Effizienz im Labor: MES- und LIMS-Systeme erfolgreich integrieren

MES- und LIMS-Systeme sind in der Fertigung und im Labormanagement zentral, um Prozesse zu optimieren und Effizienz und Produktqualität zu verbessern. Doch wie gelingt eine möglichst reibungslose Integration?

In der Fertigung und im Labormanagement spielen fortschrittliche Informationssysteme eine entscheidende Rolle. Insbesondere das Manufacturing Execution System (MES) und das Laboratory Information Management System (LIMS) nehmen eine zentrale Stellung ein. Während das MES eine Schlüsselkomponente in der Fertigungsindustrie darstellt, um die Produktionsprozesse direkt auf der Produktionsebene zu steuern und zu optimieren, bietet das LIMS in Laboren unverzichtbare Funktionen zur Verwaltung von Daten, Proben und Arbeitsabläufen. Die Integration dieser beiden Systeme kann jedoch eine komplexe Herausforderung darstellen.

Für was steht MES?

MES («Manufacturing Execution System) ist ein Fertigungsleitsystem, das in der Fertigungsindustrie eingesetzt wird, um die Produktion auf Werkstattebene zu steuern und zu überwachen. Ein MES dient als Bindeglied zwischen der Unternehmensführungsebene (ERP-System) und der Prozesssteuerungsebene der Produktionsanlagen.

Zu den Hauptaufgaben eines MES gehören:

  • Echtzeit-Überwachung und Kontrolle von Fertigungsprozessen und Maschinen
  • Erfassung von Produktionsdaten wie Stückzahlen, Durchlaufzeiten, Maschinenleistung und Qualität der gefertigten Produkte
  • Steuerung und Optimierung von Produktionsabläufen zur Effizienzsteigerung und Durchlaufzeitverkürzung
  • Sicherstellung der Produktqualität durch kontinuierliche Prozessüberwachung und -anpassung
  • Verwaltung von Personal, Materialien und Ausrüstung in der Produktion
  • Leistungsanalyse und Reporting, um fundierte Entscheidungen über den Produktionsprozess zu treffen

Ein effizientes MES ermöglicht es, Schwachstellen in der Produktion schnell zu identifizieren und darauf zu reagieren, die Produktion flexibel und dynamisch anzupassen und Ressourcen optimal zu nutzen. Dadurch kann die Produktivität erhöht, die Produktionskosten gesenkt und die Qualität der Produkte verbessert werden.

Für was steht LIMS?

LIMS steht für «Laborinformations- und Managementsystem» (Laboratory Information Management System). Es handelt sich dabei um eine Softwarelösung, die dazu dient, die verschiedenen Aspekte des täglichen Laborbetriebs zu verwalten und zu optimieren. Mit Hilfe eines LIMS können Labore die Datenverwaltung, die Probenverfolgung, das Berichtswesen, sowie die Planung und Auswertung von Experimenten oder Tests effizienter gestalten.

Die Funktionen eines LIMS umfassen typischerweise:

  • Probenverwaltung: Registrierung und Tracking von Proben und den dazugehörigen Daten
  • Workflow-Management: Automatisierung von Laborprozessen und Workflows, um Effizienz und Genauigkeit zu steigern
  • Datenverwaltung: Speichern, Abfragen und Analysieren von Daten für eine bessere Entscheidungsfindung
  • Qualitätskontrolle: Sicherstellung der Einhaltung von Industriestandards, Vorschriften und Qualitätsrichtlinien
  • Inventar- und Gerätemanagement: Verwaltung von Reagenzien, Verbrauchsmaterialien und Laborgeräten
  • Berichterstellung und Dokumentation: Erstellung von Berichten und Verwaltung von Dokumenten für Audits und Compliance

Der Unterschied zwischen LIMS- und MES-Systemen

MES (Manufacturing Execution System) und LIMS (Laborinformations- und Managementsystem) sind beides Informationssysteme, die in technischen Umgebungen eingesetzt werden, sich aber in ihren Kernfunktionen und Anwendungsbereichen unterscheiden.

Ein LIMS kann in verschiedene Typen von Laboren implementiert werden, einschliesslich Forschungs-, klinischen, Umwelt- und Industrielaboren. Es ist ein unverzichtbares Werkzeug, um die Produktivität zu erhöhen, die Datenintegrität zu sichern und die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen zu gewährleisten. MES-Systeme dagegen sind vorrangig in der Fertigungsindustrie zu finden und dienen der Optimierung von Produktionsprozessen und ermöglichen eine präzise Kontrolle und Überwachung der Fertigungsabläufe in Echtzeit. Dadurch ergänzen sie LIMS, indem sie eine Brücke zwischen der Produktionsebene und der Unternehmensführung schlagen und eine ganzheitliche Sicht auf die Produktions- und Qualitätsmanagementprozesse bieten.

