實(shí)驗(yàn)室安全管理—安全柜4.0

文/Anke Geipel-Kern

圖1 具有聯(lián)網(wǎng)能力，可以通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦和其他移動(dòng)終端訪(fǎng)問(wèn)，這就是Cabi2Net為未來(lái)數(shù)字化世界而開(kāi)發(fā)的安全柜

保證實(shí)驗(yàn)室安全的標(biāo)配安全柜4.0 // 危險(xiǎn)品管理4.0的內(nèi)涵遠(yuǎn)比一個(gè)新的關(guān)鍵詞要多得多。容器待在安全柜中的日子一去不復(fù)返了？Karstein市的專(zhuān)家Düperthal公司開(kāi)發(fā)了一種智能化的安全柜系統(tǒng)—數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，配備了頂級(jí)技術(shù)的傳感器，并能夠?qū)⒛I(lǐng)到數(shù)字化物料流中去。

什么是儲(chǔ)危險(xiǎn)材料的安全柜？就是那些躲在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室角落里，看起來(lái)總是有點(diǎn)刺眼的灰色鐵柜子嗎？如果您仍這樣看待安全柜的話(huà)，那我強(qiáng)烈建議您到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，而是色彩斑斕、成為實(shí)驗(yàn)室中最值得一看的實(shí)驗(yàn)室裝備了。參觀的最后時(shí)刻與Düperthal公司領(lǐng)導(dǎo)人Franz-Josef Hagen先生的一番交談也證實(shí)了這一點(diǎn)。這里不是灰色，也沒(méi)有灰塵。在這里，危險(xiǎn)品儲(chǔ)存柜已經(jīng)經(jīng)營(yíng)了40年了，已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備迎接數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)。雖然化工企業(yè)在數(shù)字化進(jìn)程中名列倒數(shù)第三，但Karlstein市的生產(chǎn)廠(chǎng)已經(jīng)在無(wú)縫連接到數(shù)字化物料流的網(wǎng)絡(luò)化安全柜研究中處于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的位置。很明顯溶劑、試劑、有毒和/或含有易燃物質(zhì)的化學(xué)品存放始終是化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中要解決的一些難題，但人們也逐步的認(rèn)識(shí)到：在有害物質(zhì)的管理和儲(chǔ)存方面有巨大的挖掘潛力。

傳統(tǒng)和現(xiàn)代

Hagen先生坦率的承認(rèn)：“有些人仍然受傳統(tǒng)觀念束縛在實(shí)驗(yàn)室中忙碌著。盡管如此，隨著時(shí)代的更迭數(shù)字化也有著越來(lái)越重要的意義了。化工和制藥領(lǐng)域所展現(xiàn)出來(lái)的大趨勢(shì)自然而然的也會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)室的日常工作。”

過(guò)去三四年來(lái)的整體發(fā)展也證明了他的觀點(diǎn)，尤其是在藥品生產(chǎn)領(lǐng)域中，市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。“藥品研發(fā)再次從亞洲轉(zhuǎn)移到了歐洲。” Hagen先生說(shuō)。市場(chǎng)的變化也越來(lái)越快。歐洲再次有了更多的藥品生產(chǎn)基地，大批量生產(chǎn)的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了。但如何在缺少合格資質(zhì)專(zhuān)家的同時(shí)以在最短的時(shí)間里最快的將藥品送到消費(fèi)者的手中是一個(gè)亟待解決的大問(wèn)題，也對(duì)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室提出了更高的要求?，F(xiàn)在，Hagen先生也越來(lái)越多的聽(tīng)到了這樣的說(shuō)法：“希望自動(dòng)化技術(shù)能夠完成日常任務(wù)，將主要精力集中到自己的核心業(yè)務(wù)中去?！倍掖髷?shù)據(jù)也慢慢的變得強(qiáng)大起來(lái)了。無(wú)論是研究、開(kāi)發(fā)、在線(xiàn)監(jiān)控、進(jìn)貨檢驗(yàn)或者是質(zhì)量管理，凡是與實(shí)驗(yàn)室工作有關(guān)的一切都越來(lái)越成為數(shù)據(jù)源和信息源了?！皩?shí)驗(yàn)室將成為一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)用戶(hù)來(lái)講，供應(yīng)商企業(yè)如何將有益的信息匯總到一起是非常重要的事情?！?Hagen先生強(qiáng)調(diào)說(shuō)道。最后的結(jié)果非常明顯：實(shí)驗(yàn)室的工作流程必須改變，數(shù)字化要求人們的思維方式也要跟著發(fā)生改變。今天，已經(jīng)沒(méi)有人再討論自動(dòng)化的工作流程或者數(shù)據(jù)采集的問(wèn)題了，但到達(dá)最終目的地還有最后一步需要邁出去。“如果真的要將數(shù)字化引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室，那您就要與‘實(shí)驗(yàn)室孤島’說(shuō)聲再見(jiàn)。”Hagen先生說(shuō)。

