Automatisation efficace de laboratoires des sciences de la vie

20/11/2017
Grâce aux capteurs de la société Leuze electronic, Tecan, fabricant leader mondial d'instruments et de solutions de laboratoire dans le domaine des sciences de la vie, propose des solutions d'automatisation efficaces.

Plusieurs pistes – Lecture de code rapide avec des modules de très petite taille et une zone morte réduite

Intervalles d'encastrement minimes, tailles de module réduites et lecture de code rapide à une très faible distance – ces exigences posent régulièrement des défis particuliers aux lecteurs de codes. Trouver le scanner adapté satisfaisant aux exigences imposées pour une application à plusieurs pistes pour la détection de tubes à échantillon, leur affectation et leur traçabilité, tel était pour Markus Wolf à la fois la tâche et le défi à relever. En sa qualité d'analyste système principal, celui-ci développe depuis plus de 20 ans des concepts de système pour Tecan, fabricant et fournisseur suisse de solutions pour instruments de laboratoire. Les scanners jouent ici un rôle important dans l'ensemble du processus de travail pour pouvoir effectuer un suivi efficace des échantillons et augmenter ainsi la sécurité des processus. « Dans la phase de développement, il s'agit toujours d'intégrer les besoins du client dans les exigences de conception initiales et de comparer celles-ci avec différentes spécifications de scanner pour pouvoir, de cette façon, offrir la meilleure solution au client final », explique Wolf. Parmi ses clients finaux, Tecan compte par exemple des entreprises pharmaceutiques et biotechnologiques de renom, des départements de recherche d'universités, de même que des laboratoires de police scientifique et de diagnostic dans le domaine des sciences de la vie.

Intégration peu encombrante dans des appareils d'analyse compacts


Il est fréquemment exigé que le lecteur de codes à barres, en dépit d'un champ de lecture étendu, puisse si possible être intégré de façon peu encombrante dans des appareils d'analyse compacts. Pour Tecan, il s'agissait là d'un critère décisif qui a motivé le choix du lecteur de codes à barres BCL300 de Leuze electronic pour la nouvelle plateforme d'automatisation. « Plus précisément, le lecteur de codes à barres BCL 300 de Leuze electronic était le seul appareil sur le marché qui satisfaisait mes attentes eu égard au champ de lecture, déclare Markus Wolf. Outre le vaste champ de lecture, la possibilité d'intégration flexible, dans le lecteur de codes à barres, d'un grand nombre de fonctions spéciales telles que, par exemple, des commandes logicielles et des options de sécurité, à un bon rapport qualité-prix, constituait un avantage supplémentaire. » L'optique de l'appareil a même été modifiée pour répondre aux exigences individuelles de Tecan. On a ainsi obtenu un scanner personnalisé, spécifique et préconfiguré, exactement conçu selon les besoins de Tecan, qui est doté d'un numéro de type spécifique au client et par conséquent soumis à la gestion des modifications chez Leuze electronic. Cela signifie qu'aucune modification de logiciel ou de matériel ne peut être réalisée sans concertation préalable du client, aspect essentiel pour les appareils certifiés dans le domaine des techniques médicales. Le client reçoit ainsi son appareil personnel et aucun autre et ce, durant de nombreuses années s'il le souhaite.

Solution globale flexible proposée par un seul fournisseur

« Un autre avantage pour nous est que nous pouvons commander notre propre lecteur de codes à barres personnalisé, y compris le circuit imprimé, sous forme de package complet à Leuze electronic », ajoute l'analyste système. Le groupe Leuze fournit l'optique au même titre que le circuit imprimé : le module optique est fabriqué par la société Leuze electronic à Owen, spécialisée dans la détection optique ; le circuit imprimé équipé ainsi que le système intégré afférent proviennent, quant à eux, de la société Leuze assembly, filiale à part entière de Leuze electronic. Fondée en 1977, la société Leuze electronic assembly sise à Unterstadion fabrique des circuits imprimés équipés ainsi que les systèmes intégrés afférents pour Leuze electronic elle-même mais aussi pour des clients externes, tels que Tecan, par exemple. « Notre degré élevé d'innovation, le bon rapport qualité-prix et notre suivi personnalisé sont reconnus sur le marché des prestataires d'EMS », déclare Sebastian Raible qui occupe depuis un an les fonctions de directeur d'usine chez Leuze electronic assembly. Un concept logistique sophistiqué permet la combinaison d'un large éventail de tailles de lots avec une grande diversité de variantes. La vaste palette de prestations technologiques fait de Leuze electronic assembly un partenaire compétent et fiable pour le montage de composants THT et SMT sur des PCB souples ou rigides. Le cœur du métier s'y situe dans la technologie d'assemblage sur des matériaux supports souples ainsi que dans le montage de BGA fine pitch (c'est-à-dire à pas fin), y compris les solutions « Package on Package » (PoP). Des technologies de contrôle modernes telles que la sonde mobile et l'AOI (inspection optique automatique) satisfont à leurs exigences élevées en matière de qualité eu égard au contrôle optique des processus. La possibilité d'obtenir ce package complet d'un seul fournisseur a convaincu l'analyste système Markus Wolf.

