Automationslösungen in der analytischen Messtechnik

Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Heidi Fleischer ist Leiterin des Forschungsbereiches "Processes & Measurement" am Center for Life Science Automation der Universität Rostock. Sie studierte Informationstechnik/Technische Informatik an der Universität Rostock und promovierte hier im Jahr 2011. Dr. Fleischer habilitierte sich 2016 und erwarb die Venia Legendi im Bereich "Mess- und Automatisierungstechnik". Ihr Forschungsgebiet beinhaltet u.a. analytisch-messtechnische Untersuchungen, automatisierte Probenvorbereitungsprozesse sowie intelligente Datenauswertungsverfahren. Im Rahmen der universitären Ausbildung bietet sie Vorlesungen und praktische Seminare an. Dazu zählen u.a. Messtechnik und analoge Schaltungen, Sensorik sowie Sensors & Actuators. Prof. Dr.-Ing. habil. Kerstin Thurow ist Direktorin des Center for Life Science Automation an der Universität Rostock. Sie promovierte 1995 an der Ludwig-Maximilians-Universität München und habilitierte sich 1999 im Bereich Mess- und Regelungstechnik an der Universität Rostock. Seit 1999 ist sie als Professor für Automatisierungstechnik/Life Science Automation tätig. Die Forschungsgebiete umfassen u.a. die Bereiche Robotik, Mobile Robotik sowie Datenhandling und -management. Professor Thurow hat mehr als 200 Publikationen veröffentlicht. Sie ist Gründungsmitglied der Akademie der Wissenschaften in Hamburg und Mitglied der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech).