圖2 Cabi2Net與移動(dòng)終端和手推車(chē)相互結(jié)合可以有目的的更換柜中的容器

只限于安全柜已經(jīng)是昨天的事情了

很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，安全柜專(zhuān)家就沒(méi)有把目光只盯在安全柜本身上，盡管其他的事情可能都是一些瑣碎的小事?，F(xiàn)代化的安全柜必須是智能化的、具有聯(lián)網(wǎng)能力的高性能產(chǎn)品。當(dāng)安全柜的內(nèi)部起火的時(shí)候警報(bào)就應(yīng)立即響起來(lái)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了一個(gè)簡(jiǎn)單的儲(chǔ)存空間所能做到的。

“這是我們與用戶(hù)共同開(kāi)發(fā)的，與實(shí)驗(yàn)室工作流程有關(guān)的解決方案?！?Hagen先生解釋說(shuō)道。這也就意味著：實(shí)驗(yàn)室管理人員、危險(xiǎn)品管理人員、EDV數(shù)據(jù)管理人員和建筑技術(shù)人員和其他許多有關(guān)人員都需要參加討論，提出對(duì)安全柜有什么樣的要求？采取哪些措施來(lái)滿(mǎn)足這些要求等等。其中的一個(gè)概念就是“Leanlab=精益實(shí)驗(yàn)室”的概念，包括了實(shí)現(xiàn)“瘦身”和高效的過(guò)程分析?！霸趯?shí)踐中，正確的實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)和正確的產(chǎn)品能夠讓實(shí)驗(yàn)員少走許多不必要的彎路?！盚agen先生說(shuō)。

潛在的風(fēng)險(xiǎn)，例如：爆炸性氣體或者靜電荷都能增加潛在風(fēng)險(xiǎn)。為了降低這些風(fēng)險(xiǎn)，安全柜系統(tǒng)就要與建筑技術(shù)相互配合、協(xié)調(diào)。通風(fēng)、空調(diào)、照明、房間自動(dòng)化、防火等這些都要在實(shí)驗(yàn)室方案設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮的，實(shí)驗(yàn)室建成后就可以立即開(kāi)始工作了，實(shí)驗(yàn)室的投資也可以快速得到回報(bào)?！皬膱?bào)價(jià)段開(kāi)始到規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，生產(chǎn)、安裝、培訓(xùn)和服務(wù)，用戶(hù)能夠得到我們一站式服務(wù)的解決方案?！?Hagen先生強(qiáng)調(diào)說(shuō)道。專(zhuān)業(yè)技術(shù)和專(zhuān)業(yè)技巧都集中在一個(gè)專(zhuān)業(yè)部門(mén)中，近年來(lái)，這一部門(mén)也逐步的發(fā)展壯大起來(lái)，保證了用戶(hù)不會(huì)有投資損失。

現(xiàn)在，危險(xiǎn)品管理4.0的時(shí)代其中的一部分已經(jīng)在Cabi2Net項(xiàng)目中得以實(shí)現(xiàn)了，憑借其當(dāng)前的特征和智能網(wǎng)絡(luò)，Cab2Net已經(jīng)成為公司價(jià)值鏈中的一部分。

愿景4.0

圖3 為保證過(guò)程安全，Cabi2Net系統(tǒng)可以與各個(gè)安全柜聯(lián)網(wǎng)，采集通風(fēng)換氣、液位、柜門(mén)開(kāi)啟或者溫度等數(shù)據(jù)，由獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)評(píng)估采集的數(shù)據(jù)

工業(yè)4.0的一個(gè)信條就是“數(shù)字化始于傳感器”。因此，安全柜這一術(shù)語(yǔ)不再是傳感器最合適概念了，液位檢測(cè)、溫度檢測(cè)、通風(fēng)排氣控制、柜門(mén)狀態(tài)監(jiān)控等過(guò)程是重中之重，誰(shuí)想要更多的傳感器，就只需說(shuō)明其用途就可以了。但工業(yè)4.0也意味著網(wǎng)絡(luò)化和移動(dòng)性，這是依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所有的安全柜都可以相互聯(lián)系起來(lái)，相互通信。例如，安全柜中液體容器的液位高低或者故障，都可由實(shí)驗(yàn)員集中的、或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在任何地方的一臺(tái)終端設(shè)備進(jìn)行管理、數(shù)據(jù)檢索。集中收集起來(lái)的應(yīng)用數(shù)據(jù)也有進(jìn)一步優(yōu)化的潛力，作為消耗管理、介質(zhì)選擇、無(wú)害化處理頻率或者在必要時(shí)停機(jī)時(shí)間等都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整、匹配。與實(shí)驗(yàn)室用品供應(yīng)商直接聯(lián)系的集中訂貨系統(tǒng)確保了能夠自動(dòng)化的采購(gòu)必要的化學(xué)品。而且這一系統(tǒng)還是可以擴(kuò)展的系統(tǒng)，并且可以集成在一般的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中去，例如，用于通風(fēng)、換氣的控制。