Effizienz im Labor steigern durch die Integration von MES- und LIMS-Systemen

Die Integration von Manufacturing Execution Systems (MES) und Laboratory Information Management Systems (LIMS) bietet eine Fülle von Vorteilen für den Produktionsprozess und kann die Effizienz in einem Labor auf verschiedenen Ebenen steigern:

Automatisierte Datenübertragung: Die Integration ermöglicht die automatische Übertragung von Daten zwischen MES und LIMS, wodurch manuelle Dateneingaben reduziert und die Datenintegrität verbessert werden. Durch die Verknüpfung von Produktionsdaten (MES) mit Labordaten (LIMS) lässt sich ausserdem der Status von Proben in Echtzeit verfolgen, was eine effizientere Planung und Durchführung von Tests ermöglicht.

Effizienzsteigerung durch Prozessoptimierung: MES kann Produktionsanforderungen in Echtzeit aktualisieren, basierend auf Testergebnissen aus dem LIMS, wodurch der Produktionsfluss optimiert und Ausfallzeiten reduziert werden. Die Integration hilft zudem bei der schnellen Identifizierung und Behebung von Qualitätsproblemen, indem Produktions- und Labordaten zusammengeführt werden, was zu einer kontinuierlichen Verbesserung der Prozesse führt.

Verbesserte Entscheidungsfindung: Die Kombination von Produktions- und Labordaten in einem System erleichtert die Analyse und Berichterstattung, was zu fundierteren Entscheidungen führt. Durch die Analyse von historischen Daten aus beiden Systemen können Trends identifiziert und Vorhersagen für die Produktionsplanung und Qualitätskontrolle getroffen werden.

Compliance und Dokumentenmanagement: Die Integration erleichtert die Einhaltung von Industrienormen und regulatorischen Anforderungen durch automatisierte Dokumentation und Protokollierung. Die zentrale Speicherung von Daten erleichtert den Zugriff auf und die Verwaltung von Dokumenten und Berichten, was Zeit spart und die Compliance unterstützt.

Skalierbarkeit und Flexibilität: Integrierte Systeme können leichter an neue Anforderungen oder Veränderungen in den Produktionsprozessen angepasst werden.

Sie können mit dem Wachstum des Unternehmens skaliert werden, um neue Funktionen oder Prozesse zu unterstützen.

Die Auswahl der richtigen MES- und LIMS-Systeme

Das Zusammenführen von MES- und LIMS-Systemen ist durchaus komplex, lohnt sich in der Regel jedoch enorm. Es ist entscheidend, ein deutliches Verständnis dafür zu entwickeln, was erreicht werden soll, welche spezifischen Daten und Funktionen integriert werden müssen und welche Ergebnisse angestrebt werden. Zudem ist es notwendig, die vorhandenen MES- und LIMS-Systeme zu evaluieren und die derzeitigen Abläufe und Prozesse zu dokumentieren, um etwaige Defizite oder Überschneidungen zu identifizieren. Bei der Auswahl von MES und LIMS sollte auf die Kompatibilität und Integrationsmöglichkeiten geachtet werden, um eine auf die spezifischen Bedürfnisse zugeschnittene Integrationslösung zu wählen.

So gelingt die Integration von MES- und LIMS-Systemen

Für eine effektive Integration ist es essenziell, zunächst klare Ziele und den Umfang des Projekts festzulegen, eine gründliche Bewertung der bestehenden Systeme und Prozesse vorzunehmen sowie eine passende Integrationsmethode und die entsprechenden Werkzeuge auszuwählen. Die Integration muss dann sorgfältig getestet und validiert werden, um anschliessend eine kontinuierliche Überwachung und Wartung zu gewährleisten. Insbesondere die Effizienz der Systeme muss nach der Integration laufend kontrolliert werden.

MES- und LIMS-Systeme erfolgreich integrieren – mit den richtigen Fachkräften

Die Zusammenarbeit mit Anbietern, die Erfahrung in der Integration von MES und LIMS haben, kann die Implementierung zudem deutlich vereinfachen und beschleunigen. Die Integration von MES- und LIMS-Systemen gelingt nur mit dem richtigen Team aus multidisziplinären Fachleuten: Ein Projektmanager koordiniert das Projekt, während Systemanalytiker die bestehenden Systeme analysieren und die Anforderungen definieren. Softwareentwickler und Integrationsarchitekten sind verantwortlich für die Entwicklung der Schnittstellen und die Anpassung der Softwaremodule. Datenbankexperten optimieren die Datenstruktur, und Qualitätssicherungsexperten gewährleisten durch Tests die Funktionalität und Leistung der Integration. Nach der Implementierung sorgen Support- und Wartungsteams für die kontinuierliche Betreuung des Systems. Zudem sind Compliance- und Sicherheitsexperten unverzichtbar, um die Einhaltung regulatorischer Standards zu sichern. Schulungs- und Dokumentationsspezialisten erstellen schliesslich Materialien für die Endbenutzer, um eine reibungslose Handhabung der integrierten Systeme zu ermöglichen. Zusammen deckt dieses Team alle Aspekte ab – von der technischen Implementierung über die Compliance bis hin zur Benutzerschulung, um eine erfolgreiche Integration sicherzustellen.

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