• Vorwort ix1 Einleitung 11.1 Lebenswissenschaften – eine Definition 11.1.1 Eine kurze Definition des Begriffs „Leben“ 11.1.2 Was sind Lebenswissenschaften? 21.2 Automatisierung – eine Definition 51.3 Geschichte der Automatisierungstechnik 61.3.1 Automatisierung von den Anfängen bis zum 19. Jahrhundert 61.3.2 Automatisierungstechnik seit dem 19. Jahrhundert 111.3.3 Geschichte der Laborautomation 131.4 Auswirkungen der Automatisierung 171.4.1 Vorteile und Nachteile der Automatisierung 171.4.2 Soziale Auswirkungen von Automation 181.4.3 Grenzen der Automatisierung 192 Automatisierung in den Lebenswissenschaften – eine kritische Betrachtung 272.1 Überblick 272.2 Definitionen und Grundlagen 282.3 Automatisierung im Bioscreening 302.3.1 Überblick 302.3.2 Automationsgeräte im Bioscreening 332.3.3 Applikationsbeispiele 442.4 Automatisierung in der chemischen Synthese 472.4.1 Überblick 472.4.2 Automationsgeräte für die kombinatorische Chemie 502.4.3 Applikationsbeispiele 542.5 Automatisierung in der analytischen Messtechnik 562.5.1 Überblick 562.5.2 Prozessanalytik 572.5.3 Automationssysteme für die analytische Messtechnik 592.6 Anforderungen bei der Automatisierung analysenmesstechnischer Prozesse 622.6.1 Bioscreening versus analytische Messtechnik 622.6.2 Automationsanforderungen 653 Automationskonzepte für die Lebenswissenschaften 793.1 Klassifikation von Automationssystemen 793.2 Klassifizierungskonzepte für Lifescience-Prozesse 813.3 Roboterbasierte Automationssysteme 843.3.1 Roboterbasierte Systeme in der Industrieautomation 843.3.2 Roboterbasierte Automationssysteme in den Lebenswissenschaften 853.3.3 Zusammenfassung und Anwendung der Konzepte 873.4 Automationsgrad 903.5 Statistische Auswertungen 934 Automationssystememit zentralem Systemintegrator 1014.1 Zentrales, geschlossenes Automationssystem 1014.1.1 Hintergrund und Motivation 1014.1.2 Ziele der Automatisierung 1074.1.3 Systemdesign 1084.1.4 Prozessbeschreibung 1114.1.5 Steuerung des Automationssystems 1124.1.6 Bewertung des Automationssystems 1154.2 Zentrales, offenes Automationssystem 1184.2.1 Hintergrund und Motivation 1184.2.2 Ziele der Automatisierung 1244.2.3 Systemdesign 1264.2.4 Prozessbeschreibung 1334.2.5 Steuerung des Automationssystems 1364.2.6 Bewertung des Automationssystems 1364.3 Dezentrales, geschlossenes Automationssystem 1424.3.1 Hintergrund und Motivation 1424.3.2 Ziele der Automatisierung 1454.3.3 Systemdesign 1464.3.4 Prozessbeschreibung 1474.3.5 Steuerung des Automationssystems 1484.3.6 Bewertung des Automationssystems 1514.4 Dezentrales, offenes Automationssystem 1564.4.1 Systemdesign 1574.4.2 Prozessbeschreibung 1584.4.3 Steuerung des Automationssystems 1615 Automationssystememit flexiblem Roboter 1815.1 Zentrales, geschlossenes Automationssystem 1815.1.1 Systemdesign 1825.1.2 Prozessbeschreibung 1875.1.3 Steuerung des Automationssystems 1895.1.4 Bewertung des Automationssystems 1935.2 Zentrales, offenes Automationssystem 1955.2.1 Hintergrund und Motivation 1955.2.2 Ziele der Automatisierung 1985.2.3 Systemdesign 1995.2.4 Prozessbeschreibung 2015.2.5 Steuerung des Automationssystems 2025.2.6 Bewertung des Automationssystems 2035.3 Dezentrales Automationssystem 2065.3.1 Systemdesign 2085.3.2 Prozessbeschreibung 2095.3.3 Steuerung des Automationssystems 2095.4 Automationssysteme mit integrierter Robotik 2125.4.1 Systemdesign 2125.4.2 Prozessbeschreibung 2145.4.3 Steuerung des Automationssystems 2166 Automatisierte Datenauswertung in den Lifesciences 2216.1 Ziele der Automatisierung 2236.2 Systemdesign 2246.3 Realisiertes Softwaresystem 2276.3.1 Softwarestruktur 2276.3.2 Softwarefunktionalitäten 2306.4 Prozessbeschreibung 2376.5 Applikationsbeispiele 2396.5.1 Automatisierte Datenauswertung in der Elementanalytik 2396.5.2 Automatisierte Datenauswertung in der Strukturanalytik 2426.5.3 Automatisierte Datenauswertung für Spezialanwendungen 2427 Management automatisierter Prozesse 2497.1 Laborinformationssysteme 2497.2 Laborausführungssysteme 2507.3 Prozess- undWorkflow-Managementsysteme 2507.3.1 Überblick 2507.3.2 Intelligente Ablaufplanung 2537.3.3 Mensch-Maschine-Interaktion 2567.4 Geschäftsprozessmanagementsysteme 2587.4.1 Frühe BPM-Aktivitäten 2587.4.2 Beziehung zum wissenschaftlichen Workflow-Management 2617.4.3 BPM-Anwendungen in den Lebenswissenschaften 2617.4.4 Status der Lifesciences-Automation 2627.4.5 IT-Integrationsstatus im Labor 2657.4.6 Innovationen in der Ende-zu-Ende-Prozessautomation 2667.4.7 Workflow-Automation als neuer Ansatz für die Prozessautomation auf höchster Ebene 2667.4.8 Herausragende Stellung des Laborinformationsmanagementsystems als etabliertes Prozessdokumentationssystem 268Stichwortverzeichnis 275

"Das Buch bietet einen aktuellen systematischen Überblick, der neben medizinischen und biologischen Anwendungen auch die Umweltmesstechnik, Wirkstoffentwicklung und Qualitätssicherung abdeckt." LABO "Das Buch bietet einen aktuellen systematischen Überblick, der neben medizinischen und biologischen Anwendungen auch die Umweltmesstechnik, Wirkstoffentwicklung und Qualitätssicherung abdeckt."CITplus Anwendungen aus verschiedenen Bereichen werden vorgestellt, beispielsweise aus der Umweltmesstechnik und Qualitätssicherung.METALL (14.06.2021)