關(guān)于未來(lái)

“Cab2Net項(xiàng)目是首次將儲(chǔ)存有害物質(zhì)的安全柜與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到一起的項(xiàng)目。”Hagen先生強(qiáng)調(diào)說(shuō)道。用戶(hù)可以用最簡(jiǎn)單的方法，例如用移動(dòng)終端、智能手機(jī)、平板電腦和臺(tái)式計(jì)算機(jī)等查詢(xún)所有有關(guān)安全柜運(yùn)行情況的重要信息，而且是在世界任何一個(gè)角落進(jìn)行查詢(xún)。這一系統(tǒng)完全符合Düperthal公司所青睞的“精益實(shí)驗(yàn)室”的理念?！皩?shí)驗(yàn)室的工作流程變得越來(lái)越穩(wěn)定和精簡(jiǎn)。使用了這一系統(tǒng)之后提供了更好的安全性，釋放了更多的可以用于技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的資源?！惫镜目偨?jīng)理說(shuō)道。

變革帶來(lái)的機(jī)遇

正如前面介紹的那樣這一方案釋放了許多資源，但這一系統(tǒng)也改變了工作流程，不僅僅是實(shí)驗(yàn)室中的工作流程而且也涉及到相連領(lǐng)域的工作流程。

LP雜志記者專(zhuān)訪(fǎng)

LP：Düperthal多年前就推出了主動(dòng)式和被動(dòng)式的危險(xiǎn)材料安全柜，這是什么意思？

Fanz-Josef Hagen先生：

“中期市場(chǎng)的變化”我們密切關(guān)注BG RCI德國(guó)原材料與化工行業(yè)勞動(dòng)保護(hù)協(xié)會(huì)的有關(guān)規(guī)定和要求。所謂的主動(dòng)式安全柜指的是：柜中的危險(xiǎn)品容器作為提取液體介質(zhì)的容器或者收集廢液的容器使用時(shí)，這種安全柜稱(chēng)之為主動(dòng)式安全柜。所謂的被動(dòng)式安全柜指的是柜中的容器始終是密封的，在安全柜中儲(chǔ)存物資的期間里不被開(kāi)啟，既不向容器中添加液體也不將容器排空。許多用戶(hù)和安全柜操作者甚至不知道容器被排空和重新裝載，或者沒(méi)有密封好的容器都已經(jīng)改變了它的儲(chǔ)存方式，使其成為主動(dòng)式儲(chǔ)存了。我們作為第一家開(kāi)發(fā)了主動(dòng)式儲(chǔ)存認(rèn)證方案、有著通風(fēng)換氣、監(jiān)控和排氣系統(tǒng)的安全柜生產(chǎn)廠(chǎng)。

LP：主動(dòng)式安全儲(chǔ)存方案的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)如何？

Fanz-Josef Hagen先生：

我們注意到市場(chǎng)對(duì)這一解決方案興趣在不斷增加。這一產(chǎn)品的市場(chǎng)份額也在不斷的增加。盡管如此，兩大類(lèi)產(chǎn)品各有自己的用武之地。危險(xiǎn)品的被動(dòng)式儲(chǔ)存并不是市場(chǎng)中的落后產(chǎn)品。我們看到的是：從中期發(fā)展的角度來(lái)看兩種產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)是有差異的。除了傳統(tǒng)的采購(gòu)人員根據(jù)產(chǎn)品目錄進(jìn)行采購(gòu)之外，與過(guò)程有關(guān)解決方案和市場(chǎng)需求也在不斷增加。

LP：主動(dòng)式安全儲(chǔ)存方案的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)對(duì)公司來(lái)講這意味著什么？

Fanz-Josef Hagen先生：

許多經(jīng)營(yíng)模式都是基于在線(xiàn)采購(gòu)，安全柜訂購(gòu)、銷(xiāo)售、供貨、結(jié)算。我們希望與用戶(hù)直接見(jiàn)面。只有這樣我才能從用戶(hù)那里獲得今后十年、二十年的關(guān)于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的有效信息。將來(lái)，用戶(hù)可能更多的關(guān)注安全柜的配置，注重它的配套設(shè)備，例如，它在實(shí)驗(yàn)室工作流程中的效率。