratégie d'automatisation d'automatisation. L'évaluation comprend une analyse détaillée du flux de travail afin d'évaluer l'opportunité de de passer d'un processus entièrement manuel à un processus automatisé. L'analyse consisterait à
l'analyse porterait sur les processus, les besoins actuels et futurs en matière d'équipement, et inclurait les contributions des propriétaires et de la direction des processus et de la direction. Elle évalue également les flux de travail et les capacités actuels par rapport aux objectifs souhaités et examine le transfert de données entre les processus afin d'assurer une transition harmonieuse des données dans l'ensemble du flux de travail, avec des recommandations pour les bases de données et le traitement des données. L'évaluation permet d'identifier les problèmes susceptibles de retarder ou de faire dérailler le projet, ce qui permet de les résoudre avant le début du projet d'automatisation.
Un élément clé de l'évaluation de l'automatisation est une étude sur place pour évaluer l'adéquation du site à l'automatisation. L'identification précoce des emplacements potentiels des systèmes, des exigences en matière de services du bâtiment, des adjacences et des limites du flux de travail peut mettre en évidence des coûts imprévus. Au cours de la visite du site, les responsables et le personnel de chaque zone de travail seront interrogés, et les processus et flux de travail seront examinés afin d'obtenir une compréhension claire de l'étendue du travail nécessaire pour atteindre les objectifs d'automatisation. L'étude sera conçue de manière à couvrir les processus et le transfert de données au sein de l'entreprise, ainsi que la manière dont les données sont actuellement gérées.
La visite devrait également porter sur les capacités du bâtiment, l'espace disponible, les services, la capacité de traitement des données et le flux de matériel. Les résultats de l'étude sur place seront présentés à la fin de la visite pour confirmer une bonne compréhension des opérations actuelles, avec des recommandations pour améliorer le traitement des données et les domaines potentiels où les processus peuvent être améliorés par l'automatisation. Le document décrira également les domaines dans lesquels une consultation supplémentaire serait utile pour mettre en évidence les améliorations supplémentaires à apporter aux processus et aux flux de travail. L'objectif de l'évaluation de l'automatisation est de générer une proposition qui fournit un plan stratégique et un cadre pour la mise en œuvre d'une cascade de documents de spécification des besoins des utilisateurs bien définis et hiérarchisés, qui répondent pleinement aux besoins de l'entreprise et sont alignés sur la stratégie d'automatisation.
Étape 2 | Rédaction d'une spécification des besoins de l'utilisateur
La spécification des besoins de l'utilisateur (URS) est une description détaillée de ce que le système automatisé doit fournir. Elle est destinée à être partagée avec un ou plusieurs fournisseurs potentiels afin de constituer la base de la spécification fonctionnelle que le fournisseur prépare pour un client. Une URS bien rédigée permet d'éviter le bruit du processus d'achat. Par conséquent, l'URS doit comprendre les éléments suivants
Une description des problèmes liés à la configuration ou à la procédure existante
Une description détaillée des exigences d'un système automatisé
des diagrammes de processus, tant pour le processus physique que pour l'analyse des données
une liste de produits livrables physiques et de données classés par ordre de priorité
un ensemble de critères d'acceptation classés par ordre de priorité
Un glossaire pour garantir la cohérence et l'interprétation correcte de la terminologie.
Pour produire une bonne URS complète qui minimise le risque de trouver des problèmes lors de la mise en œuvre, il faut évaluer plusieurs aspects de l'automatisation.
l'implémentation, il faut évaluer plusieurs aspects de l'automatisation :
Procédures opérationnelles
Le premier aspect essentiel de la rédaction d'une URS consiste à enregistrer avec précision toutes les actions entreprises par les opérateurs lors de l'exécution de l'essai. Il s'agit notamment de détails infimes qui peuvent ne pas être documentés dans les procédures opérationnelles manuelles, mais qui peuvent être devenus des pratiques courantes par habitude ou par essais et erreurs. Il s'agit par exemple d'actions telles que faire tourner un flacon de réactif avant de le pipeter ou tapoter une plaque avant de l'utiliser. Que ces détails soient ou non essentiels à la réussite de l'essai, il est important d'évaluer le processus existant à ce niveau de détail, car la prise en compte de ces actions peut faire la différence entre la réussite et l'échec d'un projet d'automatisation.
