实验室中的机器人

生命科学、制药和生物医学行业的任务一直是复杂和耗时的。随着新疾病和医疗障碍的出现，这些工作只会变得更加复杂。由于它们的速度和精度，机器人被要求满足不断增长的范围和在今天的研究和发展生物实验室的一系列杂务。

机器人和可实现的软件提高了吞吐量，促进了对食品和药物管理局(FDA)法规的遵从，并增强了产品安全性，同时挫败了充斥市场的假冒产品。

“实验室自动化、制药制造和药物发现是机器人技术不断发展的领域。机器人已经在这些领域的巨大潜力,从研发到吞吐量增加加速药物市场向消费者以更低的成本,”大卫·Arceneaux说与史陶比尔公司业务发展经理(邓肯,南卡罗来纳)”我们将看到机器人执行许多不同的应用程序在这些领域在未来。”

终端用户，集成商和机器人制造商有机会看到和展示最新和最伟大的产品，为制药，生物医学和生命科学行业自动化20131月21日至24日在伊利诺伊州芝加哥市麦考密克广场举行。

实验室工作
机器人在生命科学，制药和生物医学应用中进行广泛的琐事。Rush Laselle，Adept Technology Inc.副总裁兼总经理（加利福尼亚州Pletanton）阐明了一些这些任务。“自动化在生命科学中用于细胞培养，这是一个复杂的批处理过程，具有长期进行的多个不同的步骤。临床实验室使用机器人系统进行测试管的各种任务，如分配，标签和封盖。“

机器人操作试管和烧瓶，对试管进行分类，并在药物发现中发挥重要作用。LaSelle还说，移动机器人运送实验室样本。“部门内部和跨部门采用移动机器人，按需和定时运送实验室样本和药物。”

趋势
机器人帮助研究人员和科学家专注于高水平的任务，如分析潜在的治疗化合物，而不是混合化合物以确定治疗特性的必要职责。

“改善所有生命科学领域的吞吐量和质量的努力推动自动化的投资”莱卡勒说。“消除高工资临床医生和实验室技术人员的延期任务的愿望是通过释放这些培训的人员来参加更高价值活动的过程中越来越普遍的因素。”

LaSelle接着说:“生命科学、制药和生物医学应用中的许多任务都是高度重复的，几乎不需要思考或人工干预。由于这些活动的价值相对较低，这些任务一直被留给实习生和学生。”LaSelle说，机器人为研究人员提供了更多的时间来执行高级任务。“高错误发生率是手工执行重复性任务的副产品。机器人技术降低了出错的可能性。”

LaSelle接着谈到了移动机器人在生物医学、生命科学和制药领域节省人员时间的作用。“自动化将超越传统的机器人技术，包括更多的移动设备系统。在生命科学、实验室和制药等许多行业，物流代表着巨大的节约机会。将药物从现场药房运送到医院的护理病房，或将标本从实验室的一个区域运送到另一个区域，可能既对时间敏感，又非常低效地利用了工作人员的时间。”

同样，应用机器人公司(纽约格伦维尔)的应用工程师Henry Loos说:“实验室、生命科学和制药领域的机器人执行许多平凡而容易出错的任务，如混合、挑选、放置和取样。更重要的是，机器人在对人类有害的环境中执行任务，无论是生物学上还是药理学上。”

Stäubli的David Arceneaux也在考虑防错，他说:“人类也会犯错。将人的因素从等式中去除，利用机器人自动化是一个可行的解决方案，以防止医疗设备和药品生产中的错误。

Systematix公司(加拿大安大略省滑铁卢市)市场营销副总裁约瑟夫·福克斯说，机器人固有的灵活性适合于制药、生物医学和生命科学应用。

“在实验室、制药和生命科学应用中，灵活性，即为一个产品家族中的不同元素或不同产品再次使用资本的能力，是最大的趋势。在未来三年内，机器人产业将建立在这种灵活性的基础上，”福克斯说。“在生命科学、制药和生物医学应用中，灵活的系统是常态，而不是例外。资本设备的再利用能力变得更加重要。生命科学领域的制造成本更多地集中在相互制造活动上。”

福克斯表示，资本设备的灵活性在生命科学行业已变得至关重要。“灵活性是必要的，特别是在医疗设备制造中，因为这些设备已经变得更复杂、更小，并使用非常复杂的材料，有非常精确的要求。该行业不断推动灵活性，将机器人的成本分摊到许多不同种类的产品上。”

跟踪和追踪
机器人是制药和医疗设备制造商必须遵守的几种工具之一，它们必须符合FDA跟踪和追踪法规、21 CFR Part 11(电子记录指南)和21 CFR Part 211。类似地，机器人技术和相关软件为防止假药渗入市场提供了保障。

“使用诸如条形码读者，视觉认可和产品的权衡等可追溯性工具，使用机器人自动化，制造商可以更好地控制这些要求，”Arcenaux说。“机器人学通过通过条形码可追溯性控制产品流程来防御假冒。”制药公司对防范伪造者有兴趣，这是一种兴趣，将导致生产的机器人有更多的利益，Arcenaux结论。

