实验室安全管理—安全柜4.0

2019-01-04AnkeGeipelKern

实验与分析 2018年3期

文/Anke Geipel-Kern

图1 具有联网能力，可以通过智能手机、平板电脑和其他移动终端访问，这就是Cabi2Net为未来数字化世界而开发的安全柜

保证实验室安全的标配安全柜4.0 // 危险品管理4.0的内涵远比一个新的关键词要多得多。容器待在安全柜中的日子一去不复返了？Karstein市的专家Düperthal公司开发了一种智能化的安全柜系统—数字网络，配备了顶级技术的传感器，并能够将您引领到数字化物料流中去。

什么是储危险材料的安全柜？就是那些躲在化学实验室角落里，看起来总是有点刺眼的灰色铁柜子吗？如果您仍这样看待安全柜的话，那我强烈建议您到Karstein市的Düperthal公司去看一看。首先，Düperthal公司的安全柜既不灰暗也不刺眼，而是色彩斑斓、成为实验室中最值得一看的实验室装备了。参观的最后时刻与Düperthal公司领导人Franz-Josef Hagen先生的一番交谈也证实了这一点。这里不是灰色，也没有灰尘。在这里，危险品储存柜已经经营了40年了，已经做好了充分的准备迎接数字化时代的到来。虽然化工企业在数字化进程中名列倒数第三，但Karlstein市的生产厂已经在无缝连接到数字化物料流的网络化安全柜研究中处于业内领先的位置。很明显溶剂、试剂、有毒和/或含有易燃物质的化学品存放始终是化学工业领域中要解决的一些难题，但人们也逐步的认识到：在有害物质的管理和储存方面有巨大的挖掘潜力。

传统和现代

Hagen先生坦率的承认：“有些人仍然受传统观念束缚在实验室中忙碌着。尽管如此，随着时代的更迭数字化也有着越来越重要的意义了。化工和制药领域所展现出来的大趋势自然而然的也会影响到实验室的日常工作。”

过去三四年来的整体发展也证明了他的观点，尤其是在药品生产领域中，市场已经发生了很大的变化。“药品研发再次从亚洲转移到了欧洲。” Hagen先生说。市场的变化也越来越快。欧洲再次有了更多的药品生产基地，大批量生产的时代已经过去了。但如何在缺少合格资质专家的同时以在最短的时间里最快的将药品送到消费者的手中是一个亟待解决的大问题，也对开发实验室提出了更高的要求。现在，Hagen先生也越来越多的听到了这样的说法：“希望自动化技术能够完成日常任务，将主要精力集中到自己的核心业务中去。”而且大数据也慢慢的变得强大起来了。无论是研究、开发、在线监控、进货检验或者是质量管理，凡是与实验室工作有关的一切都越来越成为数据源和信息源了。“实验室将成为一个数据平台，对用户来讲，供应商企业如何将有益的信息汇总到一起是非常重要的事情。” Hagen先生强调说道。最后的结果非常明显：实验室的工作流程必须改变，数字化要求人们的思维方式也要跟着发生改变。今天，已经没有人再讨论自动化的工作流程或者数据采集的问题了，但到达最终目的地还有最后一步需要迈出去。“如果真的要将数字化引进到实验室，那您就要与‘实验室孤岛’说声再见。”Hagen先生说。

图2 Cabi2Net与移动终端和手推车相互结合可以有目的的更换柜中的容器

只限于安全柜已经是昨天的事情了

很长时间以来，安全柜专家就没有把目光只盯在安全柜本身上，尽管其他的事情可能都是一些琐碎的小事。现代化的安全柜必须是智能化的、具有联网能力的高性能产品。当安全柜的内部起火的时候警报就应立即响起来，这远远的超过了一个简单的储存空间所能做到的。

“这是我们与用户共同开发的，与实验室工作流程有关的解决方案。” Hagen先生解释说道。这也就意味着：实验室管理人员、危险品管理人员、EDV数据管理人员和建筑技术人员和其他许多有关人员都需要参加讨论，提出对安全柜有什么样的要求？采取哪些措施来满足这些要求等等。其中的一个概念就是“Leanlab=精益实验室”的概念，包括了实现“瘦身”和高效的过程分析。“在实践中，正确的实验室规划设计和正确的产品能够让实验员少走许多不必要的弯路。”Hagen先生说。