La synchronisation
Lorsque de nombreuses personnes pensent à l'automatisation, elles imaginent des bras robotisés assemblant rapidement des véhicules et d'autres machines sur une chaîne de production véhicules et autres machines sur une chaîne de production. Toutefois, dans le domaine des sciences de la vie, c'est rarement le cas. La plupart des systèmes d'automatisation ne sont pas nécessairement plus rapides que les actions d'un utilisateur individuel, ce qui pourrait avoir un impact sur le bon déroulement d'un essai automatisé. La stabilité des réactifs impliqués, par exemple, est un facteur qui dépend du temps. Si un essai dure plusieurs heures, il est nécessaire de confirmer que les cellules et les réactifs ne sont pas affectés au cours de l'essai.
Traitement des données
Si le traitement des données est un défi pour les opérations de toute taille, c'est le volume potentiellement plus important de données générées par les systèmes automatisés qui crée un goulot d'étranglement s'il n'est pas rassemblé de manière efficace. Le suivi complet des échantillons et la facilité d'utilisation sont très avantageux pour une utilisation de routine efficace, et chaque facteur doit rester flexible pour s'adapter à la grande variété de demandes des laboratoires individuels et à leur infrastructure de données existante. Des logiciels d'automatisation sophistiqués et flexibles, tels que le progiciel Overlord de PAA, peuvent contribuer à garantir que les quantités accrues de données sont traitées efficacement, mais cette question doit être prise en compte dès le départ.
L'infrastructure
Les changements potentiels de l'infrastructure du bâtiment dans lequel le nouveau système automatisé sera installé doivent également être pris en compte dès le début.
doit également être pris en compte dès le début et de manière approfondie. La mise en place de l'infrastructure La mise en place de la bonne infrastructure peut être un processus coûteux et chronophage qui nécessite une liaison étroite avec les gestionnaires de bâtiments et d'installations. En outre, la responsabilité d'une infrastructure adéquate n'incombe pas au fournisseur d'automatisation, mais à l'acheteur. Voici quelques exemples des modifications importantes qu'il est souvent nécessaire d'apporter aux laboratoires :
Déménagement de bancs de laboratoire
Déplacement de l'équipement de laboratoire existant
Création d'un espace pour le stockage du matériel de laboratoire
Créer de l'espace pour les processus associés
Ajouter des services tels que l'eau (purifiée), la communication de données, les gaz, l'air comprimé, etc.
Assurer des itinéraires de livraison utilisables pour la construction du système sur place
La sécurité
Lors du passage d'un système manuel à un système automatisé, il y aura toujours des aspects de sécurité à (re)considérer. Par exemple, il peut être nécessaire de vérifier les normes CE pertinentes, ainsi que d'autres normes de sécurité internationales, à un stade précoce afin d'éviter des dépenses et des efforts supplémentaires considérables au cours de la mise en œuvre.
Un examen approfondi des évaluations COSHH doit également être effectué en raison de l'augmentation inévitable des volumes de réactifs et des déchets résultant des processus à plus haut débit du système automatisé. Une fois le système opérationnel, il incombe au client de s'assurer qu'il peut être utilisé en toute sécurité au quotidien. Cela peut inclure une évaluation après livraison pour se conformer aux réglementations locales. Pour les entreprises britanniques, par exemple, il s'agira d'une évaluation de la réglementation sur la fourniture et l'utilisation des équipements de travail (PUWER).
Lorsque l'URS détaille les exigences en matière d'exploitation, de calendrier, de traitement des données, d'infrastructure et de sécurité, chacune d'entre elles doit être subdivisée en exigences critiques, optionnelles et optimistes. Ces divisions donnent un aperçu utile aux fournisseurs, en leur offrant une certaine flexibilité et en facilitant les décisions sur le système final, en particulier lorsqu'il faut trouver un équilibre entre les exigences et le budget.
Veiller à ce que tous ces aspects soient soigneusement évalués et clairement reflétés dans l'URS nécessite un investissement considérable en temps et en efforts. Bien que le processus puisse être complexe et nécessiter une attention particulière aux détails, cet investissement supplémentaire sera rentabilisé, à la fois en termes de temps passé et de coût global du projet.
Une collaboration étroite avec des experts en automatisation, par exemple par le biais de l'étude de faisabilité de l'AAP, permettra d'établir une URS précise et détaillée adaptée à l'objectif visé, ouvrant ainsi la voie à un processus de mise en œuvre plus fluide. L'approche personnalisée et neutre du PAA, en particulier, peut aider à garantir que l'URS est impartiale et basée uniquement sur les besoins réels de l'organisation.