Joe Fox说，射频识别(RFID)服务于在生产过程中跟踪和追踪产品的需要。“RFID是最复杂的，因为标签要么作为芯片嵌入包装，要么印在产品标签上。该RFID设备在生产过程结束时被远程读取，最远可达5米远，同时仍是工厂库存的一部分。”福克斯表示，RFID可以确保产品从供应链的生产端和分销端被跟踪和追踪，以防止假冒。

亨利·卢斯谈到了通过机器人技术来防止错误。“就像在任何行业一样，机器人的使用消除了许多过程中的人为错误。当扫描和识别由视觉机器人完成时，记录的保存更可靠、更准确。”

拉什·拉塞尔(Rush LaSelle)还谈到机器人技术是打击药品伪造的一种武器。

“机器人通过消除人工处理固有的可变性，提供可验证的100%检查、搬运和分类。机器人配合视觉检查标签和条形码，以确保产品被正确放置和分批，以便准确加工或交付。”

LaSelle表示，机器人有助于遵守FDA要求管理电子记录和签名的规定。

“FDA法规建立了一个标准，在这个标准下，电子记录和签名可以被视为等同于纸质记录和手写签名。随着更短的产品生命周期增加了质量差的风险，标准的可追溯方法不再实用，”LaSelle说。“制造商需要在软件变更时进行电子跟踪，以证明过程中的可追溯性，并最终实现总体责任制。”

视觉机器人为制药和医疗设备生产链的各个方面提供了一种遵守FDA跟踪要求的手段。

“FDA不仅要求对实验、标本和产品进行追溯，还要求对机械和自动化设备的变化进行追溯。这些需求推动了通过视觉收集和存储更多数据的需求，”LaSelle说。FDA要求对机器操作进行基本跟踪，以确保实验的准确完成以及样品、标本和药物的交付。”

21 CFR部分211制造制药后任务任务授权无菌设备和运营。机器人制造商通过设计能够承受苛刻的洗涤程序的机器来满足清洁度要求。

“洁净室机器人在实验室、生命科学和制药应用中至关重要。典型的工业机器人无法提供这些环境所需的清洁水平。为此，机器人制造商越来越多地向终端用户提供防蒸汽过氧化氢的机器，这些机器经得起严酷的消毒协议。

机器人的处方
虽然机器人能够分发药物，即使是在零售层面，但迄今部署的系统相对较少。

“机器人药房已经在大型现场医院市场上出现5年多了。由于运行系统所需的计算能力降低了成本，它们已在更大比例的药房中实施，”LaSelle说。“爱德普看到了邮购药店领域的增长，在这一领域，大批量配药机器人确保了精确性、可追溯性和每平方英尺面积高水平的吞吐量。”

Systematix的乔•福克斯(Joe Fox)对此表示赞同。“一些大公司自动配药。统计数据显示，当手工操作时，角落药房的误差相对较大。”一个药剂师同时配药和填写地址标签很容易出错。福克斯说:“机器人是提高一致性和减少错误的一种经济有效的方式。”

Henry Loos建议，不要期望机器人在不久的将来完全取代人类药剂师。可以想象，机器人可以在自动贩油机里填满存货，但对人类的直接监督不太可能在短期内消失。机器人可以消除人的错误，但法规要求承担责任，而不是赋予机器责任。”

医生的命令
机器人制造商、集成商和最终用户有机会更多地了解灵活自动化在生物医学、生命科学和制药应用方面的潜力。机器人工业协会(RIA, Ann Arbor, Michigan)将主办这次会议制药和生命科学机器人网络研讨会周四，10月11日，美国东部时间中午12点到下午1点。本次网络研讨会由ABB公司(密歇根州奥本山)和欧姆龙科学技术公司(加利福尼亚州弗里蒙特)赞助，探讨了机器人在这些应用中的作用，从研发到配发和包装。

用于生命科学、生物医学和制药工作细胞的机器人产品将成为其中的一个组成部分自动化20131月21日至24日在芝加哥麦考密克广场举行。

LaSelle说:“Adept将展示其SCARA(选择性合规装配机器人手臂)系列和铰接机器人，这些机器人的外形和性能特点非常适合实验室、制药和生命科学市场。”爱德普将引入一个新的移动机器人平台，进一步实现医院、实验室和诊所物流的自动化。LaSelle补充道:“使用移动机器人来实现日常运输任务的自动化应该会引起人们极大的兴趣。”

“Stäubli将推出一种新型高速机器人，用于药品包装应用，”Arceneaux说。

Systematix将参加自动化的“检查设备和包装的最新制造灵活性，并交换技术想法，”福克斯说。

编者注:我们怀着非常悲痛的心情承认Systematix公司的约瑟夫•福克斯最近突然去世。RIA和整个机器人行业向Joe的家人、朋友和同事表示慰问。我们感谢他的贡献，使机器人和工厂自动化系统在世界范围内的发展成为可能。