Plusieurs pistes – Un défi à relever

Pour cette application concrète à plusieurs pistes sur la plateforme Freedom EVO® de Tecan, il s'agit d'identifier 6 x 16 pistes, voire même 6 x 32 pistes pour la nouvelle plateforme Fluent®. Si l'on extrapole le nombre d'échantillons, cela correspond à une plaque de 96 puits pour la plateforme Freedom EVO® et deux pour Fluent®. Les échantillons mais aussi les étiquettes de position doivent être lus et affectés correctement les uns aux autres, pour ainsi dire « en passant », c'est-à-dire très rapidement et simultanément, par le scanner de codes à barres. Une tolérance zéro défaut absolue prévaut ici. Grâce à sa profondeur de champ élevée, le lecteur de codes à barres BCL 300 de Leuze electronic de classe laser 2, lit ces pistes indépendamment de l'ordre d'insertion des portoirs. En fonction de l'appareil d'analyse, cette plateforme ouverte est posée sur une table de travail avec une surface en inox ou en aluminium. Le nouveau module Fluent ID™ fonctionne de manière très efficace et évite des temps d'attente et d'observation pour la station de manipulation des liquides en chargeant et en identifiant 32 codes à barres en l'espace de trois secondes seulement. Il est équipé d'un affichage du statut qui signale immédiatement à l'utilisateur un « Pass » (succès) ou un « Fail » (erreur) après que le tube a été chargé avec succès.

Développement réalisé spécialement pour Tecan

Pour garantir une identification absolument sûre des codes à barres des échantillons, Markus Wolf mise sur une autre fonctionnalité du BCL300 qui a été spécifiquement adaptée pour Tecan : l'analyse géométrique de la lumière laser réfléchie. À l'aide de cette fonctionnalité, l'unité d'évaluation du scanner de codes à barres peut déterminer avec précision la position horizontale du reflet. Une affectation exacte du code à barres de la position ou de l'échantillon est ainsi possible. Parallèlement, une analyse temporelle de la porte de lecture a lieu, de sorte que la détection temporelle du code de l'échantillon peut être mise en relation avec un certain code à barres de position. En d'autres termes, les codes à barres de position et d'échantillon peuvent être vérifiés l'un par rapport à l'autre, ce qui permet de garantir une affectation sûre à la position respective à l'intérieur du portoir d'échantillons. Ceci est extrêmement important car, lorsqu'il s'agit plus spécifiquement de l'identification et de la traçabilité sans faille d'échantillons en laboratoire, il ne doit y avoir aucune possibilité d'erreur dans le cadre de l'automatisation des processus d'analyse.

Le lecteur de codes à barres BCL 300 - Une solution efficace et rentable


La combinaison entre une identification rapide et extrêmement fiable et un traitement direct des retours et des erreurs proposée par la plateforme Fluent® représente une solution économique pour l'utilisateur : en comparaison avec les méthodes d'automatisation traditionnelles, cette variante offre un gain de temps de plusieurs jours par an et permet donc à l'utilisateur final de réaliser des économies. Le lecteur de codes à barres BCL 300 de Leuze electronic offre en outre la fonctionnalité d'un barrage immatériel et permet ainsi une activation sans capteur supplémentaire, ce qui minimise toute source d'erreur supplémentaire et réduit les coûts. Dans le cas de cette variante, le lecteur de codes à barres est dirigé avec un faisceau de balayage réduit sur un réflecteur situé en face pendant que la porte de lecture reste fermée. Ce n'est que lorsque le portoir entre que le réflecteur est masqué et le scanner activé.

Auteur

Lutz Werner
Global Industry Manager Laboratory Automation

Leuze electronic GmbH + Co. KG

In der Braike 1
73277 Owen
Tél. : +49 7021 573-339
Fax : +49 7021 573-199
eMail : info@leuze.de
Web: www.leuze.com













Figure : Lecteur de codes à barres BCL 300








À propos des entreprises concernées



Leuze electronic
Dans le monde entier, Leuze electronic est connu comme l'un des meneurs de l'innovation en matière de détection optique et comme fabricant leader et fournisseur de solutions dans le domaine de l'automatisation électrique. Ses points forts se situent dans l'intralogistique et l'industrie de l'emballage, les machines-outils et l'industrie automobile, ainsi que dans les techniques médicales. La gamme comprend des capteurs mesurants et à commutation, des systèmes d'identification, des solutions pour le traitement de l'image et la transmission des données, ainsi que des composants et des systèmes pour la sécurité au travail. Fondée en 1963, l'entreprise dont le siège est à Owen en Allemagne dispose d'une connaissance spécifique des applications et d'une large expérience des différents secteurs. Plus de 1000 collaborateurs répartis sur 22 sites participent au développement, à la production, à la distribution et à la maintenance et sont assistés par plus de 40 partenaires de vente à travers le monde. Chez Leuze electronic, « Smart Sensor Business 4.0 » signifie des développements de produits innovateurs, des solutions globales sur mesure et une offre de services étendue.


Tecan
Tecan figure parmi les principaux fournisseurs du marché mondial d'instruments et de solutions de laboratoire pour les secteurs de la biopharmacie, de la médecine légale et du diagnostic clinique. L'entreprise est spécialisée dans le développement, la fabrication et la vente de solutions d'automatisation pour laboratoires dans le domaine des sciences de la vie. Parmi ses clients, Tecan compte des entreprises pharmaceutiques et biotechnologiques, des départements de recherche d'universités, ainsi que des laboratoires de police scientifique et de diagnostic. En tant que fabricant d'appareils d'origine, Tecan est également leader dans le développement et la fabrication d'instruments et de composants OEM commercialisés par l'entreprise partenaire respective. Tecan a été fondée en 1980 en Suisse. L'entreprise dispose de sites de production, de recherche et de développement en Europe et en Amérique du Nord. Elle entretient un réseau de distribution et d'assistance dans 52 pays. En 2016, Tecan a réalisé un chiffre d'affaires de 506 millions de CHF. (511 millions de dollars US ; 464 millions d'euros) Les actions nominales du groupe Tecan sont négociées à la SIX Swiss Exchange (TECN ; ISIN CH0012100191).
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