L'étude de faisabilité produira un document qui sera la propriété du client et qui décrira les processus et les flux de données actuellement utilisés et suggérera des moyens d'aller de l'avant en utilisant l'automatisation des processus ou en améliorant la génération et l'analyse des données. Le document recommandera des domaines qui nécessiteront une consultation supplémentaire pour mieux comprendre les processus et sera suffisamment détaillé pour permettre de chiffrer le travail. Le document peut être utilisé par le client afin de contracter des travaux supplémentaires si nécessaire.
Étape 3 - Élaboration d'une spécification fonctionnelle
Une spécification de conception fonctionnelle (FDS), qui peut inclure une spécification de conception matérielle (HDS) et une spécification de conception logicielle (SDS), est le document dans lequel un fournisseur définit les spécifications du système qu'il propose au client. Lors de la préparation de ce document, le fournisseur évalue les exigences critiques, optionnelles et optimistes de l'URS et les utilise pour proposer un système qu'il peut fournir tout en tenant compte de toutes les contraintes pratiques et budgétaires.
Ce document est examiné par l'organisation cliente pour confirmer que les spécifications correspondent à l'URS, et constitue un point critique du processus. La FDS finale fait office de contrat entre le fournisseur et le client, ce qui signifie que toute modification du système proposé après ce stade est susceptible d'entraîner des retards et des coûts supplémentaires. C'est pourquoi il est essentiel de travailler en étroite collaboration avec un fournisseur pour s'assurer que la FDS finale est adaptée à l'objectif visé, afin de maintenir le projet sur la bonne voie, de respecter le budget et de répondre aux attentes.
Figure 1 : Exemples de dessins CAO détaillés de la cellule de travail et de son emplacement dans le laboratoire, inclus dans le document FDS.
Étape 4 | Déploiement du système automatisé
Après la période souvent mouvementée de préparation de l'URS et de vérification de la FDS, la phase de construction du projet est apparemment moins chargée du point de vue du client. Les délais et les étapes du projet sont clairement définis dans la FDS et le client doit recevoir des mises à jour régulières de la part du fournisseur et être averti en cas de retard dans le processus de construction.
Pendant cette période, le client a la possibilité de se rendre chez le fournisseur pour voir et commenter le système en cours de construction. Il s'agit d'une occasion précieuse pour le client d'en apprendre davantage sur le fonctionnement interne du système. Il est très utile d'obtenir autant d'informations que possible du fournisseur au cours de cette visite et de faire venir les bonnes personnes au sein de l'organisation. Par exemple, outre le chef de projet, le personnel impliqué dans l'exploitation, la maintenance et le dépannage futurs du système peut bénéficier de ces informations.
Étape 5 | Réalisation des tests d'acceptation
Une fois la construction du système terminée, deux tests d'acceptation doivent généralement être effectués : le test d'acceptation de l'application et le test d'acceptation de l'application doivent être effectués :
L'essai d'acceptation en usine (FAT)
Le test d'acceptation sur site (SAT)
Ces tests se chevauchent généralement, mais ils sont tous deux l'occasion pour le client de confirmer que le système est conforme aux spécifications et, le cas échéant, de signaler toute divergence entre la FDS et le système effectivement livré.
Pour garantir un processus d'essai d'acceptation rapide et sans heurts, l'équipe de scientifiques et d'ingénieurs du PAA réalise des FAT très détaillés et complets. L'expérience de ces tests a montré qu'une attention particulière à ce stade permet de gagner du temps en découvrant et en résolvant les problèmes à l'usine plutôt qu'à l'étape du SAT. En prenant toutes les précautions possibles pour détecter les erreurs à un stade précoce, par exemple en utilisant l'étude de faisabilité de l'AAP, les problèmes majeurs à ce stade sont considérablement réduits, ce qui profite à la fois au client et au fournisseur.
Les FAT se concentrent sur des aspects tels que la manipulation des liquides, l'intégration des équipements et le traitement des données. Dans le cas de tests de systèmes très complexes, il peut être nécessaire de procéder à deux FAT avant que le système ne soit transféré sur le site du client.
Après la réussite du FAT et l'installation sur le site du client, un SAT est effectué. Ce test est généralement une répétition partielle du FAT, mais il comprend souvent des tests supplémentaires portant sur des aspects tels que le traitement des données et l'utilisation de réactifs biologiques.
Une fois que le SAT a été mené à bien et que tous les documents relatifs aux tests ont été remis au client, le fournisseur considère que le système a été livré.
Étape 6 - Formation et soutien après la mise en œuvre
Après tous les efforts déployés pour sélectionner, tester et mettre en œuvre le système, la dernière étape clé consiste à s'assurer que le système est utilisé, qu'il est utilisé correctement et que des processus sont en place pour la maintenance et le dépannage. La formation du personnel est un élément central de cette étape, qui commence généralement par la désignation d'un "propriétaire" du système, souvent la personne responsable de l'exécution du projet d'automatisation, mais pas dans tous les cas. Le "propriétaire" devrait idéalement être quelqu'un qui comprend à la fois l'essai et l'aspect automatisation, et qui a été impliqué dans le projet dès le début.
