机电一体化提高实验室自动化

　　摘自：www.IVDtechnology.com  编译：柏芳

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    导读：近年来，国内的医疗发展迅猛，特别是诊断行业。涌现了很多先进的检验仪器设备（如POCT、实验室自动化产品等），极大的提高了检测速度。行业人士对本行业的发展都充满了信心。本文站在了机电一体化的角度阐述了检验行业的自动化趋势、研究及解决方法。让读者对实验室自动化有了更深一步的了解，并有效的推动了实验室自动化在本行业的进一步发展。定向点金作为IVD领域知名的专业服务公司，业务覆盖平面媒体、网络、翻译、会议、注册、临床六大服务体系，全方位的为IVD从业人员提供全面、优质、专业的服务，以报道其全文的形式与大家共同分享了这篇文章。如果大家想保存全文，可直接下载临床实验室杂志2010年第9期电子版杂志，或向本刊发行部010-88820003王主任免费索第9期刊。

　By: Leif Andersson

　　机电一体化已推进了许多工业领域内的进展，如机器人、半导体、航空宇宙、汽车制造、家用电子产品和医疗领域。有名的且得到确认的机械电子系统包括生产系统、协同驱动器、自动制导车辆、类似防震刹车系统的自动子系统以及常用的辅助消费产品，如自动对焦摄像机、硬盘驱动器、光碟机播放器和洗衣机。机电一体化带来的主要好处是性能和方便水平提高、能源节省、多功能性和灵活性增加。

　　所以，机电一体化绝不是个新鲜的事。其在精密度机械工程、控制理论、计算机科学和电子学上的最新应用是用于设计过程中来创造更多的功能和合适的产品。许多有前瞻性思想的设计者和工程师多年来一直在使用机电一体化。

　　日本1969年第一次使用了‘机电一体化’术语，是机械工程学和电力工程学的一个混合词（见图1）。其起源是精密度机械学，随后信息学业被作为核心领域包含在内。现在，机电一体化被定义为一种机电整合，合并了物理和逻辑过程。它体现了通过合并机械学、制动器、传感器、电子学和信息学来设计一个整体系统的多学科的努力。这些知识的结合使我们能够开发出下一代更简单、更经济、更可靠和多功能的系统，从而创造出更多的价值，而之前一个系统的独立部分创造的价值是很少的。

　　过去几年里，机电一体化一直是一个很重要的设计趋势，大大影响了产品的开发过程、制成品的国际竞争及机械学和电子学工程的教育。其带来了许多专业工程学和制造公司的出现，支持工作生产商通过机电一体化网络工作的合作来利用各自的知识，从而生产出更好的产品。这些专业公司经常会克服技术挑战制造出子系统、子模式或子功能的平台，制造过程中通过集成系统水平上的受控结构遵循目标操作性能，并通过控制算法达到其技术作用。

　　IVD行业中的自动化趋势

　　IVD行业的一个显着要求是提高效率，最终达到成本降低的目的。类似私人医院出现越来越多的大型医疗保健工作网站一样，实验室也加入到处理费用方面无限压力的合作之中。该合作趋势使购买能力增强，从而促使IVD制造商在直接购买甚至租赁情况下竞相提供全部一揽子交易。为了完成集团客户要求的全部仪器的整套设备，制造商需要分析他们的竞争者的分析仪，并确保其产品能够完全集合到自动化实验室中。

　　实验室自动化的潜在利益是样本处理过程中效率的提高和机器集成的优化。此外，自动化还应该为未来实验室分析仪的调整和升级提供一个较高的灵活性水平。然而，许多实验室仍主要依靠技术人员来处理样品和监督操作。正如涉入到实验室工作的人员逐渐增多一样，不正确的液体处理、样本污染和效率低的可能性也逐渐增多。提高效率的一种方式是借助自动化实验室仪器来处理液体，同时使用统一的分析和样本制备，从而得到可再生检测结果。

　　近几年来，实验室自动化增强的趋势一直是很明显的。2000年，欧洲仅有两个自动化平台；2007年，自动化平台数量几乎已经增加到600个。在费用方面，转向自动化实验室带来的平均节约费用是很大的，人员大约减少了20-40%，分析仪数量降低了40-60%，且每次检测的费用降低了17%（欧洲每次检测费用是0.376欧元）。

　　IVD制造商有很多理由来对他们的实验室分析仪的设计重新考虑和再检查。例如，随着样本量增加提供成本效益好的仪器的压力、缺乏接受培训的实验室工作人员、从不同公司整合仪器的需要以及样本通过分析仪运转复杂性的增加都只是理由中的一部分。IVD行业涉及机电一体化的情况和条件、IVD技术专员提供者和设计程序都已很明显且是合适的。

　　自动化是解决方