Softwarestandards bei der Laborautomatisierung
Eine Chance zur Profilierung
Gerätesoftware, integrierte Systeme, Datenauswertung oder die Anbindung an übergeordnete Datenbanken -effektives Arbeiten im Labor ist heute ohne maßgeschneiderte Softwarelösungen nicht mehr denkbar.
Gerade bei der Konzeption neuer High-Throughput- oder High-Content-Screeningsysteme ist die Hardware für die Systemintegratoren nicht mehr das alleinige Differenzierungsmerkmal. Kaum ein Anbieter deckt die komplette Gerätepalette mit eigenen Geräten ab, die Integration von Third-Party-Instrumenten ist gang und gäbe. Zudem wissen viele Pharmakunden genau, welchen Pipettierroboter oder welchen Reader sie brauchen und geben dementsprechende Vorgaben. Immer wichtiger und oft ausschlaggebend für die Kaufentscheidung wird die Software. Stabilität, dynamisches Scheduling, ausgereiftes Fehlerhandling, Datenmanagement und nicht zuletzt Benutzerfreundlichkeit – die Anforderungen an Schedulingsoftware sind vielfältig und hoch. Neben dem Scheduling ist für den Anwender auch entscheidend, wie viele oder welche Geräte in das System integriert werden können und mit welchem Aufwand ein Austausch von Geräten (beispielsweise bei Umstellung des Screenings auf neue Readout-Technologien) erfolgen kann. Viele Systemintegratoren bieten eine lange Liste von Geräten an, die bereits in ihr System integriert werden können. Trotzdem bedeutet der Austausch beispielsweise eines Readers oft hohen softwaretechnischen Aufwand, auch bei verhältnismäßig kleinen Änderungen.
Eine gemeinsame Sprache
Aus diesen Überlegungen heraus wurde SiLA gegründet. SiLA (Standardisation in Lab Automation) ist eine Initiative von Pharmaunternehmen, Geräteherstellern und Softwarefirmen, mit dem Ziel einen Softwarestandard zu definieren, der die essentielle Anforderung, den einfachen Austausch von Geräten in integrierten Systemen, erfüllt. Der SiLA-Standard basiert auf Datenkommunikation via Ethernet und Webservices und definiert eine gemeinsame Sprache zwischen den einzelnen Geräten und dem Scheduler oder Prozessmanagementsystem. Die Endgeräte werden in verschiedene ‚Device Classes‘ wie z.B. Pipettoren, Dispenser oder Reader eingeteilt. Erfolgt nun ein Austausch von Geräten innerhalb dieser Device Classes (z.B. ein Reader gegen den Reader eines anderen Herstellers), gilt der Befehlssatz ‚Reader‘ auch für das neue Gerät und es muss kein neues Plugin geschrieben werden.
Drei Integrationslevel
Auf der Ebene der Endgeräte bietet SiLA mit drei Integrationsleveln alle Möglichkeiten, bereits bestehende Systeme SiLA-fähig zu machen oder neue Geräteentwicklungen von vornherein auf SiLA-Compliance anzulegen. Beim Integrationslevel 1 – SiLA compliant driver – wird das Endgerät über ein SiLA-fähiges Prozessmanagementsystem (kurz: PMS) angesprochen, ohne dass das Gerät hardware- oder softwareseitig verändert wird. Die Ansteuerung erfolgt über generische Treiber aus dem PMS heraus. Im Integrationslevel 2 – SiLA supported equipment – erfolgt die Kommunikation zwischen PMS und Endgerät über einen externen Konverter, der die SiLA-Befehle in das gerätespezifische Protokoll übersetzt. Der externe Konverter kann dabei eine kleine Steuereinheit sein oder aber auch der PC, auf dem das PMS läuft. SiLA certified equipment, das Integrationslevel 3, bedeutet, dass das Gerät bereits intern mit SiLA-konformer Software arbeitet. Infoteam SiLA- OS beispielsweise ist ein SiLA- kompatibles Betriebssystem, das auf beliebigen Firmware- und Hardware-Plattformen implementiert werden kann. Einige Gerätehersteller gehen bereits dazu über, neue Gerätegenerationen von Beginn an SiLA-fähig zu konzipieren und zu entwickeln. Auch um ein SiLA-fähiges Prozessmanagementsystem einzusetzen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Es kann ein generischer Treiber verwendet werden, der die Kommunikation zu den angeschlossenen Geräten übernimmt. Oder das PMS bzw. der Scheduler werden bereits von Anfang an so entwickelt, dass das SiLA-Protokoll befolgt wird. Fertige Programmbibliotheken (infoteam SiLA consumer library, infoteam SiLA provider library) erleichtern die Implementierung der SiLA- Compliance sowohl auf der PMS- als auch auf der Geräteseite. Die Einigung auf Standards in der Datenübertragung und Kommunikation zwischen den einzelnen Geräten stellt keine Gefahr für die Profilierung der Systemintegratoren dar, ganz im Gegenteil. Es profitieren alle Beteiligten (Integratoren, Anwender, Third-Party-Gerätehersteller) davon, die Vorteile liegen auf der Hand: Flexibilität bei der Systemkonzeption, Zeit- und Kostenersparnis sowohl bei der Konzeption als auch bei späteren Systemanpassungen. Wertvolle Entwicklungsressourcen können für Wichtigeres eingesetzt werden. Die Erstellung von jeweils neuen Treibern für jedes neue oder auszutauschende Gerät entfällt. Und auch die Anwender können sich mehr auf die tatsächlichen Alleinstellungsmerkmale der jeweiligen Hersteller konzentrieren und ihre Entscheidungen danach ausrichten.
