Im Forschungsprojekt iLabMonSys haben IMACS und das Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V. (IUTA) einen offenen Ansatz für kontinuierliches Labor-Monitoring entwickelt. Ziel ist es, Umgebungs- und Zustandsdaten zuverlässig zu erfassen und kritische Systemzustände frühzeitig sichtbar zu machen.
Entwicklung von uniPLATES
Am IUTA wurden dafür verschiedene Sensoren bewertet und mehr als 5.000 Datensätze unter definierten Bedingungen erfasst und klassifiziert. Darauf aufbauend entwickelte IMACS die modulare Sensorplattform uniPLATES. Die Plattform lässt sich je nach Messaufgabe aus Funktions-, Sensor- und Aktuatormodulen zusammenstellen.
Offene Integration in die Labor-IT
Für die Integration in bestehende Labor-IT nutzt iLabMonSys LADS, einen auf OPC UA basierenden Standard für Labor- und Analysegeräte. Messdaten und Ergebnisse der Anomalieerkennung lassen sich damit herstellerunabhängig an übergeordnete Systeme wie LIMS (Laborinformations- und Managementsysteme) und ELN (elektronische Laborbücher) übergeben.
Lokale Anomalieerkennung
Die lokale Auswertung erfolgt auf Edge-Hardware. Ein Isolation-Forest-Modell erkennt Abweichungen vom Normalbetrieb, ohne zuvor definierte Fehlerbeispiele als Trainingsdaten zu benötigen. Die Auswertung läuft vollständig lokal und benötigt keine Cloud-Anbindung.
Anwendungen und Ausblick
iLabMonSys schafft damit eine Grundlage für die kontinuierliche Dokumentation von Laborbedingungen, Zustandsüberwachung und perspektivisch Predictive Maintenance. Die erfassten Daten können außerdem helfen, Energieeinsparpotenziale zu identifizieren, etwa durch eine bedarfsgerechtere Lüftungsregelung.
Weiterführende Informationen
- Mehr zum Forschungsprojekt und den technischen Ergebnissen:
Originalartikel bei Wiley Analytical Science - Mehr zur modularen Sensorplattform uniPLATES:
mehr über uniPLATES bei IMACS
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