潜在的风险，例如：爆炸性气体或者静电荷都能增加潜在风险。为了降低这些风险，安全柜系统就要与建筑技术相互配合、协调。通风、空调、照明、房间自动化、防火等这些都要在实验室方案设计时予以考虑的，实验室建成后就可以立即开始工作了，实验室的投资也可以快速得到回报。“从报价段开始到规划设计阶段，生产、安装、培训和服务，用户能够得到我们一站式服务的解决方案。” Hagen先生强调说道。专业技术和专业技巧都集中在一个专业部门中，近年来，这一部门也逐步的发展壮大起来，保证了用户不会有投资损失。

现在，危险品管理4.0的时代其中的一部分已经在Cabi2Net项目中得以实现了，凭借其当前的特征和智能网络，Cab2Net已经成为公司价值链中的一部分。

愿景4.0

图3 为保证过程安全，Cabi2Net系统可以与各个安全柜联网，采集通风换气、液位、柜门开启或者温度等数据，由独立的网络平台评估采集的数据

工业4.0的一个信条就是“数字化始于传感器”。因此，安全柜这一术语不再是传感器最合适概念了，液位检测、温度检测、通风排气控制、柜门状态监控等过程是重中之重，谁想要更多的传感器，就只需说明其用途就可以了。但工业4.0也意味着网络化和移动性，这是依靠网络技术的软件来实现的。所有的安全柜都可以相互联系起来，相互通信。例如，安全柜中液体容器的液位高低或者故障，都可由实验员集中的、或者通过网络在任何地方的一台终端设备进行管理、数据检索。集中收集起来的应用数据也有进一步优化的潜力，作为消耗管理、介质选择、无害化处理频率或者在必要时停机时间等都可以根据需要进行调整、匹配。与实验室用品供应商直接联系的集中订货系统确保了能够自动化的采购必要的化学品。而且这一系统还是可以扩展的系统，并且可以集成在一般的楼宇自动化系统中去，例如，用于通风、换气的控制。

关于未来

“Cab2Net项目是首次将储存有害物质的安全柜与网络联系到一起的项目。”Hagen先生强调说道。用户可以用最简单的方法，例如用移动终端、智能手机、平板电脑和台式计算机等查询所有有关安全柜运行情况的重要信息，而且是在世界任何一个角落进行查询。这一系统完全符合Düperthal公司所青睐的“精益实验室”的理念。“实验室的工作流程变得越来越稳定和精简。使用了这一系统之后提供了更好的安全性，释放了更多的可以用于技术研发、产品开发和生产的资源。”公司的总经理说道。

变革带来的机遇

正如前面介绍的那样这一方案释放了许多资源，但这一系统也改变了工作流程，不仅仅是实验室中的工作流程而且也涉及到相连领域的工作流程。

LP杂志记者专访

LP：Düperthal多年前就推出了主动式和被动式的危险材料安全柜，这是什么意思？

Fanz-Josef Hagen先生：

“中期市场的变化”我们密切关注BG RCI德国原材料与化工行业劳动保护协会的有关规定和要求。所谓的主动式安全柜指的是：柜中的危险品容器作为提取液体介质的容器或者收集废液的容器使用时，这种安全柜称之为主动式安全柜。所谓的被动式安全柜指的是柜中的容器始终是密封的，在安全柜中储存物资的期间里不被开启，既不向容器中添加液体也不将容器排空。许多用户和安全柜操作者甚至不知道容器被排空和重新装载，或者没有密封好的容器都已经改变了它的储存方式，使其成为主动式储存了。我们作为第一家开发了主动式储存认证方案、有着通风换气、监控和排气系统的安全柜生产厂。

LP：主动式安全储存方案的市场开发如何？

Fanz-Josef Hagen先生：

我们注意到市场对这一解决方案兴趣在不断增加。这一产品的市场份额也在不断的增加。尽管如此，两大类产品各有自己的用武之地。危险品的被动式储存并不是市场中的落后产品。我们看到的是：从中期发展的角度来看两种产品的发展趋势是有差异的。除了传统的采购人员根据产品目录进行采购之外，与过程有关解决方案和市场需求也在不断增加。