Por que os ambientes de laboratório exigem novas abordagens inovadoras

Descoberta terapêutica farmacêutica. Testes de biocombustíveis. Avanços genômicos impulsionando a medicina de precisão. O trabalho despretensioso em laboratórios de ciências biológicas constitui a base que impulsiona as revelações médicas. Mas raramente a natureza crítica desse trabalho é acompanhada por condições estáveis, isoladas da incerteza.

A portas fechadas, essas instalações de ponta compõem polos vibrantes de fluxos de trabalho interligados, centrados em instrumentação sensível. Equipes de técnicos e cientistas conduzem experimentos complexos dia e noite para impulsionar a inovação. Salas adjacentes abrigam milhões de dólares em equipamentos na fronteira das capacidades analíticas. Comitês regulatórios aumentam continuamente os requisitos de conformidade. É um ambiente prolífico e também excepcionalmente precário – onde a continuidade do fluxo oscila entre fatores controláveis e totalmente ingovernáveis.

Os desafios: por que as soluções tradicionais falham
Muitos laboratórios se esforçam para manter a confiabilidade por meio de recursos convencionais – supervisão diligente, manutenção preventiva e até mesmo reservas redundantes de equipamentos, conforme os recursos financeiros permitem. No entanto, à medida que a complexidade operacional aumenta persistentemente, riscos comuns continuam a impor interrupções:

• Deficiência de visibilidade em tempo real: com vastas gamas de equipamentos especializados, rastrear manualmente o status, a localização e as métricas de integridade do equipamento se torna impraticável.
• Digitalização de dados que consome muito tempo: técnicos perdem horas conectados em vários sistemas transcrevendo estatísticas de uso de dispositivos e notas de manutenção para planilhas diferentes.
• Mandatos regulatórios rigorosos: laboratórios de ciências biológicas são submetidos a um escrutínio intenso com protocolos inflexíveis para captura de dados, calibração de equipamentos, documentação de treinamento e arquivamento por anos. Um único desvio pode resultar em sanções severas.
• Ocorrências de tempo de inatividade dispendioso: apesar dos melhores esforços para evitar falhas por meio de manutenção, interrupções imprevisíveis ainda acontecem, às vezes resultando em impacto de seis dígitos na receita em poucas horas.
• Instabilidade ambiental: ondas de calor, flutuações de umidade e até mesmo pequenas oscilações de temperatura interna podem influenciar as leituras e comprometer os resultados.

Diante da tarefa hercúlea de rastrear manualmente centenas de variáveis voláteis, evitando ameaças de interrupção quase constantes, muitos laboratórios se veem presos em um ciclo de combate a incêndios reativos. O que é necessário é uma nova classe de solução capaz de estabilizar ambientes multifacetados. O tipo de plataforma que integra poder preditivo de ponta e supervisão abrangente para transformar a confiabilidade, a resiliência e a capacidade de resposta em toda a organização.

**Um Novo Paradigma – Como os Gêmeos Digitais Revolucionam a Gestão de Laboratórios**
Embora os laboratórios tenham lutado por muito tempo com visibilidade fragmentada e abordagens reativas, nos últimos anos surgiu uma classe única de tecnologias emergentes, individualizadas para os desafios de ecossistemas operacionais densos. Entre as mais disruptivas está uma inovação que combina sensores industriais de internet das coisas (IIoT), análises baseadas em nuvem, aprendizado de máquina e modelagem 3D unificados por meio de software de ponta.

Apresentando o gêmeo digital – uma réplica virtual de equipamentos físicos e processos de laboratório que agrega dados de desempenho em tempo real para permitir monitoramento preciso, detecção precoce de problemas, insights preditivos e planejamento informado. A replicação de entidades no espaço digital permite aos gestores uma janela onipresente para a saúde operacional de todo o ecossistema do laboratório.

Mas, diferentemente de uma maquete estagnada, as versões de gêmeos digitais atualizam-se dinamicamente por meio de bilhões de medições contínuas de dados provenientes da instrumentação IIoT instalada nos equipamentos associados. Análises avançadas traduzem a telemetria bruta dos sensores em inteligência sobre anormalidades de componentes e falhas futuras. Modelos interativos 2D ou 3D imersos em ambientes aumentados permitem a navegação virtual por cada centímetro do maquinário, funcionando coletivamente como um hub de comando central para a navegação em sistemas laboratoriais complexos.

Cinco maneiras pelas quais os gêmeos digitais podem desempenhar um papel na mitigação de riscos em laboratórios

Com empresas acumulando grandes quantidades de dados, principalmente por meio de sensores de IoT, e ferramentas tradicionais tendo dificuldades para lidar com o volume e a complexidade dos dados, como as organizações podem visualizar seus dados de forma eficaz, semelhante a um mapa do Google, aproveitando telas personalizadas, como plantas baixas, conectando-se a vários bancos de dados em tempo real e aprimorando a experiência do usuário para aumentar a utilização de dados em tarefas diárias?

À medida que os desafios nas operações de laboratório, como os mencionados acima, continuam a evoluir, os gêmeos digitais surgiram como uma ferramenta poderosa para mitigar esses riscos. Eles oferecem uma solução inovadora que aborda as complexidades dos ambientes de laboratório e equipa os profissionais com as ferramentas necessárias para se destacarem.

Gêmeos digitais são como sentinelas virtuais, monitorando as operações do laboratório em tempo real. Eles oferecem uma abordagem multifacetada para a mitigação de riscos:

1. Manutenção Preditiva: Gêmeos digitais monitoram a saúde e os padrões de uso dos equipamentos. Ao analisar esses dados, eles podem prever quando o equipamento provavelmente falhará. Essa abordagem proativa minimiza o tempo de inatividade não programado e reduz o risco de interrupções experimentais.
2. Monitoramento em tempo real: gerentes de laboratório e profissionais de QA/QC podem acessar dados em tempo real de gêmeos digitais, fornecendo insights imediatos sobre o desempenho de equipamentos e processos. Esse nível de visibilidade permite uma resposta rápida a quaisquer desvios ou anomalias.
3. Garantia de Conformidade: Com a capacidade de registrar e validar cada etapa das operações do laboratório, os gêmeos digitais fornecem uma base sólida para a conformidade regulatória. Eles garantem que os processos estejam em conformidade com os padrões, ajudando os laboratórios a evitar riscos relacionados à conformidade.
4. Redução de Custos: Por meio de manutenção preditiva, otimização de processos e mitigação de riscos, os gêmeos digitais contribuem para a redução de custos. Eles ajudam os laboratórios a fazer mais com menos, maximizando a eficiência das alocações orçamentárias.
5. Controle ambiental: ao monitorar condições ambientais, como temperatura e umidade, os gêmeos digitais ajudam os laboratórios a manter ambientes experimentais estáveis, reduzindo o risco de os experimentos serem afetados por variáveis externas.

Nas próximas seções deste e-book, você aprenderá como uma nova abordagem para gêmeos digitais está revolucionando as operações de laboratórios no setor de ciências biológicas. Você também receberá orientações práticas sobre como implementar gêmeos digitais de forma eficaz, garantindo que os benefícios da redução de riscos e os ganhos de eficiência sejam alcançados.

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