Il incombe au propriétaire de s'assurer que le système n'est pas sous-utilisé et qu'il fournit le retour sur investissement escompté. Il est probable que cette personne assurera la formation des utilisateurs, mais elle aura également besoin d'une formation dite "d'expert" pour être en mesure d'aider les autres utilisateurs lorsqu'ils rencontrent des difficultés. Lorsqu'il s'agit d'un employé en poste, il est probable que ces responsabilités supplémentaires lui prendront au moins 20 % de son temps à court terme pour relever les défis liés à l'augmentation du débit, à la validation du système et (dans les environnements réglementés) pour s'assurer qu'une qualification opérationnelle (OQ) est en place. La disponibilité de cette bande passante accélère le processus d'apprentissage et l'adhésion des utilisateurs.
Une fois installée et intégrée, l'automatisation nécessitera une maintenance préventive régulière. Celle-ci peut être assurée par l'équipe de service et d'assistance de PAA. Cet aspect est souvent négligé lors du calcul du coût total de possession, mais il ne doit pas être sous-estimé. Si l'organisation cliente dispose d'ingénieurs internes, il est important qu'ils reçoivent une formation certifiée car les erreurs peuvent être coûteuses et contribuer fortement aux temps d'arrêt du système. Les contrats de service donnent aux utilisateurs l'accès à l'assistance "Helpserve" de l'AAP, qui peut impliquer une connexion rapide à distance ou la visite d'un ingénieur sur place. Ce service peut apporter une aide précieuse au propriétaire du système en interne. Des temps d'arrêt fréquents et prolongés peuvent entraîner la frustration de l'utilisateur et, bien que tous les systèmes puissent connaître des problèmes (pannes d'instruments, recalibrage, etc.), une maintenance préventive et une bonne assistance minimisent les temps d'arrêt et augmentent le retour sur investissement.
Un autre facteur à prendre en considération est que, bien qu'un système d'automatisation soit un investissement à long terme (~7 ans d'amortissement comme norme dans la plupart des entreprises), la science qu'il effectue peut changer rapidement. Les configurations logicielles et matérielles de l'AAP peuvent être retravaillées pour transformer un système jugé inutile en une ressource permanente. Il convient de veiller, lors du processus de définition du champ d'application, à définir la flexibilité de la configuration. Il est facile de tomber dans le piège de penser que "ce processus ne changera pas". Même si la plupart des reconfigurations impliquent des investissements supplémentaires, ils sont généralement bien plus rentables que de repartir de zéro.
La voie de l'automatisation
ÉTUDE DE FAISABILITÉ DE L'AUTOMATISATION
Étape 1 : Évaluation de l'automatisation
Stratégie d'automatisation
Analyse des processus
Étape 2 : Spécification des besoins de l'utilisateur
Procédures opérationnelles
Calendrier
Traitement des données
L'infrastructure
Sécurité
MISE EN ŒUVRE DE L'AUTOMATISATION
Étape 3 : Spécification fonctionnelle
Étape 4 : Construction du système
Étape 5 : Essai d'acceptation
Essais d'acceptation en usine
Essais d'acceptation sur site
Étape 6: Formation et soutien après la mise en œuvre
Atteindre la destination d'une automatisation réussie
De nombreux projets d'automatisation passent par les six étapes décrites, indépendamment du processus réel ou du degré d'automatisation. Être conscient de ces étapes - et des conséquences d'erreurs, d'oublis ou d'autres revers à l'une de ces étapes - aidera à rester à la hauteur des défis qui nous attendent.
L'étude de faisabilité de l'AAP permet aux clients de comprendre clairement les résultats attendus du projet, ainsi que les coûts, le temps et les ressources nécessaires à l'automatisation de leurs flux de travail dès le début du projet. L'étude permet de réduire les problèmes liés à l'exécution des projets d'automatisation et d'éviter toute dérive de l'étendue du projet qui pourrait entraîner une prolongation des délais de livraison..
Les avantages d'une étude de faisabilité AAP sont les suivants:
Conseil de l'AAP lors de la rédaction de l'URS
Conseils sur le choix du meilleur équipement
Conception CAO de la cellule de travail
Etude de la zone d'installation
Identification des principaux risques liés au projet
Identification des parties prenantes et des compétences du client
Comments